前伸头位与颈痛的相关性研究进展

谢玉华 伍永强 廖麟荣(通讯作者)

( 1 赣南医学院康复学院 ， 江西 赣州 341000； 2 宜兴九如城康复医院 )

前伸头位(forward head posture，FHP)或称为头前倾姿势，是头颈部最常见的异常姿势之一[1]，指头部相对于理论铅垂线(垂直于穿过身体重心的水平线)处于前方的位置，即头部远离身体中心线向前，下颈椎屈曲，上颈椎伸展。Pascarelli[2]等对485位不同职业的患者研究发现患有前伸头位占71%。Nejati[3]等对办公室员工进行调查发现前伸头位的发生率为61.3%。另一项研究调查发现口腔科医生出现前伸头位的概率达85.5%[4]。男性的前伸头位发生率比女性的更高，而且男性头颈前倾严重程度比女性大[5]。近年来前伸头位的发生率越来越高，人们也越来越关注，但是对于前伸头位的机制、评估方法和纠正训练均没有明确的结论。本文结合国内外最新研究，对前伸头位的发病机制、评估方法及纠正性训练的研究综述如下。

1 前伸头位与颈痛的关系：长期的前伸头位会使颈部周围肌群运动不平衡，肌肉厚度、长度和张力的改变，颈椎承受的负荷增加，颈椎曲度变化，颈椎活动受限，可能引起颈神经根、脊髓和颈动脉的改变，出现颈痛(neck pain disorders)[6]。与无颈痛的成年人相比，有颈痛的成年人前伸头位的发生率更高，而且前伸头位与颈痛的测量指标显著相关[3, 7]，前伸头位的严重程度可以是颈痛发生的预测因素[8]。长期前伸头位还会导致其他功能障碍或者疾病，如头痛、颞下颌关节的疼痛和功能障碍、呼吸系统的功能障碍和平衡功能改变等[9-13]。因此，前伸头位会给患者身体带来一系列的不适症状和功能障碍，进而增加患者的就医频率、经济负担和心理负担，严重影响患者的生活质量。

2 前伸头位可能的机制：前伸头位与现在人们的生活方式，即长期低头使用手机或者电脑、长期低头工作、年龄、性别和身高等显著相关[5, 7, 14-16]。引起前伸头位的机制较为复杂，可能包括内在因素和外在因素，其中内在因素包括患者自身个人的不良生活习惯、不良活动姿势、颈椎退行性变化和不正确的锻炼方式等；外在因素包括学习或工作的压力、环境和心理因素等。结合国内外文献，笔者总结前伸头位可能的发病机制有以下几点。

2.1 肌肉骨骼系统失衡：肌肉平衡是指肌肉长度或力量在主动肌和拮抗肌之间的相对相等，这种平衡是正常运动和功能所必需的。肌肉平衡也可以指左侧与右侧肌群，或者前侧与后侧肌群的相对力量[17]。当肌肉失衡引起功能障碍时，则被认为是病理性的肌肉失衡。病理性肌肉失衡会导致关节功能障碍和运动模式改变，进而导致疼痛。关于肌肉失衡有2种观点：一种观点认为由于重复的运动和长时间的姿势等生物力学原理导致肌肉失衡；另一种观点认为是神经系统引起的肌肉失衡。生物力学引起的肌肉失衡会导致肌肉或肌群的长度、力量和僵硬的适应；反过来，这些适应可能导致运动障碍。在头颈部的生物力学机制中，维持头颈部的正常姿势的肌肉主要有颈屈肌、颈伸肌、枕屈肌和枕伸肌，头颈部肌肉控制着头颈部的姿势、运动和关节的稳定性。根据生物力学导致的肌肉失衡原理，当长期久坐低头不良习惯时，由于缺乏经常性的身体活动和缺乏多样性的运动，头颈部肌肉失衡，头颈部的姿势、运动和关节的稳定性也随之改变。有研究发现，前伸头位与颈屈肌和枕伸肌缩短、颈伸肌和枕屈肌延长有关，当颈屈肌和枕伸肌处于过度紧张状态，会导致颈椎关节不稳定，进而造成关节功能障碍、关节疼痛和头颈部前倾等症状[17]。

