黃萍 盧玄 戚威臣 陳博 沈崢嶸 鄧廉夫

腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥是腰椎小關(guān)節(jié)錯(cuò)縫、腰椎小關(guān)節(jié)滑膜嵌頓、腰椎小關(guān)節(jié)炎的統(tǒng)稱(chēng)。該疾病是人體運(yùn)動(dòng)如腰椎前屈、旋轉(zhuǎn)腰部、搬抬重物、彎腰扭身取物不當(dāng)導(dǎo)致腰部受力不均衡情況下腰肌不協(xié)調(diào)收縮致使腰椎小關(guān)節(jié)錯(cuò)位、偏移以及滑膜嵌頓，從而造成滑膜充血腫脹、無(wú)菌性炎癥，刺激脊神經(jīng)后支的神經(jīng)感受器，引起腰部劇烈疼痛、活動(dòng)障礙、肌肉痙攣及異常的腰椎運(yùn)動(dòng)模式。它是臨床上骨傷科常見(jiàn)病、多發(fā)病，易復(fù)發(fā)，多見(jiàn)于成年人，男性多于女性[1]。研究報(bào)道，腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥發(fā)病率為5%～35%[2]。有研究顯示，腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥容易反復(fù)發(fā)作，復(fù)發(fā)率為33%以上[3-4]。因此，如何有效評(píng)估患者病情，預(yù)防發(fā)生，提高臨床療效，防止復(fù)發(fā)，已成為目前國(guó)內(nèi)診治此類(lèi)疾病的重點(diǎn)[5-6]。

目前腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥主要采用影像學(xué)檢查、評(píng)估量表評(píng)估病情進(jìn)展和治療效果。研究發(fā)現(xiàn)，影像學(xué)檢查中局部骨關(guān)節(jié)改變的表現(xiàn)沒(méi)有較高的特異性[7]。腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者腰部運(yùn)動(dòng)能力的評(píng)估大多采用患者疼痛和功能自我評(píng)估量表，這些評(píng)估量表基本依據(jù)醫(yī)生目測(cè)或物理檢查以及患者主訴，患者訴腰部疼痛是一種主觀感受，源于多層次神經(jīng)系統(tǒng)，易受認(rèn)知及情境因素影響，使得腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥的臨床癥狀與解剖結(jié)構(gòu)損害程度常不相符[8]。因此，臨床上對(duì)于腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥迫切需要引入一種新的適用的定量評(píng)估檢測(cè)方法。

現(xiàn)代Vicon 三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)是目前國(guó)際公認(rèn)的能夠客觀定量地評(píng)定人體運(yùn)動(dòng)功能的檢測(cè)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確對(duì)人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的肢體和關(guān)節(jié)活動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)測(cè)試，提供一系列運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等參數(shù)和曲線，正日益受到關(guān)注，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的新熱點(diǎn)[9]。

腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥是與運(yùn)動(dòng)學(xué)、肌肉活動(dòng)等生物力學(xué)因素關(guān)系密切的一種疾病。腰椎關(guān)節(jié)活動(dòng)角度、腰部受力等參數(shù)的高低直接影響著腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥疾病進(jìn)程。目前對(duì)患者運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的定量分析國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道[10]。本研究采用英國(guó)Vicon三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)評(píng)估腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等參數(shù)，從生物力學(xué)角度探索腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、發(fā)病機(jī)制，為制定治療策略及預(yù)防復(fù)發(fā)提供客觀的理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 測(cè)試對(duì)象

在2018年1月至2020年11月，選擇上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院門(mén)診診斷為腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥的18例患者作為實(shí)驗(yàn)組，其中男9例，女9例，年齡（61.00±16.45）歲（26～80歲），體質(zhì)量（63.89±10.33）kg（50～80 kg），身 高(1.66±0.08) m（1.50～1.81 m）；招募與腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者性別、年齡、體質(zhì)量、身高相匹配且無(wú)腰部疼痛的健康中老年人12名作為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組一般資料均無(wú)顯著性差異(P＞0.05)，具有可比性，見(jiàn)表1。兩組受試者均簽署知情同意書(shū)后參加測(cè)試，此研究經(jīng)過(guò)本醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)并簽字。

