腰痛是工作年齡人群的常見疾病。 大約 80% 的人在一生中都經歷過腰痛，它是所有職業群體中短期和長期殘疾的最重要原因之一。 根據病因，腰痛可分為六類：機械性、感染性（如結核病）、炎症性（如強直性脊柱炎）、代謝性（如骨質疏鬆症）、腫瘤性（如癌症）和內臟性（疼痛）由內臟器官疾病引起）。
大多數人的腰痛是由機械原因引起的，包括腰骶扭傷/勞損、退行性椎間盤疾病、脊椎滑脫、椎管狹窄和骨折。 這裡只考慮機械性腰痛。 機械性腰痛也稱為區域性腰痛，可能是局部疼痛或放射到單腿或雙腿的疼痛（坐骨神經痛）。 機械性腰痛的特點是偶發性發生，在大多數情況下，自然過程是有利的。 在大約一半的急性病例中，腰痛會在兩週內消退，大約 90% 的病例會在兩個月內消退。 據估計，大約每十分之一的病例都會變成慢性病，正是這群腰痛患者佔了因腰痛引起的費用的主要部分。
結構與功能
由於直立姿勢，人類脊柱下部（腰骶脊柱）的結構在解剖學上與大多數脊椎動物不同。 直立姿勢還會增加腰骶脊柱結構上的機械力。 通常腰椎有五塊椎骨。 如圖 1 所示，骶骨是剛性的，尾巴（尾骨）在人類中沒有任何功能。
圖 1. 脊柱、椎骨和曲率。
椎骨由椎體之間的椎間盤以及韌帶和肌肉連接在一起。 這些軟組織結合使脊柱靈活。 兩個相鄰的椎骨形成一個功能單元，如圖 2 所示。椎體和椎間盤是脊柱的承重元件。 椎骨的後部形成神經弓，保護椎管內的神經。 椎弓通過確定運動方向的小關節（關節突關節）相互連接。 椎弓也被許多韌帶束縛在一起，這些韌帶決定了脊柱的運動範圍。 向後伸展軀幹的肌肉（伸肌）附著在椎弓上。 重要的附著部位是椎弓的三個骨投射（兩個側向和脊柱突）。
圖 2. 脊柱的基本功能單元。
脊髓終止於最高腰椎 (L1-L2) 的水平。 腰椎管由脊髓的延伸，馬尾神經填充，由脊神經根組成。 神經根通過椎間孔（孔）成對離開椎管。 支配背部組織的分支從每個脊神經根發出。 肌肉、韌帶和關節中有神經末梢傳遞痛覺（傷害感受末梢）。 在健康的椎間盤中，除了環的最外層部分外，沒有這樣的神經末梢。 然而，椎間盤被認為是腰痛的最重要來源。 已知環狀破裂是痛苦的。 作為椎間盤退變的後遺症，椎間盤的半膠質內部部分（即髓核）突出可發生在椎管內，並導致脊神經受壓和/或發炎以及坐骨神經痛的症狀和體徵，如下圖所示圖 3。
圖 3. 椎間盤突出。
肌肉負責背部的穩定性和運動。 背部肌肉向後彎曲軀幹（伸展），腹部肌肉向前彎曲軀幹（屈曲）。 由於肌肉或韌帶的持續或重複負荷或突然過度用力而導致的疲勞會導致腰痛，儘管這種疼痛的確切起源很難定位。 關於軟組織損傷在腰背部疾病中的作用存在爭議。
腰背疼痛
發生
腰痛的患病率估計因不同調查中使用的定義而異。 表 30 列出了 1 歲以上的芬蘭一般人群中腰痛綜合徵的患病率。四分之三的人在其一生中經歷過腰痛（以及三分之一的坐骨神經痛）。 每個月有五分之一的人患有腰痛或坐骨神經痛，並且在任何時間點，六分之一的人患有臨床可證實的腰痛綜合症。 坐骨神經痛或椎間盤突出不太普遍，影響了 4% 的人口。 大約一半的腰痛綜合徵患者有功能障礙，5%的人功能障礙較重。 坐骨神經痛在男性中比在女性中更常見，但其他腰背疾病同樣常見。 腰痛在 20 歲之前相對不常見，但之後患病率穩步上升，直到 65 歲，之後出現下降。
表 1. 芬蘭 30 歲以上人群背部疾病的患病率，百分比。
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男士+ |
女士+ |
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背痛的終生患病率 |
76.3 |
73.3 |
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坐骨神經痛的終生患病率 |
34.6 |
38.8 |
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導致臥床休息至少兩週的坐骨神經痛的五年患病率 |
17.3 |
19.4 |
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腰痛或坐骨神經痛的一個月患病率 |
19.4 |
23.3 |
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臨床驗證點流行： |
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腰痛綜合症 |
17.5 |
16.3 |
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坐骨神經痛或脫垂的椎間盤* |
5.1 |
3.7 |
+ 年齡調整
* p 0.005
資料來源：改編自 Heliövaara 等人。 1993.
