膝骨關(guān)節(jié)炎患者本體感覺的影響因素分析

盧巖巖 許學(xué)猛 劉文剛 趙傳喜 杜建平 陳國材 邱博凡 鄭乙

1廣州中醫(yī)藥大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院（廣州 510095）；2廣東省第二中醫(yī)院（廣州 510095）

膝骨關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）是中老年人常見病、多發(fā)?。?］。該病以疼痛、僵硬、功能障礙等為主要特點，后期致殘率高，嚴重影響了患者的生存質(zhì)量［2-4］。KOA患者多存在膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降，隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)本體感覺對于維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用，且KOA患者多存在不同程度的本體感覺減退［5］。同時，膝關(guān)節(jié)肌力下降、肥胖、疼痛、功能障礙亦是KOA進展的重要因素［6-7］。但目前國內(nèi)外關(guān)于KOA本體感覺與其他因素的相關(guān)性研究較少。探究KOA本體感覺的相關(guān)影響因素，制定相應(yīng)的康復(fù)鍛煉計劃，對于加強膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，延緩KOA進展至關(guān)重要。PK254動靜態(tài)平衡儀是一種可以綜合評估、訓(xùn)練患者平衡能力和本體感覺的專業(yè)儀器，在神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，但在骨科領(lǐng)域，國內(nèi)外研究多限于脊髓損傷、踝關(guān)節(jié)的本體感覺評估等方面，極少涉及膝關(guān)節(jié)的評估。本研究擬首次運用該儀器，聯(lián)合等速肌力訓(xùn)練儀，著重探究KOA本體感覺與肌力、體質(zhì)指數(shù)（body mass index，BMI）、疼痛、功能的相關(guān)性，為制訂完善的KOA康復(fù)治療方案提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象選取2017年11月至2018年3月就診于廣東省第二中醫(yī)院骨傷科門診的50例中老年KOA患者，其中男14例，女36例，平均年齡（61.14±8.00）歲，左膝28例，右膝35例。所有患者均簽署知情同意書，并完成各項檢測及評估。

1.1.1 納入標準（1）符合美國風濕病協(xié)會1986年修訂的KOA診斷標準［8］；（2）年齡40 ～ 80歲；（3）疼痛視覺模擬評分（visual analogue score，VAS）≥3分；（4）K?L分級（Kellgren?Lawrence score）≥Ⅱ級。

1.1.2 排除標準（1）既往行下肢外科手術(shù)者；（2）合并扭傷或其他創(chuàng)傷者；（3）同時患有踝和（或）髖關(guān)節(jié)等其他下肢疾病者；（4）伴有類風濕性關(guān)節(jié)炎、痛風性關(guān)節(jié)炎等其他膝關(guān)節(jié)疾病者；（5）伴有中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病者；（6）伴有嚴重的高血壓、糖尿病等內(nèi)科疾病影響下肢平衡功能者；（7）因其他因素不能配合完成檢測及評估者。

1.2 方法

1.2.1 膝關(guān)節(jié)本體感覺評定采用意大利PK254型動靜態(tài)平衡儀對本體感覺進行評估。選用多軸本體感覺評估模塊。平衡板阻力值設(shè)置為“5”，患側(cè)下肢負重值設(shè)置為患者體重的50%，圈數(shù)設(shè)置為“5”。測試時受試者患側(cè)下肢立于平衡板上，膝關(guān)節(jié)伸直，踝關(guān)節(jié)中立位，另一側(cè)下肢立于患側(cè)斜后方。患側(cè)足第二趾與足跟中心連線落于A1A5軸上，足弓最高點落于A3A7軸上。正式測試開始前，受試者先預(yù)試兩次，熟悉控制平衡板及整個測試流程。正式測試時，患者以膝關(guān)節(jié)發(fā)力，帶動踝關(guān)節(jié)，按照系統(tǒng)所示軌跡圖盡量在最短時間、以最優(yōu)路徑，通過足部控制平衡板的傾斜，來描跡軌跡。所有測試均在相同的2名工作人員分別指導(dǎo)下各完成1次，取平均值，每完成1次，需重置平衡板。在測試時，要將發(fā)力點集中在膝關(guān)節(jié)，避免身體其他部位出現(xiàn)代償，影響測試結(jié)果。記錄指標包括：（1）平均軌跡誤差（average trace error，ATE），指受試者實際描跡軌跡與系統(tǒng)給定軌跡相比的誤差大小。ATE越大，表示錯誤率越大，運動控制能力越弱，本體感覺功能越差。（2）平均負重力量差，代表負重力量控制水平，數(shù)值越大表示負重控制能力越弱，本體感覺功能越差。