2.2 颈椎退行性变化：随着年龄的增加，颈椎会发生退行性病变，在颈部众多结构中，特别是椎间盘退行性变尤为重要。解剖上椎间盘是由髓核、纤维环和上下软骨板3部分构成，当颈椎椎间盘发生累积性的退行性病变时，椎间盘的外层纤维环会发生松弛，髓核因为颈椎的不当应力下被挤出，进而压迫颈椎周围的神经根或者脊髓等其他组织。颈椎周围的关节软骨在不当应力下会形成骨赘，对颈椎周围的神经根或者脊髓等其他组织也会造成压迫。颈椎发生累积性的退行性病变时，会导致颈椎之间连接不稳、周围组织受到压迫、胸椎后凸畸形和椎间隙变窄等。当颈部椎间孔变小，进而可能出现颈神经根受压，患者会出现颈神经根受压的各种症状和功能障碍。有研究指出，与头颈部处于中立位相比较时，下颈椎之间的神经孔的面积、宽度、高度在伸展位时都减小，而在屈曲时下颈椎之间的神经孔的面积、宽度、高度则增加[18]。存在神经根受压症状的患者，可以通过增加前伸头位姿势作为一种代偿机制，增加其下颈椎神经孔面积，减轻神经根压迫，减轻颈椎后部肌肉和软骨性结构的负担[17]。因此，颈椎退行性病变引起神经根受压的患者有可能长期采取一种头部向前倾斜的代偿姿势，即前伸头位来缓解神经根受压症状。

2.3 不良生活习惯导致的前伸头位姿势：姿势模式是由一系列复杂的本体感觉输入来维持的，这些输入是由个人习惯、体型，甚至是心理因素所改变的。若人体长时间保持一个静态姿势，如整天坐在办公椅上工作，或整天低头长时间使用手机电脑，可能会导致可预测性肌肉模式。当身体一侧肌群长时间处于一种较为缩短或紧张状态时，与之对应的另一侧肌群就会进入一种舒张或无力的状态，这种肌肉模式称为肌肉的交互抑制模式[19]。在这一模式中，身体的正常运动模式会变得异常，肌肉功能也会变得紊乱，这将导致肌肉及关节承担更多的分工、承受更多的压力。由于长时间低头伏案工作等，导致颈屈肌和枕伸肌处于紧张状态，与之相对的颈伸肌和枕屈肌进入抑制状态，导致颈部肌群功能变得紊乱，出现前伸头位。

2.4 中枢神经系统机制：姿势控制系统调节身体的各种姿势，向姿势控制系统提供感觉输入的系统包括躯体感觉系统、前庭感觉系统和视觉系统。头颈部的姿势，特别是上颈椎，受到头颈部的本体感觉、前庭觉和视觉的调控[20]。其中，颈部肌肉，尤其是枕下肌，比身体其他肌肉有更高密度的肌梭，向中枢神经系统传递信息并接受来自中枢神经系统的信息，颈神经受体与视觉、前庭系统和交感神经系统之间有着特殊的联系。在颈椎区域软组织中密集的神经网络不仅控制每个关节的运动，也通过与前庭神经系统和视觉系统的直接神经生理连接，向中枢神经系统提供头部相对于身体其他部位的位置觉信息。而且，中枢神经系统(包括脊髓、中央核、小脑和大脑皮质等)能够快速接收有关头颈部相对于身体的位置觉和运动觉的信息，并将头颈部这些信息与来自迷路和眼睛的信息相结合，快速发出运动指令调节头颈部的姿势。当头颈部感觉运动发生障碍，如头颈部姿势意识障碍，颈部运动障碍，姿势稳定性障碍和自主运动控制障碍时，可能会导致头颈部向中枢系统的感觉输入异常，中枢神经系统因此作出适应性的改变，发出异常的运动指令控制头颈部姿势。在这种恶性循环中，感觉运动控制系统的2次适应性变化可能导致颈部肌肉功能和关节生物力学的改变，从而出现头颈部的不良姿势及功能障碍[20]。

2.5 不良关节链导致的前伸头位姿势：关节链是不同关节在运动模式中的生物力学相互作用的结果，包括姿势链和运动链[21]。其中，姿势链是指当身体处于直立姿势时，一个关节相对于另一个关节的位置，是通过结构和功能机制影响定位和运动，结构机制描述静态骨骼定位对邻近结构的影响，而功能机制描述的是骨盆和肩胛骨位置对附着在这些结构上的肌肉的动态影响，结构链受静态关节位置的影响，而功能链受关节结构周围肌肉活动的影响。最常见的姿势链贯穿整个脊柱，脊柱某个区域的变化可能会影响到另一个区域。不良姿势是一种连锁反应，发生在整个脊柱，从骨盆位置到头部位置。一个在长期坐位低头伏案的静态姿势下，会引起骨盆后倾，减少正常的腰椎前凸，进一步加重胸椎后凸和头颈部向前，进而出现前伸头位的异常姿势[21]。

