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背景及目的腰背肌在维持人体姿势和脊柱平衡中发挥重要作用。文献认为腰背肌退变与退行性脊柱畸形(Degenative spinal deformity,DSD)的发生发展相关,提示腰背肌功能评估对DSD临床研究具有重要意义。现有的研究主要集中在影像学分析腰背肌的形态改变和脂肪化程度,而肌肉功能评价中更为重要的力量和耐力等物理检查由于缺乏适合的检测方法,未能在腰背肌功能评估中充分应用。同时,关于DSD患者腰背肌力量和耐力水平对其生活质量的影响目前也缺乏相关研究,这些都制约了对DSD发病机理的科学探索及相关临床问题的解决。本研究通过研发设计多种腰背肌功能测试装置,探索适合针对腰背肌力量和耐力进行客观评价的理学检查方法和技术指标,并研究其对健康相关生活质量(Health-related quality of life,HRQL)的影响。通过对比DSD患者与脊柱形态正常人群的腰背肌力量和耐力水平及与不同维度HRQL关系,为腰背肌功能状态的物理检测提供优选方法,为研究DSD患者腰背肌力量和耐力对HRQL的影响提供临床数据,为进一步深入研究DSD的发病机理、临床分型、预后评估、功能康复和治疗方式选择等科学和临床问题提供重要参考。方法本研究为前瞻性临床研究,经伦理审核和临床研究注册后于2018年5月至2019年7月入组60例DSD患者作为实验组,同期入组40例脊柱形态正常志愿者作为对照组。两组人群性别、年龄和体质量指数相匹配。1.分别通过站立位、俯卧位和坐位等长力量测试装置,评估腰背肌最大等长力量(Maximal voluntary exertion,MVE),分别采用站立位和俯卧位等长耐力测试,评估腰背肌等长耐力(Endurance time,ET),每个体位测量之间间隔1小时,7天后重复测量。同时在低速30°/s、中速60°/s和高速120°/s角速度完成腰背肌和腰腹肌等速力量测试,记录峰力矩(Peak torque,PT)和屈伸比(Flexion/Extension,F/E),在120°/s角速度完成腰背肌和腰腹肌等速耐力测试,记录耐力比(Endurance ratio,ER)和F/E。通过同类相关系数(Intra-class correlation coefficient,ICC)进行不同体位腰背肌MVE和ET的信度研究,同时以60°/s腰背肌等速力量为金标准,通过Pearson相关系数进行腰背肌MVE的效度研究。同时测量并记录受试者双手握力。2.在安静状态下采集所有受试者HRQL评分,包括疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、Roland-Morris腰痛功能障碍评分(Roland-Morris questionnaire,RMQ)、Oswestry功能障碍指数(Oswestry Disability Index,ODI)和36项简易健康问卷评分(36-item short form health survey,SF-36)。通过两独立样本t检验,比较两组人群不同模式下的腰背肌和腰腹肌力量、耐力、屈伸比以及双手握力,并计算各指标的差异度。3.采用Pearson相关系数及决定系数研究单位体重腰背肌MVE(MVE/BW)、单位体重腰背肌PT(PT/BW)和ET、ER分别与VAS、ODI、RMQ、SF-36及内部条目评分之间的关系。统计学显著性设定为0.05。结果1.方法学研究:站立位、俯卧位和坐位腰背肌MVE的ICC值分别为0.97、0.97和0.96(P均<0.001),与等速力量测量结果的相关系数分别为0.60、0.48和0.37(P均<0.01);站立位和俯卧位腰背肌ET的ICC值分别为0.96和0.95(P均<0.001)。2.组间对比研究:实验组站立位、俯卧位和坐位腰背肌MVE显著低于对照组,差异度分别为26.5%、28.0%、18.1%;实验组腰背肌俯卧位ET显著低于对照组,差异度为38.5%,两组人群站立位ET无统计学差异;实验组30。/s、60。/s和120。/s腰背肌PT显著低于对照组,差异度分别为29.6%、34.1%、30.2%;对照组不同角速度腰腹肌PT均低于对照组,差异度分别为16.8%、10.3%、11.2%,但均无统计学差异;实验组F/E为1.1-1.5,对照组F/E为0.9-1.1,两组间差异度为22.2%-55.6%;两组人群双手握力、腰背肌和腰腹肌ER无显著差异。3.HRQL相关性分析:不同体位腰背肌MVE/BW、不同角速度腰背肌PT/BW和俯卧位ET均与ODI和RMQ评分呈显著负相关,与SF-36评分呈显著正相关,其中站立位MVE、30°/s和60°/s腰背肌PT/BW对HRQL的决定系数最高。实验组中,站立位腰背肌MVE/BW和60°/s腰背肌PT/BW与ODI和RMQ评分呈显著负相关,与SF-36中的PF评分呈显著正相关;对照组中,30°/s腰背肌PT/BW与SF-36评分及其中的BP和RE评分呈显著正相关。结论1.不同体位腰背肌等长力量和耐力测试均能一定程度评估腰背肌功能状态。其中,站立位等长力量测试的效度最高,可作为评价腰背肌力量的优选方法;俯卧位等长耐力测试灵敏度高,是检测腰背肌耐力的适合方法。2.DSD患者腰背肌力量和耐力显著降低,其中腰背肌力量降低程度显著高于腰腹肌,是导致患者躯干屈伸肌力失衡的主要原因。DSD患者腰背肌功能障碍与病理性因素有关,而不是骨骼肌系统的增龄性改变。3.站立位腰背肌MVE/BW、中低速PT/BW及俯卧位ET与健康相关生活质量密切相关。其中,站立位MVE/BW和中速PT/BW与DSD患者的功能障碍评分呈显著负相关,与生理功能评分呈显著正相关,是适合反映其健康相关生活质量的腰背肌物理检查指标。