从“耗散结构理论”再认识益气活血通经法治疗腰椎间盘突出症的科学性

从“耗散结构理论”再认识益气活血通经法治疗腰椎间盘突出症的科学性

高锋1 马智佳 1 宋滇文 2 尹华斌 2 刘影 1 韩松 1姜宏 1 李红卫 1*

1南京中医药大学附属苏州市中医医院，江苏 苏州 215009； 2 上海市第一人民医院 上海 200080

【摘 要】目的：补阳还五汤是益气活血通经法的代表方剂。本研究采用补阳还五汤为基础方强化后，并结合直腿抬高功能锻炼，治疗破裂型腰椎间盘突出症。我们提出此方的模块化架构，结合“耗散结构理论”，阐释益气活血通经法作为治疗策略的科学性。方法：将62例符合纳入标准的破裂型腰椎间盘突出症患者随机分成A组和B组，每组31例；采用补阳还五汤强化方，急性期内，A组轻用黄芪（30克），B组重用黄芪（100-120克）；亚急性期内，两组均统一重用黄芪，A组只进行日常下地活动，B组患者主动直腿抬高训练。治疗前、治疗1个月、治疗2个月以及3-6个月随访各时间点的JOA下腰痛评分改善率进行比较。同时，进行MRI检查，比较治疗前和3-6个月随访期间腰椎间盘突出物的重吸收情况。结果：共有57例患者完成了全部治疗和随访，治疗后各个随访时间点JOA评分均较治疗前获得改善。急性期和亚急性期，B组JOA评分改善率与A组相比更明显，且具有统计学意义（P=0.027<0.05，P=0.039<0.05）。治疗后3-6个月内随访期间,两组的JOA评分改善率比较无统计学意义。通过对比治疗前后MRI检查结果(共有28例接受了增强腰MRI ，A组16例，B组14例)，A组共有2例发生了部分椎间盘突出物重吸收；B组共有5例发生了全部或部分突出物重吸收，其中2例为完全重吸收。结论：根据“耗散结构理论”，破裂突出的椎间盘呈现出一个更加开放的、非线性的、非平衡态的耗散结构体；急性期和亚急性期是人体改造并适应突出物最活跃时间段。此时，益气活血通经药物和功能锻炼及时介入，可以因势利导地提高疗效并促进椎间盘重吸收，体现出中医临床治疗策略的科学性。

【关键词】模块化；补阳还五汤；耗散结构理论；腰椎间盘突出症

Re-understanding the scientific treatment of Lumbar intervertebral disc herniation with the method of supplementing Qi and activating blood circulation to pass meridians from the Dissipative Structure Theory

GAO Feng¹, MA Zhi-jia¹,SONG Dian-wen², YIN Hua-bin², LIU Ying¹, HAN Song¹,JIANG Hong¹ , LI Hong-wei^1Δ

1. Suzhou Traditional Chinese Medicine Hospital Affiliated to Nanjing University of Traditional Chinese Medicine，Suzhou 215009，Jiangsu，China, 2.Shanghai General Hospital, Shanghai 200080, Shanghai,China)

Abstract Objective: Buyang Huanwu decoction (BYHWTD)is the representative prescription of supplementing Qi and activating blood circulation to pass meridians method. This study used BYHWTD as the basis for reinforcing formula, combined with straight leg lifting functional exercise,to treat ruptured lumbar disc herniation. We put forward the modular structure of this decoction, combined with "Dissipative Structure Theory" , to explain the scientific treatment strategy of supplementing Qi and activating blood circulation to pass meridians. Methods: 62 patients with ruptured lumbar disc herniation were randomly pided into two groups: Group A and Group B (31 cases in each group) ,in acute stage, Group A (30g Radix Astragali) and Group B (100-120g Radix Astragali); In subacute stage, 100-120g Radix Astragali was reused in both groups. In Group A, only daily activities were performed. In Group B, patients were given active straight leg raising exercise. The improvement rates of JOA LBP scores were compared before treatment, 1 month after treatment, 2 months after treatment and 3-6 months after follow-up. At the same time, MRI was performed to compare the resorption of lumbar disc herniation before treatment and during 3-6 months follow-up. Results: A total of 57 patients completed all treatment and follow-up. JOA scores improved at all follow-up points after treatment. In acute and subacute stage, the improvement rate of JOA score in Group B was significantly higher than that in Group A (

