老年膝骨關(guān)節(jié)炎患者感覺統(tǒng)合功能特征的臨床觀察

沈波，徐國會，段林茹，章莉莉，董心，鄭潔皎，權(quán)宏磊，朱穎慧

1.上海市靜安區(qū)石門二路街道社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，上海 200040；2.復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，上海 200040；3.上海中醫(yī)藥大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，上海 201203

膝骨關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）為慢性退行性骨關(guān)節(jié)疾病，40 歲以上人群中KOA 總患病率為28.7%［1］。我國KOA 的患病率為8.1%，60 歲以上人群的患病率為50%，70 歲以上人群的患病率為80%［2］。老年KOA 患者的本體感覺、視覺、前庭功能逐漸下降，出現(xiàn)姿勢控制異常。本文分析影響KOA患者感覺功能的變化特征，為KOA 患者的康復(fù)干預(yù)提供方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年5月—2021年3月在華東醫(yī)院收治單側(cè)KOA 老年患者（KOA，n＝45）和體檢的健康老年人（對照組，n＝45）。KOA 組中男18 例，女27 例；年齡63～89 歲，平均年齡（72.2 ±8.1）歲；體質(zhì)量58～83 kg，平均體質(zhì)量（65.45 ±9.12） kg，體質(zhì)量指數(shù)（24.45 ±3.24） kg/m2。對照組中男21 例，女24例；年齡61～85 歲，平均年齡（71.1 ±7.8）歲；體質(zhì)量55～78 kg，平均體質(zhì)量（63.45 ±7.35）kg，體質(zhì)量指數(shù)（22.65 ±2.91） kg/m2。2 組受試對象在年齡、性別和體質(zhì)量指數(shù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究經(jīng)華東醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

KOA 患者納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡≥60 歲；（2）符合膝骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)的單膝KOA 者［3］；KellgrenⅠ～Ⅱ級，7 d 內(nèi)平均疼痛程度3～6 分；（3）病程1～15年；（4）簽訂知情同意書。符合以上全部標(biāo)準(zhǔn)的納入本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）較為嚴(yán)重的膝內(nèi)翻或外翻畸形；4 個(gè)月內(nèi)有軟骨保護(hù)劑及關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射；（2）感染性疼痛，惡性或自身免疫性疾?。唬?）腰椎病以及痛風(fēng)引起的關(guān)節(jié)疼痛者；（4）足踝部炎癥、疼痛等；（5）有嚴(yán)重心、腦、肝、腎及消化系統(tǒng)疾病者，精神異常，血小板減少等。具有上述任1 標(biāo)準(zhǔn)者的患者不納入本研究。

健康老年人納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）全身無明顯畸形，骨與關(guān)節(jié)基本正常；（2）神經(jīng)系統(tǒng)基本正常，無偏癱，老年人無癡呆，或者其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病等；（3）心臟的基本功能正常，血壓、血糖在正常參考值范圍等；（4）無明顯的肺功能下降或者不全，包括慢性的肺部疾病等；（5）無肝硬化、腎臟疾病及惡性腫瘤等。符合以上全部標(biāo)準(zhǔn)的納入本研究。

1.3 方法

受試者預(yù)約登記，環(huán)境安靜，自然站立平板上，穿鞋大小合適，以安全帶保護(hù)，超出重量者適當(dāng)限制安全帶，患者足部位置需要精準(zhǔn)矯正和調(diào)整。測試前給受試者指導(dǎo)及合理的解釋。采用動態(tài)姿勢平衡儀（美國Balance Manager）評估人體平衡功能。通過改變支撐面的穩(wěn)定性、視覺屏蔽及視覺擾動，在6 種不同的條件下，評估本體感覺、視覺和前庭覺對平衡功能的影響。根據(jù)人體重心（center of gravity，COG）的位置及擺動幅度，并得出綜合平衡功能指數(shù)。操作步驟：睜眼安靜支撐面穩(wěn)定站立10 s，休息10 s，閉眼安靜支撐面穩(wěn)定站立10 s，休息10 s，視覺擾動支撐面穩(wěn)定站立10 s，休息10 s，睜眼安靜支撐面不穩(wěn)定站立10 s，休息10 s，閉眼安靜支撐面不穩(wěn)定站立10 s，休息10 s，視覺擾動支撐面不穩(wěn)定站立10 s，休息10 s 等6 個(gè)條件。

