劉慧，沈國權(quán)，張喜林，周楠，楊曉偉，黃文杰

（1.青島大學(xué)附屬醫(yī)院中醫(yī)科，山東青島 266000；2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院推拿科，上海 200437；3.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院，上海 200032；4.上海交通大學(xué)，上海 200240）

腰椎間盤突出癥（lumbar disc herniation，LDH）為臨床常見病，是指腰椎間盤發(fā)生退行性變或外力作用引起纖維環(huán)破裂，導(dǎo)致椎間盤的髓核突出壓迫神經(jīng)根和/或馬尾神經(jīng)根而引起相應(yīng)的臨床癥狀，如疼痛和運動功能異常等。中醫(yī)骨傷科學(xué)簡潔地將LDH發(fā)病機制概括為“筋骨失衡”理論[1]?！端貑枴ゐ粽摗氛f：“宗筋主束骨而利機關(guān)也”，認為經(jīng)筋可起到維系、聯(lián)綴、支撐骨關(guān)節(jié)的作用，可見“經(jīng)筋失衡”在LDH的發(fā)病中起主要作用。中醫(yī)的筋，為現(xiàn)代解剖學(xué)中的肌肉、韌帶、筋膜的合稱[2-3]，而中醫(yī)的經(jīng)筋理論定位模糊，歧義較多，目前許多學(xué)者認為肌筋膜理論與經(jīng)筋學(xué)說存在明顯相關(guān)性[4-5]，因此，本文從肌筋膜鏈角度入手進行整體研究。

人是一個統(tǒng)一的整體，骨、關(guān)節(jié)與肌肉組成人體運動系統(tǒng)，在神經(jīng)支配下，完成人體的各種動作[6]，結(jié)構(gòu)失衡會引起功能紊亂，表現(xiàn)為運動模式異常，如LDH患者的神經(jīng)肌肉障礙及骨結(jié)構(gòu)異常，導(dǎo)致肌肉募集模式及關(guān)節(jié)運動模式紊亂，臨床上多表現(xiàn)為步態(tài)異常[7-9]。LDH患者步態(tài)參數(shù)與功能障礙之間存在相關(guān)性[10]，步態(tài)參數(shù)可以反映肌肉功能異常，但由于實驗條件及技術(shù)的限制，目前對LDH步態(tài)分析的研究主要集中于運動學(xué)、足底動力學(xué)的研究[11-12]，對于步態(tài)過程中肌肉失衡的情況研究較少，表面肌電只能顯示部分肌肉的激活情況。因此，本研究擬通過現(xiàn)代仿真技術(shù)逆向分析LDH患者步態(tài)過程中的肌肉激活情況，以期進一步了解LDH患者的“經(jīng)筋失衡”模式，以指導(dǎo)臨床康復(fù)和治療。

1 對象與方法

1.1 研究對象選取2015年8月～2016年10月在上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院推拿科門診及住院部接受治療的，經(jīng)普通X線和臨床查體排除腰椎骨盆腫瘤、感染、畸形及先天性和外傷性等異常情況的20例LDH患者作為LDH組。另選取5例同期體檢正常的上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院職工（健康志愿者）作為正常組。

1.2 病例選擇標準

1.2.1 診斷標準 參照《中醫(yī)病證診斷療效標準》[13]中有關(guān)LDH的診斷標準：①有腰部外傷、慢性勞損或受寒濕史；②腰痛向臀部及下肢放射，腹壓增加如咳嗽、噴嚏時疼痛加重；③脊柱側(cè)彎，腰生理弧度消失，病變部位椎旁有壓痛，并向下肢放射，腰椎活動受限；④下肢受累神經(jīng)支配區(qū)有感覺過敏或遲鈍，病程長者可出現(xiàn)肌肉萎縮，直腿抬高或加強試驗陽性，膝、跟腱反射減弱或消失，拇趾背伸或趾屈肌力減弱；⑤X線攝片檢查顯示脊柱側(cè)彎，腰生理前凸消失，病變椎間隙可能變窄，相鄰邊緣有骨贅增生；⑥CT或MRI檢查可顯示椎間盤突出的部位及程度。

