慢性非特异性腰痛患者的静态平衡和稳定极限

doi:10.12307/2023.632

中国组织工程研究 ›› 2023, Vol. 27 ›› Issue (27): 4362-4366.doi: 10.12307/2023.632

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慢性非特异性腰痛患者的静态平衡和稳定极限

罗卫，钟陶，黄志锐，高燕，黄臻

广州市番禺区中心医院康复医学科，广东省广州市 511400

收稿日期:2022-06-30 接受日期:2022-08-13 出版日期:2023-09-28 发布日期:2022-11-08
通讯作者: 罗卫，硕士，康复治疗师，广州市番禺区中心医院康复医学科，广东省广州市 511400
作者简介:罗卫，男，1991年生，湖南省株洲市人，汉族，2017年华南师范大学毕业，硕士，康复治疗师，主要从事脊柱疾病研究。
基金资助:
广州市番禺区科技计划项目(2020-Z04-083)，项目负责人：罗卫；广东省中医药局科研项目(20201316)，项目负责人：高燕

Static balance and limits of stability in patients with chronic nonspecific low back pain

Luo Wei, Zhong Tao, Huang Zhirui, Gao Yan, Huang Zhen

Department of Rehabilitation Medicine, Guangzhou Panyu Central Hospital, Guangzhou 511400, Guangdong Province, China

Received:2022-06-30 Accepted:2022-08-13 Online:2023-09-28 Published:2022-11-08
Contact: Luo Wei, Master, Rehabilitation therapist, Department of Rehabilitation Medicine, Guangzhou Panyu Central Hospital, Guangzhou 511400, Guangdong Province, China
About author:Luo Wei, Master, Rehabilitation therapist, Department of Rehabilitation Medicine, Guangzhou Panyu Central Hospital, Guangzhou 511400, Guangdong Province, China
Supported by:
Guangzhou Panyu Science and Technology Program, No. 2020-Z04-083 (to LW); Scientific Research Project of Guangdong Provincial Bureau of Traditional Chinese Medicine, No. 20201316 (to GY)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

慢性非特异性腰痛：是腰痛最常见的形式，占腰痛总数的85%左右，居发病率首位，且极易复发并呈年轻化趋势，可发生在不同年龄段人群，主要有局部疼痛、关节僵硬、平衡功能障碍等临床表现，严重影响患者的生活和工作。
稳定极限：是指人体双足站立时身体能够倾斜的最大角度范围，是判断人体主动转移平衡能力的重要指标。

背景：平衡能力是影响慢性非特异性腰痛患者姿势控制的重要因素和引发跌倒、骨折、残疾的主要原因。现有研究大多仅从双足站位下分析比较，却鲜见在辨别优势腿和非优势腿带来混杂因素等影响的前提下去探讨单、双足静态平衡和稳定极限的特征报道。
目的：分析慢性非特异性腰痛患者的静态平衡和稳定极限特征。
方法：2020年4月至2021年12月在广州市番禺区中心医院实习生中招募慢性非特异性腰痛患者20例(腰痛组)，健康者20例(健康组)。选择Pro-kin平衡仪，进行单/双足站立静态平衡和稳定极限测试，并记录相应测试的指标数值，例如：双足站立时的足底压力中心和稳定极限，以及单双足站立下的前后和左右摆动幅度标准差、前后和左右平均运动速度、运动面积、运动长度等。
结果与结论：①睁/闭眼状态下，健康组的足底压力中心呈轴心处集中分布，腰痛组相较呈更大离散分布，并以非优势腿上分布为主；②比较双足站立静态平衡：睁眼状态下两组间无显著差异(P > 0.05)，闭眼状态下腰痛组各静态平衡指标数值大于健康组(P < 0.05)；③比较单足站立静态平衡：腰痛组优势腿各静态平衡指标数值大于非优势腿(P < 0.05)，健康组优和非优势腿间无明显差异(P > 0.05)；腰痛组优势腿各静态平衡指标数值明显大于健康组(P < 0.05)，非优势腿上两组间无显著差别(P > 0.05)；④健康组在左方(正左方、左前方、左后方)和右方(正右方、右前方、右后方)上的稳定极限数值均显著大于腰痛组(P < 0.05)；⑤结果提示，慢性非特异性腰痛患者闭眼状态下的双足站立静态平衡、优势腿的单足站立静态平衡以及左、右方上的稳定极限平衡能力均出现显著下降，平衡能力的维持存在视觉依赖，并有较大跌倒风险。

https://orcid.org/0000-0002-3360-6805 (罗卫)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 慢性非特异性腰痛, 静态平衡, 稳定极限, 压力中心