3 前伸头位的评估方法

3.1 简易自我评测法：简易自我评测法主要是用于患者对日常使用手机时头颈部姿势的主观问卷调查。该方法主要是用于患者头颈部姿势评定的初步筛查，主要通过一个问题(在使用手机时，你的头颈部的姿势常常保持在哪个位置？)来评估使用手机时头颈部姿势的自我感知，该问题说明一个人在手机上使用4种不同的颈部姿势，然后要求患者在评估表中(图1)，在5个选项中选出自己在使用手机时头颈姿势所处的位置。当选择第1幅图和第2幅图表示正常，无不良姿势，选择第3幅图和第4幅图则说明可能存在前伸头位不良姿势，需要进一步评估[22]。

图1 颈部姿势自我评测法

3.2 直接观察分类法：直接观察分类法也叫视觉评估法，就是检查者凭借临床经验，通过目测观察头颈部与铅垂线的相对位置关系，对患者头颈部的姿势进行直接分类的方法。要求患者水平注视前方，自然放松，保持坐位或者站立处于习惯性姿势。评估者观察患者习惯性站姿，将观察到的结果进行定性分类。直接观察分类法基于耳屏与肩部或躯干的垂直排列关系，将前伸头位分为3类，包括：(1)正常。即无前伸头位：耳屏与肩部或躯干的垂直对齐；(2)轻度前伸头位。耳屏相对于肩部或躯干向前，但至少耳屏后部垂直于肩部或躯干；(3)中重度前伸头位。耳屏相对于肩部或躯干完全向前。直接观察分类法用于评估区分正常头颈部姿势和前伸头位不良姿势比较容易和敏感性较高[23-24]，但是因为该评估结果存在主观性，且对于评估区分正常与轻度前伸头位不良姿势则不是很敏感，容易引起错误的判断，该方法在对头颈姿势的前伸头位的严重程度的评估信度一般[23-24]。

3.3 靠墙姿势测试：靠墙姿势测试(The Wall Test)是比较常见的测量前伸头位的方法之一。要求患者上身靠墙自然站立，双下肢的脚后跟与墙相距15cm，眼睛水平注视前方，不要刻意收缩下巴和移动头颈部，自然放松，头后部、背部、臀部与墙接触，然后用尺子测量颈部与墙壁之间的距离(图2)。如果颈部与墙的距离能保持在5cm以内，说明头颈部具有良好的姿势。如果颈部与墙的距离超过5cm，则说明头颈部姿势处于前伸头位的不良姿势[25]。靠墙姿势测试是用于评估区分正常头颈部姿势和前伸头位不良姿势，可用于临床上是否存在前伸头位不良姿势的简单的筛查，但是对于前伸头位的严重程度和定量分析也没有明确的鉴别。

图2 靠墙姿势测试

3.4 摄影测量法：摄影测量法是通过头颈部姿势照片或颈椎X线侧位片来测量各个解剖参考点之间的相关参数(角度、距离)来定量的评估头颈部姿势是否存在前伸头位。有研究指出，在头颈部姿势照片和X线片上测量角度以量化头颈姿势是可靠的[26]，临床上常用颅椎角(craniovertebral angle，CVA)来作为前伸头位的重要衡量指标之一，测量的角度值代表头颈向前倾斜的严重程度。

3.4.1 数码相机侧位照测量法：数码相机侧位照测量法要求患者水平注视前方，自然放松，保持站姿处于习惯性姿势。评估者利用数码相机拍摄患者侧方头颈肩的姿势照片，然后通过照片测量颅椎角、头位角(Head Position Angle, HPA)和头倾角(Head Tilt Angle，HTA)[24]。颅椎角(图3角A)：穿过C7棘突的水平线与C7棘突到耳屏的连线相交处形成的角度，颅椎角的角度<48°-50°表明属于前伸头位[16, 24]。颅椎角最能反映前伸头位的严重程度，颅椎角的角度越小，提示前伸头位越严重[27-28]。头位角(图3角B)：耳屏到胸骨柄中点的连线与耳屏到颏部(下巴)中心点的连线之间的夹角。头位角的角度越大和耳屏到胸骨柄中点的连线之间的距离越长，提示前伸头位越严重[29]。头倾角(图3角C)：穿过耳屏的水平线与耳屏和眼睛外侧眼角的连线相交处形成的角度。头倾角的角度越大，提示前伸头位越严重。有研究指出拍照测量是一种定量、快速、无辐射的姿势评估方法，其在评估者内部信度研究中对颈部姿势评估的信度非常好，也能为评估者提供整体姿势评估的可靠性数据[30-31]。数码相机侧位照测量法在评估前伸头位的指标中，颅椎角这一角度已在以往的研究中得到证实，对于青少年和成人等不同人群均具有较高的信度和效度[32]。另一项研究显示，图像测量颅椎角在评估慢性非特异性颈痛患者的前伸头位异常姿势中具有较好的信度与效度[33]。

