基于表面肌电信号研究McKenzie疗法治疗腰椎间盘突出的临床疗效

刘晓艳，张 颖，王春方，孙长城，汪仲涵，王 岫，汪丽丽

腰椎间盘突出（lumbar dise hernaiation，LDH）是以腰椎间盘退行性变为病理基础的临床常见疾病[1]。腰椎间盘是一种具有连接上下椎体、保持脊柱高度、传递和缓冲载荷等作用的承重组织[2]。趋于年轻化的患病人群越来越多，这与久坐、不良姿势及缺少锻炼等因素有关。当前LDH的治疗方式众多，而大多数患者仍以保守治疗为主。一项随机观察研究显示，经保守治疗80%～90%患者可使症状得以缓解甚至消失[3]。保守治疗主要有物理因子治疗、牵引、康复训练、手法及药物等方法。

随着康复医学的迅速发展，各治疗方法得到不断完善和应用。McKenzie疗法以适应性广、实用性强的特点得到临床工作者和患者的欢迎；而激光治疗仪被广泛应用于临床，但其疗效评估较为复杂，量表评分是较有效且快捷的手段之一，然而主观性较强。表面肌电图（surface electromyogram，sEMG）是一种肌肉功能检查，具有安全无创、操作简便并可动态监测的特点，患者易于接受，又称“动态肌电图”，能用于评价LDH患者腰背肌疲劳、肌肉力量或者评价康复治疗的效果等方面[4]。笔者研究采用sEMG技术检测McKenzie疗法与激光治疗仪治疗前后的竖脊肌肌电信号的变化情况，使其治疗后竖脊肌的疲劳状况及活动水平得以客观反映，探讨McKenzie疗法治疗LDH疗效的客观评价方法，并分析LDH患者应用McKenzie疗法与激光治疗仪治疗的效果。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2020年10月至2021年3月在天津市人民医院康复科收治LDH患者60例，其中男性24例，女性36例；年龄20～60岁，平均年龄44.67岁（标准差10.37岁）；病程15～75 d，平均病程45.23 d（标准差11.01 d）。

选择标准：①年龄20～60岁；②患者均符合《实用骨科学》中关于LDH的诊断标准，经MRI或CT检查显示腰椎间盘突出节段为L4/5或L5/S1[5]，同时患者符合的腰椎间盘移位综合征中属于后方或后外侧椎间盘移位综合征，符合McKenzie脊柱力学诊断标准[6]；③腰部疼痛或下肢放射痛；④疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale，VAS）评分≤7分；⑤自愿配合已设定的治疗流程及方案并签订知情同意书者。

排除标准：①存在椎间盘脱出或游离、出现椎管狭窄、鞍区症状、椎弓崩裂、脊柱结构发育不良（峡部裂等）；②疾病炎症活动期；③重度骨质疏松、骨折、韧带撕裂等肌肉系统不稳定因素；④患有严重心脑血管疾病、妊娠、精神疾病等特殊人群；⑤2周前或正在口服止痛药者。

60例随机将其分为治疗组（采用McKenzie自我调整疗法治疗）和对照组（采用理疗）。治疗组男性13例，女性17例；年龄20～60岁；平均年龄44.23岁（标准差10.72岁）；病程15～75 d，平均病程46.23 d（标准差11.32 d）。对照组男性11例，女性19例；年龄20～60岁，平均年龄45.10岁（标准差10.36岁）；病程15～75 d，平均病程44.23 d（标准差10.75 d）。

两组患者的年龄、性别及病程比较，差异均无统计学意义（χ2=0.278，t=-0.318、-0.235，P=0.598、0.751、0.853>0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法

治疗组：采用McKenzie自我调整疗法治疗[7，8]，治疗中以伸展原则为主。运动过程分3步进行。第1步：俯卧运动，患者俯卧平躺，头转向一侧且双臂伸直放在身体两旁。保持这一姿势，全身肌肉完全放松2～3 min。第2步：俯卧伸展运动，在第1步的俯卧姿势基础上，肩膀之下手肘垂直放置，上臂支撑其上半身，并进行几次深呼吸，此姿势保持2～3 min。如果此过程痛楚感加重，可使双臂手肘间的间距加大。第3步：卧式伸展运动，患者保持俯卧，肩膀下放置双手，然后伸直手臂，尽量撑起上半身，伸展其背部在能忍受疼痛为前提下，即盆骨以上的部分，且要完全放松下肢，此姿势要保持2～3 s，再回到俯卧姿势。此动作每次重复，但其动作幅度与上次相比更大一些，每组练习中应做10次步骤3。每次运动约15～20 min，每天6组为其练习频率，即大约每2 h做1组。每周治疗5 d，周末休息，持续4周。