Abstract: BACKGROUND: Balance ability is an important factor affecting the posture control of patients with chronic nonspecific low back pain and the main reason for falling, fractures and disabilities. Most of the existing studies only analyze the position of bipedal, and rarely report the static equilibrium characteristics and limits of stability of monopodial and bipedal on the premise of distinguishing the mixed factors brought by dominant and non-dominant legs.
OBJECTIVE: To analyze the characteristics of static balance and limits of stability in patients with chronic nonspecific low back pain.
METHODS: From April 2020 to December 2021, 20 chronic nonspecific low back pain patients (low back pain group) and 20 healthy subjects (healthy group) were recruited among the interns of Guangzhou Panyu Central Hospital. The Pro-kin balancer was chosen to perform the static balance of single/biped standing and limit of stability test and to record the index values of the corresponding test, such as: plantar pressure center and limit of stability when bipedal standing, as well as such as the vertical and horizontal amplitude, the mean of vertical and horizontal sway velocities, the area of the movement, and the length of the movement when single and bipedal standing.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Under the eyes open/closed state, the plantar center of pressure of the healthy group was concentrated in the axial center, while the low back pain group showed a larger discrete distribution, and the distribution was mainly on the non-dominant leg. (2) Comparing the static balance of bipedal standing: There was no significant difference between the two groups in the open eye state (P > 0.05), and the low back pain group had higher values of static balance indexes than the healthy group in the closed eye state (P < 0.05). (3) Comparing the static balance of standing on one foot: The values of the static balance indexes of the dominant leg in the low back pain group were greater than those of the non-dominant leg (P < 0.05), and there was no significant difference between the superior and non-dominant legs in the healthy group (P > 0.05). The static balance index value of the dominant leg in the low back pain group was significantly greater than that of the healthy group (P < 0.05), and there was no significant difference between the two groups on the non-dominant leg (P > 0.05). (4) The limit of stability values on the left side (positive left, front left, rear left) and right side (positive right, front right, rear right) of the healthy group were significantly greater than those of the low back pain group (P < 0.05). (5) The results indicated that the static balance of standing on two feet with eyes closed, the static balance of standing on one foot of the dominant leg and the limit of stability balance ability on the left and right sides was significantly decreased, and the maintenance of balance ability was visually dependent, and there was a great risk of falling.

Key words: chronic non-specific low back pain, static balance, limit of stability, center of pressure

中图分类号:

罗卫, 钟陶, 黄志锐, 高燕, 黄臻. 慢性非特异性腰痛患者的静态平衡和稳定极限[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(27): 4362-4366.

Luo Wei, Zhong Tao, Huang Zhirui, Gao Yan, Huang Zhen. Static balance and limits of stability in patients with chronic nonspecific low back pain[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2023, 27(27): 4362-4366.

图/表（结果） 6

2.1 受试者数量分析腰痛组20例和健康组20例全部纳入到结果分析，无脱落。
2.2 试验流程图见图2。

2.3 两组受试者基线资料比较两组受试者的性别、年龄、身高、体质量等一般资料无显著性差异(P > 0.05)，见表1。所有受试者均知晓研究内容，并自愿签订知情同意书。

2.4 两组受试者睁、闭眼状态下双足站立足底压力中心散点图的结果比较健康组在睁、闭眼状态下的足底压力中心主要集中在轴心处；相比健康组，腰痛组的足底压力中心以较大离散分布在两侧，以左侧(非优势腿侧)上为主，见图3。

2.5 两组双足站立静态平衡的结果比较睁眼状态时，两组间双足站立静态平衡各指标数值无显著性差异(P > 0.05)；闭眼状态时，腰痛组双足站立静态平衡各指标数值大于健康组(P < 0.05)，见表2。

2.6 两组受试者单足站立静态平衡的结果比较组内比较时，腰痛组优势腿单足站立静态平衡的各指标值均大于非优势腿(P < 0.05)，而健康组优势腿和非优势腿间并无显著性差异(P > 0.05)。组间比较时，两组非优势腿间的静态平衡各指标值无显著性差异(P > 0.05)，但腰痛组优势腿单足站立静态平衡的各指标值显著大于健康组(P < 0.05)，见表3。

2.7 两组受试者稳定极限的结果比较两组在正前方、正后方的稳定极限上无显著性差异(P > 0.05)，其余各方向上的稳定极限均为健康组显著大于腰痛组(P < 0.05)，见表4。

