腰椎间盘突出症（lumbar disc herniation,LDH）是由于内外因素综合作用引起纤维环破裂、髓核突出,导致神经根受压而引起的一系列病候群,在临床中较为常见,以腰痛为主要表现,可伴下肢放射痛（一侧或双侧）,严重者可出现麻木症状。根据文献报道,我国现阶段的腰椎疾病患者人数超过2亿,而其中约15.2%为腰椎间盘突出症患者。该病的发病高峰年龄段为30～50岁。相关研究显示,LDH等椎间盘退行性疾病引起的腰痛是基层医疗机构最常见的主诉,也是导致慢性疼痛的第二大原因。临床上,保守治疗具有无创伤、安全性高的优点,常作为无显著神经损害LDH患者的首选治疗方法。功能锻炼作为保守治疗的一种治疗措施,其临床有效性已经在许多研究中被证实。2017年版《腰椎间盘突出症的康复治疗中国专家共识》指出:强度适中的锻炼可以保护脊柱。运动时产生的脊柱动态负荷可促进营养物质的扩散,改善椎间盘基质的代谢,进而减缓基质的退化。2020版中华医学会骨科学分会《腰椎间盘突出症诊疗指南》提出:在康复医学专业人员的指导下进行针对性、个体化的运动治疗,可在短期内缓解坐骨神经痛。综上所述,功能锻炼对LDH具有积极作用。腰部练功法源自国家级非物质文化遗产“清宫正骨”,现收录于清宫正骨流派代表传承人孙树椿教授主编的《清宫正骨手法图谱》。腰部练功法具有疏通经络、调和气血,扶正祛邪的功效,能扶助正气、强壮身体,进而强筋健骨,有效防治颈肩腰腿痛疾患,是一套结合腰椎生理功能、生理状态及腰椎疾病发病特点创制的腰部功能锻炼方法。但我们也应注意到,目前对于功能锻炼的长期疗效仍缺乏高质量的研究。同时,功能锻炼过程中,腰部肌群的肌力变化尚不明确。因此,本研究临床部分通过随机对照研究腰部练功法对腰椎间盘突出症患者的疼痛、功能及生活质量等方面的改善效果,对预防和治疗腰椎间盘突出症具有一定的临床意义。同时,基础研究部分尝试解决体内实验腰椎周围肌肉运动数据获取局限的问题,通过动态捕捉系统采集腰部练功法锻炼过程中的运动学数据,对腰部练功法动作进行标准化、规范化,并将获得的数据导入仿真软件OpenSim中,并进行建模。通过OpenSim软件的仿真计算,对腰部肌群进行生物力学分析,探究清宫正骨腰部练功法锻炼过程中腰部肌群的生物力学变化,逆向分析腰部肌群的运动规律,解释腰部练功法动作的合理性,探讨腰部练功法动作对腰间椎盘突出症患者的适用性,并给出适当的锻炼建议,提高患者腰部功能锻炼的针对性。1临床研究清宫正骨腰部练功法干预腰椎间盘突出症的临床研究。1.1目的研究腰部练功法对腰椎间盘突出症患者的疼痛、功能及生活质量等方面的改善效果。1.2方法按照纳入排除标准,通过招募腰椎间盘突出症（非急性期）患者70例,随机分为2组,在基础治疗的前提下,对照组给予腰椎健康教育,试验组在腰椎健康教育的基础上进行腰部练功法锻炼,在干预前及干预后1周、2周、4周、2个月及3个月进行疗效评定,评价指标主要有VAS评分、ODI评分和SF-12生存质量量表,定期随访,并对数据进行统计分析。1.3结果两组患者的一般资料（性别、年龄、BMI、病程长短等）以及干预前评价指标（VAS评分、ODI指数、SF-12 PCS评分、SF-12 MCS评分等）两方面均无显著差异（P＞0.05）,具有可比性。