摘要
目的:探讨针灸结合核心肌训练对青少年特发性脊柱侧弯(AIS)的疗效及对血清脑源性神经营养因子(BDNF)的影响。方法:本研究设计为前瞻性、单盲队列研究,选择2022年1月—2024年7月在本院接受治疗的轻中度AIS患者96例,采用随机数字表法将患者分为对照组和观察组,每组48例。对照组采用核心肌训练治疗,观察组采用核心肌训练联合中医针灸疗法治疗。治疗3个月后,比较两组的Cobb角、躯干旋转角度(ATR)、椎旁肌肉对称指数(PMSI)、Oswestry功能障碍指数(ODI)、伯格平衡量表(BBS)、BDNF、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、降钙素原相关肽(CGRP)水平,比较两组治疗期间的并发症发生率。结果:治疗后,两组Cobb角、ATR、PMSI缩小,以观察组更明显,差异有统计学意义(P<0.05);两组ODI评分降低,BBS评分升高,以观察组更明显,差异有统计学意义(P<0.05);两组血清BDNF、IGF-1、CGRP升高,以观察组更明显,差异有统计学意义(P<0.05)。两组并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:针灸结合核心肌训练治疗AIS,在减小Cobb角、改善躯干平衡方面均有益处,与血清BDNF等神经因子水平的升高存在相关性。
Abstract
Objective To explore the therapeutic effect of acupuncture combined with core muscle training on adolescent idiopathic scoliosis (AIS) and its impact on serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Methods This study was designed as a prospective, single-blind cohort study. A total of 96 patients with mild to moderate AIS who received treatment in the hospital from January 2022 to July 2024 were selected. The patients were divided into two groups using a random number sequence, with 48 cases in each group. The control group was treated with core muscle training, while the observation group was treated with core muscle training combined with traditional Chinese medicine acupuncture therapy. After 3 months of treatment, the Cobb angle, trunk rotation angle (ATR), paraspinal muscle symmetry index (PMSI), Oswestry Disability Index (ODI), Berg Balance Scale (BBS), and the levels of serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF), insulin-like growth factor-1 (IGF-1), and calcitonin gene-related peptide (CGRP) were compared between the two groups. Complications during treatment were recorded. Results After treatment, the Cobb angle, ATR, and PMSI of both groups decreased (P < 0.05), with more significant changes in the observation group (P < 0.05). The ODI score decreased, and the BBS score increased in both groups, with more significant improvements in the observation group (P < 0.05). Serum BDNF, IGF-1, and CGRP levels increased in both groups, with more pronounced increases in the observation group (P < 0.05). There was no significant difference in the incidence of complications between the two groups (P > 0.05). Conclusion Acupuncture combined with core muscle training in the treatment of AIS is beneficial in reducing the Cobb angle and improving trunk balance, and is correlated with the increase in the levels of serum BDNF and other neurotrophic factors.