腰椎退行性改變的患病率隨著年齡的增長而增加。 大約一半的 35 至 44 歲男性和十分之九的 65 歲或以上男性有腰椎椎間盤退變的放射學跡象。 嚴重椎間盤退變的跡象分別為 5% 和 38%。 退行性變化在男性中比在女性中更常見。 腰椎有退行性改變的人比沒有腰椎的人更容易出現腰痛，但退行性改變在無症狀人群中也很常見。 在磁共振成像 (MRI) 中，6% 的 20 歲或以下的無症狀女性和 79 歲或以上的女性中有 60% 發現椎間盤退變。
一般來說，腰痛在藍領職業中比在白領職業中更常見。 在美國，物料搬運工、護士助理和卡車司機的代償性背傷發生率最高。
工作中的風險因素
流行病學研究一致發現，腰痛、坐骨神經痛或椎間盤突出以及腰椎退行性變化與繁重的體力勞動有關。 然而，人們對背部物理負荷的可接受極限知之甚少。
腰痛與頻繁或沉重的舉重、搬運、拉和推有關。 高張力指向肌肉和韌帶，高壓力指向骨骼和關節表面。 這些力會對椎體、椎間盤、韌帶和椎骨後部造成機械損傷。 受傷可能是由於突然的超載或重複加載引起的疲勞造成的。 重複的微創傷，甚至可能在不被注意的情況下發生，被認為是腰椎退化的一個原因。
腰痛還與頻繁或長時間的扭曲、彎曲或其他非中立的軀幹姿勢有關。 運動對於椎間盤的營養是必需的，靜止的姿勢可能會損害營養。 在其他軟組織中，會出現疲勞。 長時間以一種姿勢坐著（例如，機器裁縫或機動車司機）也會增加腰痛的風險。
已發現長時間駕駛機動車會增加腰痛和坐骨神經痛或椎間盤突出的風險。 駕駛員暴露在對椎間盤營養有不利影響的全身振動中。 崎嶇不平的道路、姿勢壓力和專業司機處理材料的突然衝動也可能導致風險。
背部受傷的一個明顯原因是墜落或滑倒等事故造成的直接創傷。 除了急性損傷外，有證據表明創傷性背部損傷在很大程度上導致了慢性腰背綜合症的發展。
腰痛與工作中的各種心理社會因素有關，例如工作單調和工作時間壓力大，以及來自同事和上司的社會支持不足。 社會心理因素會影響腰痛的報告和恢復，但對其病因學作用存在爭議。
個人風險因素
身高和超重：關於腰痛與身材和超重之間關係的證據是矛盾的。 然而，關於坐骨神經痛或椎間盤突出與身高之間的關係的證據非常有說服力。 由於椎間槃體積較大，個子高的人可能在營養方面處於劣勢，而且他們在工作場所也可能存在人體工程學問題。
身體素質: 關於身體健康與腰痛之間關係的研究結果不一致。 腰痛在體力低於工作要求的人群中更為常見。 在一些研究中，沒有發現不良的有氧運動能力可以預測未來的腰痛或受傷索賠。 最不健康的人可能會增加背部受傷的總體風險，但最健康的人可能會遭受最昂貴的傷害。 在一項研究中，良好的背部肌肉耐力可以防止首次出現腰痛。
人與人之間的腰椎活動度存在相當大的差異。 患有急性和慢性腰痛的人活動能力下降，但在前瞻性研究中，活動能力並不能預測腰痛的發生率。
抽烟：多項研究表明，吸煙會增加腰痛和椎間盤突出的風險。 吸煙似乎也會促進椎間盤退化。 在實驗研究中，已發現吸煙會損害椎間盤的營養。
結構因素：先天性椎骨缺陷以及腿長不均會導致脊柱負荷異常。 然而，這些因素在腰痛的起因中並不被認為是非常重要的。 狹窄的椎管容易導致神經根受壓和坐骨神經痛。
心理因素: 慢性腰痛與心理因素（如抑鬱症）有關，但並非所有患有慢性腰痛的人都有心理問題。 曾用多種方法來區分心理因素引起的腰痛和生理因素引起的腰痛，但結果卻相互矛盾。 精神壓力症狀在腰痛患者中比在無症狀人群中更常見，精神壓力甚至似乎可以預測未來腰痛的發生率。
