The effect of surface electromyography and lumbar function of leverage replacement manipulation for patients with lumbar disc herniation
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摘要:
目的 探讨杠杆定位手法对腰椎间盘突出症患者表面肌电信号及腰椎功能的影响。 方法 选择2018年7月—2019年6月收治的腰椎间盘突出症患者118例为研究对象，采用随机数字表法分为治疗组61例、对照组57例。对照组采用腰椎牵引治疗联合平面用力推拿手法，治疗组采用腰椎牵引治疗联合杠杆定位手法。治疗1个疗程后，比较2组患者临床疗效、表面肌电信号、腰椎功能等指标。 结果 治疗组腰椎间盘突出症患者总有效率(90.16%)高于对照组(75.44%，χ2=4.359, P < 0.05);患侧竖脊肌积分肌电值(IEMG)、均方根值(RMS)、中位频率值(MF)高于对照组[(27.45±4.23)V·s vs. (18.32±3.25)V·s，(32.45±5.12)μV vs. (21.34±4.20)μV，(82.25±10.21)Hz vs. (68.12±9.23)Hz，t=13.110、12.836、7.867, 均P < 0.05];多裂肌IEMG、RMG、MF高于对照组[(42.36±6.20)V·s vs. (25.45±4.62)V·s，(45.24±7.72)μV vs. (34.32±6.12)μV，(90.45±12.14)Hz vs. (75.32±9.24)Hz，t=16.707、8.476、7.578, 均P < 0.05)]; 腰腿痛程度、自理能力、提取重物、坐立状况、站立状况、睡眠质量评分低于对照组(均P < 0.05)。 结论 杠杆定位手法有助于改善腰椎间盘突出症患者核心肌群募集能力与耐疲劳性能，促进腰椎功能恢复，提高临床疗效。 Abstract:Objective To study effect of surface electromyography and lumbar function of leverage replacement manipulation for patients with lumbar disc herniation. Methods A total of 118 patients with lumbar disc herniation, from July 2018 to June 2019, were divided into treatment group (61 cases) and control group (57 cases). The control group was given lumbar traction therapy combined with plane forceful massage technique, and the treatment group was given lumbar traction therapy combined with leverage replacement manipulation. 1 course after therapy, clinical efficacy, surface electromyography, and lumbar function were compared between two groups. Results The effective rate (90.16%) of treatment group was higher than that control group (75.44%), χ2=4.359, P < 0.05. Affected side erector spinae muscles IEMG, RMS, MF in the treatment group were higher than control group [(27.45±4.23) V·s vs. (18.32±3.25) V·s, (32.45±5.12) μV vs. (21.34±4.20) μV, (82.25±10.21) Hz vs. 68.12±9.23) Hz], t=13.110, 12.836, 7.867, all P < 0.05). Multifidus muscle IEMG, RMG, MF in the treatment group were higher than control group [(42.36±6.20) V·s vs. (25.45±4.62)V.s, (45.24±7.72) μV vs. (34.32±6.12) μV, (90.45±12.14) Hz vs. (75.32±9.24) Hz], t=16.707, 8.476, 7.578, all P < 0.05). Lumbago and leg pain, self-care