1.4 觀察指標(biāo)與方法

（1）平衡分值＝［（12.5° －前后最大擺動角度和最小擺動角度的差值） ÷12.5°］×100，12.5°為前后方向重心的理想擺動角度極限值（向前8.5°和向后4°）。（2）綜合平衡分值，6 種條件平衡分?jǐn)?shù)的加權(quán)值，前2 個(gè)條件（3 次測試的平均分）的權(quán)重均為1/14，其他4 個(gè)條件（3 次測試的分?jǐn)?shù)平均分）的權(quán)重均為3/14。分?jǐn)?shù)范圍0～100 分，越高的值表示越好的穩(wěn)定性。（3）平衡策略分值＝［（11.34 kg － 前后最大剪切力與最小剪切力的差值） ÷ 11.34 kg］× 100，11.34 kg為前后理想最大剪切力與最小剪切力的差值，分值0～100 分，分值越高表示應(yīng)用踝策略的可能性越大，分值越低表示應(yīng)用髖策略的可能性越大。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所得數(shù)據(jù)采用SPSS 24.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)與方差齊性檢驗(yàn)后，正態(tài)分布且方差齊性的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，2 組間比較行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分率表示，采用χ2檢驗(yàn)或費(fèi)舍爾檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 感覺統(tǒng)合功能評估（SOT）比較

KOA 組平衡功能綜合評分明顯低于對照組（P＜0.05），表明KOA 患者平衡功能信息輸入系統(tǒng)、中樞整合能力、運(yùn)動輸出能力有不同程度的降低，姿勢控制能力下降。感覺統(tǒng)合變化特征在條件3～6 平衡測試條件下，平衡功能及平衡策略發(fā)生顯著變化，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；在條件4～5 平衡測試條件下，平衡功能得分進(jìn)一步下降，說明前庭、視覺及本體感覺輸入減少，進(jìn)一步影響平衡功能；在條件3 及條件6 測試下，KOA 與對照組SOT 出現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異，說明與視覺屏蔽相比，視覺干擾對平衡功能的干擾效應(yīng)更大。隨著感覺信息輸入的減少，平衡功能下降，踝策略得分下降，踝策略逐漸過渡為髖策略或邁步策略，以維持機(jī)體平衡。見表1。

表1 感覺統(tǒng)合變化特征（±s，分）

表1 感覺統(tǒng)合變化特征（±s，分）

注：與對照組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01。

分組 條件 平衡得分 平衡策略KOA 組 1 91.76 ±3.63 94.42 ±1.29 2 90.38 ±2.56 92.78 ±1.95 3 86.89 ±5.75△ 90.56 ±4.61△65.04 ±17.93△ 80.27 ±9.75△5 39.73 ±21.82△ 68.29 ±12.49△6 34.18 ±26.57△ 67.33 ±11.75△△綜合平衡分值 61.69 ±11.15△對照組 1 94.56 ±2.01 96.42 ±1.20 2 94.18 ±2.52 94.78 ±1.95 3 93.89 ±5.71 90.56 ±4.69 4 75.04 ±15.98 85.27 ±9.74 5 59.33 ±22.12 84.29 ±11.55 6 54.23 ±23.45 77.33 ±10.22綜合平衡分值 71.67 ±16.45 4

2.2 感官障礙模式構(gòu)成比比較

與對照組比較，KOA 組患者感覺缺陷模式以前庭功能障礙為明顯，其次是視覺損害及本體感覺損害模式，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 感官障礙模式構(gòu)成比比較

3 討論

人類直立行走，導(dǎo)致軀體重心處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需要感覺器官進(jìn)行空間位置定向，從而適時(shí)調(diào)整人體姿勢。因此，依賴于本體感覺、前庭感覺及視覺等綜合信息，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)整合下，從而產(chǎn)生運(yùn)動反應(yīng)［4］，使人體處于平衡狀態(tài)。

