腕管综合征的临床生物力学研究

腕管综合征概述［|］

病因［|］

腕管综合症(CTS)是常见的手腕神经病变造成的压缩正中神经当它穿过腕管时^[1]．

这可能由以下原因引起:

1. 腕管内容物增多。
2. 腕管缩小。

急性CTS发生于快速发作(即创伤)，导致腕管压力持续增加，导致正中神经功能进行性恶化导致血流阻塞和手臂感觉异常^[２]．慢性CTS较为常见，其发病机制分为4类:

• 特发性
• 解剖学上的
• 系统性
• 劳累型^[3]

腕管综合征的临床生物力学机制［|］

运动中神经的生物力学特性［|］

作为一个个体假设的姿势或运动，神经遵循阻力最小的路径，从而暴露于各种机械应力。神经可以感受到张力，压缩，［4］^［5］在关节运动时，神经可能会伸长和滑动，以防止由于作用在它们上的纵向或横向拉伸应力引起的神经阻力^[6]．这种由纵向拉伸应力引起的神经长度的变形或改变被称为应变^[7]．而神经从其原始位置(纵向或横向)的位移被称为游览^[8][9]．

根据相关关节中神经和旋转轴之间的解剖关系，这可能会影响神经偏移的方向和幅度^[9]．这表明，当神经被拉长时，神经会向活动关节滑动。类似地，当神经中的拉应力减小时，神经就会远离运动关节——这类似于滑轮系统^[10]．在活动关节近端神经节段偏移量最大，在活动关节远端神经节段偏移量最小。^[9][10]

根据Wright等人的研究，在肘关节伸展时检查正中神经时，肘关节屈曲时正中神经的偏移量最高^[10]．该运动涉及正中神经段向肘关节远端滑动，造成神经偏移。这种运动最终导致神经延伸，导致神经紧张加剧。

神经的力学行为可以用负荷延伸曲线来描述^[11]或者应力-应变曲线(如果检查力除以神经的横截面积和伸长率(起始长度变化的百分比))(图2)。如图“脚趾区域，当负荷最初施加时，组织相对于施加的负荷而延长，在这种情况下，这是拉应力。随着拉伸负荷的增加，神经以稳定的速率延长，如负载延伸曲线的线性区域所示。载荷-伸长曲线的斜率定义为刚度指的是神经对变形的抵抗力。类似地，在应力-应变曲线中，斜率称为弹性模量．坡度大的组织比坡度小的组织刚度大，弹性小，柔顺性差。随着负荷的持续施加，在某一点神经会永久变形，用极限伸长/应变表示。神经最终达到极限伸长，并经历机械故障塑性变形区域-造成神经基础结构的损伤和衰竭^[12]．

身体压力影响神经功能［|］

正如穆勒和马鲁夫所假设的^[14](图3)，物理应激理论认为，当暴露于废弃、过度使用或损伤时，有几种应激机制会影响组织的反应和改变功能。

固定的压力［|］

当固定(即，铸造、夹板、支撑)时，周围神经暴露在低于平衡水平的物理应力水平下(图3)。根据物理应力理论，由于压力水平降低和固定时间延长，神经将经历生理和结构上的改变，从而萎缩[14]．事实上，在Pachter和Eberstein进行的一项研究中，他们发现，在大鼠的后肢上固定仅3周，就会导致髓鞘退化^[15]．

延长压力［|］

在不同水平的纵向拉伸应力下，神经组织的反应取决于应力的持续时间和强度。增加神经长度会影响神经血流量，[12]^[16]影响神经传导速度，损害恢复^[16][17]并引起功能变化^[12]．目前的研究表明，神经急剧延长6-8%会引起短暂的生理变化，这似乎是神经组织正常应力耐受力的较高一侧，而11%及以上的急性张力会造成长期损伤，根据穆勒和马鲁夫的物理应激理论，被认为是过度或极端应激状态。^[14]

