膝骨關(guān)節(jié)炎患者靜態(tài)平衡能力的影響因素分析

王曉玲，陳 峰，王 勇，鐘彩虹，鄧杏蘭，劉巧靈，謝榮福

·論著·

膝骨關(guān)節(jié)炎患者靜態(tài)平衡能力的影響因素分析

王曉玲1,2,3*，陳 峰4,5*，王 勇4,5，鐘彩虹4,5，鄧杏蘭1，劉巧靈1，謝榮福1

目的 探討膝骨關(guān)節(jié)炎(KOA)患者病程、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、疼痛程度、骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(WOMAC)量表積分與靜態(tài)平衡能力的相關(guān)性。方法 選取2016年1—10月社區(qū)招募和福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三人民醫(yī)院門(mén)診就診的KOA患者50例為研究對(duì)象。采用疼痛視覺(jué)模擬評(píng)分(VAS)評(píng)價(jià)膝關(guān)節(jié)疼痛程度，采用WOMAC量表評(píng)價(jià)膝關(guān)節(jié)功能，采用Pro-Kin 254P型平衡測(cè)試系統(tǒng)評(píng)價(jià)睜眼、閉眼靜態(tài)平衡能力。結(jié)果 KOA患者病程與睜眼靜態(tài)平衡指標(biāo)前后方向標(biāo)準(zhǔn)偏差、橫向標(biāo)準(zhǔn)偏差、前后方向平均運(yùn)動(dòng)速度、橫向平均運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)橢圓面積、運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度呈正相關(guān)(P<0.05)；BMI與閉眼靜態(tài)平衡指標(biāo)橫向標(biāo)準(zhǔn)偏差、運(yùn)動(dòng)橢圓面積呈正相關(guān)(P<0.05)；VAS與睜眼靜態(tài)平衡指標(biāo)y軸平均壓力中心呈正相關(guān)，與羅伯長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)；WOMAC量表日常功能活動(dòng)積分與閉眼靜態(tài)平衡指標(biāo)y軸平均壓力中心呈正相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論 KOA患者病程、BMI、疼痛程度、日常功能活動(dòng)能力與靜態(tài)平衡指標(biāo)有關(guān)，患者靜態(tài)平衡能力對(duì)視覺(jué)的依賴較大。

骨關(guān)節(jié)炎，膝；姿勢(shì)平衡；人體質(zhì)量指數(shù)；關(guān)節(jié)痛；關(guān)節(jié)功能

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膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis，KOA)是一種以關(guān)節(jié)軟骨退變?yōu)橹鞑橛熊浌窍鹿琴|(zhì)增生疾病，臨床主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛、僵硬，不同程度的功能障礙，平衡控制降低，跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加，甚至致殘等，嚴(yán)重影響中老年人的生活質(zhì)量[1-4]。跌倒是平衡功能缺失所致的突然意外摔跌，是導(dǎo)致老年人損傷的最常見(jiàn)原因，發(fā)生率高，危害性大[5]。研究表明，跌倒是65歲以上老年人意外死亡的最主要原因，因跌倒損傷而住院的老年人病死率是非跌倒損傷者的5倍[6]。既往研究認(rèn)為，病程、體質(zhì)指數(shù)(BMI)是KOA患者疾病發(fā)展的重要因素[7-8]。KOA患者疼痛、功能下降會(huì)對(duì)維持平衡功能的本體感覺(jué)傳入能力產(chǎn)生不良影響，從而導(dǎo)致平衡功能下降[9-10]，引起跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加[11]。Pro-Kin 254P型平衡測(cè)試系統(tǒng)能夠精確量化評(píng)定人體睜眼、閉眼的靜態(tài)平衡能力，具有較好的信度和效度[12]。本研究探討KOA患者發(fā)病特點(diǎn)、疼痛和日?；顒?dòng)受限與靜態(tài)平衡下降的相關(guān)性，為降低中老年KOA患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 病例納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合1995年美國(guó)風(fēng)濕病協(xié)會(huì)修訂的KOA診斷標(biāo)準(zhǔn)[13]，①近1個(gè)月內(nèi)反復(fù)膝關(guān)節(jié)疼痛，②X線片(站立或負(fù)重位)示關(guān)節(jié)間隙狹窄、軟骨下骨硬化和/或囊性變、關(guān)節(jié)緣骨贅形成，③關(guān)節(jié)液檢查(至少2次)顯示清亮、黏稠，白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)<2 000個(gè)/ml，④年齡≥40歲，⑤晨僵≤30 min，⑥活動(dòng)時(shí)有骨摩擦感(音)，符合①+②，或①+③+⑤+⑥，或①+④+⑤+⑥，即可診斷；(2)年齡為40～75歲；(3)簽署知情同意書(shū)，同意堅(jiān)持全程治療；(4)患側(cè)膝關(guān)節(jié)Kellgren-Lawrence(KL)分級(jí)≥Ⅱ級(jí)；(5)疼痛視覺(jué)模擬評(píng)分(VAS)≥3分。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并扭挫傷或其他創(chuàng)傷；(2)下肢關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形、疼痛及其他影響正常步行的病變；(3)有手術(shù)或關(guān)節(jié)鏡治療史；(4)合并嚴(yán)重的內(nèi)臟病變、其他嚴(yán)重代謝異常疾病及骨腫瘤等；(5)3周內(nèi)接受免疫抑制劑、腎上腺皮質(zhì)激素局部或全身治療；(6)精神疾病、智力障礙及妊娠期、哺乳期婦女。

