龙 凤 魏海亮 梁宇霆 王 文 纪树义 吕爱清 姚福会 马林元 董 馨 罗 彧
(1北京市中关村医院放射科,北京 101900;2北京市妇产医院放射科,北京 100006; 3北京世纪坛医院放射科,北京 100038)
脊柱疼痛已经成为一个社会性病症,各国做了一定量的青少年脊柱疼痛调查,Jeffries等做了脊柱疼痛的患病率的纵向比较,患病率约在4.7%~78.2%[1]。研究显示,脊柱疼痛的患病率随年龄增加而增加[2],到18岁时患病率接近成年人[1]。为了研究坐位学习累计时间、使用电子产品累计时间、运动累计时间等与脊柱疼痛有无相关性,我院在海淀区高考学生体检胸部摄片同时,通过调查问卷形式,进行了关于坐位学习累计时间、使用电子产品累计时间、背包重量时间乘积及运动累计时间资料的收集,研究这些累计时间与脊柱疼痛之间有无相关性,通过较大数据量的统计,提出较合适的使用电子产品的时间,背书包重量及其时间,和合适的运动的时间等,作为参考。
调查对象为2015年海淀区44所高中高三学生,总共纳入人数7690例,年龄17~20岁,平均年龄18岁。
采取调查问卷形式,调查问卷主要涉及项目包括:姓名,性别,年龄,X线号,身高,体重,既往疾病史,亲属脊柱疾病史,每天坐位学习时间及持续时间,每天使用电视电脑ipad和手机时间及持续时间,每天运动时间及持续年数,每天书包重量及持续时间,有无脊柱疼痛,等等。累计时间的计算,以坐位学习累计时间为例,等于(每天学习时间+课后学习时间)×250天×年数 + 周末学习时间×52周×年数。类似的其他累计时间的计算也都考虑了工作日的累计时间和周末的累计时间相加。
将调查问卷结果和诊断结果使用SPSS 17.0软件Logistic二分类回归法进行分析。脊柱疼痛作为因变量,无脊柱疼痛设为0,有脊柱疼痛设为1。各累计时间分别单独作为自变量,与因变量之间做统计学检验,多个有统计学意义的自变量,再同时与因变量之间做统计学检验,找出同时具有统计学意义的自变量。根据脊柱疼痛发病率最低的累计时间范围,计算出该范围内学习时间或运动时间的均值作为一个合适的时间参考值。
1.回收情况
回收的调查问卷5 708张,全部纳入SPSS软件统计。回答有无脊柱疼痛者5407人,有脊柱疼痛者2 004人,脊柱疼痛发生率为37.06%。由于有些项目填写不完全,可用于单因素分析及多因素分析的数目各自不同,可用于多因素分析者2 311张。由于多因素分析中缺省值较多,故对各个有意义因素相对有无脊柱疼痛、缺省值和非缺省值之间做了卡方检验,无统计学意义(P= 1.0)。
2.统计结果表明脊柱疼痛发病率较高,约37.06%。脊柱疼痛与使用电子产品具有相关性,使用电子产品累计时间小于等于1 070小时的范围里,脊柱疼痛的患病率最低(见表1)。
3.女性脊柱疼痛的患病率高于男性。背包重量时间乘积大于7 500公斤×小时,脊柱疼痛的发病率增高(见表2、表3)。
4.脊柱疼痛与其他活动具有一定的相关性。其他活动包括:弹琴、拉小提琴、下棋、打扑克、刺绣、组装、拼图、模型、雕刻、书法、画画等。这11种活动,因需要长时间坐位,或长时间保持某种活动姿势,而被认为可能会对脊柱发育不利。全部放在一起设为单独一项活动。当其他活动时间超过312小时以后,脊柱疼痛的发生率逐级减低(见表4)。
5.脊柱疼痛与运动累计时间具有一定的相关性。运动累计时间主要指平时及周末的散步、跑步、游泳、篮球、羽毛球等运动的累计时间。运动累计时间在562 ~1 463 h之间时,脊柱疼痛发病率最低(见表5)。
表1 使用电子产品累计时间分类及脊柱疼痛发病
表2 性别分类及脊柱疼痛发病率
表3 背包重量时间乘积分类及脊柱疼痛发病率
表4 其他活动时间分类及脊柱疼痛发病率
表5 运动累计时间分类及脊柱疼痛发病率
6.为了了解多影响因素一起相互作用是否仍同脊柱疼痛具有相关性,进行了多因素统计学分析,其结果:使用电子产品累计时间与脊柱疼痛有统计学意义,P< 0.05。另外性别、背包重量与时间乘积、其他活动时间及运动累计时间在一定范围内与脊柱疼痛发生率有统计学意义(P< 0.05,见表6)。
脊柱疼痛的发生风险随着使用电子产品累计时间的增加而增高,呈正相关。发生脊柱疼痛的概率,女性是男性的1.591倍(1.344,1.884)。
背包重量时间乘积累积量(背包重量×每天背包时间×250天 ×背包年数)大于7 500公斤小时的学生,随着背包重量时间乘积累积量增大,脊柱疼痛发生风险增高。小于7 500公斤小时的学生,背包重量时间乘积累积量与脊柱疼痛发生概率不具有相关性。
其他活动时间312小时以上的学生,随着其他活动时间的增加,脊柱疼痛发生风险减低。小于312小时的学生,其他活动时间与脊柱疼痛发生概率不具有相关性。
