使用智能手機對非特異性頸痛病人與健康人群頸部肌肉硬度影響的量化評估

馬海云 陳瑋 王琳 李鐵山

[摘要] 目的 比較非特異性頸痛病人與健康人群頸部肌肉硬度的差異，探討使用智能手機對非特異性頸痛病人和健康人群頸部肌肉硬度是否存在影響。方法 以20例非特異性頸痛病人（疼痛組）和20例健康人（對照組）為研究對象，給予兩組30 min的手機使用任務，在任務前后，應用MyotonPro肌肉狀態(tài)檢測儀對受試者的頸肩部肌肉（頭夾肌、斜方肌、肩胛提肌）硬度進行測量。結果 手機使用任務前，疼痛組雙側肩胛提肌、斜方肌及右側頭夾肌的硬度均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（Z=2.11～3.60，P<0.05），而兩組左側頭夾肌的硬度比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。30 min的手機使用任務后，疼痛組雙側頭夾肌、肩胛提肌和右側斜方肌的硬度明顯增加（t=3.78～6.90，P<0.05），而左側斜方肌硬度無明顯變化（P>0.05）;對照組只有右側頭夾肌硬度明顯增加（t=3.70，P<0.05），而其余肌肉無明顯變化（P>0.05）。結論 非特異性頸痛病人頸部雙側頭夾肌、肩胛提肌及右側斜方肌肌肉硬度高于健康人群。30 min的智能手機使用對非特異性頸痛病人頸部肌肉硬度的影響大于對健康人群的影響。

[關鍵詞] 頸痛;頸肌;硬度;智能手機

[中圖分類號] R493 ?[文獻標志碼] A ?[文章編號] 2096-5532（2020）05-0580-05

doi：10.11712/jms.2096-5532.2020.56.128 [開放科學（資源服務）標識碼（OSID）]

[ABSTRACT] Objective To compare the stiffness of cervical muscles between patients with non-specific neck pain and healthy population， and to investigate the influence of smartphone use on the stiffness of cervical muscles. ?Methods A total of 20 patients with non-specific neck pain （pain group） and 20 healthy individuals （control group） were enrolled as subjects， and all of them were given the task of smartphone use for 30 min. Before and after the task， the MyotonPro device was used to measure the stiffness of neck and shoulder muscles （splenius capitis， trapezius， and levator scapulae）. Results Before the task of smartphone use， the pain group had significantly higher stiffness of bilateral levator scapulae， bilateral trapezius， and right splenius capitis than the control group （Z=2.11-3.60，P<0.05）， while there was no significant difference in the stiffness of left splenius capitis between the two groups （P>0.05）. After the 30 min task of smartphone use， the pain group had significant increases in the stiffness of bilateral splenius capitis， bilateral levator scapulae， and right trapezius （t=3.78-6.90，P<0.05）， while there was no significant change in the stiffness of left trapezius （P>0.05）; the control group only had a significant increase in the stiffness of right splenius capitis （t=3.70，P<0.05）， while there were no significant changes in the stiffness of the other muscles （P>0.05）.Conclusion Patients with non-specific neck pain have higher stiffness of bilateral splenius capitis， bilateral levator scapulae， and right trapezius than healthy population， and the influence of 30 min smartphone use on the stiffness of cervical muscles in patients with non-specific neck pain is greater than that in healthy population.