ability, weight extraction, sitting and standing status, standing status, and sleep quality score in the treatment group were lower than control group (all P < 0.05). Conclusion Leverage replacement manipulation help to improve the core muscle recruitment ability and fatigue resistance, promote the recovery of lumbar function, then improve the clinical efficacy. -
腰椎间盘突出症是因腰椎间盘退行性改变或外力作用下引起髓核组织突出、刺激或压迫相邻脊神经根，产生以腰腿疼痛为主要症状的骨科常见疾病，手法复位可促进突出髓核回纳复位、解除神经根压迫、缓解疼痛程度，是非手术治疗的首选方法[1-2]。杠杆定位手法通过力臂杠杆原理，集中于目标腰椎节段，能有效预防腰椎神经、血管组织应力损伤，实现“以代巧力”“巧力寸劲”的中医正骨要求[3-4]。有关杠杆定位手法文献报道很多，不同学者观察侧重点不同。表面肌电图是一种无创电生理检查技术，通过对肌群表面肌电信号时域频域的分析，能客观量化反映核心肌群募集能力与疲劳度[5-6]。本文以表面肌电信号、腰椎功能为切入点，分析杠杆定位手法在腰椎间盘突出症患者中的应用效果。
1. 资料与方法
1.1 临床资料
选择2018年7月—2019年6月收治的腰椎间盘突出症患者118例为研究对象。纳入标准：(1)西医诊断符合《腰椎间盘突出症》[7]中的诊断标准，且经MRI、X线片确诊; (2)中医诊断符合中医病症诊断疗效判断标准[8]膨出型、突出型、游离型相关诊断标准。排除标准：(1)合并严重心肝肾等原发性疾病者; (2)合并严重骨质疏松者; (3)伴有腰椎骨折者; (4)中途退出或随访脱落者。本研究经医院伦理委员会批准，患者或家属均签署知情同意书。男性71例，女性47例，年龄28~64岁，病程30 d~11年。采用随机数字表法分为治疗组(61例)、对照组(57例)。2组患者性别、年龄、病程、突出类型、突出节段等比较差异无统计学意义(均P>0.05)，见表 1。
表 1 2组腰椎间盘突出症患者一般资料比较组别 例数 性别(例) 年龄(x±s, 岁) 病程(x±s, 月) 突出类型(例) 突出节段(例) 男性 女性 膨出型 突出型 游离型 L4~5 L5~S1 L4~5合并L5~S1 L3~4, L4~5, L5~S1 治疗组 61 34 27 45.32±6.24 36.12±5.20 27 20 14 22 20 13 6 对照组 57 37 20 44.45±6.32 35.18±4.78 25 22 10 23 20 10 4 统计量 1.034a 0.752b 1.020b 0.704a 0.679a P值 0.309 0.453 0.310 0.703 0.878 注：a为χ2值，b为t值。 1.2 治疗方法
对照组：采用腰椎牵引联合平面用力推拿手法。采用江苏德丰医疗设备有限公司DFK-ⅢC型腰椎牵引床，牵引带固定胸部和骨盆行纵向牵引，根据患者耐受情况设置牵引力量(20~50 kg)。连续30 min后，术者立于患者右侧，使用平面用力推拿手法，如一指禅推法、滚法、揉法反复推拿患者腰部及患侧下肢疼痛部位，连续30 min，结束后使用腰带捆绑固定腰部。嘱患者仰卧休息，5 d后行下次治疗，3次为1个疗程。治疗组：采用腰椎牵引联合杠杆定位手法，牵引30 min后(方法同对照组)，取患者俯卧张口位，全身肌肉放松，双下肢向后屈曲，踝部交叉成剪刀状。术者立于右侧，右手肘部鹰嘴顶压患者患椎处，双手握住患者交叉双踝关节，借助双手臂形成的力臂杠杆，用力向后扳提腰椎，使腰椎产生前屈曲过伸运动。当扳提腰椎过伸遇到一定阻力时，用“巧力寸劲”向上提拉踝关节，右肘用力下压患椎。连续操作3次，结束后腰带捆绑固定腰部卧床休息，5 d后行下次治疗，连续3次为1个疗程。杠杆定位手法时叮嘱患者切忌屏气。
1.3 观察指标
(1) 临床疗效：参照《中医病症诊断疗效判断标准》[8]，分为治愈(腰腿痛症状消失，直腿抬高试验≥70°，症状积分减少≥96%)、好转(腰腿疼消失，直腿抬高试验≥55°且 < 70°，症状积分减少≥35%且 < 96%)、未愈(腰腿疼无缓解甚至加重，症状积分减少 < 35%)，总有效率=(治愈+好转)/总例数×100%。(2)表面肌电信号：参照李建华等[9]文献资料，于治疗前后采用意大利BTS FREEEMG300表面肌电测试系统，采集患侧竖脊肌、多裂肌表面肌电信号，包括积分肌电值(integrated EMG, IEMG)、均方根值(root mean square, RMS)、中位频率值(middle frequency, MF)。(3)腰椎功能：于治疗前后采用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index, ODI)[10]进行评估，包括腰腿痛等10个条目，每个条目采用0~5分6级评分法，分值越高，腰椎功能越差。
