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研究背景脊髓型颈椎病(Cervical spondylotic myelopathy,CSM)是由于颈椎退变性椎管狭窄压迫脊髓及其周围结构导致脊髓损伤的神经系统疾病。随着我国逐渐向老龄化社会发展,脊髓型颈椎病的发病率不断增加并严重影响患者的生活质量和工作能力,从而给医疗保健事业带来巨大的负担。CSM的标志性症状包括四肢麻木无力、手灵活性下降、平衡困难及步态异常,典型的自然病史表现为脊髓损伤引起的神经功能进行性下降。研究表明,CSM患者可以表现出腰肌功能异常,甚至可能出现明显的非特异性腰痛(Non-specific low back pain,NSLBP),但其具体病理生理机制仍不明确,难以预测颈椎病相关腰椎症状的预后。由于NSLBP的病因不明,制订合理的诊疗标准存在困难,在临床诊疗中仍普遍存在过度使用影像学检查、止痛类药物甚至非必要的手术治疗等问题。表面肌电图(Surface electromyography,sEMG)具有操作简单、无创无痛等的优势,其在肌肉功能判定及运动学研究的应用越来越广泛。通过研究CSM核心肌群的生理功能变化,可能有助于探讨CSM患者腰椎症状的病理生理机制,多通道表面肌电图作为客观标准化的诊断、研究和预测工具,可以为CSM相关腰椎症状的临床诊疗及预后康复提供依据。研究目的应用多通道表面肌电图分析CSM患者腰肌肌电活动的空间分布特征,观察并量化CSM患者在动态任务测试中腰肌活动的募集模式,并探讨腰肌激活模式的特征参数与颈椎JOA评分的相关性。研究方法经病史、症状、体格检查及影像学检查(CT或者MRI)确诊脊髓型颈椎病的24例患者为脊髓型颈椎病组,招募符合本研究健康受试者纳入/排除标准的13名本地健康志愿者为健康对照组。在本院康复科表面肌电图实验室,采用DELSYS无线动态肌电测试仪在受试者进行躯干弯曲动作时记录1 6通道的腰肌表面肌电信号,指令动作为:受试者取自然站立位,双臂自然下垂置于身体两侧,双脚与两肩同宽,用时1秒向前弯曲躯干,使躯干与水平面的夹角大约呈30°,保持弯曲状态2秒,随后用时2秒恢复直立姿势即停止实验。受试者处自然站立状态时即开始记录表面肌电信号,观察信号基线情况5秒后嘱受试者执行躯干弯曲动作并同步记录表面肌电信号及运动数据直至动作完成。采用MATLAB软件对记录的信号进行处理,提取特征参数包括相对面积(RA)、相对宽度(RW)和相对高度(RH)指标并计算RW/RH,应用SPSS26.0对组间RA、RW、RH以及RW/RH进行统计分析。通过皮尔逊相关系数分析脊髓型颈椎病组的特征参数与颈椎JOA评分的相关性。设定双侧α=0.05,P<0.05被认为差异具有统计学意义。研究结果(1)从腰部屈曲和伸展期间的整体肌电活动分布可以观察到正常受试者左右两侧的腰肌活动对称,肌电信号强度沿尾侧至头侧逐步降低,靠近脊柱的椎旁区域肌电信号强度明显高于远离脊柱的区域。在躯干弯曲过程中,肌电活动最活跃的区域更加集中于L5椎旁区域。在恢复直立过程中,肌电活动的活跃区域向头侧延伸,L3-L5椎旁区域出现较高的肌电信号强度。在健康对照组中的13名正常受试者中,有10名受试者在sEMG地形图上表现出类似的腰肌激活模式。(2)将CSM患者的sEMG地形图与正常受试者的sEMG地形图进行比较,发现CSM患者在躯干弯曲运动中的肌肉激活模式与正常受试者不同。CSM患者在屈曲期间肌电活动最活跃的区域分布更广泛和无序,并且呈现出多中心性,在CSM患者组中,腰肌激活模式差异较大,但大多数患者的肌电活动分布明显不同于健康对照组。(3)统计分析显示健康对照组和CSM患者组的在躯干弯曲和恢复直立过程中肌电活动活跃区域的相对宽度均存在显著差异(屈曲阶段C组RW=0.41±0.24,H组RW=0.23±0.08,p<0.05;伸展阶段C组RW=0.36±0.17,H组RW=0.22±0.09,p<0.05)。CSM患者组和健康对照组在躯干屈曲的肌电活动活跃区域的相对高度存在显著差异(屈曲阶段C组RH=0.86±0.26,H组RH=0.52±0.39,p<0.05)。CSM患者组在伸展阶段的相对高度、屈曲和伸展阶段肌电活动活跃区域的相对面积均大于健康对照组,但没有统计学差异。CSM患者组在躯干前屈和恢复直立过程中肌电活动活跃区域的相对宽度与相对高度的比值均小于健康对照组,没有统计学差异。(4)CSM患者组的JOA评分与屈曲阶段和伸展阶段的RW有相关性(P<0.05),与RA及RW/RH均无明显相关(P>0.05)。由于CSM患者之间RH差异较小,未进行JOA评分与RH的相关性分析。研究结论CSM患者在躯干弯曲运动期间的腰肌肌电活动表现出明显的不对称性和无序性,肌电活动的活跃区域向脊柱两侧扩大,运动及感觉功能障碍导致CSM患者表现出低效的腰肌募集模式,腰椎竖脊肌为维持躯体平衡出现代偿性活跃。本研究首次分析了 CSM患者异常的腰肌激活模式,其可能与患者的NSLBP有关,多通道表面肌电地形图可能有助于为脊髓型颈椎病相关腰椎症状的诊治及预后康复提供标准化的客观依据。