P=0.027<0.05，P=0.039<0.05) . After 3-6 months follow-up, the improvement rate of JOA score in the two groups was not statistically significant. MRI findings were compared before and after treatment (28 patients received enhanced lumbar MRI, 16 patients in Group A and 14 patients in Group B) In Group B, all or part of the protrusions were reabsorbed in 5 cases, including 2 cases of complete reabsorption. Conclusion: According to the "Dissipative Structure Theory" , the ruptured disc presents a more open, non-linear and non-equilibrium dissipative structure .Acute stage and subacute stage are the most active time for human body to adapt to the protrusion. At this time, the medicine and Functional Exercise Can improve the curative effect and promote the intervertebral disc re-absorption, reflecting the scientific clinical treatment strategy of TCM.

Key word:Modularization, Buyang Huanwu Decoction; Dissipative Structure Theory; lumbar disc herniation

1. 前言

腰椎间盘突出症（Lumbar Disc Herniation，LDH）是临床上的常见病、多发病，在我国的发病率为1-2%[1]。破裂型LDH是指椎间盘的纤维环破裂，髓核组织突出并穿破后纵韧带[2]。由于椎间盘疾病具有“等待/排队名单现象”---即自我控制的特点，很快达到最高强度，引发剧烈的疼痛，然后自我消退[3]。因此，破裂型LDH的患者可以首选非手术治疗[4]。中医药理论指导下的特色中医治疗策略和方式是非手术治疗LDH的重要组成部分。补阳还五汤是最常用的治疗LDH的中医方剂之一[5]。本研究剖析并提出补阳还五汤的“模块化架构”，采用补阳还五汤强化方，配合直腿抬高功能锻炼，评估急性期、亚急性期和中期随访疗效，以及突出物的MR变化情况，引入现代“耗散结构理论”，初步阐释破裂型LDH的中医治疗策略的科学性。

1资料与方法

1．1诊断标准 选取2017年9月～2018年12月期间，苏州市中医医院骨伤科和上海市第一人民医院骨科门急诊收治的腰椎间盘突出症病例共62例，诊断依据《腰椎间盘突出症》的标准[6]。

1.2 纳入标准

纳入标准 ①符合以上腰椎间盘突出症诊断标准者；②患者年龄20-50岁之间；③符合巨大/破裂型突出影像学表现者（巨大型：责任节段椎间盘突出率 HR＞50%或者突出的椎间盘超过椎管矢状径的 50% [7]；破裂型：MR矢状位显示突出物超过椎体后缘5mm以上，边缘毛糙不整齐，突出物椎体后缘接触部位黑线中断[8]；④均为初次发病或本次复发经口服常规现代药物（如西乐葆、美洛昔康、妙纳等）1-2周后效果不满意者；⑤本研究通过医院伦理委员会审核，患者均知情同意。

1.3 排除标准 ①神经损伤症状明显或经本研究治疗后没有改善甚至加重者需手术治疗者（特别是出现马尾综合征者）；②合并严重内科基础疾病或精神疾病，预计无法完成治疗者；③体重指数（Body Mass Index,BMI）提示非常肥胖者，哺乳期或妊娠期妇女；④合并有脊柱椎体骨折、炎症、脊髓肿瘤等非腰椎间盘突出因素造成压迫症状者；⑤无法进行MRI检查者⑥依从性差，不能定期来院复诊，中途退出者。

1.4 一般资料 本研究共纳入62例病例，其中男性34例，女性27例；年龄20～50岁，平均（37.12±7.37） 岁；病程最长3个月，最短7天；单独L4/5间隙突出者26例，单独L5/S1突出者32例，以上两个间隙同时突出者4例。单纯中央型突出者8例，突出偏左侧者21例，突出偏右侧者23例；

