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使用智能手机对非特异性颈痛病人与健康人群颈部肌肉硬度影响的量化评估

2020-09-29马海云陈玮王琳李铁山

青岛大学学报(医学版) 2020年5期
关键词:硬度智能手机

马海云 陈玮 王琳 李铁山

[摘要] 目的 比較非特异性颈痛病人与健康人群颈部肌肉硬度的差异,探讨使用智能手机对非特异性颈痛病人和健康人群颈部肌肉硬度是否存在影响。方法 以20例非特异性颈痛病人(疼痛组)和20例健康人(对照组)为研究对象,给予两组30 min的手机使用任务,在任务前后,应用MyotonPro肌肉状态检测仪对受试者的颈肩部肌肉(头夹肌、斜方肌、肩胛提肌)硬度进行测量。结果 手机使用任务前,疼痛组双侧肩胛提肌、斜方肌及右侧头夹肌的硬度均高于对照组,差异有统计学意义(Z=2.11~3.60,P<0.05),而两组左侧头夹肌的硬度比较差异无统计学意义(P>0.05)。30 min的手机使用任务后,疼痛组双侧头夹肌、肩胛提肌和右侧斜方肌的硬度明显增加(t=3.78~6.90,P<0.05),而左侧斜方肌硬度无明显变化(P>0.05);对照组只有右侧头夹肌硬度明显增加(t=3.70,P<0.05),而其余肌肉无明显变化(P>0.05)。结论 非特异性颈痛病人颈部双侧头夹肌、肩胛提肌及右侧斜方肌肌肉硬度高于健康人群。30 min的智能手机使用对非特异性颈痛病人颈部肌肉硬度的影响大于对健康人群的影响。

[关键词] 颈痛;颈肌;硬度;智能手机

[中图分类号] R493  [文献标志码] A  [文章编号] 2096-5532(2020)05-0580-05

doi:10.11712/jms.2096-5532.2020.56.128 [开放科学(资源服务)标识码(OSID)]

[ABSTRACT] Objective To compare the stiffness of cervical muscles between patients with non-specific neck pain and healthy population, and to investigate the influence of smartphone use on the stiffness of cervical muscles.  Methods A total of 20 patients with non-specific neck pain (pain group) and 20 healthy individuals (control group) were enrolled as subjects, and all of them were given the task of smartphone use for 30 min. Before and after the task, the MyotonPro device was used to measure the stiffness of neck and shoulder muscles (splenius capitis, trapezius, and levator scapulae). Results Before the task of smartphone use, the pain group had significantly higher stiffness of bilateral levator scapulae, bilateral trapezius, and right splenius capitis than the control group (Z=2.11-3.60,P<0.05), while there was no significant difference in the stiffness of left splenius capitis between the two groups (P>0.05). After the 30 min task of smartphone use, the pain group had significant increases in the stiffness of bilateral splenius capitis, bilateral levator scapulae, and right trapezius (t=3.78-6.90,P<0.05), while there was no significant change in the stiffness of left trapezius (P>0.05); the control group only had a significant increase in the stiffness of right splenius capitis (t=3.70,P<0.05), while there were no significant changes in the stiffness of the other muscles (P>0.05).Conclusion Patients with non-specific neck pain have higher stiffness of bilateral splenius capitis, bilateral levator scapulae, and right trapezius than healthy population, and the influence of 30 min smartphone use on the stiffness of cervical muscles in patients with non-specific neck pain is greater than that in healthy population.

[KEY WORDS] neck pain; neck muscles; hardness; smartphone

颈痛是临床上较为常见的疾病[1],每年全球发病率可达30%[2-3]。随着手机等电子移动设备的广泛应用,慢性非特异性颈痛的发病率逐年升高且呈年轻化趋势[4-5]。多项研究表明,使用智能手机、平板电脑等电子设备可引起颈椎屈曲角度的增加及颈肩部肌肉活动性的增高,从而导致颈痛的发病率升高[6-7]。虽然有研究发现疼痛与肌肉硬度存在相关性[8],但使用智能手机是否会引起颈部肌肉硬度的改变而产生疼痛目前尚无相关研究。由于慢性非特异性颈痛在影像学上缺乏阳性表现,临床上对于该病的诊断依赖于医生对颈部整个肌群僵硬程度进行主观判断,缺乏客观的评价指标[9]。寻找客观的评价指标有利于慢性非特异性颈痛的诊断、治疗及预后评估。近期多项研究通过弹性超声[10]、磁共振弹性成像[11-12]等检查发现,慢性颈痛病人上斜方肌肌肉硬度较健康人群增高[13]。但这些研究仅局限于单侧斜方肌,其他颈部肌肉硬度是否存在异常目前尚缺少研究。本研究旨在比较非特异性颈痛病人与健康人群颈部肌肉硬度的差异,探讨使用智能手机对非特异性颈痛病人和健康人群颈部肌肉硬度是否存在影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究共纳入40例研究对象,包括20例慢性非特异性颈痛病人(疼痛组,来源于康复医学科门诊)和20例健康人(对照组,来源于社会招募)。入选标准:年龄18~24岁,身高152~185 cm,体质量指数(BMI)18~25 kg/m2;疼痛组过去3个月内出现颈痛症状,视觉模拟评分(VAS)≥3分,颈椎功能障碍指数(NDI)≥21%[6],疼痛位于双侧颈部周围;对照组过去1年内无颈痛症状,NDI<20%。排除标准:先天或后天性骨骼畸形,肩部外伤史,颈肩部肿瘤,先天及后天性痉挛性斜颈,脑卒中,帕金森病,颈椎间盘突出,3个月内药物应用史,长期健身。研究对象在研究前均被告知实验过程并签署知情同意书。本研究经医院伦理委员会批准。两组一般资料比较差异无显著性(P>0.05),见表1。