表1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組一般資料比較

實(shí)驗(yàn)組診斷標(biāo)準(zhǔn)[11]：①有腰部扭傷史或腰肌勞損史；②主要臨床表現(xiàn)為腰部劇烈疼痛，活動(dòng)受限，保持腰椎前屈位時(shí)可緩解疼痛，后伸時(shí)疼痛加重；③患者站立時(shí)髖、膝關(guān)節(jié)屈曲,臥位時(shí)屈伸側(cè)臥腰部呈腰椎后凸或腰部側(cè)傾的強(qiáng)迫體位；④觸診腰椎棘突有異樣改變，腰部肌肉痙攣，腰椎旁有壓痛、放射痛；⑤直腿抬高試驗(yàn)呈陰性，下肢感覺(jué)、肌力及神經(jīng)反射正常。

實(shí)驗(yàn)組納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)；②能夠獨(dú)自行走；③患者了解且愿意接受此測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)組排除標(biāo)準(zhǔn):①腰椎骨折、腰椎間盤(pán)突出癥急性發(fā)作；②合并有嚴(yán)重腰椎骨質(zhì)疏松癥、腰椎管狹窄、腰椎滑脫癥或其他嚴(yán)重畸形；③患有腰椎腫瘤或結(jié)核；④患有嚴(yán)重心臟病、高血壓、肝腎結(jié)石、腎功能不全等原發(fā)性疾病，存在精神疾??；⑤伴其他疾病不適合運(yùn)動(dòng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

采用英國(guó)Vicon 光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)采集、處理測(cè)試數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)硬件主要包括紅外線反光球、10臺(tái)紅外線高速攝像機(jī)、信息轉(zhuǎn)換控制器、電腦等，同時(shí)連接了美國(guó)AMTI-OR6-7型2個(gè)三維測(cè)力臺(tái)。在同一采樣時(shí)刻該系統(tǒng)10臺(tái)紅外高速攝像機(jī)對(duì)在掃描空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的Mark點(diǎn)的影像進(jìn)行捕捉并運(yùn)算，得出 Mark 點(diǎn)該時(shí)刻在空間的三維坐標(biāo)，根據(jù)這些坐標(biāo)和三維測(cè)力臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，得到人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的關(guān)節(jié)角度、速度、加速度以及動(dòng)量和動(dòng)能等物理量的變化規(guī)律。主要用到的軟件有2個(gè)，分別是Vicon Nexus 1.5.2檢測(cè)軟件和Polygon 3.5.1分析軟件。Vicon Nexus 1.5.2檢測(cè)軟件的主要功能包括校準(zhǔn)傳感器、采集數(shù)據(jù)(采樣頻率為100 Hz)、智能數(shù)據(jù)處理和綜合運(yùn)算后直接得出數(shù)據(jù)。Polygon 3.5.1分析軟件是多媒體的演示軟件，它可以把測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)多種手段(如圖表、視頻等)全方位直觀地顯示給觀看者，并能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。測(cè)試分析過(guò)程設(shè)定如下。脊椎角和胸部角定義設(shè)定：脊椎角為胸廓相對(duì)于骨盆的角度；胸部角為胸廓相對(duì)于地面的角度（圖1）。脊椎角（或胸部角）值設(shè)定：①矢狀面屈曲為正，伸展為負(fù)；②冠狀面左傾為正，右傾為負(fù)；③水平面左旋為正，右旋為負(fù)。

圖1 脊椎角及胸部角設(shè)定

1.3 測(cè)試方法

首先確定坐標(biāo)系，本研究設(shè)定左右(冠狀軸)方向運(yùn)動(dòng)為 X 軸，前后(矢狀軸)方向運(yùn)動(dòng)為 Y 軸，上下(垂直軸)方向運(yùn)動(dòng)為 Z 軸，根據(jù)測(cè)試對(duì)象的身高以及動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)范圍對(duì)10個(gè)鏡頭的高度、角度進(jìn)行調(diào)整，使其運(yùn)動(dòng)區(qū)域處于鏡頭的中間位置。測(cè)試前關(guān)好門(mén)窗，拉好窗簾，防止外界光線射入，清除室內(nèi)一切發(fā)光的物體，避免外來(lái)的發(fā)光點(diǎn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的干擾。調(diào)整室內(nèi)溫度25℃～28℃。

受試者脫鞋襪，更換實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用的緊身衣褲，防止衣物對(duì)反光點(diǎn)遮擋。由測(cè)試人員告知受試者此次實(shí)驗(yàn)流程、注意事項(xiàng)、完成測(cè)試的要求，并訓(xùn)練2次，使受試者熟悉測(cè)試過(guò)程。