1.2.2 納入標準 ①符合上述LDH診斷標準；②年齡在20～50歲之間，性別不限；③腰椎病變部位在腰4-5椎間盤和腰5-骶1椎間盤；④屬于后外側(cè)型LDH；⑤以腰部及單側(cè)下肢癥狀為主；⑥知情并同意參加本研究的患者。

1.2.3 排除標準 ①患有腰椎骨盆腫瘤、感染、畸形及先天性和外傷性疾病的患者；②妊娠期和哺乳期婦女；③患有精神性疾病，不能配合研究的患者；④不愿意參加本研究的患者。

1.3 實驗設(shè)備步態(tài)采集軟件：美國Motion Analysis公司的三維紅外步態(tài)測試系統(tǒng)及美國AMTI公司三維測力臺，由上海市岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院步態(tài)分析室提供。肌骨模型建模軟件：AnyBody 6.0.5人體建模仿真系統(tǒng)（丹麥Aalborg大學(xué)開發(fā)），由上海硅步科技有限公司提供。

1.4 研究方法

1.4.1 采集步態(tài)數(shù)據(jù) 測試前，受試者穿貼身背心和短褲，盡量暴露四肢和軀干，由同一工作人員在受試者身上取點，放置標志球，標志點（marker）位置參照美國Vicon公司Plug-in-Gait model選取。根據(jù)研究目的，減去胸骨劍突下標志點，增加腰椎骶骨周圍3個標志點（第3腰椎棘突左右各5 cm處及骶中棘中點），共計41個標志點。受試者在三維測力臺上自然來回行走，完整記錄受試者每側(cè)腳從著地至離地時地反力的數(shù)據(jù)；同時，三維紅外步態(tài)測試系統(tǒng)根據(jù)標志點采集受試者步態(tài)動作；數(shù)據(jù)存儲為C3D格式。

1.4.2 AnyBody骨骼肌肉模型建立與分析 采用AnyBody 6.0.5自帶模型庫中的Standing Model為基礎(chǔ)進行修改，根據(jù)患者的身高、體質(zhì)量，利用考慮質(zhì)量和脂肪比例的中國成人人體尺寸標準縮放函數(shù)Scaling Length Mass Fat進行模型的比例縮放，建立個性化模型。

將步態(tài)分析采集的C3D運動學(xué)數(shù)據(jù)中的每個點與已建好的AnyBody人體模型上的點建立關(guān)聯(lián)，驅(qū)動AnyBody人體模型，系統(tǒng)會自動計算每個關(guān)節(jié)處的關(guān)節(jié)凈力矩。由于關(guān)節(jié)凈力矩是關(guān)節(jié)周圍參與收縮肌肉力矩的矢量和，AnyBody系統(tǒng)會通過特定的關(guān)節(jié)周圍肌肉力量分配算法計算出每塊肌肉的張力。以AnyBody求解肌肉力，利用系統(tǒng)提供的最優(yōu)化方案解決肌肉募集冗余問題[18]。優(yōu)化標準以Hill模型為基礎(chǔ)，基于肌肉疲勞與其活動度直接相關(guān)的假設(shè)，保證最小疲勞程度。通過逆動力學(xué)計算，分別輸出步態(tài)過程中腰、骨盆及下肢相關(guān)肌肉力的生物力學(xué)參數(shù)。