对照组：予以理疗，治疗仪采用SUNDOM-300IB/216型砷铝化镓（Ga-Al-As）半导体激光治疗仪（三顿电子科技有限公司，北京）。暴露皮肤，其激光探头放置于腰部患处棘突间隙且距离皮肤90 cm，以功率为1 200 mW照射，此过程持续20 min。每周治疗5 d，周末休息，持续4周。

1.2.2 腰背肌电信号采集

采用南京Vishee公司表面肌电分析系统检测腰背部肌肉放松状态下的肌张力状况及弯腰测试过程中左右侧肌肉的肌电信号。比较治疗前后腰背肌表面肌电信号变化，分析后获取屈伸比（flexion-extension ratio，FER）、均方根肌电值（root mean square，RMS），观察两侧肌肉活动时变化的一致性。测试方法：控制室温为25℃左右，暴露测试区的肌群并用75%乙醇溶液脱脂，粘贴测试电极片待乙醇干后，在L5/S1棘突旁开竖脊肌2～4 cm左右肌腹，以其最饱满处为中心，两电极顺着肌肉纹理依次放置，两电极之间的距离为2.5 cm。

1.2.3 评定指标

分别在治疗前及治疗4周后对两组患者FER、RMS、VAS、Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）评分、日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association，JOA）腰椎功能评分、临床疗效的指标进行分析。

VAS评分[9]：0分为无痛，10分为剧烈疼痛，疼痛越重分值就越高。

ODI评分[10]：为疼痛、家庭日常生活能力和社会参与能力3大项。总得分（%）=（所得分数/受试者完成项目数×5）×100%，总得分越高表明功能障碍越严重。

JOA腰椎功能评分（简称JOA评分）（29分法）[11]：疼痛、感觉、步态、肌力、日常生活能力、排尿功能6大项，JOA评分为各项得分相加，总分越低表示其功能越差。

疗效评定：JOA评分表的改善率（%）=[（治疗后评分-治疗前评分）/（总评分-治疗前评分）]×100%。

临床疗效：痊愈，其症状完全消失，JOA评分表的改善率=100%；显效，症状基本好转，60%≤JOA评分表的改善率＜100%；有效，症状有所改善，25%≤JOA评分表的改善率＜60%；无效，症状依然存在，JOA评分表的改善率＜25%，或症状加重。总有效率（%）=[（痊愈+有效+显效）/总例数]×100%。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0软件处理数据。计量资料以均数±标准差表示。采用独立样本t检验比较两组基线资料中的年龄、病程及治疗前后VAS评分、ODI评分、JOA评分、肌电指标的组间差异，采用χ2检验比较性别和两组患者临床疗效的组间差异。采用配对样本t检验比较两组治疗前后RMS得分、FER得分、VAS评分、ODI评分、JOA评分的组内差异。P<0.05为差异有统计学意义，P<0.01为差异有显著统计学意义。

2 结果

2.1 两组治疗前后评分比较

治疗前组间VAS评分、ODI评分及JOA评分差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗4周后，两组VAS评分、ODI评分及JOA评分较治疗前有改善，差异具有显著统计学意义（P＜0.01），且治疗后治疗组VAS评分、ODI评分及JOA评分改善情况优于对照组（P＜0.05）。见表1～3。

表1 两组治疗前后VAS评分比较Tab.1 Comparison of VAS scores before and after treatment between 2 groups

表2 两组治疗前后ODI评分比较Tab.2 Comparison of ODI scores before and after treatment between 2 groups

表3 两组治疗前后JOA评分比较Tab.3 Comparison of JOA scores before and after treatment between 2 groups

2.2 两组治疗前后肌电指标

治疗前组间肌电指标RMS、FER差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗4周后，两组肌电指标RMS较治疗前降低、FER较治疗前升高，均有所改善，差异有显著统计学意义（P＜0.01），且治疗后治疗组RMS、FER改善情况优于对照组（P＜0.05）。见表4、5。

表4 两组治疗前后肌电指标RMSTab.4 EMG index RMS before and after treatment between 2 groups

2.3 两组临床疗效比较

治疗后治疗组痊愈2例，显效20例，有效3例，无效5例，总有效率为83.33%。对照组痊愈0例，显效12例，有效9例，无效9例，总有效率为70%。治疗组总有效率高于对照组，差异具有统计学意义（χ2=8.143，P<0.05）。

