慢性腰痛患者的腰椎旁肌性别特异性不对称:与疼痛持续时间和强度的相关性研究

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对慢性腰痛(cLBP)这一全球性健康问题,深入探讨了腰椎旁肌不对称性与疼痛特征的性别差异。研究人员通过MRI定量分析250名受试者(133例cLBP患者和117例无痛对照)的腰大肌(PM)、腰方肌(QL)、竖脊肌(ES)和多裂肌(MF)的横截面积(CSA)、功能横截面积(FCSA)及脂肪浸润(FI)等参数,首次系统揭示了不同性别患者中肌肉不对称模式与疼痛持续时间和强度的特异性关联,为开发性别差异化治疗方案提供了重要依据。

  

慢性腰痛(cLBP)作为导致全球功能障碍的首要原因,每年造成巨大的社会经济负担。尽管已知腰椎旁肌形态改变与cLBP相关,但关于肌肉不对称性的研究仍存在两大空白:一是既往研究多聚焦单一肌肉(如多裂肌),缺乏对PM、QL、ES、MF等核心肌群的系统评估;二是忽视性别差异对肌肉不对称模式的影响。这种认知局限导致临床干预缺乏针对性,部分患者治疗效果不佳。

为破解这一难题,柏林健康研究所(Berlin Institute of Health)联合柏林夏里特医科大学的研究团队开展了一项创新性研究。他们采用3.0T磁共振成像技术,对250名受试者(含133例cLBP患者)的腰椎旁肌进行多参数定量分析,首次建立CSA不对称指数(CAI)、FCSA不对称指数(FCAI)和FI不对称指数(FIAI)的性别特异性数据库。这项发表在《Scientific Reports》的研究不仅证实肌肉不对称与cLBP存在关联,更揭示这种关联具有显著的性别二态性。

研究采用三大关键技术:1)3.0T MRI自动阈值分割技术定量测量L1/2至L5/S1各节段肌肉参数;2)建立标准化不对称指数计算公式;3)通过多因素回归模型控制年龄和BMI等混杂因素。特别值得注意的是,研究团队严格匹配了性别比例(cLBP组男性64人/女性69人),并采用疼痛数字评分量表(NRS)和病程记录实现疼痛特征的客观量化。

差异分析揭示性别特异性模式

在无痛人群中,男性即表现出QL肌在L2/3和L3/4节段的CSA/FCSA显著不对称(P=0.02,效应量η2>0.04),而女性仅QL肌L3/4 CSA存在差异。cLBP患者则呈现更复杂的模式:女性患者在L5/S1节段ES肌的CAI/FCAI显著增高(P<0.05),而男性患者PM肌在L1/2和L4/5的CAI/FCAI反而降低。

脂肪浸润不对称与疼痛特征强相关

FIAI分析显示,女性cLBP患者ES肌在L2/3以及PM/MF/ES在L4/5的脂肪浸润不对称性显著高于对照组(P<0.01)。更关键的是,MF肌FIAI与女性疼痛强度呈正相关(β=0.130,95%CI 0.016-0.243),而男性ES肌在L5/S1的CAI/FCAI与疼痛强度相关性最强(η2=0.13)。病程分析发现,女性MF/ES肌FIAI与疼痛持续时间显著相关,男性则表现为PM肌FIAI与病程正相关、MF肌FIAI与病程负相关的矛盾现象。

这项研究的重要价值在于突破性地证实:1)腰椎旁肌不对称性评估必须考虑性别因素,例如女性ES肌不对称更易出现在下腰椎,而男性PM肌不对称在上腰椎更显著;2)脂肪浸润不对称性(FIAI)比单纯的肌肉体积不对称(CAI)更能预测疼痛特征;3)临床干预需差异化设计,如女性应重点关注L4/5多肌群协调训练,男性则需加强PM肌对称性恢复。

研究也存在一定局限:严重疼痛患者(NRS≥7)仅占2.9%,且未评估肢体优势等影响因素。未来研究可结合肌电分析和生物力学建模,深入探索肌肉不对称导致疼痛的神经机制。尽管如此,该成果仍为开发性别精准化康复方案奠定了重要理论基础,对推动cLBP的个体化治疗具有里程碑意义。

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