預防
基於對風險因素的流行病學研究積累的知識主要是定性的，因此只能為預防方案的規劃提供廣泛的指導。 預防與工作相關的腰背病有三種主要方法：符合人體工程學的工作設計、教育和培訓以及工人選擇。
工作設計
人們普遍認為，預防與工作相關的腰背痛最有效的方法是工作設計。 人體工程學乾預應解決以下參數（如表 2 所示）。
表 2. 為降低工作中腰痛的風險而應解決的參數。
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參數 |
例 |
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1.負載 |
搬運物的重量、搬運物的大小 |
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2.對象設計 |
手柄的形狀、位置和大小 |
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3.提拉技術 |
物體重心與工人的距離，扭轉動作 |
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4. 工作場所佈置 |
任務的空間特徵，如搬運距離、運動範圍、樓梯等障礙物 |
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5.任務設計 |
任務的頻率和持續時間 |
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6. 心理學 |
工作滿意度、自主權和控制權、期望 |
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七、環境 |
溫度、濕度、噪音、足部牽引力、全身振動 |
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八、工作組織 |
團隊合作、激勵、輪班、工作輪換、機器節奏、工作保障。 |
資料來源：改編自 Halpern 1992。
大多數人體工程學乾預措施會修改負載、處理物體的設計、提陞技術、工作場所佈局和任務設計。 這些措施在控制腰痛發生或醫療費用方面的有效性尚未得到明確證明。 降低峰值負載可能是最有效的。 一種建議的方法是設計一份工作，使其在大部分工作人口的身體能力範圍內（Waters 等人，1993 年）。 在靜態工作中，運動的恢復可以通過重組工作、工作輪換或工作豐富來實現。
教育和培訓
工人應接受培訓，以適當和安全地開展工作。 工人安全起重的教育和培訓已得到廣泛實施，但結果並不令人信服。 人們普遍認為，讓負重靠近身體，避免猛拉和扭動是有益的，但至於抬腿和抬背的優勢，專家們的意見是矛盾的。
如果發現工作要求與工人的力量不匹配，並且無法重新設計工作，則應為工人提供體能訓練計劃。
在預防因腰痛或慢性病引起的殘疾方面，事實證明，背部學校對亞急性病例有效，而一般健身訓練對亞慢性病例有效。
培訓也需要擴展到管理。 管理培訓的方麵包括早期干預、初始保守治療、患者隨訪、工作安置和安全規則的執行。 積極的管理計劃可以顯著降低長期殘疾索賠和事故率。
