探讨应用flexi-bar治疗慢性非特异性腰痛的临床研究

任 伟 李谷峰 李素华 李作翔 谢 瑛

(首都医科大学附属北京友谊医院康复医学科,北京 100050)

慢性非特异性腰痛(chronic non-specific low back pain，CNLBP)，是指由于不明原因导致的下背部区域的紧张、疼痛和/或僵硬[1]，其病程大于12周。研究[2]显示，高达85%的腰痛患者没有得到精确的病理解剖学诊断来解释他们的疼痛，CNLBP患者首要症状为疼痛，继而出现功能下降，严重影响了患者的日常生活和工作，但由于其病因复杂，病理机制未完全清楚，目前尚无特效的治疗。研究[3-4]显示，诱发慢性腰痛的重要原因是神经肌肉控制能力和脊柱深层肌肉组织肌力与协调性降低，所以通过训练躯干深层肌肉运动控制为基础的核心稳定性训练已经成为对CNLBP患者运动治疗的共识。研究[5]显示，振动刺激可有效改善神经系统调节机能，增加运动单位的募集，增强肌力。Flexi-bar是一种提供振动刺激的训练器械，故本研究通过应用flexi-bar治疗CNLBP，探讨其对CNLBP是否有更显著的治疗效果及其作用机制，为临床康复及家庭治疗CNLBP提供简便、有效、可参考的运动处方及依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2019年1月-2019年12月于首都医科大学附属北京友谊医院就诊的慢性非特异性腰痛患者60例。纳入标准：①符合慢性非特异性腰痛的诊疗标准[6]；②年龄18～65岁；③愿意接受相关治疗及评估。排除标准：①不能忍受训练姿势(站立、双桥、卷腹、四点支撑)；②明显的神经系统受累(肌无力，感觉受损或反射减弱)；③腰椎、骨盆及下肢手术史；④任何可能影响训练的疾病(未控制的高血压和心肌病) ⑤孕妇或哺乳期妇女；⑥近4周内使用除非甾体类止痛药外的其他治疗者。本研究经首都医科大学附属北京友谊医院伦理委员会审查通过伦理审批号：2020-P2-223-01，所有受试者均签署知情同意书。

1.2 研究方法

采用数字表法将受试者随机分为试验组和对照组，进行腰椎稳定性训练有或无flexi-bar。两组都将接受为期4周的运动干预，每周3次，每次40 min，包括5 min的热身和5 min的放松。试验组训练过程中，一般核心稳定训练和应用flexi-bar的稳定性训练各15 min。在这项研究中使用的flexi-bar(德国Flexi-bar公司)的长度为1 520 mm，厚度为9 mm，质量为650 g，它是一根由玻璃纤维组成的，两头各有一个橡胶泡沫构成的带有一定重量的圆柱体，中间有一由橡胶泡沫构成的把手，它用于引起270次/min(约5 Hz)的振动，试验者在训练中可以握住并摇动。测试前对受试者进行介绍熟悉flexi-bar 的使用。在腰椎稳定性运动基础上，试验组通过站立、双桥、卷腹和四点支撑姿势进行flexi-bar训练[7]，运动保持30 s，休息30 s，每个动作做3组。运动过程中，始终努力保持flexi-bar于身体前方，前后规律振动。

1.3 评价指标

收集受试者一般人口学信息，包括年龄、性别、身高、体质量、体质量指数(body mass index，BMI)、病程等资料，训练前后进行疼痛、腰椎功能和核心稳定能力的评估，分别应用疼痛数值评定量表、Oswestry腰背功能障碍指数(Oswestry disability index，ODI)、压力生物反馈仪 (pressure biofeedback unit，PBU) Chattanooga公司。

(1)疼痛数值评定量表 (Numerical Rating Scale, NRS)[8]：一种常用的自我疼痛评估量表，疼痛的程度用0～10表示，即无痛和不能忍受的剧烈疼痛。

(2)ODI[9]：是用于量化患者腰椎功能障碍的问卷调查表，该表主要由10个问题组成，每个问题包含6个小问题，功能障碍程度逐渐加重，评分依次为0～5，总分最高为50，得分越高代表功能障碍程度越重。

(3)通过PBU评估腰痛患者的腹横肌激活能力[10]：PBU是由压力表和3个充气气囊连接到一起组成的，仪表量程为0～200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，精度为2 mmHg。这是一个简单、无创且价格低廉的装置，它可以在运动中记录压力变化，特别是脊柱运动。具体测试方法[11]：由同一位有经验治疗师测试，受试者俯卧于刚性表面上，双下肢自然伸直，充气气囊置于其腹部(腹横肌)，气囊下缘平髂前上棘连线；受试者身体放松，自然呼吸，将气囊充气加压至 70 mmHg；要求受试者在不移动脊柱和骨盆的情况下，轻轻收缩下腹部肌肉，压力通常会下降4～10 mmHg，当压强稳定在最小值时，保持10 s(用秒表测量)，记录压强的数值。指令为“在不移动脊柱、肋骨和骨盆的情况下，将下腹部轻轻地从压力传感器上拉开，并保持该位置10 s”。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 一般资料比较

两组患者在年龄、性别、身高、体质量、BMI、病程等一般资料比较，差异无统计学意义 (P>0.05)，两组具有可比性，详见表1。

表1 两组患者一般资料比较Tab.1 General characteristics of the participants n=30)