[KEY WORDS] neck pain; neck muscles; hardness; smartphone

頸痛是臨床上較為常見的疾病[1]，每年全球發(fā)病率可達30%[2-3]。隨著手機等電子移動設備的廣泛應用，慢性非特異性頸痛的發(fā)病率逐年升高且呈年輕化趨勢[4-5]。多項研究表明，使用智能手機、平板電腦等電子設備可引起頸椎屈曲角度的增加及頸肩部肌肉活動性的增高，從而導致頸痛的發(fā)病率升高[6-7]。雖然有研究發(fā)現(xiàn)疼痛與肌肉硬度存在相關性[8]，但使用智能手機是否會引起頸部肌肉硬度的改變而產(chǎn)生疼痛目前尚無相關研究。由于慢性非特異性頸痛在影像學上缺乏陽性表現(xiàn)，臨床上對于該病的診斷依賴于醫(yī)生對頸部整個肌群僵硬程度進行主觀判斷，缺乏客觀的評價指標[9]。尋找客觀的評價指標有利于慢性非特異性頸痛的診斷、治療及預后評估。近期多項研究通過彈性超聲[10]、磁共振彈性成像[11-12]等檢查發(fā)現(xiàn)，慢性頸痛病人上斜方肌肌肉硬度較健康人群增高[13]。但這些研究僅局限于單側斜方肌，其他頸部肌肉硬度是否存在異常目前尚缺少研究。本研究旨在比較非特異性頸痛病人與健康人群頸部肌肉硬度的差異，探討使用智能手機對非特異性頸痛病人和健康人群頸部肌肉硬度是否存在影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究共納入40例研究對象，包括20例慢性非特異性頸痛病人（疼痛組，來源于康復醫(yī)學科門診）和20例健康人（對照組，來源于社會招募）。入選標準：年齡18～24歲，身高152～185 cm，體質量指數(shù)（BMI）18～25 kg/m2;疼痛組過去3個月內出現(xiàn)頸痛癥狀，視覺模擬評分（VAS）≥3分，頸椎功能障礙指數(shù)（NDI）≥21%[6]，疼痛位于雙側頸部周圍;對照組過去1年內無頸痛癥狀，NDI<20%。排除標準：先天或后天性骨骼畸形，肩部外傷史，頸肩部腫瘤，先天及后天性痙攣性斜頸，腦卒中，帕金森病，頸椎間盤突出，3個月內藥物應用史，長期健身。研究對象在研究前均被告知實驗過程并簽署知情同意書。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。兩組一般資料比較差異無顯著性（P>0.05），見表1。

1.2 研究方法

1.2.1 手機使用任務 兩組受試者在相同的環(huán)境中，統(tǒng)一應用智能手機（OPPOr9s），在微信上閱讀規(guī)定的文章（30篇），持續(xù)時間為30 min。兩組受試者采用相同的閱讀體位：坐位，雙足接觸地面，膝關節(jié)屈曲，雙手置于前方桌子上（桌面高80 cm），通過調節(jié)座椅高度來保持雙上肢平置于胸前第5肋間左右（圖1）。

1.2.2 肌肉定位 受試者取端坐位，雙臂自然下垂，兩眼目視前方，呈放松狀態(tài)。選取以下雙側頸肩部肌肉作為測評肌肉：頭夾肌、肩胛提肌、上斜方肌。取超聲定位的方式，在便攜式超聲（柯尼卡美能達SONIMAGE，HS1線陣探頭，頻率4～18 MHz）下識別所測評的肌肉，將肌腹最肥厚處作為測量點。由于雙側頭夾肌、肩胛提肌部分被淺表肌肉覆蓋，需要在超聲下識別后，以表面無肌肉覆蓋的部位作為測量點，并在體表進行標記（圖2）。

1.2.3 肌肉硬度測量 分別于手機使用任務前和任務結束后，采用手持MyotonPRO數(shù)字化肌肉狀態(tài)檢測儀（Myoton AS，愛沙尼亞）進行測量，將儀器探測頭置于標記點處，垂直于皮膚表面，待探測頭震動5次后顯示測量結果。每塊肌肉重復測量3次取平均值。肌肉硬度反映肌肉產(chǎn)生形變時所承受的應力，其值越高，肌肉硬度越大。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學分析。對所有計量資料進行Kolmogorov-Smirnov正態(tài)性檢驗及 Levene方差齊性檢驗。方差齊但不符合正態(tài)分布者以M（P25，P75）表示，組間比較采用非參數(shù)秩和檢驗的Mann-Whitney U檢驗;方差齊且符合正態(tài)分布者以±s表示，組間比較采用成組或配對t檢驗。以P<0.05為差異有顯著性。