1.4.3 觀察指標 肌肉力即運動過程中肌肉的激活狀態(tài)，用于表示肌肉的收縮情況；肌肉力峰值表示步態(tài)過程中肌肉最大收縮力，可反映肌肉功能狀態(tài)。選取肌肉中肌肉力最大的一束代表此肌肉的肌肉力。為減小體質(zhì)量對肌肉力的影響，均取肌肉力與體質(zhì)量的比值（N/kg）以減小誤差。為方便對眾多肌肉的觀察，根據(jù)肌肉鏈[14]及經(jīng)筋理論，本研究將腰、骨盆及下肢觀察肌肉分為以下4組：①背側(cè)鏈肌群：比目魚肌[比目魚肌外側(cè)（SL）、比目魚肌內(nèi)側(cè)（SM）]、腓腸肌[腓腸肌外側(cè)（GAL）、腓腸肌內(nèi)側(cè)（GAM）]、半腱肌（SeT）、半膜?。⊿eM）、股二頭肌[股二頭肌長頭（BFL）、股二頭肌短頭（BFB）]；②外側(cè)鏈肌群：腓骨短?。≒eB）、腓骨長?。≒eL）、臀小?。℅Mi）、臀中?。℅Me）、臀大?。℅Ma）、闊筋膜張肌（TF）、梨狀?。≒ir）、腰方?。≦L）、腹內(nèi)斜肌（OIA）、腹外斜?。∣EA）；③前表鏈肌群：脛前?。═A）、股內(nèi)側(cè)?。╒aM）、股外側(cè)肌（VaL）、股中間?。╒aI）、股直肌（RF）；④深鏈肌群：脛骨后肌（TP）、髂腰肌（ILL）、長收肌（AdL）、大收肌（AdM）、短收肌（AdB）、閉孔內(nèi)?。∣bI）、閉孔外肌（ObE）、背闊肌（Lad）。

1.5 統(tǒng)計方法采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。本研究計量資料呈非正態(tài)分布，故用中位數(shù)和四分位間距[M（P25，P75）]表示，組間比較采用非參數(shù)檢驗。所有檢驗均采用雙側(cè)檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組受試者的基線資料比較LDH組20例患者中，男11例，女9例；年齡為25～50歲。正常組5例受試者中，男3例，女2例；年齡為27～35歲。2組受試者的性別、年齡、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

2.2 正常組與LDH組兩側(cè)背側(cè)鏈肌群肌肉力峰值比較LDH組中，20例患者根據(jù)其癥狀可將其觀察肌肉分為健側(cè)肌肉和患側(cè)肌肉，以疼痛側(cè)為患側(cè)；正常組中，5例受試者均為右利手，故以此將觀察肌肉分為左側(cè)肌肉和右側(cè)肌肉，雙側(cè)進行組內(nèi)和組間比較。正常受試者的左側(cè)肌肉和右側(cè)肌肉、LDH受試者的健側(cè)肌肉和患側(cè)肌肉步態(tài)周期中的肌肉力峰值比較如表1和圖1所示。結(jié)果顯示：正常組中，右側(cè)比目魚肌外側(cè)（SL）、比目魚肌內(nèi)側(cè)（SM）肌肉力峰值小于左側(cè)（P＜0.05）。LDH組中，患側(cè)腓腸肌外側(cè)（GAL）、腓腸肌內(nèi)側(cè)（GAM）、股二頭肌短頭（BFB）、半膜?。⊿eM）肌肉力峰值小于健側(cè)（P＜0.05），且LDH組患側(cè)背側(cè)鏈肌群肌肉力峰值有小于健側(cè)的趨勢。

表1 正常組與腰椎間盤突出癥（LDH）組兩側(cè)背側(cè)鏈肌群肌肉力峰值比較Table 1 Comparison of the peak muscle force of the bilateralsuperficial back muscle chains in the normalgroup and LDH group [M（P25，P75），N·kg-1]

圖1 正常組與腰椎間盤突出癥（LDH）組兩側(cè)背側(cè)鏈肌群肌肉力峰值比較Figure 1 Comparison of the peak muscle force of the bilateralsuperficialback muscle chains in the normal group and LDH group

2.3 正常組與LDH組兩側(cè)外側(cè)鏈肌群肌肉力峰值比較圖2和表2結(jié)果顯示：正常組中，左右兩側(cè)外側(cè)鏈肌群肌肉力峰值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。LDH組中，健側(cè)與患側(cè)外側(cè)鏈肌群肌肉力峰值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；但外側(cè)鏈大部分肌肉如腓骨長?。≒eL）、腓骨短?。≒eB）、闊筋膜張?。═F）、腰方?。≦L）、臀中肌（GMe）、腹內(nèi)斜肌（OIA）的肌肉力峰值有較健側(cè)增大的趨勢。組間比較，LDH組的健側(cè)、患側(cè)QL均小于正常組左側(cè)（P＜0.05）。