评价指标方面:①VAS评分:组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）,每个随访时间点与干预前比较差异有统计学意义（P＜0.05）,说明腰部练功法在缓解疼痛方面效果不优于对照组;②ODI评分:组间比较差异具有统计学意义（P＜0.05）,在ODI改善方面腰部练功法优于对照组;每个随访时间点与干预前比较,差异均有统计学意义（P＜0.05）,且随着时间的延长,腰部练功法的改善效果越明显;③SF-12MCS评分:组间比较差异具有统计学意义（P＜0.05）,在心理状态改善方面腰部练功法优于对照组;干预后,每个随访时间点与干预前比较,差异均有统计学意义（P＜0.05）,腰部练功法可较好地改善患者的心理状态,且随时间的延长,效果更显著;④SF-12 PCS评分:组间比较具有统计学差异（P＜0.05）;干预后每个随访时间点与干预前比较,差异均有统计学意义（P＜0.05）,说明干预后3个月内腰部练功法能有效的改善患者机体功能,且随着锻炼周期的增加疗效越好;⑤不良反应:试验组:2位患者在第1周时出现疼痛症状加重,嘱其暂停锻炼,予对症处理后症状改善;1位患者自诉进行“鲤鱼打挺”动作后出现“腰椎引右臀,右小腿神经疼痛,小腿伴有麻痹”;1位患者进行“鲤鱼打挺”动作后,出现疼痛症状加重,嘱上述2位患者暂停该动作的训练,自第四周开始逐渐增加该动作的训练,动作和缓,循序渐进,随后患者无明显不适。另有2位患者自诉锻炼后出现“肌肉酸痛”或“轻微不适”,嘱其调整训练强度和频率,动作和缓,循序渐进,随后患者无明显不适。对照组未出现不良反应事件,两组均未出现严重不良事件。1.4结论在针药治疗的基础上,清宫正骨腰部练功法能较好地改善非急性期腰椎间盘突出症患者的功能,提高患者的生活质量,且随着运动时间的延续,改善效果越好;同时,腰部练功法安全性好。2基础研究2.1目的尝试解决体内实验腰椎周围肌肉运动数据获取局限的问题。首先,通过动态捕捉系统采集腰部练功法锻炼过程中的运动学数据,对腰部练功法动作进行标准化、规范化;其次,将获得的运动学数据导入仿真软件OpenSim中,对腰部练功法动作进行仿真计算,对腰部肌群生物力学分析,探究在清宫正骨腰部练功法锻炼过程中腰部肌群的生物力学变化及运动规律。并进一步解释腰部练功法动作的合理性,进而探讨腰部练功法动作适用对象,并给出适当的锻炼建议,提高患者腰部功能锻炼的针对性。2.2方法2.2.1腰部练功法的动态捕捉及量化研究招募健康志愿者10名,所有志愿者均询问病史排除腰椎疾病史及腰部手术史。被测者穿上合身的动态捕捉紧身衣并站在场地中央,启动Optitrack Motive软件。根据动作的特点,受试者选择卧位或站立位,目光平视,动作缓慢流畅,依次完成腰部练功法的动作,每个动作极限位置停留1～2秒,通过Optitrack Motive软件保存记录标记点的运动轨迹。每位被测者采集3遍完整数据。2.2.2基于OpenSim软件的腰部肌骨系统模型构建及腰部肌群的生物力学分析生物力学分析基于OpenSim 4.2版本进行,在Raabe全身模型的基础上,通过缩放工具对该模型进行缩放,使模型的长度及质量参数与实际的研究对象相匹配,依次导入实验一所采集的运动学数据,进而对腰部肌群进行生物力学分析,对关节力矩及肌肉收缩力进行仿真计算。2.3结果2.3.1腰部练功法的动态捕捉及量化研究“浪里荡舟”动作:腰部前屈角度为（18.69±6.00）°,后伸角度为（13.17±3.91）°,左侧屈角度为（11.69±3.63）°,右侧屈角度为（11.72±3.39）°;腰部前屈位移为（117.65±24.36）mm,后伸位移为（75.42±18.91）mm,左侧屈位移为（83.70±51.67）mm,右侧屈位移为（95.97±49.27）mm;“摇椅势”动作:运动时间以被测者开始屈曲运动到身体完全平躺时的时间间隔为准,统计结果为（6.21±1.57）s;角度参数及位移参数指被测者处于“抱膝位”时的角度、位移（相对于初始平躺阶段的变化）。