1.2 研究對(duì)象 選取2016年1—10月社區(qū)招募和福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三人民醫(yī)院門(mén)診就診的KOA患者50例為研究對(duì)象，其中男12例，女38例；平均年齡(59.9±6.7)歲；患側(cè)為右側(cè)20例，左側(cè)30例。本研究獲得福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院倫理學(xué)審查。

1.3 方法

1.3.1 VAS 使用一條長(zhǎng)10 cm的游動(dòng)標(biāo)尺，一面標(biāo)有10個(gè)刻度，兩端分別為“0”和“10”，0分表示無(wú)痛，10分代表難以忍受的最劇烈疼痛?；颊呙鎸?duì)無(wú)刻度一面，標(biāo)出最能代表疼痛程度的位置，表示最近1周內(nèi)膝關(guān)節(jié)疼痛程度，得分越高，疼痛越嚴(yán)重。測(cè)試由專業(yè)康復(fù)治療師評(píng)定。

1.3.2 膝關(guān)節(jié)功能 采用骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(WOMAC)量表評(píng)價(jià)膝關(guān)節(jié)功能，該量表是國(guó)際公認(rèn)的骨關(guān)節(jié)炎評(píng)價(jià)量表，主要包括疼痛(20分)、僵硬(8分)和日常功能活動(dòng)(68分)3個(gè)方面，積分為0～96分，總積分越高，說(shuō)明骨關(guān)節(jié)功能障礙越嚴(yán)重。本研究由康復(fù)治療師采用WOMAC量表V3.1普通話版，5方格評(píng)分法進(jìn)行評(píng)定。

1.3.3 靜態(tài)平衡評(píng)定 采用平衡反饋訓(xùn)練儀(Pro-Kin 254P型平衡測(cè)試系統(tǒng)，意大利Tecnobody公司)，將系統(tǒng)自帶的4個(gè)鎖塊置于平衡板下方并固定，選取靜態(tài)平衡評(píng)估模塊進(jìn)行站立位靜止穩(wěn)定性測(cè)試?；颊呙撔驹谄胶獍迳希笥覍?duì)稱站立于測(cè)力臺(tái)中心，雙足第二腳趾正對(duì)平衡板A2、A8線，足跟并攏于A1、A5線，雙側(cè)足弓最高點(diǎn)位于A3、A7軸線上；雙上肢自然垂于身體兩側(cè)，挺胸抬頭平視前方，患者要盡最大努力保持直立穩(wěn)定姿勢(shì)，睜、閉眼各測(cè)試3次，記錄睜眼、閉眼平衡指標(biāo)，包括x軸平均壓力中心〔C.O.P(x)〕、y軸平均壓力中心〔C.O.P(y)〕、前后方向標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD of ap)、橫向標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD of la)、前后方向平均運(yùn)動(dòng)速度(AS of ap)、橫向平均運(yùn)動(dòng)速度(AS of la)、運(yùn)動(dòng)橢圓面積(Area)、運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度(Length)、羅伯面積(閉眼運(yùn)動(dòng)橢圓面積/睜眼運(yùn)動(dòng)橢圓面積×100，Romberg area)和羅伯長(zhǎng)度(閉眼運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度/睜眼運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度×100 ，Romberg length)，取平均值。

2 結(jié)果

2.1 一般情況KOA患者BMI為(24.5±2.6)kg/m2；病程(8.8±7.7)年；VAS(5.8±1.3)分；WOMAC量表總積分(33.2±18.3)分，其中疼痛(7.9±4.3)分，僵硬(3.5±1.9)分，日常功能活動(dòng)(21.9±13.4)分。