图3 数码相机侧位照测量法

3.4.2 颈椎X线侧位片测量法：颈椎X线侧位片测量法可以通过测量颅椎角、头位角、头倾角等角度来评估前伸头位的严重程度。而且，颈椎X线侧位片还可以精确的测量各个解剖参考点的距离来反映前伸头位的严重程度，比如第1颈椎(C1)椎体前缘与第7颈椎(C7)棘突后缘之间的水平距离(图4 D1)、第2颈椎(C2)椎体后缘上顶点到经过第7颈椎(C7)椎体后缘下顶点垂直线之间的水平距离(图4 D2)、耳孔与C7椎体下缘中线之间的水平距离(图4 D3)等。一些研究指出，图4中D1、D2、D3这3个水平距离与前伸头位显著相关，水平距离越大，头向前倾斜的程度越大[34-36]。颈椎X线侧位片测量法虽然相对于数码相机侧位照测量法在测量各种角度和距离更加精确，是一种简单的量化前伸头位的方法，但是需要患者接触X射线，成本高且有辐射，在临床上更不实用，而且对于各种角度和距离的正常值的定义没有统一的准确数值，该方法的效度还没有足够的证据。

图4 颈椎X线侧位片测量法

4 前伸头位的纠正训练

4.1 前伸头位的姿势训练：前伸头位的姿势矫正训练是纠正训练的第1步，也是保证其他纠正性训练疗效的前提。长期低头、久坐等不良习惯往往会导致前伸头位不良姿势，那么就要对患者进行日常生活和工作中身体姿势再教育，让患者意识到前伸头位不良姿势与颈痛的关系以及其他可能的危害，并指导患者在生活和工作中纠正其不良习惯并维持头颈部处在中立位的正确姿势。有研究发现，头颈部处于中立位的正确姿势可以减少头颈部肌肉的激活以及颈椎的负荷[37]。除了在生活和工作中自我纠正头颈部不良姿势外，还可以根据人体工效学调整建议，使用人体工效学的“道具”让患者上背部和颈部保持良好的姿势，帮助减轻颈椎的压力和负荷，可以作为治疗和预防前伸头位不良姿势或颈痛[38-39]。

4.2 前伸头位在姿势任务中肌肉控制与协调训练：头颈部的肌肉控制与协调训练主要让患者学会对头颈部肌肉的控制和协调。当头颈部长期处于屈曲位时，颈部浅层屈肌群(如胸锁乳突肌、前斜角肌)活动增多，而颈部深层屈肌群(如头长肌、颈长肌)的活动减少[40]。在头颈部神经肌肉控制与协调训练方法中，Johannes Blomgren等[41]提倡一种运动方式为颅颈屈曲(Cranio-cervical Flexion， CCF)训练，这是一种低负荷运动训练，其目的是增强颈深屈肌的激活，恢复颈深屈肌和颈浅屈肌之间的协调性。颈深伸肌群(如颈深半棘肌和多裂肌)与颈深屈肌群(如头长肌、颈长肌)共同协调的维持着颈部的稳定性，前伸头位在运动和姿势任务中肌肉控制与协调训练也应该注重颈深伸肌群的激活和恢复颈深伸肌群与颈深屈肌群之间的协调性。Suvarnnato T.[42]等研究证明，颈深伸肌群伸展等长运动可以激活颈深伸肌群，可以恢复颈深伸肌群与颈深屈肌群之间的协调性，它与颅颈屈曲训练同等重要，2种训练在改善前伸头位不良姿势和颈部功能方面具有显著效果。

