《Journal of Functional Morphology and Kinesiology》：Exploratory Biopsychosocial Profiles in Adults with Chronic Low Back Pain: A Cluster Analysis of Clinical, Psychological, Sleep, and Physical Characteristics
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背景与目的：慢性腰背痛（chronic low back pain, CLBP）是一种由临床、心理、睡眠、躯体及情境因素交互作用所塑造的异质性疾病。本研究旨在识别成人CLBP的探索性生物心理社会特征，并检验社会人口学及人体测量学特征在不同特征间是否存在差异。方
背景与目的：慢性腰背痛（chronic low back pain, CLBP）是一种由临床、心理、睡眠、躯体及情境因素交互作用所塑造的异质性疾病。本研究旨在识别成人CLBP的探索性生物心理社会特征，并检验社会人口学及人体测量学特征在不同特征间是否存在差异。方法：本横断面研究纳入143例来自厄瓜多尔北部医疗服务机构的成人CLBP患者。九个临床、心理、睡眠及躯体变量经标准化后纳入聚类分析。未参与聚类构建的社会人口学及人体测量学变量随后作为外部特征进行检验。结果：识别出两个特征（聚类1，n=54；聚类2，n=89），内部区分度有限（平均轮廓系数=0.163）。特征间最大差异体现在神经病理性疼痛特征、疼痛灾难化及恐惧回避信念方面，而残疾程度与睡眠质量对特征区分的贡献相对较小。聚类1中9.3%的参与者PD-Q评分≥19，聚类2中该比例为40.4%。聚类归属与教育水平（p=0.006）及居住地（p<0.001）显著相关，而与性别无统计学显著关联（p=0.061）。结论：本研究结果为成人CLBP的多维异质性提供了证据。特征间差异主要由神经病理性及认知—情感特征驱动，而非单纯由疼痛强度或残疾程度驱动。有限的内部区分度提示，所识别特征可能代表更广泛生物心理社会连续谱中部分重叠的模式，而非离散的临床亚型。在将这些特征用于临床分层或治疗决策前，需进行独立重复及外部验证。
慢性腰背痛生物心理社会特征的探索性聚类分析：研究解读
慢性腰背痛（chronic low back pain, CLBP）是全球范围内导致残疾的主要原因之一，对卫生系统构成了沉重的健康、社会与经济负担。2020年全球约6.19亿人经历腰背痛，预计到2050年这一数字将增至8.43亿。腰背痛具有高度异质性的临床表现，相当比例的患者无法明确识别特异性病理基础。尽管生物心理社会模型为理解CLBP提供了综合框架，但既往研究往往将临床、心理、睡眠及躯体维度分开考察，或仅通过特定变量间的关联进行分析，难以全面捕捉各维度在同一患者个体内的共存模式。同时，将临床与心理特征同睡眠维度及客观躯体功能指标同步整合的研究仍相对缺乏。因此，本研究旨在通过聚类分析这一以个体为中心的多元方法，识别CLBP患者的探索性生物心理社会特征，并检验社会人口学及人体测量学特征在不同特征间的差异。
研究人员开展了一项观察性、横断面、探索性研究，于2024年12月至2026年1月期间，通过便利抽样从厄瓜多尔北部六个招募点（伊瓦拉、奥塔瓦洛、阿通塔基、圣安东尼奥、图尔坎、科塔卡奇）的公立及私立医疗服务机构招募了155名18—59岁、既往经医生诊断为CLBP的成人。经临床资格评估后，12名因存在提示神经或神经根受累的发现而被排除，最终分析样本为143名参与者。所有参与者均完成了临床、心理、睡眠、人体测量学及握力评估。