1.5 治疗方法

1.5.1 研究设计和分组

本研究选用补阳还五汤为基础方进行强化，依据君药黄芪轻重用量和是否进行直腿抬高功能锻炼分组，治疗急性期和亚急性期破裂型腰椎间盘突出症的的随机对照研究。

王清任在«医林改错»中解读补阳还五汤时指出“药味要紧，份量更要紧”，“黄芪初用一二两，以后渐加至四两”，并且要求“愈后继服”。实际临床工作中，医生处方中黄芪的用量从15g到120g之间均有采用。本研究分别采用黄芪轻用一两（30g）或重用4两（120g）（根据患者体质酌情给与轻用20g或重用100g）。设立两组对照，发病1个月内为急性期，第2个月为亚急性期[9]，总共疗程为2个月。急性期内，A组轻用黄芪（30g），B组重用黄芪（100-120g）；亚急性期内，两组均统一重用黄芪，A组只进行日常下地活动，B组患者主动直腿抬高训练。治疗前、治疗1个月、治疗2个月以及3-6个月随访各时间点的JOA下腰痛评分改善率进行比较。同时，进行MRI检查，比较治疗前和3-6个月随访期间腰椎间盘突出物的重吸收情况。将年龄、体重指数（BMI）、治疗前患者VAS疼痛评分接近的患者进行两两配对，然后随机分配到A组和B组，每组各31例；两组患者年龄、性别的人口学资料对比无统计学差异。（见表1）

表1：两组患者的人口学资料差异性比较

A组 B组 P值

平均年龄( ) 36.53±8.11 37.16±7.87 0.902

性别（女患者 48.3% 49.1% 0.984

例数百分比）

1.5.2补阳还五汤强化方组成和服药方法

生黄芪（轻用30g，重用120g），归尾10g，赤芍10g，川芎10g，桃仁10g，红花10g，地龙6g(去土) 牛膝10g

煎药时加入温水1000ml，浸泡1 h，文火煎煮30 min，取汁200 mL，每日 1 剂，共煎 2 次，早晚各一次服用。

急性期疼痛明显者，各方均可加入制川乌6g和制草乌6g加强温经止痛；亚急性期下肢麻木酸痛明显者，加入天麻20g祛风通络，加入生白芍10g、木瓜10g养血柔筋。

入选患者在急性期已接受了1-2周的口服现代药物治疗，如西乐葆（辉瑞制药有限公司）200 mg/次,bid；妙纳（盐酸乙哌立松 卫材药业）50mg/次，tid和甲钴胺片（扬子江药业集团）0.5mg/次,tid。开始本研究治疗后，即停止所有其他药物参与。

急性期症状明显，建议患者卧床休息，可佩戴腰围下地活动；亚急性期内，A组患者在亚急性期只进行日常活动，不强化直腿抬高训练；B组患者在医师指导下进行双下肢直腿抬高训练，每日3组，每组30次。A组患者在亚急性期采用每次连续服用一周药物，隔周服用方式，总药量为14天用量；B组患者只在直腿抬高训练后出现症状变化（无论加重或减轻）时连续服用3天/周，总药量为12天用量。

1.6 观察指标，

 采用JOA下腰痛评分，分别评估记录A/B两组患者治疗前、治疗1个月（急性期）、治疗2个月（亚急性期）以及停止药物治疗后3-6个月内随访各时间点的评分结果，进一步计算各时间点的改善率[改善率=(治疗后评分一治疗前评分)／(29一治疗前评只要患者能够耐受分)×100％]。改善率≥75％为优，50％≤改善率<75％为良，25％≤改善率<50％为可，改善率<25％为差，评估临床疗效。

纳入病例时和停止药物治疗后3-6个月内分别行腰椎MRI检查，其中28例患者接受增强MRI检查，对比治疗前后腰椎间盘突出物变化情况。

1.7 统计学方法

应用IBM SPSS Statistics 16．0软件进行统计分析。人口学一般资料比较采用卡方检验；比较 A/B两组不同时间点JOA评分改善率采用成组样本t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 临床结果

纳入病例62例，全部完成各时间点随访的共54例（A组中有3例、B组中有1例患者治疗期间症状加重，出现明显运动神经损伤表现，转为手术治疗。A、B组中各有2例患者失随访）。治疗后各个随访时间点JOA评分均较治疗前获得改善。急性期治疗1个月和亚急性期治疗2个月时，B组JOA评分改善率与A组相比改善更明显，且具有统计学意义（P=0.027<0.05，P=0.039<0.05）。停止药物治疗后3-6个月内随访,两组的JOA评分改善率比较无统计学意义，但与治疗前比较，仍获得较好的改善率（表2）。通过对比治疗前后MRI检查结果通过对比治疗前后MRI检查结果共有28例接受了增强腰椎MRI ，A组16例，B组14例)，A组共有2例发生了部分椎间盘突出物重吸收，1例出现突出物环状增强的信号明显强化（环形更亮更大）；B组共有5例发生了全部或部分突出物重吸收，其中2例为完全重吸收；另外，还有3例出现突出物“环状增强”明显的强化表现。A组患者的绝对卧床休养时间平均为2.6周，B组为1.5周。

