多维颈椎康复训练仪的研制和应用

任 凯 龚晓明 毕文光

（1.自贡市第一人民医院康复科，四川 自贡 643000；2.四川卫生康复职业学院康复学院，四川 自贡 643000；3.四川轻化工大学体育学院，四川 自贡 643000）

0 引言

颈椎病是一种临床常见的颈椎疾患，也是一种与生活方式相关性疾病，严重影响人们的生活、工作和心理健康，对个体、家庭和社会都造成了较大的负担[1]。颈椎周围拥有30余条交叉重叠分布的肌肉，维持着颈椎的静态和动态平衡，由于颈肌肌肉短小而薄，缺乏肌腱，多以筋膜附着于骨，因此具有活动灵活、肌力小、耐力差、易于劳损的特点，是人体易于发生退变的组织之一[2]。颈椎病的发生与长期伏案工作、颈部不良姿势所导致的肌肉退变、劳损以及局部生化环境改变有关[3]。大量国内外研究显示，颈椎周围肌肉的劳损和退变、肌力和耐力的下降与疼痛症状之间存在着较强的相关性[4]。有研究表明，在颈椎病患者中的颈椎屈、伸等长收缩肌肉力量峰值降低约29%，旋转等长收缩肌肉力量峰值降低约23%[5]，因此颈椎周围肌肉力量的练习应成为颈椎病治疗中的重要环节。

在颈椎病治疗技术中，牵引是一种非常简便易行且效果较好的方法，得到了广泛的应用，然而在目前现有的颈椎病牵引治疗技术中，往往是单纯对颈椎进行牵引，如机械拉伸牵引和气囊式牵引等装置，它通过机械手段给颈椎施加应力，使其发生相对伸长，从而达到分离关节面、牵伸周围软组织和改变骨结构之间的目的[6，7]。然而，过度牵引易造成患者肌力下降、韧带松弛，反而导致病情加重[8]。因此如何在牵引的过程中加强颈椎周围力量的训练是临床解决颈椎病的可行途径。笔者结合临床需要，自行设计发明了一种既可以进行多角度牵引治疗，同时又能进行颈椎屈曲、后伸、侧屈、旋转等360°主动抗阻训练的综合性设备（专利号：ZL20102 0120096.2），其目的是提高疗效，巩固疗效，预防复发，避免肌力下降、韧带松弛等，并在临床中进行了应用，取得了一定的效果。现介绍如下。

1 设计与制作

1.1 设计

多维颈椎康复测试仪包括座椅、支架、设于支架上的转轴，在支架上设有至少一个滑轮，牵引绳的一端绕于转轴上，另一端绕过所有的滑轮后与一头件连接；而头件包括头件牵引架、固设于牵引架上部的牵引带、中部的环形旋转固定带、下部的枕颌带，在旋转固定带的外侧四周设有数个拉钩，牵引绳的另一端与其中至少一个拉钩连接。设计图如图1所示。

图1 设计图

1.2 制作

多维颈椎康复测试仪，包括座椅、支架、设于支架上的转轴，使用时，患者戴上头件坐于座椅上，当进行颈周肌力训练及测定时，当牵引绳分别与旋转固定带上的前侧、后侧和左右侧的挂钩相连时，利用转轴调整牵引绳的长度，通过患者头部与牵引绳对抗用力，可对颈部前屈、后伸、左右侧屈肌群及旋转肌力进行训练；在头件牵引架的顶部设有水平角度盘，在旋转固定带相互垂直的两侧面上分别设有悬垂角度盘；通过角度盘可进行颈部活动角度的测定和定角度训练；所述座椅为旋转可升降座椅；便于调整患者处于舒适体位。制作后的实物如图2所示。

图2 实物图

2 使用方法和注意事项

2.1 实施例1

如图3所示，使用时，患者戴上头件坐于旋转可升降座椅上，便于调整患者处于舒适体位；利用转轴调整牵引钢丝绳的长度，通过患者头部与牵引钢丝绳对抗用力，可对颈部左侧屈肌群及旋转肌力进行训练，并由弹簧秤上测定训练时的肌力大小；当牵引钢丝绳分别与旋转固定带上的前侧、后侧和右侧的挂钩相连时，可对颈部前屈、后伸、右侧屈肌群及旋转肌力进行训练和测定，并通过水平角度盘和悬垂角度盘进行颈部活动角度的测定和定角度训练。