结果如下:腰部前屈角度为（12.09±4.35）°,髋关节屈曲角度为（49.13±7.23）°,膝关节屈曲角度为（91.81±10.24）°;头部垂直位移为（592.56±47.03）mm,膝部垂直位移为（329.00±49.78）mm,踝部垂直位移为（158.28±56.56）mm;“鲤鱼打挺”动作:将动作分解为3个阶段,第一阶段仅上半身抬起,腰部后伸角度为（11.98±5.25）°,头部垂直位移为（206.47±54.96）mm;第二阶段仅双下肢抬起,腰部后伸角度为（12.22±5.41）°,踝部垂直位移为（302.09±43.33）mm;第三阶段,上身与两腿同时背伸,身体成一自然弧形线,腰部后伸角度为（12.16±5.25）°,头部垂直位移为（220.37±57.00）mm,踝部垂直位移为（260.26±56.06）mm。2.3.2基于OpenSim软件的腰部肌骨系统模型构建及腰部肌群的生物力学分析力矩方面:①“浪里荡舟”动作,后伸位时冠状轴上力矩逐渐增加,矢状轴力矩基本无变化;随后右侧屈,矢状轴力矩增加,冠状轴力矩变为负值;之后是前屈动作,冠状轴力矩增加,维持一段时间后减小,矢状轴力矩接近于零;最后进行左侧屈动作,矢状轴力矩上升,身体直立后,力矩回落至初始值;冠状轴（屈伸运动）上,腰部前屈力矩大于后伸力矩;矢状轴（侧屈运动）上,左右侧屈时腰部的力矩相近;②“摇椅势”动作:10位志愿者处在“抱膝”状态时的力矩（N·m）为102.04±26.43;在“摇椅势”动作过程中,腰部的力矩逐渐增大,在“抱膝”状态时维持,随后身体逐渐下落并回复至初始状态,在身体刚下落时,力矩先上升后下降,最后回落至初始值;③“鲤鱼打挺”动作:第一阶段,力矩快速上升,短暂维持平台期后快速下降;第二阶段,力矩较小;第三阶段,力矩快速上升,略微回落后保持一段时间,随后下降;第一和第三阶段力矩大小较为接近。肌肉收缩力方面:①“浪里荡舟”动作:在后伸位时,腹内斜肌的收缩力最大,用于维持身体的稳定;在前屈时,髂肋肌和最长肌提供主要收缩力;在侧屈时,髂肋肌、最长肌、腹外斜肌、腹内斜肌提供主要收缩力;②在“摇椅势”运动的腰部屈曲阶段身体上升,腹内斜肌、腹直肌和腹外斜肌收缩力上升,为身体屈曲提供主要的肌肉收缩力;在抱膝阶段,腹内斜肌、腹外斜肌和腹直肌的收缩力较略前下降并维持稳定;随后身体逐渐躺平,此时,腹内斜肌、腹直肌和腹外斜肌收缩力小幅度上升后逐渐下降直至回落到运动前水平;③“鲤鱼打挺”动作,第一阶段,两腿保持静止,头及上身缓缓抬起,稍停片刻后下落,该阶段最长肌及髂肋肌为主要收缩肌肉,肌肉收缩力先上升,短暂维持后下降;第二阶段,上身静止,两腿并拢并缓缓抬起、稍停片刻后放下。该阶段臀大肌、臀中肌提供主要的肌肉收缩力,双腿抬起收缩力上升,双腿放下臀中肌收缩力下降。第三阶段,上身与两腿同时上抬,臀大肌、臀中肌、最长肌及髂肋肌为主要收缩肌肉;随后上身与两腿下降,收缩力先上升后下降,各肌肉收缩力的峰值略大于第一阶段。2.4结论腰部练功法的“浪里荡舟”及“鲤鱼打挺”动作可增强竖脊肌肌力,对腰椎间盘突出症患者的治疗和恢复具有积极意义。腰部练功法动作通过增强腰腹部肌群而增加脊柱的稳定性,改善脊柱不良姿势。腰部练功法的三个动作主要在矢状面和冠状面对躯干和臀部肌群进行训练,缺少水平面的训练,因此需要在此基础上增加躯干在垂直轴上的旋转运动,并根据个人的身体情况,选择合适的训练方法。