2.2 病程、BMI與靜態(tài)平衡指標(biāo)的相關(guān)性KOA患者病程與睜眼靜態(tài)平衡指標(biāo)SDofap、SDofla、ASofap、ASofla、Area、Length呈正相關(guān)(P<0.05)；BMI與閉眼靜態(tài)平衡指標(biāo)SDofla、Area呈正相關(guān)(P<0.05，見(jiàn)表1)。

2.3VAS與靜態(tài)平衡指標(biāo)的相關(guān)性KOA患者VAS與睜眼靜態(tài)平衡指標(biāo)C.O.P(y)呈正相關(guān)，與Romberglength呈負(fù)相關(guān)(P<0.05，見(jiàn)表2)。

2.4WOMAC量表積分與靜態(tài)平衡指標(biāo)的相關(guān)性KOA患者日常功能活動(dòng)積分與閉眼靜態(tài)平衡指標(biāo)C.O.P(y)呈正相關(guān)(P<0.05，見(jiàn)表3)。

3 討論

人體在靜止站立時(shí)盡量保持不動(dòng)，但實(shí)際上始終圍繞自身的平衡點(diǎn)不斷晃動(dòng)，這是自我意識(shí)無(wú)法控制的，稱為生理性姿勢(shì)動(dòng)搖,能夠反映人體自控反射能力[14]。站立位姿勢(shì)穩(wěn)定性是反映人體平衡能力的重要指標(biāo)，已被國(guó)內(nèi)外研究者廣泛使用[15-16]。日常生活中的站立、行走及各種動(dòng)作均依賴于有效的平衡保障。平衡是指人體在穩(wěn)定極限范圍內(nèi)保持身體重心(centerofgravity,COG)在支撐基底面上的能力，維持人體平衡是相當(dāng)復(fù)雜的神經(jīng)肌肉控制過(guò)程。人體姿勢(shì)平衡的維持依賴于中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)視覺(jué)、本體感覺(jué)和前庭覺(jué)信息的整合協(xié)調(diào)及對(duì)運(yùn)動(dòng)效應(yīng)器的控制。膝關(guān)節(jié)本體感覺(jué)由位于膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉、肌腱、關(guān)節(jié)囊、韌帶、半月板、關(guān)節(jié)軟骨和皮膚的感受器發(fā)生的傳入信號(hào)整合而成，信號(hào)在不同中樞處理以后,通過(guò)反射回應(yīng)和肌張力調(diào)節(jié)回路傳出活動(dòng)。人體平衡有賴于中樞神經(jīng)控制下的感覺(jué)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的共同參與、相互協(xié)作，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常均易導(dǎo)致跌倒的發(fā)生[5]。KOA患者由于下肢肌力減退、本體感覺(jué)減弱、關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍減少等原因而加劇平衡障礙，易于跌倒[17-18]。

表1 KOA患者病程、BMI與靜態(tài)平衡指標(biāo)的相關(guān)性(r值)

注：C.O.P(x)=x軸平均壓力中心,C.O.P(y)=y軸平均壓力中心,SD of ap=前后方向標(biāo)準(zhǔn)偏差,SD of la=橫向標(biāo)準(zhǔn)偏差,AS of ap=前后方向平均運(yùn)動(dòng)速度,AS of la=橫向平均運(yùn)動(dòng)速度,Area=運(yùn)動(dòng)橢圓面積,Length=運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度,Romberg area=羅伯面積,Romberg length=羅伯長(zhǎng)度，BMI=體質(zhì)指數(shù)；aP<0.05

表2 KOA患者VAS與靜態(tài)平衡指標(biāo)的相關(guān)性(r值)

注：VAS=視覺(jué)模擬評(píng)分；aP<0.05

表3 KOA患者WOMAC量表積分與靜態(tài)平衡指標(biāo)的相關(guān)性(r值)

Table 3 Correlations of the parameters of static balance ability with the total score and scores of subscales of WOMAC in KOA patients in both eyes-open and eyes-closed conditions

指標(biāo)閉眼睜眼C.O.P(x)C.O.P(y)SDofapSDoflaASofapASoflaAreaLengthC.O.P(x)C.O.P(y)SDofapSDoflaASofapASoflaAreaLengthRombergareaRomberglength疼痛0.1090.1000.1040.1120.0400.0250.027-0.0100.0880.0810.0010.033-0.0890.030-0.014-0.0120.081-0.003僵硬0.0590.0180.0500.0720.1200.0990.0050.1070.1040.0540.1190.2060.1020.2180.1350.155-0.0740.013日常功能活動(dòng)-0.0560.279a0.0840.1940.0920.1110.0580.0560.0360.199-0.0300.0400.0090.137-0.0150.0920.121-0.017總積分-0.0100.2330.0910.1760.0900.0960.0490.0500.0570.174-0.0090.059-0.0030.130<0.0010.0810.100-0.013