1.2 研究方法

1.2.1 手机使用任务 两组受试者在相同的环境中,统一应用智能手机(OPPOr9s),在微信上阅读规定的文章(30篇),持续时间为30 min。两组受试者采用相同的阅读体位:坐位,双足接触地面,膝关节屈曲,双手置于前方桌子上(桌面高80 cm),通过调节座椅高度来保持双上肢平置于胸前第5肋间左右(图1)。

1.2.2 肌肉定位 受试者取端坐位,双臂自然下垂,两眼目视前方,呈放松状态。选取以下双侧颈肩部肌肉作为测评肌肉:头夹肌、肩胛提肌、上斜方肌。取超声定位的方式,在便携式超声(柯尼卡美能达SONIMAGE,HS1线阵探头,频率4~18 MHz)下识别所测评的肌肉,将肌腹最肥厚处作为测量点。由于双侧头夹肌、肩胛提肌部分被浅表肌肉覆盖,需要在超声下识别后,以表面无肌肉覆盖的部位作为测量点,并在体表进行标记(图2)。

1.2.3 肌肉硬度测量 分别于手机使用任务前和任务结束后,采用手持MyotonPRO数字化肌肉状态检测仪(Myoton AS,爱沙尼亚)进行测量,将仪器探测头置于标记点处,垂直于皮肤表面,待探测头震动5次后显示测量结果。每块肌肉重复测量3次取平均值。肌肉硬度反映肌肉产生形变时所承受的应力,其值越高,肌肉硬度越大。

1.3 统计学分析

采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。对所有计量资料进行Kolmogorov-Smirnov正态性检验及 Levene方差齐性检验。方差齐但不符合正态分布者以M(P25,P75)表示,组间比较采用非参数秩和检验的Mann-Whitney U检验;方差齐且符合正态分布者以±s表示,组间比较采用成组或配对t检验。以P<0.05为差异有显著性。

2 结  果

手机使用任务前,疼痛组双侧肩胛提肌、斜方肌及右侧头夹肌的肌肉硬度均高于对照组,差异均有统计学意义(Z=2.11~3.60,P<0.05),而两组左侧头夹肌的硬度比较差异无统计学意义(P>0.05)。30 min的手机使用任务后,疼痛组双侧头夹肌、肩胛提肌和右侧斜方肌的硬度与任务前相比均明显增加(t=3.78~6.90,P<0.05),而左侧斜方肌硬度无明显变化(P>0.05);对照组只有右侧头夹肌硬度明显增加(t=3.70,P<0.05),而其余肌肉硬度均无明显变化(P>0.05)。见表2、3。