运动累计时间小于1 463小时的学生,随着运动累计时间的增加,脊柱疼痛发生风险减低。大于1 463小时的学生,运动累计时间与脊柱疼痛发生概率不具有相关性。
坐位学习累计时间在多因素分析时,与脊柱疼痛发生率不具有统计学意义。
目前由于学生作业多,活动量减少,书包重,玩手机及电子游戏的时间延长,学生患有脊柱疼痛已经成为一种普遍病症。研究脊柱疼痛与使用电子产品时间、背包重量以及运动的相关性,对于改善学生脊柱疼痛提供指导具有重要意义。
Ramos等[3]曾提出脊柱疼痛与过度使用电脑相关。而 Harreby等[4]和Wirth等[2]的研究显示脊柱疼痛与看电视和计算机的使用没有任何关系。本研究中将使用电脑、ipad、手机和看电视综合成一项因素,结果发现它与脊柱疼痛发生风险成正相关,即使用电子产品累计时间增加,发生脊柱疼痛的风险增加。生物力学研究指出,脊柱前屈时引起椎间盘后侧纤维环拉力增加,进而纤维环破裂[5]。长期连续性使用手机,颈部长期处在前屈状态。有研究表明,人在抬头站立时,作用于颈椎体及椎间盘的压力相当于头颅的重量。当颈部前屈时,由于头颅重心前移,项肌的收缩力、椎体椎间盘所受的压力均成倍增长。尤其是长时间低头可使颈部肌群伸屈平衡失调[6,7],纤维环前部和钩椎关节在颈椎各结构中受力最大,黄韧带次之,纤维环后部及后纵韧带受力最小。一种性质的应力长期作用是形成颈椎病的原发因素[8]。与国外研究[2,4,9,10]结果一致,女性较男性发生脊柱疼痛的风险高。可能与女性脊柱肌群相对男性薄弱相关。
关于背书包与脊柱疼痛的相关性,以往调研结果不一致,Harreby等的研究表明背重的书包与脊柱疼痛相关[4],而 Wirth等的研究表明背书包与脊柱疼痛不相关[2]。本研究显示背包重量时间乘积超过7 500公斤小时的学生,背包重量时间乘积值越大,发生脊柱疼痛的风险越高。王庆贤等[11]在《椎体生物力学研究与进展》中提到,在负载情况下,椎体终板会发生变形,向椎体内膨凸。随年龄增长,终板的变形也随之增加。研究发现对椎间盘施加高负荷,将使其产生变形[5,12]。有研究发现,背包重量的安全限值是在学生体重的10%以内[13]。
Harreby[4]的研究中,非常多或非常少的体育运动及竞技体育运动和脊柱疼痛具有相关性。Fairbank等的研究中不运动与脊柱疼痛相关[14]。Feldman等的研究中,体育运动与脊柱疼痛不相关[15]。本研究中运动累计时间小于1 463小时的学生,运动累计时间越高,发生脊柱疼痛的风险越低;大于1 463小时的
学生,运动累计时间与脊柱疼痛发生概率不具有相关性。也有研究表明,运动量过高,脊柱相应发生屈伸及扭转,扭转是椎间盘受损的主要原因[5],从而引起相应症状。Gatt等[16]已计算出在橄榄球运动员防守时,L4-L5节段的平均最大压力为体重的7倍,前后向剪切力为体重的2.6倍。所以运动量过低或过高均不利于脊柱健康,建议一个合适的运动量。
表6 多因素分析方程中的变量
本研究计算出发生脊柱疼痛风险最低组即对照组所有学生的平均每日电子产品使用时间约1.17小时,使用电子产品平均年数约2.57年。背包重量时间乘积超过7500公斤小时的所有学生的每日背包重量均值约5.83公斤,每日背包时间均值约1.11小时,背包年数均值约9.11年。 其他活动时间在超过312~936小时的学生平均每周活动时间约2.82小时,平均年数约6.36年。运动累计时间在562~1 463小时之间的所有学生的平均每日活动时间约0.97小时,平均年数约2.76年。以上这些时间均值计算只是本文的一个尝试性计算,这些时间是否具有一定意义,还有待更多的研究和探讨。
本研究调查了坐位工作累计时间与脊柱疼痛的关系,结果发现两者没有相关性,可能是由于没有细致区分不良体位累计时间与脊柱疼痛是否具有相关性。以往研究报道,坐位超过半个小时,与脊柱疼痛具有相关性[4,17,18]。Nachemson[19]提出坐位椎间盘所承受压力比躯干重量大3倍,王雪强等[20]论述了不良姿势引起腰痛,张珊珊等[21]提到不良姿势是腰痛的重要危险因素。提示今后应进行更细致的不良姿势累计时间的相关性调查。
综上所述,随着新的生活方式的出现,脊柱疼痛也逐渐成为一种社会性疾病,学生的脊柱疼痛与使用电子产品、性别、背包重量时间乘积、其他活动累计时间以及运动累计时间具有一定的相关性,应当引起学生、家长、学校的重视。
参 考 文 献
[1]Jeffries LJ,BPhysioHons,Milanese SF,et al.Epidemiology of Adolescent Spinal Pain.A systematic overview of the research literature.Spine,2007,32(23):2630 ~ 2637.
