运动治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的研究进展

黄鸿昊 布国俊 曾秋红 唐树杰

暨南大学中医学院，广东 广州 510632

骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)常见于老年人。OVCF可引发严重后遗症，如长期疼痛、脊柱后凸、认知能力下降[1]并导致死亡率增加[2]。研究显示60岁妇女OVCF患病率为13 %而80岁则为50 %以上[3]，且OVCF对患者的影响可长达19年[4]，严重影响患者生活质量。因此OVCF的治疗受到高度重视。本病常见保守治疗包括卧床休息、镇痛药物、抗骨质疏松治疗、矫形器与运动等[5]。运动为本病重要防治措施。全球脊柱护理倡议(the global spine care initiative，GSCI)认为运动对恢复OVCF患者的功能与生活质量有效[6]；Cochrane系统评价发现有中等质量运动的证据表明其可能改善OVCF患者的身体机能[7]。本文针对运动治疗OVCF的作用机制与不同形式进行综述。

1 运动治疗OVCF的机制研究

运动影响骨代谢，并影响腰背肌形态与组成、体重、脊柱-骨盆矢状平衡，防治肌肉减少症，因而发挥对OVCF的防治作用。

1.1 运动通过内分泌与神经系统影响骨代谢，利于OVCF防治

运动产生的机械负荷可直接触发肌细胞和骨细胞信号应答，激活Wnt、RANK/RANKL/OPG轴、成纤维细胞生长因子-23、骨形态发生蛋白-7、骨钙素等信号通路[8]，促进骨代谢。此外，运动通过内分泌系统影响骨代谢，如运动促进鸢尾素分泌[9]，提高甲状旁腺素水平[10]，调节绝经后雌激素水平[11]，抑制破骨细胞活性，增强成骨细胞活性，促进成骨；Palermo等[12]研究证实鸢尾素水平降低与OVCF相关。

神经系统在骨重塑中发挥重要作用，运动可激活交感神经系统，促进成骨因子释放[10]；调节下丘脑-垂体-靶腺轴，刺激生长激素和胰岛素样生长因子分泌，促进雌激素与睾酮生成，增强骨髓间充质干细胞的成骨细胞分化，改善骨质疏松状况[13]。

1.2 腰背肌形态与组成影响OVCF的发生与预后

肌肉对骨骼具有保护作用，肌肉质量与骨密度密切相关[14]。椎旁肌、躯干肌和椎骨相互依存、相互作用影响脊柱稳定性与OVCF的发生。国内外开展大量研究，探讨OVCF与椎旁肌、躯干肌之间的关系。Kim等[15]研究发现OVCF与椎旁肌肌肉面积减少以及脂肪浸润相关。Huang等[16]发现与年轻对照组相比，老年妇女椎旁肌体积更小、脂肪浸润更多，更易发生OVCF。张威等[17]也发现OVCF的发生与椎旁肌肉质量具有相关性。然而，Sollmann等[18]认为OVCF的发生与椎旁肌横截面积等因素无关。目前，OVCF发生与椎旁肌退变之间的因果关系尚未明确。此外，研究表明中老年女性腹直肌、腹内外斜肌、腹横肌等腹主干肌无力与OVCF发生有关[19]，但是这类报道尚少，有待进一步研究以明确腹部肌群与OVCF发生的关系。

同时，椎旁肌影响OVCF患者预后。椎旁肌可防止椎体过度前屈，减轻OVCF患者前柱负荷[20]；椎旁肌相对横截面积与OVCF骨愈合显著相关[21]，横截面积降低提高OVCF延迟愈合风险[22]；椎旁肌脂肪浸润程度与再次OVCF高度相关[23]。

1.3 脊柱-骨盆矢状平衡与OVCF的发生互为因果

脊柱正常生理弧度可维持躯干平衡, 矢状面失衡则导致疼痛、步态障碍或平衡不良等。椎旁肌、髋屈肌与膝伸肌在维持矢状面平衡方面发挥重要作用[24-25]。OVCF患者的矢状面失衡多于无OVCF的骨质疏松患者[26]，矢状面失衡降低OVCF患者生活质量[27]。

