整脊时产生的咔嚓声: 机制和临床意义
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从人类关节中发出的声音在其来源上有所不同,在持续的关节运动中反复出现的关节声音,通常是在解剖结构相互摩擦时产生的。相比之下,在对脊柱或四肢关节进行高速低幅度(High-Velocity Low-amplitude HVLA)的手法操作时产生的“咔嚓声”在第一次出现后,就算关节在运动也需要经过一段时间才能重复出现。
几十年来人们提出了各种关于手法操作时产生的“咔嚓声”起源的假设,但没有一个得到验证;可听到的咔嚓声的机制和临床意义目前还不是很清楚。
许多临床物理治疗师、整脊师和整骨医生认为,在高速低幅度徒手操作过程中可听到的“咔嚓声”是技术执行的一个重要部分,并在一定程度上影射了某些疾病和某些患者的良性结果;
Mierau等人进一步指出,手法操作时产生的“咔嚓声”是手法过程中不可或缺的,是关节徒手操作术(Joint Manipulation)与关节松动术( Joint Mobilization)的区别。
咔嚓声产生机制的研究
1947年,Roston和Wheeler Haines发表了第一份描述关节咔嚓声起源的科学研究报告。他们在实验中使用了连续的X线摄像观察在掌指关节(MCP)上施加牵引力时的关节咔嚓声。
|图片: Roston等人发表的文献
他们描述这一过程从关节表面紧密接触的静止阶段开始。在这个阶段,一个轻的牵引力会使关节表面几乎不分离。在更大的牵引力下,表面会抵制分离,直到一个临界点,之后它们会迅速分离,正是在这个快速分离阶段,产生了特有的咔嚓声。
|图片:Roston等人文献中描述产生咔嚓声事件的X线图
在响声之后,关节处于不应期,直到大约20分钟之后,才可能会发生另一次咔嚓声。重要的是,咔嚓声后关节内会出现一个 '空腔 ',Roston和Wheeler Haines认为这是一个蒸汽腔。
有些人把它描述成一个气泡,被认为是在牵引力降低滑膜液内的压力,使溶解的气体脱离溶液时形成的。Roston和Wheeler Haines将咔嚓声的产生与这种空腔的形成联系起来,这种现象最早在1911年被描述,但有些人认为只发生在不健康的关节中,后也被证明也发生在正常关节中。
这种对关节咔嚓声的解释作为标准存在了24年,直到1971年,Unsworth、Dowson和Wright反驳了这种观点。
|图片:Unsworth等人发表的文献
Unsworth等人在拍摄了MCP关节在牵引操作前后的x线照片后,描述了关节体积的快速增加,他们假设关节内分压下降到低于滑膜液中二氧化碳溶解的分压。这种压力的变化导致滑膜液体转变为气体,在关节空间的中心形成一个气泡,他们推测,气泡的形成并不是关节咔嚓声的来源,而是由随后的气泡破裂引起的。
|图片:Unsworth等人设计产生MCP咔嚓声的机器
这种现像被称为气穴现象(Cavitation),是指由于机械力产生的致使液体中的低压气泡突然形成并破裂的现象。气穴现象最早是由Rayleigh在1917年描述的,在20世纪60年代末作为海洋设备(如螺旋桨、水翼)中的一个重要损害源而受到关注。
|图片:关节气穴现象
还有一些人主张采用一种称为粘性粘附或摩擦成核的机制来解释,这是一个当两个紧密相对的表面被一层粘性液体薄膜分开时发生的过程。当这些表面被分离时,表面之间的粘性粘附力或张力会阻止它们分离。然后,当分离力克服粘附力时,表面迅速分离,产生负压。这种负压,再加上表面分离的速度,可以在液体中形成一个蒸汽腔。
|图片:Kawchuck等人发表的文献
