李欣,王雪强,陈楠,陈炳霖,刘宇
压力生物反馈仪在慢性下背痛康复中的应用现状①
李欣1,2a,王雪强2a,2b,陈楠1,陈炳霖2a,刘宇2a
慢性下背痛是一种临床常见疼痛,与腰腹肌功能紊乱密切相关。压力生物反馈作为一种新兴技术,近年来被广泛应用于慢性下背痛的康复评估与治疗中。本文综述压力生物反馈仪在腰腹部肌肉活动性评估中的信效度,并总结其在慢性下背痛康复中的应用,主要涉及腰腹肌活动特点及腰椎稳定性等方面的评估与治疗。
慢性下背痛;压力生物反馈;信度;效度;康复;综述
[本文著录格式]李欣,王雪强,陈楠,等.压力生物反馈仪在慢性下背痛康复中的应用现状[J].中国康复理论与实践,2016,22(10):1183-1189.
CITED AS:LiX,Wang XQ,Chen N,etal.Application of pressure biofeedback in rehabilitation of chronic low back pain(review)[J]. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2016,22(10):1183-1189.
下背痛(low back pain)是指在胸廓下缘至臀皱襞之间的背部任何解剖部位出现的疼痛,可并发下肢疼痛,是一种以下背腰骶和臀部疼痛不适为主要症状的综合征[1]。现有研究已表明,相对于无症状的个体,复发性下背痛患者的腹横肌在活动时有延迟启动的现象[2]。而腹横肌的肌肉力量、激活时间以及腹背肌的协调作用等都是影响下背部脊柱稳定性的重要因素。
近年来,运动控制训练(motor controlexercise)在临床治疗下背痛中的应用日益增多。从生物学的基本原理上来看,此方法实际上是通过改善下背痛患者脊柱的稳定性和控制能力,从而减轻疼痛症状。有学者认为,在人体活动过程中,腹横肌的特定收缩模式可以预防和减轻下背痛的发生,但由于腹横肌位于腹部肌群的最内层,其力量训练或功能评估的难度较高[3-5]。压力生物反馈仪(pressure biofeedback unit,PBU)作为一种新型的便携式设备,对慢性下背痛评估的信效度及其应用于下背痛临床康复训练的效果受到许多研究者的关注。
1.1生物反馈的概念
生物反馈技术(biofeedback therapy,BT)起源于60年代,是一种基于行为疗法的治疗技术[6],主要借助精密仪器测量脑波、心脏功能、呼吸、肌肉活动、皮肤温度等生理活动信号,并将信号快速、准确地反馈给患者,使患者对自身的生理功能形成直观的了解并进行有针对性的控制[7]。与其他被动治疗不同,该技术强调通过患者的主动学习和控制来调整自身躯体和内脏的反应[8]。在近年的研究中,生物反馈越来越多地被应用于神经康复及心血管康复等领域,同时在青少年近视的治疗、大小便障碍的治疗等各方面也进行了一些探索[9]。
2.1信度
任何一种临床测量评估工具都应具有良好的测量信度和测试效度[15]。没有良好的评估信度和效度,其结果也不具备临床意义和价值[16]。目前来看,在PBU的信效度研究中,研究者选择的指标主要包含测量信度(包括同一测试者信度及测试者间信度)、测量效度等(见表1)。
在信度方面,多个研究表明PBU在髋、膝关节运动[17]和脊柱运动[18]的测试中具有较高的测试者间信度。有研究指出,PBU在评价腹横肌肌肉活动性时具有足够高的信度[19]。除此之外,Storheim等认为PBU具有可观测的同一测试者测量信度[18],且重复测量信度较高[20]。
大多数研究已证实PBU具有较好的同一测试者信度,但涉及测试者间信度的研究则并不多见[12]。Lima等除进行PBU的同一测试者信度评价外,还对测试者之间的测试信度进行评价,结果表明这两个指标均达到满意到较高的范围[21-22]。
综上所述,PBU的测量信度较高,体现为较高的同一测试者信度和测试者间信度。
2.2效度
在效度评估方面,Hodges等使用PBU和肌电图分别对上肢运动过程中腹横肌稳定脊柱的能力进行实验室评价和临床评价,并对两种评价结果的一致性和相关性进行分析;结果发现,两种测量方法仅具有很高一致性,但腹横肌延迟激活时间与压力变化值之间无显著相关,即PBU测试效度尚显不足[23]。但从目前整体的检索结果来看,关于PBU测量精度和效度分析的证据还十分有限,迫切需要更多的研究进行补充。
慢性下背痛的发生与腹横肌的活动性异常密切相关。早在1996年,Hodges等便提出,PBU在评价健康人腹横肌活动性时的平均变化量为-5.82mmHg[12]。Cairns等也曾使用PBU对不同人群的腹横肌功能进行定量分析,研究纳入健康人、下背痛患者及有下背痛病史现已治愈的受试者共45例,发现PBU能准确反映下背痛患者的腹横肌功能紊乱现象,这也说明PBU可能是一种可用于评价腹横肌肌肉活动性的简便测量工具[24]。随着研究的深入,近年来,许多研究者使用PBU对腹横肌活动特点、腰椎静动态稳定性[25-29]、腰骶稳定性进行评价(见表2),涉及受试者人群包括健康人[30]、无症状人群[31]、下背痛人群[32-34]、腰椎间盘突出人群[35]。例如Franca等在比较肌肉拉伸和局部稳定训练对慢性下背痛患者疼痛减轻和功能障碍的效果时,使用PBU对受试者腹横肌活动能力进行评价[25-26],此研究以开始时刻与再次稳定时刻的PBU仪表读数的数值差值表示腰骶区肌肉活动情况,进而反映局部肌肉的收缩能力[33]。另一方面,对于不同测试指标所涉及到的测试体位也存在差别,如静态腰椎稳定性测试采用受试者俯卧位,而动态稳定性则采用受试者仰卧位配合髋膝关节活动来进行等。
