本文是一篇康复医学论文,本研究通过腰部复合感觉阈值测量与分析,从复合感觉敏锐度的角度出发,探索慢性腰痛患者的临床症状以及感觉功能特征变化。随着世界人口不断增长和老龄化趋势日益加重,腰痛变得越来越严重。作为新兴的一种感觉训练方法,感觉辨别训练在缓解疼痛,提高复合感觉方面引起临床康复工作者和科研人员的广泛关注。感觉辨别训练是否能够改善慢性腰痛患者的疼痛和复合感觉?我们对此仍有疑问。
第一部分 前言
1. 研究背景
慢性腰痛(chronic low back pain, CLBP)是一种非常普遍的健康问题[1],其特征是反复发作[2]。越来越多的证据表明,慢性疼痛患者具有大脑结构和功能变化的特征[3]。研究观察到慢性疼痛患者存在初级躯体感觉皮层(primarysomatosensory cortex, S1)重组[3,4]。幻肢痛(phantom limb pain)和复杂区域疼痛综合征患者的疼痛体验与皮层重组程度直接相关[5]。慢性腰痛患者的初级和次级感觉皮层重组已被证实[6,7]。慢性疼痛患者的皮层重组,重组的程度与疼痛的强度和复合感觉敏锐度降低有关[6,8],随着疼痛强度的降低,体表感觉特征和 S1 重组趋于正常化[9]。皮层重组正常化又可以缓解慢性疼痛患者的疼痛[10]。实践证明,感觉训练能有效缓解患者疼痛,使皮层重组正常化[11]。
慢性腰痛的皮层重组已被证实[6],关于慢性腰痛与皮层重组的研究正在深化[11,12]。可靠有效地测量皮层重组是临床评估和干预治疗的必要条件。脑电图和功能性磁共振成像是测量皮层重组的金标准[13],但这些方法需要复杂的技术,长时监测且经济成本高昂。因此,一些价廉、便携、易操作的评估方法在临床上得到发展,主要包括以下测试:两点辨别觉测试(two-point discrimination test, TPD),是一种简单的临床感觉辨别测试,用于测量皮肤上两个感知点之间的最小距离[14],常用作皮层重组的替代测量指标[10],该测试最初用于手和手指的触觉灵敏度检查[15]。最近,一些研究已经使用 TPD 来评估腰部的复合感觉敏锐度[16]。定位觉测试(point-to-point test, PTP)用于测量患者皮肤上的定位刺激点和受试者感知点之间的距离[17]。两点距离估算测试(two-point estimation test, TPE)是将两个刺激点之间的实际距离与患者的估算距离进行比较,算出两者间的差值。与PTP 相比,TPE 因在测试过程中无需上肢伸展和旋转来识别并定位背部刺激点,故不受上肢功能的影响[18]。
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2. 研究目的和意义
本研究通过三种复合感觉评估方法(TPD、PTP 和 TPE 测试)在正常人和不同年龄段慢性腰痛人群中的信度分析,验证以上测试方法评估正常人和 CLBP患者腰部复合感觉的可靠性,同时通过相关性分析,明确慢性腰痛患者复合感觉的影响因素;探究感觉辨别训练对慢性腰痛患者复合感觉的影响,为感觉辨别训练在 CLBP 患者中的临床研究与应用提供理论依据。
图 1 本研究总体实验思路图
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第二部分 文献综述
1. 腰痛的研究现状
1.1 腰痛的流行病学
腰痛是一种常见的临床症状[24,29],随着世界人口不断增长和老龄化趋势日益加重,腰痛变得越来越严重,成为世界性的主要健康问题[1]。2016 年 Lancet 期刊报道:引起运动限制的腰痛在全球范围内患病率为 7.3%,也就是说同一时期约有 5.4 亿人受到腰痛影响,高收入国家的患病率高于中等收入国家或低收入国家,城乡患病率无显著差异[30]。在发达国家和发展中国家,腰痛是导致多年残疾生活的主要原因,在总体疾病负担方面排名第六[30,31]。国际证据表明:疾病带来的间接经济成本占总经济成本的大多数,提供初级保健从业者和物理治疗师的治疗费用占直接医疗成本的 25%至 30%,其中 CLBP 患者在总医疗经济成本中占比较大[32]。
1.2 腰痛带来的经济负担
研究报道了 1990 年到 2015 年期间,195 个国家和地区由于多种原因造成的疾病负担,并对全球急性和慢性疾病规模以及这些疾病所带来的经济负担和身体功能障碍进行全面的评估[33],据统计,截止至 2015 年,腰痛约造成 6010 万患者残疾,与 1990 年相比,增加了 54%[34]。由于腰痛带来的肌肉骨骼疾病方面的残疾,大大影响了患病人群的工作[35],如缺勤率增高[36],退休期提前,生产率严重下降[37]。同样,腰痛带来的躯体残疾使得腰痛患者难以履行他们的社会义务,以至于影响到他们的伤残索赔金和社会地位[38,39]。Olafsson 学者[40]调查了瑞典西部地区 2008 年至 2011 年所有诊断为腰痛患者的医疗费用,其中包括治疗疾病产生的直接医疗费用、病假及提前退休产生的间接医疗费用,汇总结果为:2008-2011 年期间,腰痛发作产生的平均总费用为 2753 英镑,其中 67%与间接费用(病假和提前退休)有关,2011 年瑞典因腰痛产生的总经济负担为 7.1 亿欧元,人均负担为 78 欧元。