1.4 统计学方法
所有数据分析使用SPSS 21.0统计学软件进行分析，表面肌电信号、腰椎功能等计量资料用x±s表示，组内比较采用配对t检验，组间比较采用成组t检验; 计数资料用频数或率表示，比较采用χ2检验; 等级资料采用Wilcoxon秩和检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 临床疗效
2组均无中途退出或随访脱落者。治疗组腰椎间盘突出症患者总有效率(90.16%)高于对照组(75.44%，P < 0.05)，见表 2。
表 2 2组腰椎间盘突出症患者临床疗效比较[例(%)]组别 例数 治愈 好转 未愈 总有效 治疗组 61 34(55.74) 21(34.43) 6(9.84) 55(90.16) 对照组 57 19(33.33) 24(42.11) 14(24.56) 43(75.44) 统计量 7.518a 4.539b P值 0.023 0.033 注：a为Z值，b为χ2值。 2.2 表面肌电信号
治疗前，2组腰椎间盘突出症患者患侧竖脊肌、多裂肌IEMG、RMG、MF等比较差异无统计学意义(均P>0.05);治疗后，2组患者IEMG、RMG、MF等均高于同组治疗前(均P < 0.05)，治疗组竖脊肌、多裂肌IEMG、RMG、MF高于对照组(均P < 0.05)，见表 3~4。
表 3 2组腰椎间盘突出症患者治疗前后患侧竖脊肌表面肌电信号比较(x±s)组别 例数 IEMG(V·s) RMG(μV) MF(Hz) 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 61 9.35±1.24 27.45±4.23sup>a/sup> 11.65±1.38 32.45±5.12sup>a/sup> 56.45±7.20 82.25±10.21sup>a/sup> 对照组 57 9.62±1.35 18.32±3.25sup>a/sup> 11.94±1.42 21.34±4.20sup>a/sup> 57.57±7.35 68.12±9.23sup>a/sup> t值 1.132 13.110 1.125 12.836 0.836 7.867 P值 0.260 ＜0.001 0.263 ＜0.001 0.405 ＜0.001 注：与同组治疗前比较，aP < 0.05。 表 4 2组腰椎间盘突出症患者治疗前后患侧多裂肌表面肌电信号比较(x±s)组别 例数 IEMG(V·s) RMG(μV) MF(Hz) 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 61 18.45±4.32 42.36±6.20a 22.45±4.56 45.24±7.72a 64.32±8.24 90.45±12.14a 对照组 57 19.52±4.24 25.45±4.62a 23.16±5.15 34.32±6.12a 65.52±8.32 75.32±9.24a t值 1.357 16.706 0.794 8.476 0.787 7.578 P值 0.102 ＜0.001 0.429 ＜0.001 0.433 ＜0.001 注：与同组治疗前比较，aP < 0.05。 2.3 腰椎功能
治疗前，2组腰椎间盘突出症患者ODI评分比较差异无统计学意义(均P>0.05);治疗后，2组患者ODI评分低于同组治疗前(均P < 0.05)，治疗组腰椎间盘突出症患者腰腿痛程度、自理能力、提取重物、坐立状况、站立状况、睡眠质量评分低于对照组(均P < 0.05)，见表 5。
表 5 2组腰椎间盘突出症患者治疗前后ODI评分比较(x±s分)组别 例数 腰腿痛程度 自理能力 提取重物 行走状况 坐立状况 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 61 3.45±0.65 1.45±0.52a 3.12±0.70 1.31±0.45a 3.52±0.58 1.26±0.38a 3.34±0.72 1.48±0.54a 3.60±0.70 1.25±0.42a 对照组 57 3.32±0.72 2.14±0.45a 3.04±0.64 1.74±0.52a 3.48±0.60 1.58±0.42a 3.25±0.64 1.62±0.48a 3.52±0.58 1.76±0.52a t值 1.031 7.684 0.647 4.812 0.368 4.345 0.716 1.485 0.673 5.879 P值 0.305 ＜0.001 0.519 ＜0.001 0.713 ＜0.001 0.476 0.140 0.502 ＜0.001 组别 例数 站立状况 睡眠质量 性生活 社会活动 旅行状况 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 61 2.32±0.62 