開(kāi)啟Vicon三維運(yùn)動(dòng)捕捉測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)量受試者身高、體質(zhì)量、肩峰端與肩關(guān)節(jié)活動(dòng)中心之間距離、左右下肢長(zhǎng)度（髂前上棘到內(nèi)踝的距離）、左右膝寬(膝內(nèi)側(cè)與外側(cè)之間的距離)、左右踝寬（內(nèi)外踝之間的距離）、左右肘寬（肘內(nèi)外側(cè)寬度）、左右腕寬（腕關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)寬度）、掌厚（手掌掌骨最厚部位厚度）。將測(cè)量的這些形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)輸入電腦已建立的受試者基本信息中，然后使用14 mm標(biāo)記球進(jìn)行體表標(biāo)記，為了減少操作過(guò)程的系統(tǒng)誤差,標(biāo)記點(diǎn)的粘貼由實(shí)驗(yàn)室的專(zhuān)人進(jìn)行，并嚴(yán)格按規(guī)定的部位貼，共39個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，標(biāo)記位置如下（圖2）。頭部（4 個(gè)）：右頭前（RFHD）、右頭后（RBHD）、左頭前（LFHD）、左頭后（LBHD）。軀干（5 個(gè)）：胸骨柄上端(CLAV)、胸骨柄下端(STRN)、第 7 頸椎(C7)、第 10 腰椎(T10) 、右肩胛骨中部(RBAK)。上肢（共14 個(gè)，左右側(cè)各 7 個(gè)）：右肩峰端（RSHO）、右上臂（RUPA）、右肘關(guān)節(jié)(RELB)、右前臂(RFRA)、右腕關(guān)節(jié)外側(cè)(RWRA)、右腕關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)(RWRB) 、右手背近第二掌骨頭(RFIN)、左肩峰端(LSHO)、左上臂（LUPA）、左肘關(guān)節(jié)(LELB)、左前臂(LFRA)、左腕關(guān)節(jié)外側(cè)(LWRA)、左腕關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)(LWRB)、左手背近第二掌骨頭(LFIN)。骨盆（4 個(gè)）：右髂前上棘（RASI）、右髂后上棘(RPSI)、左髂前上棘(LASI)、左髂后上棘(LPSI)。下肢（共12 個(gè)，左右側(cè)各 6 個(gè)）：右大腿(RTHI)、右膝關(guān)節(jié)(RKNE)、右小腿(RTIB)、右踝關(guān)節(jié)(RANK)、右足跟(RHEE)、右腳趾(RTOE)、左大腿(LTHI)、左膝關(guān)節(jié)(LKNE)、左小腿(LTIB)、左踝關(guān)節(jié)(LANK)、左足跟(LHEE)、左腳趾(LTOE)。

圖2 Vicon三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)39個(gè)體表標(biāo)記點(diǎn)示意圖

測(cè)試由受過(guò)訓(xùn)練和有豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的技師進(jìn)行。囑受試者抬頭挺胸、眼睛平視前方，保持標(biāo)準(zhǔn)站立姿勢(shì)，建立Vicon三維運(yùn)動(dòng)捕捉靜態(tài)模型。然后告訴受試者按照平時(shí)習(xí)慣行走方式及速度在長(zhǎng)9 m的測(cè)試區(qū)域上直走，保證行走過(guò)程中每只腳分別踏在1塊測(cè)力臺(tái)上，往返3次。從動(dòng)態(tài)采集中選取圖像質(zhì)量好且行走姿態(tài)自然的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，每人取1次行走中測(cè)力臺(tái)上的1個(gè)步態(tài)周期進(jìn)行分析。

1.4 主要觀察指標(biāo)

主要觀察指標(biāo)有時(shí)間距離因子、脊椎角度、脊椎角速度和角加速度、胸部角度、胸部角速度和角加速度、腰部受力、腰部功率。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料以百分比表示，兩組間比較采用 Fisher 確切概率法；計(jì)量資料比較采用獨(dú)立樣本均數(shù)t檢驗(yàn)，正態(tài)分布的計(jì)量資料以x±s表示，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 時(shí)間距離因子

實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組自然行走中時(shí)間距離因子見(jiàn)表2。實(shí)驗(yàn)組患者在行走中步長(zhǎng)、步幅、步速均較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表2 兩組受試者自然行走中時(shí)間距離因子比較

2.2 脊椎角度

在整個(gè)步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組患者脊椎一直處于前屈狀態(tài)，前屈平均角度約9°，前屈最大角度約10°；活動(dòng)范圍較小，矢狀面最大活動(dòng)范圍約2°。實(shí)驗(yàn)組脊椎屈曲角度平均值、角度峰值均較對(duì)照組增大，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；實(shí)驗(yàn)組脊椎矢狀面最大活動(dòng)范圍較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表3）。