表2 正常組與腰椎間盤突出癥（LDH）組兩側(cè)外側(cè)鏈肌群肌肉力峰值比較Table 2 Comparison of the peak muscle force of the bilaterallateralmuscle chains in the normalgroup and LDH group [M（P25，P75），N·kg-1]

圖2 正常組與腰椎間盤突出癥（LDH）組兩側(cè)外側(cè)鏈肌群肌肉力峰值比較Figure 2 Comparison of the peak muscle force of the bilaterallateralmuscle chains in the normalgroup and LDH group

2.4 正常組與LDH組兩側(cè)前表鏈肌群肌肉力峰值比較表3和圖3結(jié)果顯示：正常組中，左右側(cè)前表鏈肌群肌肉力峰值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。LDH組中，健側(cè)與患側(cè)前表鏈肌群肌肉力峰值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），但患側(cè)前表鏈肌群肌肉力峰值均有大于健側(cè)的趨勢。組間比較，LDH組患側(cè)股外側(cè)?。╒aL）、股內(nèi)側(cè)?。╒aM）、股直?。≧F）肌肉力峰值大于正常組右側(cè)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 正常組與腰椎間盤突出癥（LDH）組兩側(cè)前表鏈肌群肌肉力峰值比較Table 3 Comparison of the peak muscle force of the bilateralsuperficialfront muscle chains in the normalgroup and LDH group [M（P25，P75），N·kg-1]

2.5 正常組與LDH組兩側(cè)深鏈肌群肌肉力峰值比較表4和圖4結(jié)果顯示：正常組中，左右兩側(cè)深鏈肌群肌肉力峰值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。LDH組中，除患側(cè)脛骨后?。═P）肌肉力峰值小于健側(cè)（P＜0.05）外，其余深鏈肌群肌肉力峰值健患側(cè)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表4 正常組與腰椎間盤突出癥（LDH）組兩側(cè)深鏈肌群肌肉力峰值比較Table 4 Comparison of the peak muscle force of the bilateraldeep front muscle chains in the normalgroup and LDH group [M（P25，P75），N·kg-1]

3 討論

3.1 中醫(yī)經(jīng)筋理論對腰椎間盤突出癥（LDH）的指導(dǎo)意義《黃帝內(nèi)經(jīng)》曰：“骨為干，脈為營，筋為剛，肉為墻”；又曰：“宗筋主束骨而利機關(guān)也”，可見經(jīng)筋起到維系、聯(lián)綴、支撐骨骼及運動關(guān)節(jié)的作用。根據(jù)中醫(yī)經(jīng)筋理論，經(jīng)筋是人體肌肉沿著身體經(jīng)線而自組織起來的子系統(tǒng)，經(jīng)筋之間“急縱失衡”可導(dǎo)致關(guān)節(jié)運動異常，出現(xiàn)運動模式改變。足三陽經(jīng)筋、足三陰經(jīng)筋均起于足，向上至腰，與LDH的發(fā)生有關(guān)。足少陰經(jīng)筋有一段“循脊內(nèi)挾膂上至項”，其分布區(qū)域包涵了部分維持脊柱功能的深層肌肉及韌帶，與椎間盤退變有關(guān)[18]。《靈樞·經(jīng)筋篇》曰：“足少陰之筋……其病足下轉(zhuǎn)筋，及所過而結(jié)者皆痛及轉(zhuǎn)筋……故陽病者腰反折，不能俯，陰病者，不能仰”；“足太陽之筋……其病小趾支跟腫痛，腘攣，脊反折”；“足少陽之筋……其病小指次指支轉(zhuǎn)筋，引膝外轉(zhuǎn)筋，膝不可屈伸，腘筋急，前引髀，后引尻”；“足陽明之筋……其病足中指支脛轉(zhuǎn)筋，腳跳堅，伏兔轉(zhuǎn)筋，髀前腫”，這些描述與LDH腰腿痛的癥狀完全契合。故從筋骨理論角度，LDH其病之本在筋，病之標在骨，病位在脊柱，發(fā)病與經(jīng)筋關(guān)系密切[15]。由此可見，中醫(yī)經(jīng)筋理論可指導(dǎo)LDH的臨床辨證。