1.34±0.41a 2.16±0.54 1.21±0.42a 2.34±0.70 1.28±0.45a 2.47±0.61 1.28±0.40a 2.56±0.54 1.21±0.41a 对照组 57 2.24±0.58 1.66±0.45a 2.12±0.48 1.52±0.38a 2.18±0.64 1.41±0.52a 2.35±0.66 1.41±0.54a 2.42±0.60 1.32±0.53a t值 0.723 4.042 0.424 4.194 1.293 1.455 1.026 1.478 1.334 1.266 P值 0.471 ＜0.001 0.672 ＜0.001 0.199 0.148 0.307 0.143 0.185 0.208 注：与同组治疗前比较，aP < 0.05。 3. 讨论
我国腰椎疾病患者超过2亿，以腰痛为前期症状人群高达3亿，其中腰椎间盘突出症患者占全国总人口的15.2%，且呈逐年上升的趋势，严重影响患者身心健康和生活质量[11]。临床治疗原则在于解除神经根刺激与压迫、缓解炎性刺激疼痛、促进神经与肌肉功能恢复。“机触于外、巧生于内”是正骨手法的要旨，如何结合腰椎与腰椎间盘生物力学结构关系，通过手法控制，在实现神经根减压或减张效应的同时，预防施术过程中神经根及邻近软组织可能出现的医源性机械损伤，是保障正骨手法治疗腰椎间盘突出症效果的关键[12-13]。
腰椎生物力学结构失衡是腰椎间盘突出症发生的内在原因，机械性压迫神经根是引起腰腿痛的第一要因。侧隐窝是下腰部椎臂L4~5神经根通道，因其本身狭窄、加上椎间盘突出组织会压迫行走其间的神经根。平面用力推拿手法主要作用腰椎软组织，可疏通经络、改善血液循环、促进神经根炎症消失、缓解腰腿痛症状，但难以整复髓核突出组织、神经根等腰椎结构，整体效果不太理想[14]。正骨手法实际上属于将手法力从力点传递到腰椎的机械过程，根据施力点与目标关节距离分为长杠杆、短杠杆两类。本研究采用腰椎后伸短杠杆手法，直接施力于腰椎病变节段(棘突处)，熟练掌握人体骨性标志，能够准确控制整复部位[15]。屈伸类杠杆定位手法可通过压缩后纵韧带、增大椎间隙、提高盘内负压等多种途径，实现髓核回纳和复位。扳动腰椎能够分离粘连神经根与突出髓核组织，缓解腰腿疼痛程度[16]。更重要的一点在于，杠杆定位手法应力集中作用或直接作用于目标腰椎节段，可减少应力的多链接传递，预防腰椎内非病变神经、血管组织的应力性损伤，同时控制腰椎总体被动运动在生理运动范围内[17-18]。从结果上分析，治疗组腰椎间盘突出症患者有效率(90.16%)高于对照组，治疗后治疗组ODI评分包括腰腿痛程度[(1.45±0.52)分]、自理能力[(1.31±0.45)分]、提取重物[(1.26±0.38)分]、坐立状况[(1.25±0.42)分]、站立状况[(1.34±0.41)分]、睡眠质量[(1.21±0.42)分]低于对照组，与胡思进等[19]研究报道基本相似。
相关研究表明，腰腹部核心肌群力量减弱、腰椎脊柱稳定下降是腰椎间盘突出症反复发作的重要原因[20-21]。腰椎间盘突出症患者主要症状为腰腿疼痛，持续疼痛会导致肌纤维募集能力与肌肉收缩能力的下降，内源性稳定系统(被动稳定系统)受损会增加外源性稳定系统(主动稳定系统)的负荷，诱发核心肌群力学改变[22]。随着表面肌电技术的广泛应用，以表面肌电时域频域参数量化评估核心肌群募集能力与疲劳度成为临床研究的热点。IEMG、RMS作为时域分析指标，IEMG反映一定时间内肌肉内参与工作放电总量，RMS表示放电有效值[23]。MF作为频域分析指标，反映肌纤维放电频率，直接相关于骨肉疲劳程度[24]。吕立江等[25]研究认为，杠杆定位手法可通过减轻神经根压迫刺激的路径，调节表面肌电信号，恢复下肢神经功能。本研究选择竖脊肌、多裂肌IEMG、RMG、MF等进行比较，所得结论也支持上述文献观点。
本研究表明，杠杆定位手法应用于腰椎间盘突出症患者中，可通过持续增强腰椎间盘突出症患者核心肌群募集能力、耐疲劳性能等途径，缓解患者临床症状，促进腰椎功能恢复。需要指出的是，杠杆定位手法必须建立在术者对人体骨性标志或解剖结构准确把握的基础上，同时杠杆定位手法通过何种路径影响表面肌电信号，仍需要进行更多的基础研究与临床研究。
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表 1 2组腰椎间盘突出症患者一般资料比较
组别 例数 性别(例) 年龄(x±s, 岁) 病程(x±s, 月) 突出类型(例) 突出节段(例) 男性 女性 膨出型 突出型 游离型 L4~5 L5~S1 L4~5合并L5~S1 L3~4, L4~5, L5~S1 治疗组 61 34 27 45.32±6.24 36.12±5.20 27 20 14 22 20 13 6 对照组 57 37 20 44.45±6.32 35.18±4.78 25 22 10 23 20 10 4 统计量 1.034a 0.752b 1.020b 0.704a 0.679a P值 0.309 0.453 0.310 0.703 0.878 注：a为χ2值，b为t值。 