醫務人員應接受早期干預、保守治療、患者隨訪和工作安置技術的好處方面的培訓。 魁北克特別工作組關於活動相關脊柱疾病管理的報告和其他臨床實踐指南為正確治療提供了合理的指導。 （Spitzer 等人，1987 年；AHCPR 1994 年。）
工人選擇
一般而言，就業前對工人的選擇不被認為是預防與工作相關的腰痛的適當措施。 既往背痛病史、腰椎 X 光片、一般力量和健康測試——這些都沒有顯示出足夠好的敏感性和特異性來識別未來腰背痛風險增加的人。 在就業前篩選中使用這些措施可能導致對某些工人群體的不當歧視。 然而，有些特殊的職業群體（例如，消防員和警察）可以認為在其中進行就業前篩選是合適的。
臨床特徵
腰痛的確切起因往往無法確定，表現為腰痛分類困難。 在很大程度上，分類依賴於臨床檢查或影像學結果支持的症狀特徵。 基本上，在臨床體格檢查中可以診斷由脊神經根受壓和/或炎症引起的坐骨神經痛患者。 至於許多其他臨床實體，例如小關節綜合徵、纖維化、肌肉痙攣、腰椎間隔室綜合徵或骶髂綜合徵，臨床驗證已被證明是不可靠的。
為了解決混淆，魁北克脊柱疾病特別工作組進行了全面而批判性的文獻回顧，並最終推薦使用表 3 中所示的腰痛患者分類。
表 3. 根據魁北克脊柱疾病工作組對腰背疾病的分類
1.疼痛
2.下肢近端放射痛
3. 放射到下肢遠端的疼痛
4.下肢放射痛及神經體徵
5. 簡單 X 光片推測脊神經根受壓（即脊柱不穩或骨折）
6. 脊神經根受壓通過以下方式確認： 特定成像技術（計算機斷層掃描、
脊髓造影或磁共振成像），其他診斷技術（例如，肌電圖，
靜脈造影）
7.椎管狹窄
8. 術後狀態，干預後 1-6 週
9. 術後狀態，干預後 >6 週
9.1. 無症狀
9.2. 有症狀的
10.慢性疼痛綜合症
十一、其他診斷
對於類別 1-4，附加分類基於
(a) 症狀持續時間（7 週），
(b) 工作狀態（工作；閒置，即缺勤、失業或閒置）。
資料來源：斯皮策等。 1987.
對於每個類別，報告中都根據對文獻的嚴格審查給出了適當的治療措施。
椎骨溶解和脊椎滑脫
椎弓峽部裂是指椎弓（關節間部或峽部）的缺陷，而脊椎前移是指椎體相對於下方椎骨向前移位。 這種紊亂最常發生在第五腰椎。
脊椎前移可由先天性異常、疲勞性骨折或急性骨折、兩相鄰椎骨因退變導致的不穩定以及感染性或腫瘤性疾病引起。
脊椎裂和脊椎滑脫的患病率在 3% 到 7% 之間，但在某些種族群體中患病率要高得多（拉普斯人，13%；阿拉斯加的愛斯基摩人，25% 到 45%；日本的愛努人，41%），這表明遺傳傾向。 腰椎滑脫在有和沒有腰痛的人中同樣常見，但有腰椎滑脫的人容易出現復發性腰痛。
急性外傷性脊椎滑脫可因工作事故而發展。 運動員在某些體育活動中的患病率增加，例如美式足球、體操、投擲標槍、柔道和舉重，但沒有證據表明工作中的體力消耗會導致脊椎裂或脊椎滑脫。
梨狀肌綜合症
梨狀肌綜合徵是一種罕見且有爭議的坐骨神經痛病因，其特徵是在梨狀肌穿過坐骨大切蹟的區域出現坐骨神經受壓的症狀和體徵。 沒有關於該綜合徵患病率的流行病學數據。 目前的知識是基於病例報告和病例係列。 長時間的髖關節屈曲、內收和內旋會加重症狀。 最近，通過計算機斷層掃描和磁共振成像，已在一些梨狀肌綜合徵病例中證實梨狀肌增大。 該綜合徵可能由梨狀肌損傷引起。