矢状面失衡是发生OVCF的危险因素[28]，Kim等[29]发现腰椎前凸减少导致躯干前倾和骨盆后倾，背伸肌无力，增加脊柱负荷，更易发生OVCF；脊柱后凸增加OVCF发生率。Kado等[31]在一项长达15年的研究中发现，中度和重度后凸患者的OVCF发生率分别比轻度后凸者高4.8和10.7倍。同时，椎体骨折数量与脊柱前移程度呈正相关，OVCF可改变脊柱序列，导致矢状失衡与重心前移，形成恶性循环[32]。

由此可知，脊柱-骨盆矢状平衡与OVCF的发生互为因果。腰椎后伸肌力量与腰椎前凸显著相关[29,33]；后伸肌锻炼能够减少胸椎后凸，增加腰椎前凸和骶骨倾斜角[34]，保持脊柱矢状面平衡；为运动治疗OVCF提供理论基础。

1.4 体重与OVCF的关系

多数研究认为体重增加加剧OVCF发生[35]。Park等[36]认为腰围增加与腰椎骨折风险呈正相关。Luo等[37]研究发现，与体重正常和体重不足的男性相比，腰围超过102 cm的肥胖男性的椎体骨折发生率更高。腰围大增加跌倒机会[38]，可能是原因之一。运动可改善骨骼质量、限制脂肪形成并减少代谢功能障碍[39]。

1.5 肌肉减少症与OVCF的关系

1989年，Rosenberg[40]首次介绍肌肉减少症。肌肉减少症与骨质疏松症具有相似的危险因素如遗传、内分泌和机械等因素，并互为风险因素[41]；在一项回顾性观察中, Yoon等[42]发现108例骨质疏松性骨折(髋关节、脊柱或手腕)患者中有39例是肌肉减少症，OVCF占35 %，表明二者并发的概率很高。研究[43]表明，骨骼和肌肉均具有内分泌靶器官和内分泌器官的效应，二者通过旁分泌和内分泌信号相互影响；低骨密度与肌肉减少症之间存在相关性。脂肪浸润是关联二者的主要因素[44]。

肌肉减少症在骨质疏松性骨折中存在性别差异[45]，如脆性骨折的老年人肌肉减少症的患病率远高于非骨折老年人，尤其是男性[46]。OVCF骨骼肌质量越差，患肌肉减少症的比例越高[47]。体育锻炼是肌肉减少症的防治对策之一[48]，运动可显著改善患者的力量、平衡与肌肉质量[49]。

2 防治OVCF的运动形式

目前，诸多运动形式如中国传统腰背肌训练、五禽戏、瑜伽、核心稳定训练以及姿势、抗阻和平衡训练等已经用于OVCF的防治。

2.1 中国传统腰背肌锻炼

中国传统腰背肌锻炼如“拱桥式”和“飞燕式”，通过 “筋能束骨”作用与后伸复位功能，促进OVCF康复，体现中医伤科“动静结合”与“筋骨并重”思想；这些锻炼使脊柱过伸，通过前纵韧带的张力与椎间盘的“盘拉力”使椎体复位[50]。同时，传统锻炼调整OVCF患者的韧带序列，抑制骨吸收，增加血循环，消除肿胀和加强胃肠道功能[51]，为康复创造有利条件。王雷等[52-54]研究表明，传统锻炼有助于减轻疼痛，改善腰背肌功能，降低OVCF复发率和炎症因子水平。

垫枕法广泛用于OVCF治疗。1368年，元代《回回药方》记载“令病人仰卧，以一硬枕放脊梁下”，首次介绍垫枕法；《医宗金鉴·正骨心法要旨》记载“腰下以枕垫之，勿令左右移动”，再次介绍该法。垫枕法具有姿势复位作用，利用自身重量使压缩椎体恢复原有高度。肖美美等[55]研究发现，垫枕法配合“拱桥式”锻炼，在ODI评分与降低椎体压缩程度方面疗效更好。

2.2 五禽戏

五禽戏具有强筋健骨、防病祛病、健身益寿之效，已用于OVCF治疗。阚丽君等[56]应用改良五禽戏配合穴位敷贴治疗OVCF，6个月后患者腰椎骨密度与视觉模拟评分(visual analogue scale, VAS)明显改善。郭运岭等[57]将OVCF患者分为观察组和对照组，两组均行经皮椎体成形术治疗，观察组辅以五禽戏训练，结果观察组在VAS、椎体前缘高度、Barthel指数方面均优于对照组，且复诊率降低。这些研究表明五禽戏能够训练脊柱四肢关节，增强腰背肌肉力量，促进血液循环，提高骨密度[56-57]。