基于此，本課題組從肌筋膜理論角度入手研究經(jīng)筋，將研究的肌肉從肌筋膜鏈[14]的角度進行經(jīng)筋分類（如圖5所示）：其中足太陽經(jīng)筋與背側(cè)鏈大部分重合，足陽明經(jīng)筋與前表鏈基本重合，足少陽經(jīng)筋與外側(cè)鏈大部分重合，足少陰經(jīng)筋與前深鏈大部分重合。

圖5 人體肌筋膜線示意圖Figure 5 Illustration of the human myofascial muscle chains

3.2 LDH患者存在“經(jīng)筋（肌肉鏈）失衡”模式對足太陽經(jīng)筋（背側(cè)鏈）肌群的研究結(jié)果顯示，LDH患者患側(cè)背側(cè)鏈肌群均有減小趨勢，其中腓腸肌內(nèi)外側(cè)、半膜肌、股二頭肌短頭兩側(cè)肌肉失衡顯著（表1和圖1）。肌電圖常用于輔助LDH的診斷，了解神經(jīng)根損害程度和神經(jīng)肌肉功能狀態(tài)，用來反映神經(jīng)肌肉功能狀態(tài)[16]。穆景頌等[17]通過表面肌電發(fā)現(xiàn)L5/S1的LDH患者患側(cè)腰部豎脊肌和腓腸肌內(nèi)側(cè)頭肌力和抗疲勞程度下降。柳三鳳等[18]通過肌電發(fā)現(xiàn)LDH患者趾短伸肌、腓腸肌內(nèi)側(cè)、脛前肌、腓腸肌、股二頭肌、半腱肌、比目魚肌、脛后肌、臀中肌、臀大肌等肌肉出現(xiàn)不同程度的神經(jīng)功能異常，表明LDH患者可出現(xiàn)腰及下肢神經(jīng)肌肉功能異常。本研究結(jié)果顯示背側(cè)鏈肌肉功能降低，說明這可能與坐骨神經(jīng)功能障礙有關(guān)。

對足少陽經(jīng)筋（外側(cè)鏈）和足陽明經(jīng)筋（前表鏈）肌群的研究結(jié)果顯示，LDH患者患側(cè)外側(cè)鏈肌群大部分肌肉（腓骨長肌、腓骨短肌、闊筋膜張肌、腰方肌、臀中肌、腹內(nèi)斜?。┖突紓?cè)前表鏈肌群肌肉力峰值有較健側(cè)增大的趨勢（表2、3和圖2、3），且LDH患者兩側(cè)股四頭肌肉力均有較正常人增大趨勢。Lund J P等[19]認為，急性疼痛時局部穩(wěn)定肌代償以保護受傷部位，通過動作代償而對疼痛產(chǎn)生保護性適應(yīng)會造成關(guān)節(jié)活動度降低和動作模式改變，因此提出了疼痛適應(yīng)模式。實驗證明，疼痛可引起拮抗肌肌電圖活性增高和激動肌活性降低，表明這可能是肌肉疼痛的保護性適應(yīng)[20]。LDH患者腘繩肌疼痛，腘繩肌后伸髖關(guān)節(jié)，闊筋膜張肌、臀中肌屈曲髖關(guān)節(jié)是其拮抗肌，故張力增大以維持髖關(guān)節(jié)屈曲狀態(tài)，而梨狀肌以外旋、外展髖關(guān)節(jié)為主，所以梨狀肌有活性降低趨勢。股四頭肌與腘繩肌分別位于股骨的前后側(cè)，維持大腿冠狀面的平衡，互為拮抗??；LDH患者股四頭肌肌肉活性增強，可使髖關(guān)節(jié)屈曲。臨床亦發(fā)現(xiàn)，LDH患者患側(cè)髖關(guān)節(jié)有屈曲內(nèi)旋的表現(xiàn)，而健側(cè)股四頭肌亦增強，這也證明肌肉功能紊亂既可發(fā)生在出現(xiàn)癥狀的一側(cè)，又可發(fā)生在對側(cè)[21]。LDH患者兩側(cè)腰方肌肌肉功能均較正常人降低，可能與LDH患者腰部保護性側(cè)彎減少活動有關(guān)。