3 讨  论

本研究采用MyotonPro数字化肌肉状态检测仪检测了慢性非特异性颈痛病人和健康人群的颈部肌肉硬度。该仪器针对皮下浅表肌肉及肌腱的硬度测量均具有较高的信度及效度[14-16],可无创、快捷地获得单块颈部肌肉的硬度。本研究的肌肉硬度是在受试者放松状态下测得的,其测值越高,表明肌肉越硬[9]。本文结果显示,颈痛病人双侧的肩胛提肌、斜方肌以及右侧的头夹肌的肌肉硬度均高于健康人群,差异均有显著性,而两组左侧的头夹肌硬度未见明显差异。本研究结果与KOCUR等[6]的报道相一致,均得出颈痛病人颈部肌肉硬度较健康组高的结论。较高的肌肉硬度可能与这些肌肉长期过度负荷有关。本研究测量的肌肉包括双侧颈部伸肌及上斜方肌,而KOCUR等[6]仅对单侧上斜方肌进行了测量。CHENG等[17]研究显示,与健康人群相比,肩痛病人有更大的肌肉硬度。肌肉硬度改变的原因多种多样,本研究中双侧斜方肌、肩胛提肌及右侧头夹肌肌肉硬度升高可能由以下原因导致:当颈部长时间保持同一姿势时,颈部代谢产物乳酸、致炎因子聚集[18],使肌肉产生酸痛的感觉,并且导致肌肉神经冲动传导增加,γ运动神经元兴奋性增加[6],肌梭传入增强,使骨骼肌处于持续的收缩状态,因此肌肉张力和硬度增加。人体内骨骼肌纤维主要由Ⅰ类肌纤维构成,肌肉软组织张力及硬度主要来自于Ⅰ类肌纤维[19]。肌肉持续性收缩容易引起肌肉慢性低氧,导致Ⅰ类肌纤维发生形变并产生肌痛[20],进而引起脂肪结缔组织浸润肌纤维,肌束膜因而增厚,肌肉紧张度及硬度会进一步增加。也有研究者認为,长时间的久坐、头前屈姿势使维持颈部姿势的肌肉血流减少并产生疼痛,引起肌肉内硬结的产生(即扳机点)[21]。长期异常的应力负荷可使筋膜和肌肉产生代偿性增生、肥大,肌肉横截面积增大,发生形态学以及组织学的变化,同样也会引起肌肉硬度的增加[21]。颈部长期处于固定姿势导致局部肌肉韧带长期处于紧张状态,诱发颈部肌肉劳损也是导致颈部软组织硬度改变的原因之一[22]。而两组左侧头夹肌硬度未见明显差异,可能由于左侧头夹肌未产生肌肉疲劳或者肌肉内部形态结构的改变。虽然本研究中疼痛组均为双侧颈部疼痛病人,但是不排除单侧颈部肌肉劳损或肌纤维形态学发生改变引起双侧疼痛的可能。HUYSMANS等[22]研究表明,自我感知的颈肩部肌肉硬度与颈肩痛的发生存在正相关,并且认为肌肉硬度的增加可早于临床症状的产生。本研究为横断面研究,无法纵向判断颈痛与肌肉硬度之间的因果关系,因此研究结果仅支持颈痛人群颈部肌肉硬度较健康人群升高。

本研究首次探討了使用智能手机对颈部肌肉硬度的影响,结果显示,使用智能手机30 min后,疼痛组双侧的头夹肌、肩胛提肌以及右侧的斜方肌肌肉硬度明显增高,而左侧斜方肌的硬度未见明显变化;而对照组使用手机后只有右侧头夹肌硬度明显增加,其余肌肉硬度均无明显变化。上斜方肌具有上提肩胛骨、转颈及颈后伸的作用[23],肩胛提肌具有上提肩胛骨、头侧屈、颈后伸的作用[24],头夹肌具有转头、颈后伸的作用[25],上述肌肉在颈部前屈、后伸及旋转等活动中均起到重要作用。有研究表明,在坐姿头前倾的体位下,颈屈肌及脊柱两侧的肌肉负荷会增大[17]。应用智能手机进行视屏活动时,头部大多保持头前倾、颈屈曲的姿势,而肩胛骨的位置固定不变,上述肌肉在维持该姿势时,其活动性增加、收缩力增强。EITIVIPART等[26]研究表明,在应用触屏手机时,患有颈肩痛人群上斜方肌及颈伸肌肌群所承受的应力要大于健康人群。因此,本研究疼痛组的双侧头夹肌、肩胛提肌及右侧斜方肌肌肉硬度会升高。而疼痛组左侧斜方肌硬度未见明显变化,其原因可能为双侧上斜方肌分为优势侧及非优势侧,受试者在应用智能手机时,头部位置可能不同程度地向一侧旋转,优势侧的肌肉负荷高于非优势侧。XIE等[27]的研究结果也表明,双侧上斜方肌的硬度不同,认为上斜方肌存在优势侧及非优势侧,颈后伸肌的肌肉硬度改变可能存在先后顺序,右侧先于左侧发生改变。本研究对照组在应用智能手机后,只有右侧头夹肌的肌肉硬度增加具有统计学意义,而其他肌肉硬度变化不明显,可能原因是对照组颈部肌肉的激活模式不同于疼痛组。肌肉的硬度由肌肉本身的固有硬度以及肌肉收缩附加的硬度两部分组成,后者的硬度取决于神经兴奋性的高低,当引起肌肉收缩的神经兴奋性增高时,收缩力增强,硬度改变就大[28]。因此,可能是对照组颈部肌肉的神经兴奋性相对较低,只有右侧头夹肌神经兴奋性升高而引起肌肉收缩增强,从而导致肌肉硬度的升高。

本研究的不足:①样本量小,男性数量较少,无法做到男女分组比较;②由于实验仪器的局限性,无法测量颈部更深层肌肉的肌肉硬度;③未进一步观察不同时间段的手机使用对颈部肌肉硬度的影响。

综上所述,非特异性颈痛病人颈部浅层肌肉硬度与健康人群存在明显差异,非特异性颈痛病人的颈部浅层肌肉硬度更大。肌肉硬度可以作为非特异性颈痛辅助诊断的客观评价指标。30 min的智能手机使用可以引起颈部浅层肌肉硬度的改变,但其对非特异性颈痛病人颈部肌肉硬度的影响远高于对健康人群的影响。

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