Hides等对下背痛患者受累脊柱节段的多裂肌(及协同收缩的腹横肌)的等长收缩能力进行特定的训练,发现将这种特定训练方法与常规药物及物理疗法相结合,能更有效地降低下背痛的复发率[2]。Tsao等的研究也表明,特定腹横肌肌肉练习可以有效降低下背痛的复发率[36]。随着PBT相关研究的逐步开展,Park等将20名健康受试者随机分为4组,以0、2、4、6 mmHg压力增加设为目标增加压力,分别观察达到目标压力时受试者仰卧位腹部肌肉厚度和内收情况并进行比较,结果发现以40mmHg为基值,0~2mmHg的压力增加时腹部内缩较强[37];说明此压力增加值可能对应着较高的训练强度。因此,在训练时可以通过设定不同的目标增加值调整局部肌肉力量训练的强度。目前,这种将PBU的压力增加值作为视觉反馈辅助监控肌肉收缩程度的方法,也被逐渐应用于局部肌群的力量训练中(见表3)。
另外,一些研究者使用重复测量方法,比较有压力生物反馈和无压力生物反馈下进行训练时腰腹部肌肉时腹横肌[12]、竖脊肌[38]等的活动特点。也有研究者使用随机对照方法比较压力生物反馈练习与其他训练方法的疗效差异,如Shabnam等发现,与核心稳定性训练相比,压力生物反馈治疗改善下背痛患者的效果更明显,这表明应用PBU是一种有效的康复治疗方法[]。
PBT是一种新兴的生物反馈技术。现有研究表明,将PBT应用于腰腹部肌肉活动性的评估时,其测试结果的一致性、可靠性及信度较高。与传统治疗相比,它具有非侵入性、易忍受、治疗费用低等优点,但目前其效度的研究尚不充足。在治疗方面,PBT可单独作为提高腰腹肌肌肉力量的有效方法,也可结合传统训练方法在提高难度的前提下,提高治疗效率。从长期效果来看,使用PBT进行训练后1年的随访结果明显优于常规医疗管理组(包括减少工作、药物治疗、卧床等)[2]。
慢性下背痛的病因复杂,症状顽固,是临床医生面对的一个难题,而传统的评定与训练方法仍存在一定的局限性[9,18,23]。将PBT应用于临床慢性下背痛的治疗与评定,是一种提高诊疗效率、简化评定方法的有效途径。
从可查阅的资料来看,PBT的测量信度较高,但目前国内鲜有关于其效度分析的研究。此外,PBT常用于辅助评价腹部深层肌肉的活动性和功能状态,但在训练方法上仍旧没有精确规范的规定。截止到目前,还没有一篇关于PBT相对系统的评价。相对于临床常用传统评价和测量方法,PBT还有进一步发展的空间。
表1 PBU的测试信效度分析文章详情
表2 PBU在评定中应用的文章详情
表3 压力生物反馈在康复治疗中应用的文章详情
续表3 压力生物反馈在康复治疗中应用的文章详情
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Application of Pressure Biofeedback in Rehabilitation of Chronic Low Back Pain(review)
LIXin1,2a,WANG Xue-qiɑng2a,2b,CHENNɑn1,CHEN Bing-lin2a,LIU Yu2a
1.Department of Rehabilitation Medicine,Xinhua Hospital A ffiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai200092,China;2.a.Schoolof Kinesiology,b.SportsMedicine and Rehabilitation Center,Shanghai University of Sport,Shanghai200438,China
Correspondence to LIU Yu.E-mail:yuliu@sus.edu.cn
Chronic low back pain isa common type of pain which is related to the dysfunction of low backmuscles.In recentyears,the pressure biofeedback has been w idely used for the assessment and treatment of chronic low back pain.This paper reviewed the reliability and validity of pressure biofeedback unit in the evaluation of lumbarand abdom inalmusclesactivity,aswellas itsapplication on the rehabilitation of chronic low back pain,whichmainly related to theassessmentand treatmentof lumbarmuscleactivity and lumbar spine stability.