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表 2 2组腰椎间盘突出症患者临床疗效比较[例(%)]
组别 例数 治愈 好转 未愈 总有效 治疗组 61 34(55.74) 21(34.43) 6(9.84) 55(90.16) 对照组 57 19(33.33) 24(42.11) 14(24.56) 43(75.44) 统计量 7.518a 4.539b P值 0.023 0.033 注：a为Z值，b为χ2值。
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表 3 2组腰椎间盘突出症患者治疗前后患侧竖脊肌表面肌电信号比较(x±s)
组别 例数 IEMG(V·s) RMG(μV) MF(Hz) 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 61 9.35±1.24 27.45±4.23sup>a/sup> 11.65±1.38 32.45±5.12sup>a/sup> 56.45±7.20 82.25±10.21sup>a/sup> 对照组 57 9.62±1.35 18.32±3.25sup>a/sup> 11.94±1.42 21.34±4.20sup>a/sup> 57.57±7.35 68.12±9.23sup>a/sup> t值 1.132 13.110 1.125 12.836 0.836 7.867 P值 0.260 ＜0.001 0.263 ＜0.001 0.405 ＜0.001 注：与同组治疗前比较，aP < 0.05。
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表 4 2组腰椎间盘突出症患者治疗前后患侧多裂肌表面肌电信号比较(x±s)
组别 例数 IEMG(V·s) RMG(μV) MF(Hz) 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 61 18.45±4.32 42.36±6.20a 22.45±4.56 45.24±7.72a 64.32±8.24 90.45±12.14a 对照组 57 19.52±4.24 25.45±4.62a 23.16±5.15 34.32±6.12a 65.52±8.32 75.32±9.24a t值 1.357 16.706 0.794 8.476 0.787 7.578 P值 0.102 ＜0.001 0.429 ＜0.001 0.433 ＜0.001 注：与同组治疗前比较，aP < 0.05。
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表 5 2组腰椎间盘突出症患者治疗前后ODI评分比较(x±s分)
组别 例数 腰腿痛程度 自理能力 提取重物 行走状况 坐立状况 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 61 3.45±0.65 1.45±0.52a 3.12±0.70 1.31±0.45a 3.52±0.58 1.26±0.38a 3.34±0.72 1.48±0.54a 3.60±0.70 1.25±0.42a 对照组 57 3.32±0.72 2.14±0.45a 3.04±0.64 1.74±0.52a 3.48±0.60 1.58±0.42a 3.25±0.64 1.62±0.48a 3.52±0.58 1.76±0.52a t值 1.031 7.684 0.647 4.812 0.368 4.345 0.716 1.485 0.673 5.879 P值 0.305 ＜0.001 0.519 ＜0.001 0.713 ＜0.001 0.476 0.140 0.502 ＜0.001 组别 例数 站立状况 睡眠质量 性生活 社会活动 旅行状况 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 61 2.32±0.62 1.34±0.41a 2.16±0.54 1.21±0.42a 2.34±0.70 1.28±0.45a 2.47±0.61 1.28±0.40a 2.56±0.54 1.21±0.41a 对照组 57 2.24±0.58 1.66±0.45a 2.12±0.48 1.52±0.38a 2.18±0.64 1.41±0.52a 2.35±0.66 1.41±0.54a 2.42±0.60 1.32±0.53a t值 0.723 4.042 0.424 4.194 1.293 1.455 1.026 1.478 1.334 1.266 P值 0.471 ＜0.001 0.672 ＜0.001 0.199 0.148 0.307 0.143 0.185 0.208 注：与同组治疗前比较，aP < 0.05。
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