表5 两组治疗前后肌电指标FERTab.5 EMG index FER before and after treatment between 2 groups

3 讨论

LDH的评估手段众多，在临床及实验研究中，自评量表为常用的评估手段之一。CT影像检查与MRI影像检查是具有代表的诊断方式，但CT影像检查、MRI影像检查因其价格昂贵，且有一定的禁忌证，临床中存在一定的局限性。而sEMG价格低廉、操作简便，易于被患者接受，能够直观且量化、客观反映腰背肌疲劳、肌肉力量情况。有研究证实在LDH的发病中竖脊肌肌力与疲劳程度的改变具有一定意义[12]。因此sEMG可用于评估LDH治疗效果，也是辅助诊断LDH的有效手段。

笔者研究通过sEMG技术，以竖脊肌作为测试肌肉，测量其RMS和FER。RMS值在肌肉放松状态下及安静时过高，则提示肌肉紧张。LDH患者由于避免疼痛和疼痛的加重，可出现肌痉挛或椎旁肌紧张，特别是疼痛较重的患者。梁杰等[13]报道了通过干预治疗LDH能有效降低竖脊肌的肌电信号，缓解竖脊肌紧张程度，治疗后其腰部多裂肌和竖脊肌RMS均明显低于治疗前。卫杰等[14]通过观察在站立位屈伸运动时，患有非特异性慢性腰背痛的飞行员的表面肌电，发现FER评估竖脊肌的肌电活动，可以特异、精准、快速地诊断出下腰痛，为临床诊治提供更为直观的检测信息。

当前LDH的治疗方式众多，近年来McKenzie疗法在临床治疗LDH上得到越来越多的应用，在康复治疗方面提供给脊柱疾病一个新的方法和思路。McKenzie疗法通过让患者学会自我锻炼，使疼痛向心化或消失。其作用机制是①锻炼腰背肌肉为以缓解神经压迫、肌肉痉挛及局部的无菌炎症，并且腰背部的肌肉紧张程度得以减轻；②通过肌肉耐力及其力量的提高，脊柱稳定性的加强，不良体位的纠正，肌肉平衡的重建，使患者的日常生活能力得到提高，腰椎功能得到增强[15]。

笔者研究中，治疗组在McKenzie疗法治疗4周后，VAS评分降低，较对照组差异有统计学意义，而JOA评分较对照组显著上升，由此证明McKenzie疗法可减轻LDH患者疼痛，且可显著改善LDH患者的功能。王刚等[16]将78例LDH的患者，随机分为McKenzie疗法组40例和关节松动术组38例进行2周的治疗，在治疗2周后两组患者的VAS评分均有下降，其JOA评分均有升高，但是McKenzie疗法组上升更明显，证明McKenzie疗法较关节松动术能更好地减轻LDH患者疼痛且可显著改善其腰椎功能。这与笔者的研究结果相符。李丽[17]通过观察McKenzie疗法干预LDH的效果，发现干预后4周20例McKenzie疗法组比20例传统组疼痛评分明显下降。提示McKenzie疗法可减轻LDH患者的疼痛。ODI评分常用于评估腰痛患者的功能障碍，具有一定的正确性和有效性[18]。笔者研究结果显示，两组治疗后ODI评分较治疗前均有所降低，且治疗组较对照组有显著性差异，证明McKenzie疗法可有效提高LDH患者的日常生活能力。分析原因，可能是McKenzie疗法使脊柱稳定性肌群和功能得以增强。

笔者研究还采用sEMG技术检测竖脊肌肌电信号的变化情况。研究结果显示，治疗后两组患者肌电指标，其RMS及FER较治疗前均有改善，且治疗组均优于对照组，说明McKenzie疗法和激光治疗仪治疗都能缓解肌肉的紧张程度，改善疲劳状况，但McKenzie疗法的作用更显著。这与之前的研究结果大致相同[14，15]。分析原因，McKenzie疗法缓解神经压迫，从而减轻肌肉紧张程度。

综上所述，McKenzie疗法疗效显著，优于激光治疗仪治疗，而且患者可进行自我锻炼，不局限于医疗机构，是一种较为安全可行的保守疗法，值得临床中推广和应用。sEMG可成为LDH疗效评价的客观补充，未来仍需进一步研究验证。