注：aP<0.05

Pro-Kin 254P型平衡測(cè)試系統(tǒng)主要由壓力傳感器、計(jì)算機(jī)和軟件組成，壓力傳感器可以感知平衡板重心變化并將信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)平衡的量化精確評(píng)定。人體在靜態(tài)或緩慢移動(dòng)的狀態(tài)下，C.O.P可近似等于COG[19]。標(biāo)準(zhǔn)偏差(包括前后方向、橫向)指各個(gè)時(shí)間的數(shù)值偏離中心位置的離散程度，數(shù)值越大表示離散程度越大；平均運(yùn)動(dòng)速度(包括前后方向、橫向)是指壓力中心的移動(dòng)速度，速度越大則越不穩(wěn)定。標(biāo)準(zhǔn)偏差、平均運(yùn)動(dòng)速度不僅能夠反映患者平衡功能，而且是預(yù)測(cè)老年人跌倒的重要指標(biāo)。Area指壓力中心運(yùn)動(dòng)軌跡所包繞的面積，Length指壓力中心運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，兩者能夠反映COG擺動(dòng)程度，表示本體感覺(jué)性姿勢(shì)控制功能，數(shù)值越小提示靜態(tài)平衡能力越好；Romberg area、Romberg length能夠反映平衡維持過(guò)程對(duì)視覺(jué)的依賴程度。與性別、年齡和BMI相匹配的對(duì)照相比，KOA患者存在平衡缺陷，跌倒風(fēng)險(xiǎn)更高[16-19]。本體感覺(jué)功能隨年齡增大而減弱，視覺(jué)是維持老年人平衡功能的重要因素之一。本研究結(jié)果顯示，KOA患者病程、BMI與靜態(tài)平衡指標(biāo)呈正相關(guān)，尤其睜眼靜態(tài)平衡，表明KOA患者靜態(tài)平衡對(duì)視覺(jué)的依賴性較高，病程越長(zhǎng)，BMI越高，靜態(tài)平衡能力越差，存在更高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。研究認(rèn)為，肥胖可明顯加重負(fù)重關(guān)節(jié)所承受的生物機(jī)械負(fù)荷，從而導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛、功能障礙[20]。

KOA患者的主要臨床表現(xiàn)為疼痛和功能障礙，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。已有研究證實(shí)，KOA患者股四頭肌肌力較健康者下降22%～36%[21]，WOMAC量表積分的疼痛、功能障礙等積分與膝關(guān)節(jié)矢狀面屈伸肌群等速峰力矩呈負(fù)相關(guān)[22]。肌力下降引起身體功能障礙，日?；顒?dòng)減少又加重肌力下降，進(jìn)而造成關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降,下肢負(fù)重力線改變，臨床癥狀加重。WOMAC量表主要包括行走、上下樓梯、坐起、進(jìn)出汽車等動(dòng)作，這些功能活動(dòng)以伸肌參與為主。本研究結(jié)果顯示，KOA患者VAS與睜眼靜態(tài)平衡指標(biāo)C.O.P(y)呈正相關(guān)，與Romberg length呈負(fù)相關(guān)；WOMAC量表日常功能積分與閉眼靜態(tài)平衡指標(biāo)C.O.P(y)呈正相關(guān)。C.O.P(y)分布可能與負(fù)責(zé)膝關(guān)節(jié)矢狀面穩(wěn)定性的股四頭肌等伸肌肌力下降有關(guān)，其對(duì)站立、行走和日常活動(dòng)功能至關(guān)重要。KOA患者靜態(tài)平衡越差，則患者的疼痛、功能受限越明顯，可能與矢狀面的伸肌肌力降低有關(guān)；視覺(jué)越差者靜態(tài)平衡能力降低，關(guān)節(jié)疼痛越重。下肢肌力減弱、本體感覺(jué)減退等均為影響機(jī)體穩(wěn)定性的主要因素。隨著病情進(jìn)展和功能受限，膝關(guān)節(jié)腔及關(guān)節(jié)周圍組織感受器數(shù)量減少，導(dǎo)致患者膝關(guān)節(jié)本體感覺(jué)減退，影響患者機(jī)體平衡[23]。已有研究認(rèn)為，與同年齡段健康組相比，KOA患者靜態(tài)姿勢(shì)側(cè)向和前后向擺動(dòng)增加，而膝關(guān)節(jié)疼痛的嚴(yán)重程度可能是其中原因之一[21]。