chronic low back pain;pressurebiofeedback;reliability;validity;rehabilitation;review
10.3969/j.issn.1006-9771.2016.10.016
R681
A
1006-9771(2016)10-1183-07
1.上海体育学院研究生创新计划项目(No.yjscx2014029);2.上海市卫生和计生委员会重要薄弱学科(康复医学)建设项目(No.2015ZB0406);3.国家自然科学基金青年项目(No.81501956);4.上海市科委青年科技英才扬帆计划项目(No.15YF14114000);5.上海市教委科研创新项目(No.15ZZ084);6.国家体育总局项目(No.2014B141)。
1.上海交通大学医学院附属新华医院康复医学科,上海市200092;2.上海体育学院,a.运动科学学院;b.运动医学康复中心,上海市200438。作者简介:李欣(1992-),女,汉族,安徽金寨县人,硕士研究生,初级康复治疗师,主要研究方向:儿童疾病康复、运动生物力学。通讯作者:刘宇(1959-),男,汉族,河北张家口市人,博士,博士生导师,主要研究方向:运动控制与协调的生物力学、神经肌肉系统动力学与运动器材研发、体育工程学。E-mail:yuliu@sus.edu.cn。
1.2PBU的组成及特点
近年,压力生物反馈技术(pressure biofeedback therapy,PBT)在局部力量评估及力量训练中的应用逐渐增多。腰椎的稳定性,是指腰椎在负重条件下维持自身结构保持在正常形变范围内的能力,而躯干肌群的协调平衡被认为是维持脊柱外源性稳定的重要因素[10]。其中,浅层核心肌群,如腹内、外斜肌,竖脊肌等,既能旋转躯干也有辅助稳定躯干的作用。有研究已发现,躯干旋转时的核心肌群肌力与局部稳定性呈正相关[11]。此外,健康人在进行躯干的任一方向运动时均会率先激活腹横肌[12],但复发性下背痛患者中腹横肌却存在明显的延迟激活现象[3];多裂肌与腹横肌有协同收缩的机制,前者作为脊柱的局部稳定肌群,在躯干旋转动作中也起着突出的维持腰椎稳定性的作用[13]。因此,在下背痛的诊疗中,腹横肌、多裂肌等小肌肉群的功能状况评定与训练尤为重要。
目前,临床和实验室研究使用细丝肌电图作为测量腹壁深层肌肉活动性的常用方法,但这种方法操作较为繁杂且具有侵入性。相比之下,PBU是一种操作简单、针对性强、对测试主体无创伤的测量工具,且与肌肉骨骼超声相比,操作更简便且成本低廉。PBU(The STABILIZERTM,Chattanooga Group,Inc.,USA)主要由三个密闭充气气囊、一根导管和测量仪表组成。充气气囊由无弹性材料制成,其大小为16.7×24 cm,内含的压力感应器与导管的一头连接;导管的另一头连有可读数的测量仪表,仪表量程为0~200mmHg,最小刻度为2mmHg。在身体进行局部运动(尤其是脊柱运动)时,测试者可以根据充气气囊压力变化引起的仪表变化值的大小,判断腹内压的变化情况,从而监测局部肌肉的收缩能力[14]。
(2016-04-22
2016-05-23)