表3 兩組受試者脊椎屈曲角度和最大活動(dòng)范圍比較/°

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者在步態(tài)周期中脊椎均進(jìn)行了左傾右傾運(yùn)動(dòng)，左右傾的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)基本一致。但實(shí)驗(yàn)組脊椎傾斜角度峰值和冠狀面最大活動(dòng)范圍均較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表4）。

表4 兩組受試者脊椎傾斜角度和最大活動(dòng)范圍比較/°

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者在步態(tài)周期中脊椎均進(jìn)行了左旋右旋運(yùn)動(dòng)，左右旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)基本一致。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者旋轉(zhuǎn)角度平均值、峰值及水平面最大活動(dòng)范圍均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）（表5）。

表5 兩組受試者脊椎旋轉(zhuǎn)角度和最大活動(dòng)范圍比較/°

2.3 脊椎角速度和角加速度

在整個(gè)步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組脊椎角速度較對(duì)照組減慢。實(shí)驗(yàn)組脊椎角速度平均值和峰值均較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表6）。

表6 兩組受試者脊椎角速度比較/rad·s-1

在整個(gè)步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組脊椎角加速度波幅基本低于對(duì)照組，且脊椎角加速度較對(duì)照組減慢。實(shí)驗(yàn)組脊椎角加速度平均值和峰值均較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表7）。

表7 兩組受試者脊椎角加速度比較/rad·s-2

2.4 胸部角度

在整個(gè)步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組患者胸部一直處于前屈狀態(tài)，前屈幅度較大，前屈平均角度約25°，前屈最大角度約27°。實(shí)驗(yàn)組胸部屈曲角度平均值和峰值均較對(duì)照組增大，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表8）。

表8 兩組受試者胸部屈曲角度和最大活動(dòng)范圍比較/°

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在步態(tài)周期中胸部均進(jìn)行了左傾右傾運(yùn)動(dòng)，左右傾的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)基本一致。但實(shí)驗(yàn)組胸部?jī)A斜角度平均值較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表9）。

表9 兩組受試者胸部?jī)A斜角度和最大活動(dòng)范圍比較/°

在整個(gè)步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者進(jìn)行了左旋右旋運(yùn)動(dòng)，左右旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)大部分一致。但實(shí)驗(yàn)組胸部旋轉(zhuǎn)角度峰值和水平面最大活動(dòng)范圍均較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表10）。

2.5 胸部角速度和角加速度

在整個(gè)步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組胸部角速度較對(duì)照組減慢。實(shí)驗(yàn)組胸部角速度平均值和峰值均較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（表11）。

在整個(gè)步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組胸部角加速度較對(duì)照組減慢。實(shí)驗(yàn)組胸部角加速度平均值和峰值均較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表12）。

表12 兩組受試者胸部角加速度比較/rad·s-2

2.6 三方向腰部受力

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者在步態(tài)周期中X軸方向腰部受力基本一致。兩組在步態(tài)周期中X軸方向腰部受力平均值和峰值無(wú)顯著性差異(P＞0.05)（下頁(yè)表13）。

表13 兩組受試者X軸方向腰部受力比較/N·kg-1

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者在步態(tài)周期中Y軸方向腰部受力基本一致。兩組在步態(tài)周期中Y軸方向腰部受力平均值和峰值無(wú)顯著性差異(P＞0.05)（表14）。

表14 兩組受試者Y軸方向腰部受力比較/N·kg-1

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者在步態(tài)周期中Z軸方向腰部受力基本一致。兩組在步態(tài)周期中Z軸方向腰部受力平均值和峰值無(wú)顯著性差異(P＞0.05)（表15）。

表15 兩組受試者Z軸方向腰部受力比較/N·kg-1

2.7 腰部功率

在步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組腰部功率平均值較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表16）。

表16 兩組受試者腰部功率比較/W

3 討論

3.1 時(shí)間距離因子

腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者由于腰部疼痛，腰部活動(dòng)受限，導(dǎo)致步行能力降低，步態(tài)異常。本研究顯示，腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者在行走中步長(zhǎng)、步幅、步速均較正常人減小，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組差異有顯著性意義（P＜0.05）（表2）。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步說(shuō)明了腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者具體病情及全身的健康狀況，為臨床醫(yī)生準(zhǔn)確評(píng)估病情、決定治療時(shí)間等提供了重要參考依據(jù)。