表2：两组病例在不同时间JOA评分改善率及优良例数

治疗前 1个月 2个月 治疗结束后3-6个月随访

JOA评分( ) 改善率（ ,%）和优良例数

A组 9.6±3.11 52.75±10.18（14） 62.53±10.87（19） 68.28±11.63（24）

B组 9.7±3.09 65.43±12.47（18） 70.12±14.03（25） 69.86±11.98（25）

改善率

比较P值 0.027 0.039 0.097

典型病例：患者女性，42岁，因“腰痛伴左下肢牵痛酸麻反复3月余”就诊，L4左侧棘突旁压痛明显，叩击痛（+），左侧直腿抬高试验30°,初诊腰椎JOA评分11分。服用2个月补阳还五汤加强方+直腿抬高训练后，腰椎JOA评分26，查体：腰痛及左下肢放射痛不明显，直腿抬高左90°,右侧90°,患者已进行跑步骑车等体育活动。该患者治疗前后MRI对比如图所示：A/B/C 治疗前MRI示L4/5左侧巨大破裂型突出,B为增强MRI矢状位显示突出物区域信号混乱．D/E/F 服用2个月补阳还五汤加强方+直腿抬高训练后疗3个月后复查MRI示突出物部分重吸收,E为增强MRI显示突出物周围明显的“环状增强”.G/H/I 6个月随访，突出物大部分重吸收，现12个月随访未复发。

3讨论

LDH始终为临床医师面临的一大课题，从简而易治的，到多次手术却又无效的，种类繁多，且病情差别甚大，从而为骨科诊治技术的发展提供了一个新的领域[10]。对于绝大多数首次发病在6周内的腰突症患者来讲，保守治疗是一线治疗[11]。近年来，更多文献支持保守治疗巨大/破裂型LDH可获得良好疗效，并且突出物本身同时缩小。如Gribb等对15例巨大型LDH患者行非手术治疗，14例患者临床症状均获得改善，无马尾综合征发生[12]。Benson等对37例巨大型腰椎间盘突出症患者行非手术治疗，近2年的随访结果显示83%的患者临床症状明显缓解，MRI显示突出物大小平均减小64%，7年左右的随访非手术治疗组患者的满意率明显大于手术治疗组[13]。我们认为保守治疗破裂型LDH的目标是：在常规工作和生活负荷强度下，保持责任致压突出物最小化的同时获得无症状或可接受症状持续时间最大化。

中医治疗必须能应对两个基本问题：其一，及时缓解急性期的强烈症状；其二，最大限度消除恢复期的残留症状。补阳还五汤出自《医林改错》，为清代名医王清任所创，是“益气活血 疏经活络”的代表方，辨证本质是从“虚”从“瘀”论治。组方特色是重用黄芪益气为君，一派活血化瘀药为臣，佐以地龙通经。本研究以补阳还五汤为基本方进行强化，临床结果显示：重用黄芪并结合直腿抬高功能锻炼的B组较轻用黄芪或不进行功能锻炼的A组获得了更好的JOA评分改善率；并且，在以后3-6个月的随访中，B组出现突出物重吸收的例数更多,或是突出物“环状增强”更明显。我们引入“模块化”概念和“耗散结构理论”尝试对以上临床结果进行理论阐释：

“模块化”是指半自律的子系统通过和其他同样的子系统按照一定的规则相互联系而构成更加复杂系统的过程，并且在相应的规则指导下，用以解决复杂性问题[14]。破裂型LDH是一个复杂性问题，补阳还五汤强化方通过四个模块来构建治疗框架，即动力模块（黄芪）、作用模块（活血化瘀和止痛药物）、通道模块（通经药）和引导模块（牛膝引药下行）。方中“作用模块”是消除突出物和症状的主要部分，但需要其他模块共同参与才能发挥作用，首先重用“动力模块”---黄芪，提供推动力，靠黄芪载药，将药力推送至病患部位，靠黄芪驱邪外出，将产生的废物运出；“通道模块”可双向促进气血运行和驱邪外出；具有引药下行的牛膝，作为“引导模块”，将药力集中引向病患部位，提高治疗精准度。以上4个模块各自均是“半自律的子系统”，共同组成一个复杂的系统，用来解决破裂型LDH症状和突出物重吸收的问题。