2.3 姿势、抗阻和平衡训练

OVCF导致患者姿势控制受损[58]，增加老年人跌倒风险，提高OVCF复发率。姿势训练主要包括背肌和腹肌训练，目的是维持脊柱矢状面平衡[59]。OVCF最常见的姿势训练方式是渐进性背伸肌锻炼。一项随访10年的研究发现该锻炼对脊柱有长期保护作用，可减少椎体骨折发生[60]。Bergström等[61]发现每周两次背伸肌训练可以改善OVCF患者背部肌力，对维持身高和呼吸功能有积极影响。Çergel 等[62]发现背伸肌锻炼使OVCF患者在VAS、后伸肌力、躯干耐力、功能活动等方面获得改善，认为伸肌强训练令患者保持更好姿势，从而减轻疼痛与改善生活质量。

抗阻运动和平衡训练可提高肌肉质量与协调性，是OVCF重要康复锻炼方法，诸多研究[63-64]证实其疗效。OVCF患者行走步伐更短、更快和更宽，致身体不稳定与前倾风险大[65]。Stanghelle等[63]针对149名65岁以上OVCF女性进行随机对照试验，干预组进行抗阻和平衡运动，对照组进行常规体育锻炼，结果发现抗阻和平衡训练可改善肌肉力量和平衡，减少跌倒恐惧感，而且疗效持久[66]。Barker等[64]的研究得出相似结论。

目前，多数学者建议骨质疏松症或OVCF患者应进行包括姿势、抗阻与平衡训练在内的多模式运动，因其更利于改善患者平衡与骨密度水平并缓解疼痛[67]。

2.4 瑜伽

瑜伽强调身心锻炼，提高身体灵活性与柔韧性，刺激雌激素分泌，提高骨密度[68]，并可改善OVCF患者likert量表和社会功能评分[69]。但是，骨质疏松患者进行瑜伽锻炼不应训练脊柱的极度屈曲和伸展[70]，这些动作增加OVCF风险。

2.5 核心稳定训练

核心稳定训练在康复领域受到广泛重视。Panjabi[71]提出脊柱稳定的三亚系模型，为核心稳定训练提供了理论基础。Marchenkova等[72]发现OVCF患者存在核心肌群功能障碍与屈伸不平衡。梁廷营等[73]将66 例PVP术后OVCF患者随机分成两组，治疗组辅以核心稳定训练，结果发现治疗组在椎体高度、Cobb 角、Romberg 率等方面均优于对照组，认为核心稳定训练能增加脊柱稳定性并改善步态。此外，核心稳定性训练可增加绝经女性的骨密度[74]；有效缓解骨质疏松腰部疼痛，提高平衡功能与下肢肌力，预防跌倒[75]。

2.6 矫形器的使用

矫形器是OVCF标准保守治疗方法之一，可减少后凸畸形，增强姿势稳定性与肌肉强度，改善脊柱功能[76]。早期使用矫形器不仅改善OVCF生活质量，而且提供功能锻炼机会[77]。Jacobs等[78]的研究证实半刚性矫形器可改善OVCF患者的步态和稳定性，降低脊柱压缩负荷，认为OVCF患者需要长期使用矫形器或终生腰背肌功能锻炼维持脊柱矢状面平衡。

3 总结与展望

目前，运动治疗OVCF在机制与临床研究方面取得很大进展，但仍有诸多问题需要解决，如一些运动模式治疗OVCF的机制尚不明确，多数运动治疗方案缺乏量化标准与个性化特点，影响其普及与疗效提高。今后应当大力开展多学科合作，通过更多基础研究或高质量的随机对照试验解决这些问题；OVCF保守治疗模式多样，采用包括抗骨质疏松药物在内的联合干预措施，才能取得更好疗效；中国传统腰背肌训练配合中药、中医外治法或者手术结合传统腰背肌功能锻炼治疗OVCF具有良好疗效，体现中医骨伤的传统智慧，应该加以推广。