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2. 复合感觉的研究进展
2.1 复合感觉的概述
复合感觉指的是大脑综合分析、判断所得的结果,又叫做皮质感觉,包括两点辨别觉、体表图形觉、皮肤定位觉和实体辨别觉。皮肤感受器接触机械刺激(或物体)产生的感觉,称为触觉。皮肤表面散布着大小不同,分布不规则的感觉受体,这些感觉受体包括迈斯纳小体、默克尔盘、帕西尼小体、鲁菲尼末端器官和自由神经末梢,不同受体对不同刺激的敏感度不同,一般下指腹的分辨率高于小腿和背部[53]。触觉小体分布在皮肤的深层,敏锐的神经细胞位于锥体内部,该神经细胞因感知触摸产生的压迫,随即发出单个微弱的电流信号,伴随着神经纤维,电流信号被传达到大脑,此时大脑就能感知该次触摸并且可以立即辨别触摸的程度和信号的方位。
然而,所有我们通过触摸感觉到和识别的一切信息并不都是由进入我们大脑的躯体感觉皮层信号决定的,甚至也不是由触觉感受器刺激产生的信号决定的,而是大量感觉模式交互影响的结果[54]。除此之外,复合感觉还受到其他感觉的影响,如嗅觉会影响触觉感知[55],一个人在触摸丝织物时所闻到的气味会影响他们对织物柔软度的感知[56];个别研究表明,触摸接收刺激过程中的视觉输入增强了触觉的敏锐度,当身体相关部位(特别是手部)受到触觉刺激时,伴有视觉信息的输入,复合感觉会有所改善[57]。
表 1 腰部复合感觉常用评估方法
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第三部分 实验一 探索复合感觉测试在正常人和慢性腰痛患者中的信度及特征研究.......................9
1. 研究对象与方法.........................9
1.1 样本量估算...........................9
1.2 研究对象...............................9
1.3 实验流程图.......................................9
第四部分 实验二 探索感觉辨别训练对慢性腰痛患者复合感觉的影响.....20
1. 研究对象与方法.....................20
1.1 样本量估算...........................20
1.2 研究对象......................................20
1.3 实验流程图......................20
第五部分 全文总结.....................31
1. 结果总结...............................31
2. 研究结论...................................31
3. 本研究创新性.................31
第四部分 实验二 探索感觉辨别训练对慢性腰痛患者复合感觉的影响
1. 研究对象与方法
1.1 样本量估算
本研究样本量计算采用 G*Power 3.1 软件,参考前人研究[80],统计测试方法使用配对样本 T 检验对样本量进行预估,effect size 选择 0.86,α 设为 0.05,Power设为 0.95,总样本量计算结果为每组 20 人,即 SDT 组和对照组每组选择 20 人。
1.2 研究对象
本研究通过上海体育学院科学研究伦理委员会批准,于 2019 年 8 月~2019年 11 月通过粘贴海报的方式招募慢性腰痛患者 51 名,符合纳、排标准的患者共计 40 名,其中 CLBP 的纳入标准和排除标准与“实验一 1.2” 部分相同。
1.3 实验流程图
本研究中纳入的 40 名 CLBP 受试者被随机分为感觉辨别训练组和空白对照组,每组各 20 人。干预前,每组受试者分别接受 L5 水平左侧和右侧区域 TPD、PTP 和 TPE 感觉阈值测试,每个测试重复测量三次后取平均数作为该类测试评分。感觉训练组接受腰部单次 SDT 训练(L5 水平左侧和右侧为别训练 30 分钟,总计 60 分钟),对照组休息相应时间(60 分钟),然后对两组 L5 水平左、右两侧的 TPD、PTP 和 TPE 阈值进行评估,采用配对样本 T 检验对两组干预前后的复合感觉阈值进行比较。
图 5 实验流程图
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第五部分 全文总结
1. 结果总结
本研究主要分为以下两部分。
实验一:观察正常人和