2 結 ?果

手機使用任務前，疼痛組雙側肩胛提肌、斜方肌及右側頭夾肌的肌肉硬度均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（Z=2.11～3.60，P<0.05），而兩組左側頭夾肌的硬度比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。30 min的手機使用任務后，疼痛組雙側頭夾肌、肩胛提肌和右側斜方肌的硬度與任務前相比均明顯增加（t=3.78～6.90，P<0.05），而左側斜方肌硬度無明顯變化（P>0.05）;對照組只有右側頭夾肌硬度明顯增加（t=3.70，P<0.05），而其余肌肉硬度均無明顯變化（P>0.05）。見表2、3。

3 討 ?論

本研究采用MyotonPro數(shù)字化肌肉狀態(tài)檢測儀檢測了慢性非特異性頸痛病人和健康人群的頸部肌肉硬度。該儀器針對皮下淺表肌肉及肌腱的硬度測量均具有較高的信度及效度[14-16]，可無創(chuàng)、快捷地獲得單塊頸部肌肉的硬度。本研究的肌肉硬度是在受試者放松狀態(tài)下測得的，其測值越高，表明肌肉越硬[9]。本文結果顯示，頸痛病人雙側的肩胛提肌、斜方肌以及右側的頭夾肌的肌肉硬度均高于健康人群，差異均有顯著性，而兩組左側的頭夾肌硬度未見明顯差異。本研究結果與KOCUR等[6]的報道相一致，均得出頸痛病人頸部肌肉硬度較健康組高的結論。較高的肌肉硬度可能與這些肌肉長期過度負荷有關。本研究測量的肌肉包括雙側頸部伸肌及上斜方肌，而KOCUR等[6]僅對單側上斜方肌進行了測量。CHENG等[17]研究顯示，與健康人群相比，肩痛病人有更大的肌肉硬度。肌肉硬度改變的原因多種多樣，本研究中雙側斜方肌、肩胛提肌及右側頭夾肌肌肉硬度升高可能由以下原因導致：當頸部長時間保持同一姿勢時，頸部代謝產(chǎn)物乳酸、致炎因子聚集[18]，使肌肉產(chǎn)生酸痛的感覺，并且導致肌肉神經(jīng)沖動傳導增加，γ運動神經(jīng)元興奮性增加[6]，肌梭傳入增強，使骨骼肌處于持續(xù)的收縮狀態(tài)，因此肌肉張力和硬度增加。人體內骨骼肌纖維主要由Ⅰ類肌纖維構成，肌肉軟組織張力及硬度主要來自于Ⅰ類肌纖維[19]。肌肉持續(xù)性收縮容易引起肌肉慢性低氧，導致Ⅰ類肌纖維發(fā)生形變并產(chǎn)生肌痛[20]，進而引起脂肪結締組織浸潤肌纖維，肌束膜因而增厚，肌肉緊張度及硬度會進一步增加。也有研究者認為，長時間的久坐、頭前屈姿勢使維持頸部姿勢的肌肉血流減少并產(chǎn)生疼痛，引起肌肉內硬結的產(chǎn)生（即扳機點）[21]。長期異常的應力負荷可使筋膜和肌肉產(chǎn)生代償性增生、肥大，肌肉橫截面積增大，發(fā)生形態(tài)學以及組織學的變化，同樣也會引起肌肉硬度的增加[21]。頸部長期處于固定姿勢導致局部肌肉韌帶長期處于緊張狀態(tài)，誘發(fā)頸部肌肉勞損也是導致頸部軟組織硬度改變的原因之一[22]。而兩組左側頭夾肌硬度未見明顯差異，可能由于左側頭夾肌未產(chǎn)生肌肉疲勞或者肌肉內部形態(tài)結構的改變。雖然本研究中疼痛組均為雙側頸部疼痛病人，但是不排除單側頸部肌肉勞損或肌纖維形態(tài)學發(fā)生改變引起雙側疼痛的可能。HUYSMANS等[22]研究表明，自我感知的頸肩部肌肉硬度與頸肩痛的發(fā)生存在正相關，并且認為肌肉硬度的增加可早于臨床癥狀的產(chǎn)生。本研究為橫斷面研究，無法縱向判斷頸痛與肌肉硬度之間的因果關系，因此研究結果僅支持頸痛人群頸部肌肉硬度較健康人群升高。