1.2.2 肌力測試采用美國Biodex system 4 Pro型等速肌力訓(xùn)練儀對肌力進行測試。安裝相對應(yīng)的膝關(guān)節(jié)組件，受試者取坐位，固定軀干及大腿，調(diào)整機器動力軸使對準受試側(cè)膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心。囑受試者分別伸直、屈曲膝關(guān)節(jié)至最大限度，測出其膝關(guān)節(jié)活動范圍，在該范圍內(nèi)進行等速肌力測試。測試前先指導(dǎo)受試者進行2次預(yù)試以熟悉整個測試流程，并完成熱身運動。正式測試時角速度統(tǒng)一設(shè)置為60°，5個循環(huán)為一組，共測試兩組，取其平均值，測試過程中指導(dǎo)患者以最大力量完成屈伸測試。觀察指標：伸、屈肌群峰力矩力矩峰值代表膝關(guān)節(jié)伸屈肌群在完成一次伸屈過程中達到的最大力矩輸出，可以反映受試者的肌力情況，是肌力測試的黃金指標。數(shù)值越大，代表肌力越強。

1.2.3 BMI用來反映個體超重、肥胖情況。計算公式為BMI=體質(zhì)量（kg）/身高的平方（m2），BMI≥ 24 kg/m2，表示超重；BMI≥ 28 kg/m2，表示肥胖。指數(shù)越高，代表超重、肥胖程度越嚴重。

1.2.4 VAS評分反應(yīng)患者疼痛程度的指標，共有從“1”到“10”10個刻度，評分越高，表示疼痛越嚴重。

1.2.5 骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)（western ontario and mc?Master universities osteoarthritis index，WOMAC指數(shù)）反應(yīng)患者膝關(guān)節(jié)功能的評分。共包括疼痛、僵硬以及功能3方面情況，評分越高代表膝關(guān)節(jié)功能越差。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法計量資料采用均數(shù)±標準差表示，對ATE、平均負重力量差與伸屈肌群峰力矩、BMI、VAS、WOMAC指數(shù)進行Pearson相關(guān)性分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SPSS20.0軟件，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 KOA患者本體感覺與膝關(guān)節(jié)伸、屈肌群峰力矩的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，ATE為（15.50±8.10），平均負重力量差為（0.8±0.47），伸肌群峰力矩（N?M）為（71.18±9.00），屈肌群峰力矩（N?M）為（37.12±3.70）。KOA患者ATE與膝關(guān)節(jié)伸肌群峰力矩、屈肌群峰力矩均呈負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r分別為-0.542和-0.493，P＜0.05；KOA患者平均力量差與膝關(guān)節(jié)伸肌群峰力矩、屈肌群峰力矩無明顯相關(guān)性（P＞0.05）。見表1。

表1 KOA患者膝關(guān)節(jié)本體感覺與肌力的相關(guān)性Tab.1 Correlation between proprioception and muscle strength in patients with KOA r值

2.2 KOA患者本體感覺與BMI、疼痛的相關(guān)性結(jié)果顯示，BMI為（25.05± 1.05）kg/m2，VAS評分為4.91±1.38。KOA患者ATE與BMI、VAS評分均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r分別為0.517和0.51，P＜0.05。KOA患者平均力量差與BMI呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r為0.496，P＜0.05；與VAS無明顯相關(guān)性（P＞0.05）。見表2。

表2 KOA患者膝關(guān)節(jié)本體感覺與BMI、疼痛的相關(guān)性Tab.2 Correlation between proprioception and BMI，VAS score in patients with KOAr值

2.3 KOA患者本體感覺與膝關(guān)節(jié)功能WOMAC指數(shù)的相關(guān)性結(jié)果顯示，WOMAC指數(shù)為（61.00±6.85），WOMAC疼痛指數(shù)為（17.59±2.32），WOMAC僵硬指數(shù)為（4.86±0.89），WOMAC功能指數(shù)為（38.55±5.15）。KOA患者ATE與WOMAC指數(shù)以及WOMAC疼痛、僵硬、功能指數(shù)均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r分別為 0.566、0.525、0.466和 0.466，P＜0.05。KOA患者平均力量差與WOMAC僵硬指數(shù)呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r為0.593，P＜0.05，與WOMAC總指數(shù)以及WOMAC疼痛、功能指數(shù)無明顯相關(guān)性（P＞0.05）。見表3。

