《Musculoskeletal Science and Practice》:Cervical muscle activation in response to an extensor endurance test in individuals with and without neck pain: a muscle functional Magnetic Resonance Imaging study.
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本研究探讨慢性颈部疼痛患者与健康人在颈椎伸展耐力测试中的肌群募集差异,采用功能MRI分析深层和表层肌肉的时间响应。结果显示深层肌肉募集稳定,但表层肌肉疼痛组募集更显著且感知努力更高,为耐力测试调整提供依据。
大卫·科尔曼(David Colman)|皮埃尔·佩塞斯(Pierre Pessesse)|马克·范德托门(Marc Vanderthommen)|芭芭拉·卡尼(Barbara Cagnie)|戈蒂埃·肯皮纳尔(Gautier Kempinaire)|菲利普·洛朗(Philippe Laurent)|皮埃尔·贝利埃(Pierre Bellier)|贾斯汀·蒙苏尔(Justine Monseur)|克里斯托夫·德穆兰(Christophe Demoulin)
比利时列日大学(University of Liège)体育活动与康复科学系(Department of Physical Activity and Rehabilitation Sciences)
摘要
背景
在慢性颈部疼痛患者中,经常观察到颈椎肌肉募集模式发生改变,但在耐力训练过程中深层和表层肌肉的相对参与程度仍不明确。功能性磁共振成像(fMRI)技术能够无创地量化肌肉对标准化运动的反应。
研究目的
探讨有无慢性颈部疼痛的个体在颈椎伸展耐力测试中的颈椎肌肉募集情况。
研究设计
一项横断面实验室研究。
方法
16名慢性颈部疼痛患者和13名匹配的对照组参与者完成了3分钟的颈椎伸展耐力测试。测试前后分别在C2/C3和C7/T1水平进行T2加权磁共振成像(MRI)扫描。计算了9对双侧颈椎肌肉的T2值变化。同时记录了参与者的主观用力感受和测试后的疼痛程度。采用线性混合效应模型分析时间、组别及交互作用的影响,Cohen’s d值用于量化变化幅度。
结果
所有参与者均完成了测试。在两组中,C7/T1水平的深层颈椎伸展肌均表现出显著的时间效应,且对照组在测试后的T2值变化更明显。在C2/C3水平,两组患者的胸锁乳突肌激活程度均随时间增加。颈部疼痛组的表层伸展肌的T2值变化更大,但经过多重比较校正后,组别与时间之间的交互作用不显著。颈部疼痛组的主观用力感受更高。
结论
颈部疼痛患者在耐力测试期间深层颈椎伸展肌的激活情况得以保持,而表层肌肉的参与程度变化较大,且主观用力感受更强。fMRI为颈椎肌肉的功能机制提供了新的见解,有助于优化耐力测试的执行和终止标准。
研究片段
引言
颈部疼痛是一种常见的肌肉骨骼疾病,其年度患病率和终生患病率分别达到37%和近50%[1]、[2]、[3]、[4]。其病因涉及多种因素,包括生理、心理和社会因素[5]、[6]、[7]。持续或反复发作的症状较为常见[8],仅有约三分之一的患者能够完全康复[9]、[10]。
在生理因素中,颈部疼痛患者常伴有运动功能障碍[11],包括...
研究设计
这项横断面实验研究在“X”机构进行,研究者对参与者分组情况不知情。研究方案已获得“X”机构健康研究伦理委员会的批准(批准编号B707221000028),并在ClinicalTrials.gov (注册编号NCT06595927)上注册。
参与者
2024年11月至2025年1月期间,通过广告招募了两组参与者。招募后根据纳入标准对参与者进行了筛选。所有参与者均签署了知情同意书。
“颈部疼痛组”参与者年龄在18至65岁之间,表现为持续性或反复发作的慢性特发性或创伤性颈部疼痛,颈部功能障碍指数(NDI)评分≥8/50,每日疼痛评分...
结果测量
数据采集完成后,使用Maplt内联函数生成T2图像。图像数据被传输至Syngovia(VB60版本)软件进行手动处理。在两个颈椎水平的轴状切片上标记了9对颈椎肌肉的感兴趣区域(见图3;图4.a)。在C2/C3水平,研究了以下肌肉:多裂肌(multifidus)、半棘肌(semispinalis cervicis)、下斜角肌(obliquus capitis inferior)、半棘肌(semispinalis capitis)、头夹肌(splenius capitis)、头脊肌(spinalis capitis)和上斜方肌(upper trapezius)...
参与者统计信息
共招募了30名参与者,其中1人因近期腰痛被排除,最终有29名参与者完成研究(22名女性,7名男性),包括13名健康对照组和16名颈部疼痛患者。人口统计学和临床特征详见表1。
fMRI结果
所有参与者均完成了耐力测试,并成功保持测试姿势3分钟。其中一名参与者的前斜角肌(anterior scalene)及多裂肌/半棘肌的T2值...
讨论
本研究利用fMRI探讨了颈椎肌肉在临床耐力测试中的募集情况。两组参与者均完成了3分钟的耐力测试。结果显示,无论是否有慢性颈部疼痛,所有参与者均出现了肌肉募集现象,但两组之间的反应幅度和变异性存在差异。虽然两组患者的深层颈椎伸展肌和胸锁乳突肌均随时间逐渐激活,但颈部疼痛患者的表层肌肉激活模式更为复杂...
结论
本研究通过区分有无颈部疼痛患者的深层和表层肌肉反应,揭示了他们在颈椎伸展耐力测试中的肌肉募集特征。结果表明,尽管深层伸展肌的激活情况未受影响,但颈部疼痛患者的表层肌肉参与程度变化较大,主观用力感受更强。这些发现与神经肌肉功能的个体差异和任务相关变异性一致。
作者贡献声明
皮埃尔·贝利埃(Pierre Bellier): 撰写、审稿与编辑、软件使用、资源协调。
菲利普·洛朗(Philippe Laurent): 撰写、审稿与编辑、软件使用、资源协调。
戈蒂埃·肯皮纳尔(Gautier Kempinaire): 撰写、审稿与编辑、软件使用。
芭芭拉·卡尼(Barbara Cagnie): 撰写、审稿与编辑、概念构思。
马克·范德托门(Marc Vanderthommen): 撰写、审稿与编辑、方法学设计、资金申请、概念构思。
皮埃尔·佩塞斯(Pierre Pessesse): 撰写、审稿与编辑、概念构思。
大卫·科尔曼(David Colman): 撰写、审稿与编辑、初稿撰写、方法学设计。
利益冲突声明
作者声明不存在任何需要披露的利益冲突。
关于写作过程中生成式AI和AI辅助技术的说明
在研究准备过程中,作者使用了ChatGPT工具来提升文本的可读性和语言表达。使用该工具后,作者对内容进行了必要的审阅和编辑,并对出版物的内容负全责。
各组在基线和测试后的T2值(平均值±标准差)以及T2值变化(测试后值减去基线值)均已列出。线性混合效应模型的结果(时间、组别及时间×组别的固定效应)以F值形式呈现。
资金来源
本研究由列日大学医学院(Faculty of Medicine, ULiège)提供的专项研究基金支持。