KOA 為慢性退行性骨關(guān)節(jié)疾病，動態(tài)負(fù)荷、應(yīng)力集中等與KOA 疾病密切相關(guān)［1，5］，從而導(dǎo)致軟骨損傷等一系列病理變化已被廣泛關(guān)注［5-6］。膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定不但依賴其骨性結(jié)構(gòu)，更依賴于軟組織平衡［1，5］。近年來，KOA 的平衡功能逐漸受到關(guān)注，平衡功能下降可導(dǎo)致關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降，產(chǎn)生力學(xué)與生物學(xué)環(huán)境的惡性循環(huán)。平衡功能下降是KOA 病程進(jìn)展的重要因素［1，5，7］。本研究結(jié)果顯示，在平衡功能評測中，條件1及條件2 下，2 組平衡功能變化不明顯，說明3 種感覺輸入共同維護(hù)機(jī)體平衡，保持姿勢穩(wěn)定。對照組平衡綜合分值明顯優(yōu)于KOA 組，KOA 組在條件3～6 下綜合分值均較對照組降低。

姿勢控制系統(tǒng)利用4 種不同的運(yùn)動策略維持平衡，包括踝策略、髖策略、踝髖混合策略以及邁步策略。外界干擾逐漸增強(qiáng)時(shí)，姿勢調(diào)節(jié)由踝策略逐漸過渡到踝髖混合策略，表明髖策略是在踝策略的基礎(chǔ)上促進(jìn)身體產(chǎn)生由下到上的連續(xù)姿勢調(diào)節(jié)［8］。本研究顯示，在條件1～6下，KOA 患者姿勢控制逐漸從踝策略向髖踝混合策略及邁步策略轉(zhuǎn)化，從而維持軀體平衡。

平衡是一項(xiàng)復(fù)雜的感覺運(yùn)動功能。在維持平衡功能的感覺系統(tǒng)中，視覺是影響增齡老人平衡功能的主要因素，前庭功能次之，其后是本體感覺功能。平衡控制系統(tǒng)依賴于每個(gè)感官輸入的權(quán)重并非固定不變。不同的任務(wù)及環(huán)境干擾下，不同平衡感覺系統(tǒng)的權(quán)重會發(fā)生變化。

膝關(guān)節(jié)周圍的肌梭和腱器官等是負(fù)責(zé)本體感覺傳入的主要結(jié)構(gòu)［9］，膝關(guān)節(jié)退行性改變減弱了膝關(guān)節(jié)本體感覺功能［10］，因而導(dǎo)致KOA 患者姿勢控制障礙［11］認(rèn)為，降低膝關(guān)節(jié)局部及全身的炎癥反應(yīng)、緩解疼痛，增強(qiáng)本體感覺輸入，維持關(guān)節(jié)力學(xué)平衡起著重要作用。隨著年齡增長，視覺對于維持人體平衡和穩(wěn)定占主要作用。增齡導(dǎo)致老年人更依賴視覺來控制姿勢平衡［13］。在閉眼情況下，由于視覺輸入減弱導(dǎo)致重心搖擺增加，KOA 患者重心搖擺幅度增大，嚴(yán)重者可能影響姿勢穩(wěn)定性［14］。

增齡導(dǎo)致前庭功能明顯下降，同時(shí)合并視覺或本體感覺減弱時(shí)，姿勢穩(wěn)定性顯著下降，并可能導(dǎo)致跌倒的發(fā)生［4］。與年齡相關(guān)的皮層萎縮主要發(fā)生在額葉皮層，這種結(jié)構(gòu)改變將引起額葉功能障礙，進(jìn)而導(dǎo)致精細(xì)運(yùn)動控制能力下降和運(yùn)動速度減慢［15-16］，姿勢控制能力下降。

本研究發(fā)現(xiàn)KOA 患者視覺、前庭功能、本體感覺不同程度下降且相互作用，其中視覺與前庭功能下降較為突出。前庭功能受年齡的影響較大，視覺的可訓(xùn)練因素較低，因此在針對老年人的各種平衡訓(xùn)練中，應(yīng)加強(qiáng)老年人前庭功能的訓(xùn)練［17］。在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，需重視KOA 患者平衡功能重建，融入前庭康復(fù)的內(nèi)容。今后需要進(jìn)一步增大樣本量，構(gòu)建3 種感覺輸入的平衡預(yù)測和分析模型，為KOA 患者平衡功能康復(fù)建立數(shù)據(jù)平臺。