表3 KOA患者本體感覺與膝關(guān)節(jié)功能WOMAC指數(shù)的相關(guān)性Tab.3 Correlation between proprioception and WOMAC index in patients with KOA r值

3 討論

目前，KOA康復(fù)是研究熱點，但多集中在緩解疼痛、營養(yǎng)軟骨、加強功能鍛煉等方面，對膝關(guān)節(jié)本體感覺的研究較少。現(xiàn)代研究證實，本體感覺對于維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定，調(diào)控運動姿態(tài)至關(guān)重要。KOA發(fā)生時，本體感受器數(shù)量減少、功能減弱，關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降，跌倒風險增加，進一步加劇了KOA的進程。因此，探究本體感覺的相關(guān)影響因素，有效制定相應(yīng)的康復(fù)計劃，對于防治KOA具有重要意義。本研究創(chuàng)新性地應(yīng)用PK254動靜態(tài)平衡儀，聯(lián)合等速肌力訓(xùn)練儀，探究了KOA本體感覺的相關(guān)影響因素，這在國內(nèi)外尚屬首次。

本研究的結(jié)果顯示，本體感覺不僅與膝關(guān)節(jié)伸肌肌群呈負相關(guān)，與屈肌肌群也存在同樣的關(guān)系，這與VAN等［9］的研究結(jié)果一致，這說明，隨著KOA患者膝關(guān)節(jié)肌力下降，本體感覺水平也出現(xiàn)下降，這可能正是造成膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和平衡能力下降的重要原因。

肥胖也是KOA的重要致病因素之一。BMI值越大，KOA的發(fā)病率越高［10］。本研究結(jié)果顯示，KOA患者本體感覺與BMI呈顯著負相關(guān)。這可能是因為，肥胖加重了KOA患者軟骨、半月板、肌腱等組織的損傷，破壞了膝周的本體感受器。因此，對于肥胖型KOA患者，適當?shù)販p重訓(xùn)練十分有必要。

疼痛是否與KOA本體感覺下降有關(guān)尚無定論。AKSEKI等［11］通過對比髕股關(guān)節(jié)疼痛患者與正常人，發(fā)現(xiàn)前者比后者本體感覺減退。而DE OLIVEIRA等［12］通過對比輕中度KOA患者和正常人，發(fā)現(xiàn)前者疼痛明顯，而本體感覺無明顯差異。本研究結(jié)果顯示，KOA患者ATE與VAS評分呈正相關(guān)，平均負重力量差則與之無相關(guān)性。這可能與長久的疼痛影響了患膝的活動功能，造成患膝肌肉廢用性萎縮，引起本體感受器數(shù)目和反應(yīng)能力下降有關(guān)；而代表負重感覺的平均負重力量差與代表淺感覺的疼痛相關(guān)性不大。

CHEN等［13］認為，KOA患者本體感覺減退是造成膝關(guān)節(jié)功能障礙的重要原因。本研究結(jié)果顯示，ATE與WOMAC指數(shù)各項評分均呈正相關(guān)，可能是因為本體感受器受損，神經(jīng)肌肉電生理活動減弱，長此以往，造成了膝關(guān)節(jié)功能下降。平均負重力量差與WOMAC僵硬指數(shù)呈正相關(guān)，與WOMAC其他各項指數(shù)無明顯相關(guān)性。分析其原因可能為，負重感覺作為本體感覺的一種，其本身與疼痛、功能指數(shù)之間無明顯的交互作用。

綜上所述，本體感覺與肌力、BMI、疼痛、功能均密切相關(guān)，其在維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定及動靜態(tài)平衡方面發(fā)揮了重要的作用。因此，在防治KOA過程中，應(yīng)得到足夠的重視。同時，本研究也存在不足之處：（1）平衡訓(xùn)練儀雖能在實際操作過程中盡量避免身體其他部位的代償，但仍不可避免誤差；（2）本研究樣本量偏少，未來仍需要大樣本病例研究；（3）如何制訂本體感覺的針對性訓(xùn)練也值得進一步深入思考。