青少年特发性脊柱侧弯(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)是一种脊柱结构性的侧弯,在无潜在先天性或神经肌肉异常的情况下,脊柱出现至少10°的侧向弯曲。轻度脊柱侧弯通常无症状,可能导致肌肉骨骼性背痛,严重脊柱侧弯可能出现身体疼痛、外观畸形、社会心理障碍,或在少数情况下出现肺部功能障碍[1-2]。目前临床针对轻中度脊柱侧弯多采用支具和脊柱侧弯特异性物理治疗,但治疗周期长,疗效受患者依从性限制,存在远期复发风险[3-4]。核心力量是个体在运动中控制自身肌肉的能力,近年来,核心稳定训练在加速康复外科中的应用日益广泛,可通过增强躯干肌群力量、改善脊柱生物力学平衡、降低Cobb角及提升脊柱功能评分,是AIS的运动疗法之一[5]。中医理论认为,AIS属“龟背”范畴,其病机与筋骨失衡、气血瘀滞相关。与现代康复疗法相比,针灸可通过刺激特定穴位,调节局部气血运行、缓解肌肉痉挛、促进脊柱两侧力学平衡恢复[6]。脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是调控肌肉功能的关键因子,可能与脊柱侧弯的病理进展及康复机制有关[7]。本研究旨在评估针灸联合核心肌力训练对AIS患者Cobb角及脊柱功能的影响,并检测血清BDNF水平的变化,为优化AIS非手术治疗方案提供理论及循证依据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
本研究设计为前瞻性、单盲队列研究,选择2022年1月—2024年7月在本院接受治疗的轻中度AIS患者96例,纳入标准:1)AIS的诊断参考国际脊柱侧凸矫形与康复治疗学会制定的2020版指南[8],经X线检查确诊;2)侧弯Cobb角10°~40°;3)年龄10~18岁;4)诊疗依从性良好;5)患者家属签署知情同意书。排除标准:1)先天性脊柱侧弯;2)有脊柱手术史或骨折史;3)骨结核、脊柱肿瘤;4)合并心脑血管疾病;5)神经系统疾病;6)针灸部位皮损或感染;7)患者属过敏体质。采用随机数字表法将本组96例患者随机分为对照组和观察组,每组48例。两组临床资料比较差异无统计学意义(P>0.05,表1)。本研究经本院伦理委员会审批通过(审批号:2021-伦审意见-88-01)。
表1两组患者一般资料比较
注:a与对照组比较,P<0.05
1.2 治疗方法
1.2.1 对照组
采用核心肌训练治疗,参考《中医康复临床实践指南·儿童青少年特发性脊柱侧弯》[9]制定核心肌训练方案。1)基础稳定性训练(2~4周):仰卧位腹式呼吸激活,患者屈膝仰卧,双手置于髂前上棘内侧1~2 cm处,通过腹式呼吸引导腹横肌收缩,呼气末维持10 s,重复20次/组,3组/d。背桥训练,取仰卧位,双脚张开,双膝微屈,双臂平放于身体两侧,收起臀部和腹部,使大腿与躯干呈水平直线,每次保持5 s后放松,10次/组,1组/d。四点跪位静态稳定,手膝支撑,对侧肢体伸展,每次维持5 s,10次/侧,2组/d。2)动态稳定性强化(4~8周):抗伸展训练,平板支撑联合瑞士球扰动,每次30~60 s,3组/d。抗旋转训练,采用拉力器完成站姿/跪姿抗旋转推举,阻力设置为1RM的30%~50%,10~15次/d,3组/次,每周3次。侧向抗屈曲训练,侧平板支撑联合髋部抬升,每侧维持20~30 s,3组/d。训练过程中规避跳跃、快速扭转等高冲击性动作,每4周复查Cobb角及脊椎功能,动态调整训练强度与动作难度。连续治疗6个月后评估疗效。
1.2.2 观察组
采用核心肌训练联合中医针灸疗法治疗,核心肌训练方法同对照组。针灸选穴参考《经络腧穴学》[10],选侧弯双侧夹脊穴、肾俞穴、脾俞穴为主穴,双侧足三里、委中、阳陵泉、承山、昆仑穴为辅穴,以《中国针灸学会标准·针灸临床研究管理规范:ZJ/T H001-2014》[11]为指导,采用1.5寸无菌消毒毫针(苏州辰瑞医疗器械有限公司)在各穴位施针,直刺进针1.0寸左右,施以中医捻转提插手法刺激,得气后,于针柄出点燃艾绒条,以患者感觉温热且无灼烧感为宜,留针25 min,隔日针灸1次,连续治疗3个月后评估疗效。
1.3 观察指标
采用评估者单盲设计以控制测量偏倚,所有观察指标的检测人员均为未参与治疗实施、分组管理的第三方团队,且在整个研究期间不告知其患者的分组属性;患者进行各项指标检测时,仅提供唯一身份编号,不透露任何与治疗方案相关的信息;检测原始数据由两名评估人员分别录入,交叉核对无误后纳入统计。
1.3.1 脊椎曲度
Cobb角测量:治疗后复查站立位脊椎正位X线片,定位上、下端倾斜度最大的椎体,分别作延长线,两线夹角即为Cobb角。躯干旋转角度:指导患者双脚并立,双膝直立,双手合掌向前弯腰至90°,检查者站立于患者身后,平视患者脊背,使用脊柱侧弯尺垂直于患者躯干长轴,凹槽垂直于脊柱棘突,缓慢沿C7向骶椎滑动,视线水平于脊柱测量尺,读取最大读数,即为躯干旋转角度(ATR),连续测量3次后取中位数,数值越大提示侧弯程度越严重。
1.3.2 肌电对称性及肌群肌力
治疗后,采用肌电生物反馈仪(浙江帝诺医疗科技有限公司)检测侧弯椎旁表面肌电图(sEMG):患者取站立姿势,双臂下垂,双手各托2 kg球体置于身体两侧,将电极分别置于脊柱顶椎两侧约2 cm处,持续15 s后,移开负重球,休息5 s,记录此时负重状态下的sEMG对应的均方根(RMS)。连续测量3次取中位数。计算椎旁肌肉对称指数(PMSI),PMSI=RMS凸/RMS凹,PMSI值=1,提示双侧肌电高度对称;PMSI<1,提示RMS凸<RMS凹;PMSI>1,提示RMS凸>RMS凹。同期,参考徒手肌力测试(MMT)评价胸腰脊椎背部肌群肌力,总分值0~4分,0分为正常,1分为轻度无力(约正常肌力的75%),2分为中度无力(约正常肌力的50%),3分为重度无力(约正常肌力的25%),4分为无法完成指定动作。