3.2 脊椎角度

腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者多既往有腰扭傷病史，不良體位或姿勢(shì)突然變化引起腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)輕微旋轉(zhuǎn)或側(cè)方移位，致使脊柱小關(guān)節(jié)發(fā)生錯(cuò)位、滑膜嵌頓，最終導(dǎo)致血管、神經(jīng)及周?chē)M織損傷等，患者臨床多表現(xiàn)為腰部疼痛，腰部僵直，伴活動(dòng)受限，嚴(yán)重者疼痛可向臀部、大腿放射[12]。因此，腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者在步行過(guò)程中脊椎保持前屈僵硬狀態(tài)，活動(dòng)度減小。該類(lèi)患者通過(guò)前屈固定，活動(dòng)范圍減小來(lái)緩沖足剛著地時(shí)的沖力，減輕步行過(guò)程中產(chǎn)生的疼痛，有效補(bǔ)償腰椎關(guān)節(jié)功能失常，增加步行過(guò)程中腰部的穩(wěn)定性。

3.3 脊椎角速度和角加速度

人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中脊椎角速度和角加速度能反映腰部關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)能力[13]。本研究顯示，在整個(gè)步態(tài)周期中，實(shí)驗(yàn)組脊椎角速度平均值、峰值和角加速度平均值、峰值均較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表6、7）。這說(shuō)明腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者腰部運(yùn)動(dòng)能力有一定程度受限，腰部生物力學(xué)性能較正常有所減弱。

3.4 胸部角度

腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者胸部角度變化基本與脊椎角度變化一致（前屈角度增大、活動(dòng)度減小）。胸腰部?jī)A斜旋轉(zhuǎn)過(guò)大會(huì)改變軀干內(nèi)部結(jié)構(gòu)，直接增加脊柱載荷，加重腰部疼痛和損傷。因此，腰椎小關(guān)節(jié)癥紊亂患者行走過(guò)程中胸腰部保持前屈僵硬狀態(tài)，傾斜、旋轉(zhuǎn)幅度及最大活動(dòng)范圍減小，以減輕步行過(guò)程中產(chǎn)生的疼痛，增加步行過(guò)程中的穩(wěn)定和平衡。

3.5 胸部角速度和角加速度

腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者胸部角速度、角加速度變化與脊椎角速度、脊角加速度變化一致（角速度和角加速度減慢）。運(yùn)動(dòng)速度被認(rèn)為是影響脊柱胸腰部載荷的重要因素，快速運(yùn)動(dòng)會(huì)增加胸腰部骨肌系統(tǒng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)[14-15]?；颊呖赡芎ε略俅窝繐p傷和疼痛加重，采取強(qiáng)迫體位，減少活動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度減慢。這說(shuō)明腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者行走過(guò)程中胸腰部活動(dòng)受到明顯限制，人體運(yùn)動(dòng)能力下降。

3.6 三方向腰部受力

腰部三方向受力是由Vicon 三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)自帶軟件通過(guò)足底三方向反作用力逆動(dòng)力學(xué)法計(jì)算所得。行走過(guò)程中，主要是雙下肢受力較大，腰部受力較小，所以實(shí)驗(yàn)組患者在步態(tài)周期中三方向（X軸、Y軸、Z軸）腰部受力與對(duì)照組無(wú)顯著性差異。

3.7 腰部功率比較

功率表示作用在物體上的力與物體在力的方向上運(yùn)動(dòng)的速度的乘積。功率還指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量[16]。本研究顯示，實(shí)驗(yàn)組患者在步態(tài)周期中平均腰部功率較對(duì)照組減小，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)（表16）。這提示實(shí)驗(yàn)組患者在步態(tài)周期中腰部受力較小或腰部運(yùn)動(dòng)速度較慢，腰部所做的功較少。這可能的原因：①腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥一般均為遭受間接暴力所致，椎體間小關(guān)節(jié)受到過(guò)度牽拉扭轉(zhuǎn)致使小關(guān)節(jié)解剖關(guān)系發(fā)生微小改變，腰椎小關(guān)節(jié)半脫位，小關(guān)節(jié)滑膜嵌頓，肌肉受到卡壓、收縮無(wú)力；②患者腰部軟組織血管以及神經(jīng)功能受到創(chuàng)傷，腰部劇烈疼痛限制了腰部運(yùn)動(dòng)[17]；③患者自身調(diào)節(jié)后采取的一種保護(hù)性機(jī)制。

綜上所述，本研究采用先進(jìn)的英國(guó)Vicon三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)定量分析患者腰部的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等指標(biāo)，得出腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者存在明顯的生物力學(xué)特征性變化。而這些生物力學(xué)的特征性改變可能是影響病情的重要因素，根據(jù)這些理論數(shù)據(jù)，可客觀上把握腰椎小關(guān)節(jié)紊亂癥患者病情，為患者診治提供重要的參考依據(jù)。