一些研究已经检查了由神经紧张增加引起的神经血流量的变化。对大鼠坐骨神经的研究表明，当压力为11%时，血液流量会减少50%^[18]在15.7%的菌株中高达100%^[19]．事实上，在15%的压力下，组织会永久受损，以至于组织无法进行正常的血液循环，导致在这个水平下血流量的恢复微乎其微^[20]．此外，在11%的应变下，神经传导降低了50%以上^[18]．然而，神经的缓慢伸长已被证明会导致髓鞘和轴突再生和变性的重塑适应。在大鼠股骨以每天1.0 mm的速度伸长的模型中，节点间长度在14天内增加了17%。^[20][21]

压缩应力［|］

低强度和短持续时间的压缩应力在生理上是可逆的，并产生微小的变化。然而，长时间施加的低强度压应力可能会导致神经的永久性变化，损害血液流动。相反，高强度的压应力可能导致结构的结构改变和轴突流的中断。[12]健康人群腕管综合征的压力通常在手腕处于中立位置时测量约3-5毫米汞柱。^[22][23]日常活动中常见的姿势会导致压缩压力接近或超过20-30毫米汞柱，这被认为会损害血液流动。^[24]例如，研究表明，简单地将手放在电脑鼠标上就能将隧道压力从5毫米汞柱增加到16-21毫米汞柱，而主动移动鼠标则会将压力进一步增加到28-33毫米汞柱。^[25]这些发现表明，功能性体位，即使是使用电脑键盘和鼠标，也会增加腕管压力，导致神经血流受损和正中神经受损，从而增加患腕管综合症的几率。类似地，快速加载或高力压缩可以切断神经中的轴突，这可以立即降低神经的机械强度和刚度。^[12]

重复的压力［|］

[26]^[27]长期暴露在振动应力下也显示出降低运动神经传导速度振动400小时后髓鞘就退化了。^[28]

此外，重复的动作在工作场所非常普遍，并被证明是导致肥胖的主要因素[29]工作中的运动以各种方式影响组织，这取决于类型、幅度、姿势、频率、持续时间，以及这些因素的组合，这些因素可能会使组织暴露在极端水平的物理压力下。手腕用于大多数日常活动，因此综合所有这些因素可能会刺激腕管，导致身体引发炎症反应，以增加机械稳定性。^[30]

循证非手术模式［|］

专业人士面临的挑战是通过改善血液流动和恢复正常的神经状态来降低腕管压力。[12]^[30]神经因物理应激损伤后，康复应包括逐渐增加应激水平，以引起适应性生理反应，恢复神经耐受应激的能力。正如物理压力理论所述^[14]，重要的是要确定应力性损伤的原因，特别是大小、时间、方向和姿势。

对于压缩应力，治疗应包括动员练习技巧基于神经与其他结构的解剖，专注于将神经恢复到原始的生物力学状态(在过度拉伸和偏移之前)，这应该在肢体运动中正常发生。^[22][23]

另外,超音波疗法，人体工程学矫正和神经和肌腱滑动练习一直被专业人士大力提倡作为CTS的其他非手术治疗措施^[3][31]．在Ebenbichler等人的一项随机研究中，他们比较了超声治疗和“假超声”治疗。结果表明，超声治疗可显著降低(P < 0.05)改善症状2周，7周，6个月。^[32]

人体工程学专家和医疗专业人员通常建议，在工作场所和家中进行人体工程学的改变，以改善不适和满意度，并在受伤之前预防肌肉骨骼疾病的发生。许多推荐的措施包括功能齐全的桌椅、符合人体工程学的电脑键盘和其他配件。然而，它们还没有被科学证明可以预防或改善CTS的症状。^[33][31]

从理论上讲,神经和肌腱滑翔练习增强血液流动，降低隧道压力。^[31][34]Rozmaryn等人的一项研究评估了240名考虑手术的CTS患者。在手术前，他们指导其中一半的患者进行为期两年的神经和肌腱滑动练习。在那些没有进行这些练习的患者中，71%的人接受了腕管释放手术，而在进行这些练习的患者中，只有43%的人接受了手术。^[34]

参考文献［|］