研究采用的主要关键技术方法包括：以九项标准化指标（疼痛强度、残疾程度、神经病理性疼痛特征、运动恐惧、工作相关及体力活动相关恐惧回避信念、疼痛灾难化、睡眠质量、优势手握力）进行K-means聚类分析（Hartigan–Wong算法，k=2，nstart=100），辅以Ward.D2链接的层次聚类作为交叉验证方法；采用Hopkins统计量评估聚类倾向，采用间隙统计量（gap statistic，500个参考数据集）探索潜在聚类数，并计算平均轮廓系数评估内部凝聚与分离度；通过50个随机种子重复运行及调整兰德指数（Adjusted Rand Index, ARI）评估可重复性，通过500次自举重采样及Jaccard相似系数评估聚类稳定性；另开展两项敏感性分析以检验优势手握力对聚类结构的影响；主成分分析（principal component analysis, PCA）仅用于可视化多元分布及特征间重叠程度；外部特征比较采用Mann–Whitney U检验、Pearson χ2检验及Fisher精确检验。
研究结果显示，聚类倾向分析表明数据存在聚类结构，但间隙统计量依据firstSEmax准则倾向于单聚类解。两聚类解的平均轮廓系数为0.163，聚类1为0.061，聚类2为0.225，16名参与者（11.2%）具有负轮廓值。k=3和k=4替代方案的轮廓系数更低。尽管内部区分度有限，k=2解在不同初始化条件下表现出高可重复性及可接受的自举稳定性。Ward.D2与K-means的一致性为85.3%（ARI=0.493）。敏感性分析表明，排除优势手握力或按性别分别标准化后，整体分区基本得以保留。
在聚类特征方面，聚类1在多数维度上呈低于平均水平的值，最大负偏差出现在工作相关恐惧回避信念（FABQ-W）、疼痛灾难化（PCS）、体力活动相关恐惧回避信念（FABQ-PA）及神经病理性疼痛特征（PD-Q）；聚类2在这些变量上呈高于平均水平的值。相比之下，残疾程度（ODI）和睡眠质量（PSQI）在两组中的质心值均接近零，对特征区分的贡献相对较小。疼痛强度（VAS）和优势手握力（DHGS）呈中等程度的组间差异。聚类1中9.3%（5/54）的参与者PD-Q评分≥19，聚类2中该比例为40.4%（36/89）。
外部特征分析显示，聚类归属与教育水平（p=0.006）及居住地（p<0.001）显著相关，聚类2中农村居民及小学教育水平参与者比例更高，聚类1中城市居民及大学教育水平参与者比例更高；性别差异未达统计学显著水平（p=0.061）。年龄和体质指数（body mass index, BMI）在两组间无显著差异。
讨论部分指出，特征间最大差异体现在神经病理性疼痛特征、疼痛灾难化及工作相关恐惧回避信念方面，提示特征区分主要由感觉及认知—情感特征联合构型驱动，而非单纯由疼痛强度或残疾程度驱动。睡眠质量在特征区分中的贡献相对较小，但仍是生物心理社会特征中的补充维度。优势手握力呈现与认知—情感维度不同的模式，聚类2在神经病理性及认知—情感评分更高的同时，握力也更大，这一发现应谨慎解释，不应视为肌肉力量与腰背痛严重程度相关的证据。教育水平与居住地的关联应理解为情境相关因素，而非特征归属的决定因素。研究存在横断面设计、便利抽样、自报工具潜在偏倚、握力仅代表躯体功能单一维度等局限，且FABQ-W的显著天花板效应可能限制了分数变异，多个概念相关的认知—情感指标在欧氏距离下可能增加了该领域的相对贡献。
研究结论为：本研究通过聚类分析识别出成人CLBP的两个探索性生物心理社会特征。特征间分离主要由恐惧回避信念、疼痛灾难化及神经病理性疼痛特征驱动，运动恐惧的贡献较小。尽管两聚类解在不同初始化条件下高度可重复且自举稳定性可接受，但低平均轮廓系数及间隙统计量选择k=1表明特征间存在显著重叠，缺乏清晰离散临床亚型的充分证据。敏感性分析显示，排除优势手握力或按性别标准化后整体分区基本保留。总体而言，这些发现支持部分重叠特征存在于可能的临床连续谱中，而非完全分离的亚型。这些特征可能有助于CLBP的多维表征，但其临床效用及外部可重复性需在独立样本及前瞻性研究中加以确认。