本研究首次探討了使用智能手機對頸部肌肉硬度的影響，結果顯示，使用智能手機30 min后，疼痛組雙側的頭夾肌、肩胛提肌以及右側的斜方肌肌肉硬度明顯增高，而左側斜方肌的硬度未見明顯變化;而對照組使用手機后只有右側頭夾肌硬度明顯增加，其余肌肉硬度均無明顯變化。上斜方肌具有上提肩胛骨、轉頸及頸后伸的作用[23]，肩胛提肌具有上提肩胛骨、頭側屈、頸后伸的作用[24]，頭夾肌具有轉頭、頸后伸的作用[25]，上述肌肉在頸部前屈、后伸及旋轉等活動中均起到重要作用。有研究表明，在坐姿頭前傾的體位下，頸屈肌及脊柱兩側的肌肉負荷會增大[17]。應用智能手機進行視屏活動時，頭部大多保持頭前傾、頸屈曲的姿勢，而肩胛骨的位置固定不變，上述肌肉在維持該姿勢時，其活動性增加、收縮力增強。EITIVIPART等[26]研究表明，在應用觸屏手機時，患有頸肩痛人群上斜方肌及頸伸肌肌群所承受的應力要大于健康人群。因此，本研究疼痛組的雙側頭夾肌、肩胛提肌及右側斜方肌肌肉硬度會升高。而疼痛組左側斜方肌硬度未見明顯變化，其原因可能為雙側上斜方肌分為優(yōu)勢側及非優(yōu)勢側，受試者在應用智能手機時，頭部位置可能不同程度地向一側旋轉，優(yōu)勢側的肌肉負荷高于非優(yōu)勢側。XIE等[27]的研究結果也表明，雙側上斜方肌的硬度不同，認為上斜方肌存在優(yōu)勢側及非優(yōu)勢側，頸后伸肌的肌肉硬度改變可能存在先后順序，右側先于左側發(fā)生改變。本研究對照組在應用智能手機后，只有右側頭夾肌的肌肉硬度增加具有統(tǒng)計學意義，而其他肌肉硬度變化不明顯，可能原因是對照組頸部肌肉的激活模式不同于疼痛組。肌肉的硬度由肌肉本身的固有硬度以及肌肉收縮附加的硬度兩部分組成，后者的硬度取決于神經(jīng)興奮性的高低，當引起肌肉收縮的神經(jīng)興奮性增高時，收縮力增強，硬度改變就大[28]。因此，可能是對照組頸部肌肉的神經(jīng)興奮性相對較低，只有右側頭夾肌神經(jīng)興奮性升高而引起肌肉收縮增強，從而導致肌肉硬度的升高。

本研究的不足：①樣本量小，男性數(shù)量較少，無法做到男女分組比較;②由于實驗儀器的局限性，無法測量頸部更深層肌肉的肌肉硬度;③未進一步觀察不同時間段的手機使用對頸部肌肉硬度的影響。

綜上所述，非特異性頸痛病人頸部淺層肌肉硬度與健康人群存在明顯差異，非特異性頸痛病人的頸部淺層肌肉硬度更大。肌肉硬度可以作為非特異性頸痛輔助診斷的客觀評價指標。30 min的智能手機使用可以引起頸部淺層肌肉硬度的改變，但其對非特異性頸痛病人頸部肌肉硬度的影響遠高于對健康人群的影響。

[參考文獻]

[1] SCOTT H C， CARROLL L， CASSIDY J D， et al. The bone and joint decade 2000—2010 task force on neck pain and its associated disorders[J]. European Spine Journal， 2008，17（Suppl 1）：5-7.

[2] VINCENT K， MAIGNE J Y， FISCHHOFF C， et al. Syste-matic review of manual therapies for nonspecific neck pain[J]. Joint， Bone， Spine： Revue du Rhumatisme， 2013，80（5）：508-515.

[3] HIDALGO B， HALL T， BOSSERT J， et al. The efficacy of manual therapy and exercise for treating non-specific neck pain： a systematic review[J]. Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation， 2017，30（6）：1149-1169.