2.2 临床评价指标比较

两组患者治疗前、后疼痛、腰椎功能及腹横肌激活能力比较。治疗前两组患者NRS评分、ODI评分及腹横肌激活压力值比较,差异无统计学意义(P>0.05)，经过4周的治疗，两组NRS、ODI评分及腹横肌激活能力压力值均较治疗前明显改善(均P<0.01)，且试验组患者NRS 、ODI评分及压力值与对照组比较，差异有统计学意义(均P<0.05)。详见表2～4。

表2 两组患者治疗前后NRS评分比较

2.3 安全性比较

个别患者在治疗期间出现疲倦，短暂头晕，休息后自行缓解，无严重不良反应。

表3 两组患者治疗前后ODI评分比较

表4 两组患者治疗前后腹横肌激活能力比较

3 讨论

CNLBP的主要康复目标是缓解疼痛，改善患者的腰椎功能、恢复日常生活活动和工作，以及预防残疾等。最近，腰椎节段性失稳和失控制被认为是CNLBP最重要的致病因素之一[12]。CNLBP患者表现出局部稳定肌神经肌肉控制障碍，导致腰椎稳定性下降。腹横肌是最重要的稳定肌之一，它与多裂肌通过筋膜相连，腹横肌收缩时带动背部的多裂肌协同收缩，增加腹内压，使腹部转变为机械刚性的圆柱体，提高旋转和侧向稳定性，将施加在腰椎上的剪切力和旋转力转移或分担给胸腰筋膜，从而提供脊柱的稳定性，形成预防人体受伤的重要保护机制[1]。在健康人群中，腹横肌在四肢运动前优先被激活以维持稳定，但CNLBP患者中，这种优先激活能力下降，损害了腰椎节段的运动控制，椎体不稳定增加，可能引起脊柱损伤。增加腹横肌肌力和动员速度能减少腰部不稳，从而防治CNLBP。核心稳定性训练更加强调将腰椎、骨盆以及双侧髋关节作为一个整体，训练中注重提高深层肌群激活能力，提高机体的神经肌肉控制能力、抗干扰能力及其在各类环境下的稳定性，是目前治疗CNLBP的首选方法。本研究结果表明，与仅进行核心稳定运动相比，使用flexi-bar进行核心稳定运动4周后，疼痛减轻，腰椎功能明显提高，腹横肌活动显著增加，核心稳定能力增强。

这项研究的目的是确定flexi-bar锻炼计划产生的振动刺激对慢性非特异性腰痛患者的疼痛和功能障碍的影响。在组间比较中，试验组的NRS评分、ODI评分及腹横肌力量比对照组显示出更大的差异。振动是一个方便、安全、廉价的治疗方法用于控制疼痛。振动刺激会激发由A-β和大的有髓神经纤维控制的感知振动和传递疼痛的受体[13]。振动会降低脑脊液中P类物质免疫反应的水平[14]。它还具有神经生理安慰剂作用，减少疼痛从外周转移到大脑。据带有振动刺激的flexi-bar锻炼有助于缓解腰部疼痛。疼痛还会引起姿势异常和躯干不稳定，从而导致功能性问题[15-17]。

在本研究中，ODI评分在试验组中显著改善。当flexi-bar振动时,可以产生小幅度的振动运动。实验表明机械性低强度(低于0.4 g)和低频率的振动(低于50 Hz)可以有效地通过人体传输[15]。振动可增强传入纤维到运动神经元的传输敏感性，提高运动单位激活速率，从而短暂性地重建运动单位的放电频率，重塑腰背肌本体感觉实现增强肌肉力量及神经肌肉协调性[16]。Flexi-bar刺激作用于α-运动神经元，引起腹部肌肉和肌腱收缩，从而引起强直性振动反射(tonic vibration reflex，TVR)[17]。当施加flexi-bar振动刺激时，会增强神经肌肉控制和增加本体感受感，α-运动神经元的动员会增加，躯干的核心肌肉也会被激活。对于人体的核心肌肉来说，用flexi-bar训练可以帮助神经肌肉系统更快地做出反应。肌肉本体感受的增加被认为增加了肌肉活动，因为它使肌肉能够承受更大的外部负荷。Flexi-bar运动引起的振动刺激腰椎关节囊的机械感受器，使姿势和运动感觉得到更好的控制，并提高了脊柱节段之间的稳定性[18]。使用flexi-bar锻炼可以激活核心肌肉并增加腹横肌的厚度。Gerhardt等[19]认为，抵抗振动将有助于刺激更多的血液循环，以促进肌肉和神经细胞的营养。flexi-bar训练刺激了更多的肌肉发力来抵抗振动，同时增加了肌肉酶的利用，从而肌纤维变肥大肌肉力量的增加。Cerciello等[20]研究结果提示振动刺激可以为骨骼和肌腱系统提供合成代谢机械信号，可通过拉伸应力和压缩应力的形式，转变为骨形成或骨吸收的生物化学信号并传递给效应细胞，刺激骨祖细胞—成骨细胞活性，从而可能在预防骨质疏松性中起到作用，还可以改善骨强度、促进骨折愈合过程中的骨形成。此外，重复的训练姿势经常会在神经和肌肉之间建立联系，以更好地协同工作。

综上所述，flexi-bar训练是一种增强核心力量和耐力以及关节稳定性的运动。这项研究表明flexi-bar振动锻炼可促进本体感觉，并影响躯干的稳定性，并且对减轻CNLBP患者疼痛和改善其功能障碍具有积极的影响。

本研究的局限性在于样本量较小训练周期短，下一步需要对更大的样本进行长期的研究。Flexi-bar是安全的低振幅振动刺激，无需特殊技术即可轻松使用。其安全、简便、无创、疗效明确，且可轻松地在各个位置执行，在治疗慢性非特异性腰背痛方面值得推广。