“模块化”概念的引入，揭示了“气血经络理论”指导LDH治疗的策略架构，构成基本的固态部分。“耗散结构理论”（Dissipative Structure Theory,DST）有助于理解整个治疗过程的动态变化趋势，诱导变化，因势利导的提高疗效。“耗散结构理论”(DST)指出一个开放体系在达到远离平衡态的非线性区域时, 一旦体系的某个参量(如浓度)达到一定阈值后,通过“涨落”就可以使体系发生突变，处于平衡态的随机涨落称为“微涨落”，处于远离平衡态的随机涨落称为“巨涨落”，“巨涨落”可被迅速放大，使系统由不稳定状态跃迁到新的有序状态,从无序走向有序, 产生化学振荡一类的自组织现象。该理论的提出者---比利时化学家伊利亚∙普里高金1977年获得了诺贝尔化学奖[15]。人体是一个开放的，包含无数子系统的耗散结构，需要依靠体内体外不停歇的物质、能量和信息的交换以保持动态平衡。中医的气血经络理论通过体内气血（能量和物质）的运行状态来评估健康和病患并指导治疗,实质上与DST契合。当LDH逐渐形成、增大时，局部突出物周围环境和相邻神经根分布区域逐渐“远离平衡态”，当急性发作时，“临界点”出现，即人体全面启动从失衡的混沌状态向有序转变的时间区段的开始。此时如果只有多次重复的随机“微涨落”，将被耗散掉，表现为症状无改善甚至加重；我们通过及时干预（如重用黄芪、强化功能锻炼）产生放大效应，将“微涨落”变为“巨涨落”，推动形成新平衡，获得长期症状改善和突出物全部或部分重吸收。当下次症状复发时，重复以上过程。本研究亚急性期治疗中，B组增加了直腿抬高功能训练，其牵拉作用能使神经根局部粘连得到有效的松解，同时也可牵拉着神经根移动而偏离机械压迫或炎症刺激区域[16]。直腿抬高训练通过姿势改变牵动坐骨神经来使突出物与神经根之间发生轻微位移，同时产生规律的增压和减压有助于改善体液在椎间盘内的进出[3]，更有利于药力进入并到达浓度阈值，这种训练直接改变了病灶局部的结构、物质转移和能量，诱发出“临界点”（患者自觉短期症状加重时），引发“巨涨落”，此时应连续足量服用药物促使突出物重吸收和症状缓解。

4.结论和不足

破裂型LDH因其强烈反复的症状和显著的影像学表现成为手术治疗关注的焦点，而“等待/排队名单现象”和“重吸收现象”的客观存在又为研究非手术疗法特别是中医中药治疗LDH，打开了一扇新的大门。“他山之石可以攻玉”，交叉学科的研究可以提供来自不同领域和视角的发现和理论启迪，更有助于深入认识事物的本质，发现规律，解决复杂问题。首创于计算机领域的“模块化概念”和新兴非平衡热力学“耗散结构理论”，前者揭示了“气血经络理论”指导LDH治疗的策略架构，证实了理法方药的理论科学性。后者的启发意义在于：正常椎间盘结构是人体重要的热力学结构，破裂突出的椎间盘是一个更加开放的（解除免疫豁免）、非线性的（纤维环破裂，连续张力曲线丧失）、非平衡态的耗散结构体；人体和突出物之间不断相互适应，相互影响，急性期和亚急性期是人体改造并适应突出物最活跃时间段。此时，益气活血通经药物和功能锻炼及时介入，引发“巨涨落”，抓住“临界点”，可以因势利导地提高疗效，体现中医临床治疗策略和现代物理热力学理论的科学契合性。

本研究由于病例数量有限，非多中心随机研究。有待进一步提升研究的质量，提供等级更高的循证医学证据。

参 考 文 献

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1课题基金：上海市综合医院中西医结合专项课题（ZHYY-ZXYJHZX-2-201719）

第一作者：高锋（1978-），男，医学博士，副主任中医师，脊柱外科方向。

通讯作者:李红卫（1969-），医学博士，主任中医师

电子邮箱:hongwei_li151@163.com