[4] SHAN Zhi， DENG Guoying， LI Jipeng， et al. Correlational analysis of neck/shoulder pain and low back pain with the use of digital products， physical activity and psychological status among adolescents in Shanghai[J]. PLoS One， 2013，8（10）：e78109.

[5] YE Sunyue， JING Qinglei， WEI Chen， et al. Risk factors of non-specific neck pain and low back pain in computer-using office workers in China： a cross-sectional study[J]. BMJ Open， 2017，7（4）：e014914.

[6] KOCUR P， WILSKI M， LEWANDOWSKI J， et al. Female office workers with moderate neck pain have increased anterior positioning of the cervical spine and stiffness of upper trapezius myofascial tissue in sitting posture[J]. PM&R， 2019，11（5）：476-482.

[7] XIE Y F， SZETO G， MADELEINE P， et al. Spinal kinema-tics during smartphone texting-a comparison between young adults with and without chronic neck-shoulder pain[J]. Applied Ergonomics， 2018，68：160-168.

[8] 朱德香，馬紀英，石新山，等. 視屏顯示終端作業(yè)人員非特異性頸痛危險因素研究[J]. 職業(yè)衛(wèi)生與應急救援， 2016，34（2）：91-96.

[9] VAN DEUN B， HOBBELEN J M， CAGNIE B， et al. Reproducible measurements of muscle characteristics using the Myo-tonPRO device： comparison between individuals with and without paratonia[J]. Journal of Geriatric Physical Therapy， 2018，41（4）：194-203.

[10] BRANDENBURG J E， EBY S F， SONG P， et al. Ultrasound elastography： the new frontier in direct measurement of muscle stiffness[J]. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation， 2014，95（11）：2207-2219.

[11] MUTHUPILLAI R， LOMAS D J， ROSSMAN P J， et al. Magnetic resonance elastography by direct visualization of propagating acoustic strain waves[J]. Science， 1995，269（5232）：1854-1857.

[12] DRESNER M A， ROSE G H， ROSSMAN P J， et al. Magne-tic resonance elastography of skeletal muscle[J]. Journal of Magnetic Resonance Imaging， 2001，13（2）：269-276.

[13] KUO W H， JIAN D W， WANG T G， et al. Neck muscle stiffness quantified by sonoelastography is correlated with body mass index and chronic neck pain symptoms[J]. Ultrasound in Medicine & Biology， 2013，39（8）：1356-1361.

[14] ?LO W L A， ZHAO J L， CHEN L， et al. Between-days intra-rater reliability with a hand held myotonometer to quantify muscle tone in the acute stroke population[J]. Scientific Reports， 2017，7（1）：14173.

[15] CHUANG L L， LIN K C， WU C Y， et al. Relative and absolute reliabilities of the myotonometric measurements of hemi-paretic arms in patients with stroke[J]. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation， 2013，94（3）：459-466.

[16] SOHIRAD S， WILSON D， WAUGH C， et al. Feasibility of using a hand-held device to characterize tendon tissue biomechanics[J]. PLoS One， 2017，12（9）：e0184463.

[17] ?HUNG C J， HSIEH C L， YANG P L， et al. Relationships between posterior shoulder muscle stiffness and rotation in patients with stiff shoulder[J]. Journal of Rehabilitation Medicine， 2010，42（3）：216-220.

[18] LAU K T， CHEUNG K Y， CHAN K B， et al. Relationships between sagittal postures of thoracic and cervical spine， presence of neck pain， neck pain severity and disability[J]. Ma-nual Therapy， 2010，15（5）：457-462.

[19] CAM Y， BELLON G， POULIN G， et al. Distribution of type Ⅳ collagen in benign and malignant epithelial proliferations. An indirect immunofluorescence study on the breasts， the lungs， and the skin[J]. Invasion and Metastasis， 1984，4（2）：61-72.

[20] LARSSON B， BJORK J， ELERT J， et al. Fibre type proportion and fibre size in trapezius muscle biopsies from cleaners with and without myalgia and its correlation with ragged red fibres， cytochrome-c-oxidase-negative fibres， biomechanical output， perception of fatigue， and surface electromyography during repetitive forward flexions[J]. European Journal of Applied Physiology， 2001，84（6）：492-502.