[2]Wirth B,Knecht C,Huophreys K.Spine day 2012:Spinal pain in Swiss school children-epidemiology and risk factors.BMC Pediatrics,2013,13:159.
[3]Ramos EMA,James CA,Bear-Lehman J.Children' s computer usage: Are they at risk of developing repetitive strain injury? Work,2005,25:143 ~ 154.
[4]Harreby M,Nygaard B,Jessen T,et al.Risk factors for low back pain in a cohort of 1389 Danish school children: an epidemiologic study.Eur Spine J,1999,8:444 ~ 450.
[5]黄东生.椎间盘的生物力学.医用生物力学,1997,12(3):175 ~ 178.
[6]姜宏,郑清波.颈椎急慢性损伤的生物力学研究概况 .中国正骨 ,1996,8(6):31 ~ 33.
[7]王新军,耿直.从脊柱生物力学角度探讨应用颈椎调整手法的利与弊.中华中医药杂志,2008,23(8):697 ~ 699.
[8]徐志斌.用生物学模型初探颈椎病的发病机制.生物力学,1991,6(1):21.
[9]Vikat A,Rimpelä M,Salminen JJ,et al.Neck or shoulder pain and low back pain in Finnish adolescents.Scand J Public Health,2000,28:164 ~ 173.
[10]Ståhl MK,El-Metwally AAS,Rimpelä AH.Time trends in single versus concomitant neck and back pain in fi nnish adolescents: results from national cross-sectional surveys from 1991 to 2011.BMC Musculoskeletal Disorders,2014,15:296.
[11]王庆贤,宋朝晖.椎体生物力学研究进展.中国解剖与临床 ,2001,6(2):118 ~ 119.
[12]Marchand F,Ahmed AM.Investigation of the laminate structure of lumbar disc anulus fi brosus.Sping,1990,15:402.
[13]Moore MJ,White GL,Moore DL.Association of relative backpack weight with reported pain,pain sites,medical utilization,and lost school time in children and adolescents.J School Health,2007,77(5):232 ~ 239.
[14]Fairbank JCT,Pynsent PB,Poortvliet JAV,et al.Influence of anthropometric factors and joint laxity in the incidence of adolescent back pain.Spine,1984,9(5):461 ~ 464.
[15]Feldman DE,Shrier L,Rossignol M,et al.Risk factors for the development of neck and upper limb pain in adolescents.Spine,2002,27(5):523 ~ 528.
[16]Gatt CJ,Hosea TM,Palumbo RC,et al.Impact loading of the lumber spine during football blocking.Am J Sports Med,1997,25:317 ~ 321.
[17]Balague F,Skovron M,Nordin M,et al.Low back pain in schoolchildren.A study of familial and psychological factors.Spine,1995,20:1265 ~ 1270.
[18]Nissinen M,Heliovaara M,Seitsamo J,et al.Anthropometric measurements and the incidence of low back pain in a cohort of pubertal children.Spine,1994,19:1367 ~ 1370.
[19]Nachemson A.Vivo measurements of intradiscal pressure.J Bone Joint Surg,1964,46:1077.
[20]王学强,陈佩杰.腰痛常见不良姿势及其运动疗法.中国疼痛医学杂志,2014,20(10):748 ~ 751.
[21]张珊珊,王楚怀.腰痛的生物力学基础及临床应用分析.中国疼痛医学杂志,2017,23(8):602 ~ 607.