對足少陰經(jīng)筋（深鏈）肌群的研究結(jié)果顯示：LDH患者深鏈肌群中脛骨后肌肌肉力有減小趨勢（表4和圖4），LDH患者肌電檢查可有異常表現(xiàn)[18]。臨床發(fā)現(xiàn)，LDH患者脛后肌常存在激痛點。深鏈肌群對于穩(wěn)定身體的支撐功能起重要作用，本研究正常組受試者均為右利手，即左側(cè)為穩(wěn)定側(cè)，LDH患者由于疼痛，健側(cè)多起支撐穩(wěn)定作用，結(jié)果顯示正常人左側(cè)和LDH患者健側(cè)深鏈肌群長收肌、閉孔外肌、閉孔內(nèi)肌肌肉力均有較對側(cè)增大的趨勢。

另外，右利手[22]、優(yōu)勢足問題可使運動性能參數(shù)在人體中產(chǎn)生正常傾向性變化，并出現(xiàn)運動學(xué)特征差異[23-24]，這解釋了正常受試者的兩側(cè)肌肉力亦存在一定程度差異的原因。

綜上所述，LDH患者兩側(cè)肢體存在肌肉失衡狀態(tài)，以患側(cè)足太陽經(jīng)筋（背側(cè)鏈）和足少陰經(jīng)筋（脛骨后?。┘∪杭∪饬p小、足少陽經(jīng)筋（外側(cè)鏈）和足陽明經(jīng)筋（前表鏈）肌群肌肉力增大為特征。

3.3 本研究對臨床的啟示臨床發(fā)現(xiàn)LDH患者恢復(fù)期癥狀恢復(fù)較慢，或會遺留慢性腰痛。這可能與疼痛引起肌肉適應(yīng)性變化有關(guān)，即動作模式改變，在急性疼痛向慢性疼痛過渡的過程中常常被忽略[20]。本研究總結(jié)了LDH患者肌肉失衡模式的一般規(guī)律，為臨床診療過程提供了新的思路。根據(jù)中醫(yī)經(jīng)筋理論中的經(jīng)筋病，研究顯示LDH表現(xiàn)為足太陽經(jīng)筋“筋弛”，足陽明經(jīng)筋、足少陽經(jīng)筋和足少陰經(jīng)筋存在一定程度的“筋急”；肌肉功能在經(jīng)筋理論中常以“筋急”和“筋弛縱”來表示，前者是對肌張力或肌收縮力增高的表述，而后者則是對肌張力或肌收縮力降低的描述。手法治療的實施是為調(diào)整肌肉失衡或經(jīng)筋失衡，那么根據(jù)中醫(yī)辨證施治的“損有余，補不足”原則，對于“筋急”的肌肉應(yīng)采用抑制性手法，而對于“筋馳”的肌肉則應(yīng)采用興奮性手法，才能取得更好的治療效果。目前手法治療主要作用于足太陽經(jīng)筋，卻忽視了疾病發(fā)展過程中其他經(jīng)筋循行上激活性增高的肌肉。若不及時處理這些肌肉，異常運動模式可能很難糾正，即可導(dǎo)致病程的遷延。本課題的研究方法可以更好地分析LDH患者肌肉失衡情況，能對受試者做出客觀、量化、細致、準確的評定，有著重要的實用價值和廣泛的應(yīng)用前景。