在2015年,Kawchuck等人使用实时MRI来研究MCP牵引操作过程中的关节咔嚓声的机制。与传统观念相反的是,随着牵引力的增加,实时核磁共振成像显示,空腔在关节分离和声音产生时的同时形成,之后产生的空腔仍然可见。这些结果证明关节咔嚓声与空腔的形成有关,而不是与预先存在的气泡的破裂。这些观察结果与摩擦成核理论相一致。
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|视频:实时MRI的关节气穴现像
值得注意的是,大多数试图解释HVLA徒手操作过程中咔嚓声的机制的研究都是在调查MCP关节,而不是脊柱的关节突关节。
|图片:中胸段徒手操作术
2003年,Cascioli等人使用CT扫描和X线检查了4种情况下的关节突关节的体积或密度是否发生了变化:手法前、有牵引力的手法前、手法后、有牵引力的手法后。重要的是,他们报告说,在HVLA徒手操作后,关节突关节空间没有变化,也没有证据表明关节内有气体。
|图片:腰椎徒手操作术
随后,在腰椎HVLA推力操作中,Cramer等发现小关节间隙增加,并伴有可听到的爆裂声,这可能支持气穴现象理论; 然而,并没有像之前报道在MCP关节中的那样存在关节内气泡的研究。
咔嚓声的临床意义
有几项研究考察了HVLA徒手操作术的力学、生化、神经生理和止痛效应。这些研究者们批判性地评估了文献,以确定HVLA徒手操作过程中产生的咔嚓声的治疗效果。
Reggars报告说,支持“HVLA徒手操作过程中咔嚓声”作用的科学证据很少,但他承认,'有充分的经验证据支持声音释放的一些治疗效果'。
|图片:Flynn等人发表的文献
相反,Flynn等人利用一项后来被发现无效的CPR(clinical prediction rules临床预测规则)研究数据发表了两篇二级分析报告,并得出结论:脊柱HVLA徒手操作过程中产生的咔嚓声对于腰痛患者的成功治疗并不是必须的。
|图片:Cleland等人发表的文献
Cleland等人也报告说,胸椎HVLA徒手操作过程中产生的咔嚓声与疼痛的减轻、失能或机械性颈痛患者的AROM改善之间没有关系;同样地,这项胸椎CPR后来也被发现无效。
通常伴有咔嚓声的HVLA徒手操作术与关节活动度的改善、肌肉高张力的降低、疼痛的减少和细胞的变化有关。
Bialosky发现在腰椎HVLA徒手操作术后,与那些没有咔嚓声的受试者相比,那些经历咔嚓声的受试者的下肢止痛效果更好。
Teodorczyk-Injeyan等人观察到,在接受HVLA徒手操作术的受试者中,与那些没有听到咔嚓声的受试者相比,促炎症细胞因子的分泌减少。
根据Dunning等人的研究,大多数从业者都认为咔嚓声是成功进行HVLA徒手操作术的指标;这也解释了为什么操作者在第一次尝试时没有感觉到或听到咔嚓声,就会重复进行HVLA徒手操作术。
有趣的是,许多患者似乎希望和/或期望在HVLA徒手操作术过程中伴有咔嚓声。
早在1969年,Sandoz就认为:'任何患者都很容易知道,即使没有人告诉他,咔嚓声是成功手法的必要条件,反之,未能获得咔嚓声意味着不成功的手法。我们必须坦率地承认,虽然在HVLA徒手操作术过程中产生咔嚓声不是判断一个手法好坏的绝对标准,但对于操作者来说,它也是一个重要的标准。
此外,Dunning等人最近发表的两项研究分别对机械性颈部疼痛和颈源性头痛患者的HVLA徒手操作术手法与关节松动术手法的有效性进行了研究。
|图片:上颈椎徒手操作术
值得注意的是,上颈椎和上胸椎HVLA徒手操作术手法被发现在减少机械性颈痛患者的短期疼痛和失能方面比关节松动术手法更有效,在减少颈源性头痛患者的头痛强度、持续时间、频率、失能和药物摄入方面在3个月的随访中更有效。
就目的的研究数据显示,大多数患者和执业的临床医生都认为可听见的咔嚓声是正确执行成功的HVLA徒手操作术的必要组成部分。
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