图3 实施例1

2.2 实施例2

如图1所示，使用时，患者戴上头件坐于旋转可升降座椅上，通过调整可移动滑轮在支架横杆上的位置可确定牵引角度，同时通过转轴调整牵引钢丝绳的长度和牵引力量，对颈椎进行持续牵引，弹簧秤可显示设定的牵引力量。

2.3 注意事项

在治疗前，治疗师应充分评估患者颈椎状态，对于有颈椎骨质疏松症、颈椎骨折、颅脑外伤等疾病者禁止使用，同时在进行主动肌力训练时，不可用力过猛，动作需缓慢，可根据其承受能力、采用循序渐进的原则从小强度低重量开始调整运动幅度、持续时间和重量，以免造成肌肉韧带的损伤。

3 临床应用及效果

研制后期，笔者对87例神经根型颈椎病患者进行了临床随机对照研究验证，对照组采取常规康复训练（牵引+电刺激治疗），实验组在对照组电刺激基础上采用自制研发的多维颈椎康复训练仪，两组分别治疗15天，通过两组患者治疗前后疼痛和症状评分证实其治疗效果良好。

两组患者治疗前数字疼痛评价（Numerical rating scale，NRS）差异无显著性（P＞0.05）。经过15天的康复治疗后，两组患者疼痛情况均明显改善（P＜0.05），实验组优于对照组（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者治疗前后疼痛比较（x±s）

两组患者治疗前症状评分（采用田中靖久颈椎病20分法评估[9]：包括手功能障碍、体征、工作生活能力、症状）差异无显著性（P＞0.05）。经过15天的康复治疗后，两组患者各方面症状评分均明显改善（P＜0.05），实验组优于对照组（P＜0.05）。见表2。

表2 两组患者治疗前后症状比较（x±s）

4 讨论

在颈椎病的发病过程中椎间盘和椎间不稳定会对神经根和关节突关节产生直接的物理刺激或压迫，长时间的刺激或压迫可诱导自身免疫反应和无菌性炎症反应导致疼痛介质释放，从而产生疼痛感觉[10]。在神经根型颈椎病方案中颈椎牵引、按摩、电疗等非手术治疗作用明确、效果良好[11]。颈椎牵引通过调节颈椎周围力学平衡，时狭窄椎孔和椎间隙增宽，使紊乱的关节突关节复位，减轻神经根的刺激和压迫，同时牵引也可对颈椎周围紧张的肌肉产生牵伸而达到治疗作用。然而经过临床的系统分析和随访观察，牵引可达到较好的短期疗效，但长期疗效并不令人满意，治疗后易复发[12]。为了提高颈椎病的治疗效果，临床应用中也常采用综合颈椎牵引、推拿、针灸、热疗等的鸡尾酒疗法，取得了良好的临床效果[13]。

采用Panjabi提出的脊柱平衡三亚系模型对颈椎病的分析过程中，笔者发现，颈椎的平衡是由被动子系统、主动子系统和神经控制系统三方面共同组成[14]。以颈椎牵引为主被动保守治疗仅仅对被动子系统产生作用，因此其疗效维持时间较短；为达到更好的疗效，还需要对主动子系统中的颈部肌肉进行积极的训练，提升颈椎的稳定性，以达到巩固治疗和预防颈椎病复发的效果。

在本次实验中，设计的多维颈椎康复训练仪通过可变角度牵引,结合主动运动，改变颈椎的病变机制，持续性地锻炼患者颈椎前屈后伸、侧屈和旋转肌群功能。在实验中，发现牵引的同时进行屈、伸、侧屈、旋转的抗阻力功能训练，可以有效增强颈部肌腱和肌肉的力量，从而增强颈椎的稳定性，减轻颈椎病患者的疼痛水平，缓解颈椎病患者临床症状。同时配合多维颈椎康复训练仪牵引训练头套，可使拉力更集中于枕后，减少下颌力，减轻颞下颌关节的疼痛和不适。此训练头套还可以增加对前额的保护，使前额在向前弯曲时能更好地承受力。通过临床观察多维颈椎康复训练仪的初步疗效，取得了满意的治疗效果。

5 结语

多维颈椎康复训练仪结构设计合理，集多种功能为一体，初步临床对照观察疗效良好，可为患者及临床医生提供一种可持续的颈椎病治疗手段，具有广阔的临床应用前景。