1.3.3 脊椎功能
治疗后,参考Oswestry功能障碍指数(ODI)[12]、伯格平衡量表(BBS)[13]评价脊椎运动功能,其中ODI包括疼痛、举物等10项评分,总分值0~100分,得分越高提示功能障碍越严重;BBS包括站立、转身、坐下等14项评分,总分值0~56分,得分越高提示平衡能力越好。
1.3.4 脊髓神经营养因子
治疗后,采集患者静脉血3 mL,离心12 min(温度4℃、转速3700 r/min、离心半径13.5 cm),采用ELISA法检测血清BDNF、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)及降钙素原相关肽(CGRP)水平。
1.3.5 安全性
记录治疗期间患者发生的并发症。
1.4 统计学方法
采用SPSS 27.0分析研究数据,计量资料以表示,两组比较采用t检验。计数资料以[n(%)]表示,两组比较采用χ²检验。P<0.05提示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组治疗前后Cobb角和ATR比较
治疗后,两组Cobb角、ATR均低于治疗前,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。
表2两组治疗前后Cobb角和ATR比较
注:a与同组治疗前比较,P<0.05;b与对照组比较,P<0.05
2.2 两组肌电对称性及肌群肌力比较
治疗后,两组PMSI缩小均低于治疗前,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组治疗前后MMT评分差异无统计学意义(P>0.05),见表3。
表3两组肌电对称性及肌群肌力比较
注:a与同组治疗前比较,P<0.05;b与对照组比较,P<0.05
2.3 两组脊柱功能评分比较
治疗后,两组ODI评分均低于治疗前,且观察组低于对照组;两组BBS评分均高于治疗前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表4。
表4两组脊柱功能评分比较
注:a与同组治疗前比较,P<0.05;b与对照组比较,P<0.05
2.4 两组脊髓神经营养因子水平比较
治疗后,两组血清BDNF、IGF-1、CGRP均高于治疗前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表5。
表5两组脊髓神经营养因子水平比较
注:a与同组治疗前比较,P<0.05;b与对照组比较,P<0.05
2.5 两组并发症发生情况比较
对照组治疗期间无并发症发生,观察组治疗期间针刺部位轻微瘙痒3例、红肿1例,均自行缓解。两组并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。
3 讨论
AIS是青少年常见的脊柱畸形疾病,当脊柱侧方弯曲角度>10°即可确诊为AIS[14-15]。手术治疗多适用于脊柱弯曲曲度Cobb角>40°,但术后可能导致脊柱周围肌群力量下降、骨骼停止生长等并发症[16-17]。对于正在处于关键生长阶段的青少年患者,AIS的治疗多采用保守治疗,如手法复位、支具治疗及运动治疗为主,但治疗依从性受限[18-19]。虽然核心肌群训练可以改善脊柱生物力学失衡,但单一方案治疗效果有限[20-21]。中医针灸基于“筋骨并重”理论,能够通过刺激督脉及夹脊穴等穴位调节局部气血,抑制竖脊肌异常张力,结合核心肌群训练有望进一步提升AIS的临床预期效果。
本研究结果显示,相较于对照组,观察组治疗后的Cobb角、ATR及PMSI更小,ODI评分更低,BBS评分提高,提示针灸结合核心肌训练治疗AIS,提高椎旁肌肉对称性,增强脊柱功能。谭志等[22]研究同样报道,中医针灸治疗AIS能够有效改善Cobb角。与本研究观察结果一致。研究分析,针灸疗法可调节椎旁肌张力,抑制竖脊肌异常痉挛,缓解脊柱凹侧肌肉过度牵拉,改善双侧肌力对称性,从而减少Cobb角进展[23-24]。核心肌训练则可以增强腹横肌与多裂肌的协同激活能力,改善脊柱冠状面及矢状面力学负荷分布,有助于减少椎体楔形变进展[25]。针灸刺激夹脊穴可调节椎旁肌群的本体感觉输入,缓解旋转侧弯导致的肌纤维排列紊乱;而动态平衡整合训练通过优化脊柱-骨盆-下肢动力链传导效率,促进椎旁肌群对称性收缩,进而纠正旋转畸形。研究表明,刺激夹脊穴能够作用于竖脊肌与多裂肌,降低脊柱凹侧肌群异常张力引发的机械性疼痛痉挛[26]。
本研究观察到针灸联合核心肌训练治疗后患者血清BDNF、IGF-1及CGRP水平显著升高。BDNF是神经生长与突触可塑性的核心因子,研究表明针灸刺激肾俞、夹脊穴可激活BDNF/TrkB信号通路,促进脊髓α运动神经元存活,增强核心肌群神经驱动效率,从而改善脊柱生物力学失衡[27]。IGF-1的升高反映肌肉适应性重塑与代谢优化过程。核心抗阻训练通过机械负荷刺激激活mTOR通路,诱导椎旁肌群肥大;而针灸刺激足三里、脾俞等穴位可增强局部血流灌注,促进IGF-1分泌,协同加速肌纤维损伤修复与蛋白质合成代谢[28]。CGRP作为强效血管扩张剂及神经调质,其水平升高提示针灸通过抑制炎症级联反应改善局部微环境。针刺委中、阳陵泉等穴位可抑制促炎因子的释放,舒张椎旁血管,增加脊柱区域氧供及营养输送,缓解肌肉缺血性痉挛[29-30]。针灸通过穴位特异性刺激启动全身性抗炎与神经营养反应,而核心训练则通过机械应力诱导局部IGF-1/CGRP分泌,实现肌肉结构重塑与功能代偿。二者协同治疗可以提高治疗效果。
综上所述,针灸结合核心肌训练治疗AIS,在减小Cobb角、改善躯干平衡方面均有益处,与血清BDNF等神经因子水平的升高存在相关性。