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引言

材料方法

1.1 设计病例-对照试验。计量资料以x±s、M(QL，QU)表示，组内比较用配对t检验、秩和检验，组间比较用独立样本t检验、Mann-Whitney U检验等。
1.2 时间及地点试验于2020年4月至2021年12月在广州市番禺区中心医院康复医学科完成。
1.3 对象 2020年4月至2021年12月间在广州市番禺区中心医院的实习生中招募慢性非特异性腰痛患者20例(腰痛组)，符合《中国急/慢性非特异性腰背痛诊疗专家共识》的标准[10]；同期在广州市番禺区中心医院的实习生中再招募健康者20例(健康组)。该研究经广州市番禺区中心医院伦理委员会批准同意(PYRC-2021-078)。所有受试者均是自愿参加，对测试过程与内容完全了解和知情，并同意签订“知情同意书”。
1.3.1 慢性非特异性腰痛患者
纳入标准：①符合上述专家共识标准；②年龄20-25岁；③患者疼痛侧为右单侧疼痛，且优势腿为右腿；④智力和精神正常，熟知测试情况。
排除标准：①患有严重心脑血管、肝肾等内脏疾病，及伴有影响平衡功能的小脑、前庭、耳、眼源性等疾病；②既往有躯干、髋膝踝足等下肢关节的急慢性损伤疼痛病史及骨折史；③妊娠期、哺乳期及月经期妇女；④患有神经根刺激症状；⑤影像学确诊患有引起腰痛的脊柱特异性疾病(如肿瘤、感染、椎管狭窄、腰椎间盘突出等)。
1.3.2 健康受试者
纳入标准：①基本资料与腰痛组匹配，优势腿为右腿；②无腰痛及可能诱发腰痛的疾病；③智力和精神正常；④知晓测试情况。
排除标准：存在干扰平衡测试等研究的病症。
1.4 测试仪器选择具有高信度和效度的252型Pro-kin平衡仪(意大利TECNOBODY公司)作为研究测试工具[11]，由显示器、椭圆平衡脚踏板、接触感受器等装置构成，可对单、双足静态平衡及稳定极限能力进行评估。
1.5 方法
1.5.1 测试构成测试前告知受试者相应的测试流程、方案及注意事项等内容，保证良好测试环境，再先后选择单、双足站立静态平衡和稳定极限测试模块。其中，双足站立静态平衡由睁眼、闭眼2种状态组成，测试时长各30 s；单足站立静态平衡由睁眼状态下的优/非优势腿站立组成，测试时长各30 s；稳定极限测试是指在双足站立下，朝8个方向上进行最大程度的偏移，时长以完成测试为准，且测试时不能跌倒及扶杆。
1.5.2 测试站位双足站位以中心轴(A1-A5)对称左右站立，双足并拢，左足第二脚趾指向A8，右足第二脚趾指向A2，足后跟位于同一横轴，两侧内踝穿过A3-A7横轴下3 cm，双手自然平放身体两侧，平视前方；单足站位以优/非优势腿单独支撑站立，足第二脚趾指向A1，足后跟指向A5且位于同一横轴，内踝穿过A3-A7横轴下3 cm，非支撑腿微屈髋和屈膝并脚掌抬高，双手自然平放身体两侧，平视前方。见图1。

1.6 主要观察指标
1.6.1 足底压力中心测试时平衡仪自带软件可计算出足底压力在X轴和Y轴上的平均移动位置，进而定位出足底压力中心，数值越大，平衡稳定性越差[12-13]。
1.6.2 静态平衡双足站立静态平衡分为睁眼和闭眼2种状态，单足站立静态平衡分为睁眼时优/非优势腿单腿站立2种状态，以上均包含前后和左右摆动幅度标准差、前后和左右平均运动速度、运动长度、运动面积6个量化指标，数值越大，平衡稳定性越差[14]。
1.6.3 稳定极限稳定极限反映主动转移的平衡能力，由8个方向(A1-正前方、A2-右前方、A3-正右方、A4-右后方、A5-正后方、A6-左后方、A7-正左方、A8-左前方)上的稳定极限范围组成，以实际完成的偏移幅度范围占预计值的百分比值表示，即偏离幅度越大，比值越高，稳定极限越好，跌倒概率越低[15]。
1.7 统计学分析选用SPSS 21.0软件进行数据处理，Excel和Word绘制图形。计量资料满足正态分布时，以x±s表示，组内分析选用配对t检验，组间分析选用独立样本t检验；不满足正态分布时，以M(QL，QU)表示，组内分析选用秩和检验，组间分析选用Mann-Whitney U检验。显著性水平α=0.05。文章统计学方法已经广州市番禺区中心医院生物统计学专家审核。