綜上所述，KOA患者病程、BMI、疼痛程度、日常功能活動(dòng)能力與靜態(tài)平衡指標(biāo)有關(guān)，患者靜態(tài)平衡能力對(duì)視覺(jué)的依賴較大，存在較高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。這可能由于KOA患者伸肌肌力降低、視力減弱、本體感覺(jué)受損、神經(jīng)肌肉控制能力下降等原因所致，其深層機(jī)制有待于進(jìn)一步探討，可從擴(kuò)大樣本、排除前庭功能影響等方面開(kāi)展后續(xù)研究。

作者貢獻(xiàn)：王曉玲進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，進(jìn)行結(jié)果的分析與解釋，撰寫(xiě)論文及論文修訂，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理；王曉玲、陳峰進(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析；陳峰負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校；王勇、鐘彩虹進(jìn)行數(shù)據(jù)收集；鄧杏蘭、謝榮福進(jìn)行數(shù)據(jù)整理；王曉玲、劉巧靈進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。

本文無(wú)利益沖突。

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(本文編輯：吳立波)

Associated Factors of Static Balance Ability in Patients with Knee Osteoarthritis

WANGXiao-ling1,2,3*,CHENFeng4,5*,WANGYong4,5,ZHONGCai-hong4,5,DENGXing-lan1,LIUQiao-ling1,XIERong-fu1

1.SchoolofRehabilitationMedicine,FujianUniversityofTraditionalChineseMedicine,Fuzhou350122,China2.FujianProvincialInstituteofRehabilitationIndustry,Fuzhou350122,China3.FujianKeyLaboratoryofRehabilitationTechnology,Fuzhou350122,China4.FujianSportsScienceResearchInstitute,Fuzhou350003,China5.KeyLaboratoryofMotorFunctionAssessment，GeneralAdministrationofSportofChina,Fuzhou350003,China

*Correspondingauthors：WANGXiao-Ling，Associateprofessor；E-mail：535286728@qq.com

CHENFeng，Researcher；E-mail：cncf666@126.com

Objective To investigate the correlation of course of knee osteoarthritis(KOA),body mass index(BMI),degree of pain,scores of Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index(WOMAC) with the static balance ability in patients with KOA.Methods From January to October 2016,50 participants were recruited for this study,including KOA community residents and KOA outpatients of the Third People′s Hospital Affiliated to Fujian University of Traditional Chinese Medicine.The status of knee pain was assessed by Visual Analogue Scale(VAS),knee joint function was assessed by WOMAC,and static balance ability in both eyes-open and eyes-closed conditions was assessed by Pro-Kin 254P system.Results The course of KOA was found to be positively correlated with the values of balance parameters of SD of ap，SD of la，AS of ap，AS of la，Area，Length in eyes-open condition(P<0.05).BMI was positively associated with the values of static balance parameters of the SD of la，Area under eyes-closed condition(P<0.05).VAS scores were positively correlated with the static balance parameter of C.O.P(y)(P<0.05),but negatively correlated with Romberg length(P<0.05) under eyes-open condition.There was a positive correlation between static balance parameter of C.O.P(y) and WOMAC function subscale scores under eyes-closed condition(P<0.05).Conclusion The poor static balance ability in KOA patients is associated with prolonged course of KOA,increased BMI and pain,reduced function ability,and the patient′s static balance ability has a greater reliance on vision.

Osteoarthritis,knee；Postural balance；Body mass index；Arthralgia；Knee joint function

福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2016J01383)；福建省2016年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201610393028)；福建中醫(yī)藥大學(xué)2014年重點(diǎn)學(xué)科專項(xiàng)校管課題(X2014075-學(xué)科)；2014年福建省公益類科研院所自主選題研究項(xiàng)目(2014R1030-2)

R 684.3

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.06.y13

2016-12-14；

2017-05-09)

1.350122福建省福州市，福建中醫(yī)藥大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院

2.350122福建省福州市，福建省康復(fù)產(chǎn)業(yè)研究院

3.350122福建省福州市，福建省康復(fù)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

4.350003福建省福州市，福建省體育科學(xué)研究所

5.350003福建省福州市，國(guó)家體育總局運(yùn)動(dòng)機(jī)能評(píng)定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

*通信作者： 王曉玲，副教授；E-mail：535286728@qq.com

陳峰，研究員；E-mail：cncf666@126.com