4.3 前伸头位的肌耐力和肌力训练：当患者学会如何激活并协调控制头颈部深层肌肉群后，可以进入头颈部及其周围肌肉群的肌耐力和肌力训练阶段，该阶段的主要目标是提高肌耐力和肌力，增加强头、颈椎、上位胸椎、肩胛骨的稳定性，进而纠正前伸头位不良姿势。患者在不同体位采取合适的阻力做颈部等长或者等张屈曲、伸展、侧屈，对颈深屈肌群、颈深伸肌群、肩袖肌群、胸锁乳突肌、斜角肌、斜方肌等肌肉进行渐进抗阻肌力训练和重复抗阻肌力训练。有研究指出，通过纠正颈椎周围肌群功能的失衡，提高颈肩部肌肉的力量和稳定性，可以改善前伸头位不良姿势和颈部疼痛[43-44]。下巴回缩的等长抗阻肌力训练、颈椎屈肌的等长抗阻肌力训练可以加强上颈椎深层屈肌的力量，肩袖肌群、斜方肌(主要是中斜方肌和下斜方肌)、肩胛骨前突肌群和颈前屈肌的肌力强化训练，可以提高颈椎、上位胸椎和肩胛骨的稳定性，进而纠正前伸头位不良姿势[28, 44-46]。

4.4 前伸头位的神经肌肉控制整合训练：神经肌肉控制整合训练是通过身体运动提供的感觉刺激来促进肌肉力量、身体协调性和功能性运动等各方面神经肌肉功能的训练方法[47]。神经肌肉控制整合训练的作用机制主要是通过各种训练方法对运动感觉系统的刺激, 将多种感觉(运动觉、位置觉、视觉和前庭觉等)信息的整合到中枢神经系统，然后经中枢神经系统整合并传达到骨骼肌等的运动输出，以实现本体感觉、神经肌肉控制、姿势控制和运动表现等能力的提高[48]，其主要的训练方法有肌力和肌耐力训练、牵伸训练、稳定性训练和本体感觉训练等。多项研究表明，头颈肩部的肌力和肌耐力训练、肌肉牵伸训练、肩胛骨的稳定性训练或者结合其中多项治疗性运动可以改善头颈部神经肌肉控制功能，纠正前伸头位不良姿势，同时缓解疼痛和增强头颈部的本体感觉[49-50]。头颈部的感觉运动控制系统在维持颈椎正确的空间位置和姿势中具有重要的作用，长期前伸头位不良姿势可能会表现出异常的感觉运动控制和神经系统功能障碍[51]。头颈部常规的感觉强化训练方法包括头部重新定位训练、注视稳定性训练、眼睛追踪训练和头眼协调训练等。Gallego Izquierdo, T.[52]等研究发现头部重新定位训练、注视稳定性训练、眼睛追踪训练和头眼协调训练可以改善颈深屈肌群的激活能力和改善头颈部的运动功能。Nicolas Pinsault[53]等研究指出，增加视觉刺激和头颈部皮肤触觉刺激可以增强姿势控制能力和改善颈椎关节的位置觉。

4.5 前伸头位的居家自我运动训练：在临床工作中，患者的纠正训练计划需要延续到居家自我运动训练，采用一对一模式，针对每个患者的能力、耐受性和日常生活活动进行个性化设置。居家自我运动训练的方法可以是日常生活工作中的正确姿势指导、颈部的正常范围的关节活动(屈曲、伸展、侧屈和旋转)、紧张肌群的牵伸放松训练、颅颈屈曲训练和适当强度的等长收缩训练等[54]。将患者的个性化的居家运动训练计划制作成小册子，专门的运动训练卡片，或者拍摄成视频，让患者坚持自我管理。

5 小结：前伸头位是头颈部常见的不良姿势之一，会导致身体出现不同的功能障碍，由此影响患者的日常生活活动，增加其就医频率和心理负担，进而降低患者的生活质量。由于国内外目前临床研究证据的不足，关于前伸头位的发病机制目前还没有统一的说法，因此希望未来有更多相关的研究来探讨其发病机制。同时，评估是治疗的基础，在临床上头颈部的功能障碍问题应重视前伸头位的评估，其中颅椎角是前伸头位不良姿势的重要衡量指标之一，而且颅椎角的测量在前伸头位的评估方法中也有很好的效度和信度，可以在临床上推广应用，为前伸头位的早诊断和早干预提供依据。在临床前伸头位不良姿势的纠正训练过程中，神经肌肉控制性训练的各种训练方式，特别是头颈部的感觉训练，应该得到重视和推广应用。