讨论

慢性非特异性腰痛是常见的肌肉骨骼疾病之一，被称之为现代社会的“流行病”，已成为一个危害社会健康、经济等方面的问题[16]，且病因尚不清楚，也暂无满意治疗方法，急需研究突破[17]。
对慢性非特异性腰痛患者的平衡功能特征进行全面分析或将是一个突破点[18]。因为，动静态平衡的维持是所有运动的基础，也是独立、稳定和安全地进行功能性活动的先决条件[19-20]。因此，进一步多角度深入分析慢性非特异性腰痛患者的平衡特征，既可探究发病机制，又可为康复治疗提供方向，故而此文在前人研究基础上展开了研究。
研究结果发现，睁眼状态时，相比健康者而言慢性非特异性腰痛患者的双足站立静态平衡各指标数值略大但差异不显著，在闭眼状态时却显著大于健康者，说明睁眼时慢性非特异性腰痛患者的平衡功能未出现明显受损，闭眼时已出现明显平衡功能障碍，这与前人研究结果类似[21-22]，提示慢性非特异性腰痛患者的平衡能力存在一定的视觉依赖，而这可能与患者腰部本体感觉下降有关[23]。因为平衡的控制主要依靠视觉、前庭和本体感觉的信息调控得以维持[24]，若本体感觉出现被改变或减弱，人体则会通过依赖其他感觉来维持平衡，而尽管有依赖加权，但又往往很难完全弥补本体感觉缺陷[25]，这也就解释了慢性非特异性腰痛患者在睁眼时虽有视觉依赖，但仍会出现双足静态平衡能力略差于健康者，而闭眼时在缺乏视觉依赖后这一差异会被放大。此外，有学者提出本体感觉的下降可能并非是慢性非特异性腰痛患者平衡能力下降的唯一原因[26]，因为足够的肌肉力量是平衡控制的基础，所以可能与肌肉强度改变也相关，如腰部肌群的局部萎缩、脂肪浸润以及神经肌肉募集延迟等[27]。这一观点在足底压力中心散点图的结果中被证实，如腰痛组的足底压力中心相比健康组分布更离散，患者重心更多偏向于左侧非优势腿上，而重心的偏移会致使下肢不对称增加，久之疼痛侧即优势腿侧的肌肉力量便会出现下降和肌肉发生萎缩，当然这与疼痛避免策略也有关。
同时，该研究还发现在单足站立时，健康组优势和非优势腿间的平衡能力无显著性差异，提示两腿的平衡能力基本相当，这与MUEHLBAUER等[28]研究一致，与SŁOMKA等[29]结果不一致，产生这一矛盾结果分析发现这是与测试动作难度和复杂程度的不同有关，当测试动作简单时健康人优势和非优势腿间的差异很难被放大，而在执行复杂的中难度动作时便可表现显著差别。但是，在腰痛组中却发现慢性非特异性腰痛患者的优势腿平衡能力明显弱于非优势腿，且与健康组比较，两组非优势腿间无明显差异，而优势腿间差异非常显著，这说明即使在简单测试动作的条件下，慢性非特异性腰痛患者的疼痛侧即优势腿的平衡能力也出现下降，这一点有异于健康者，而产生这一差异可能与疼痛致使患者更多依赖本体感觉有关，也是患者恐惧负重会加重疼痛及躯干僵硬策略的结果。这也可解释该研究在稳定极限结果上两组的差异，因为相较于静态测试，稳定极限的难度和复杂程度更高，因此与健康者相比，慢性非特异性腰痛患者不仅在优势腿方向上出现稳定极限下降，非优势腿方向上也存在下降，这表明当测试的难度加大到一定程度时慢性非特异性腰痛患者的非优势侧腿的平衡能力也会出现明显下降，间接提示稳定极限或许是一个更能反馈出平衡差异的测试手段。而在正前方和正后方上没有显著差异，这可能与人体在矢状面上进行前后运动时有髋、膝、踝及腰椎关节的参与，有更大的代偿储备，但在额状面上进行左右运动时仅有髋、踝及腰椎关节的参与。
综上所述，双足站立时慢性非特异性腰痛患者的静态平衡能力出现降低，重心的分布更多在非优势腿上，并在闭眼状态下表现更为明显，平衡的维持存在视觉依赖；单足站立时，慢性非特异性腰痛患者的优势腿单足站立静态平衡能力出现显著降低，非优势腿降低不明显，在稳定极限上左、右方的主动转移平衡能力均出现大幅下降，有较大跌倒风险。今后，可进一步深入探讨不同性别、不同年龄段及不同病程等差别间的平衡特征。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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