基于鏡像神經元理論的動作觀察療法對膝骨性關節炎的療效探究

王廣，權莉，林麗君

骨關節炎是一種關節慢性退行性疾病，好發于負重大、活動多的關節，以膝關節受累最多，研究顯示大約有1/3的中老年人存在著不同程度的膝關節骨性關節炎(knee osteoarthritis，KOA)[1-2]。疼痛、關節僵硬變形、功能衰退和肌肉無力是KOA的最常見臨床癥狀，嚴重影響患者運動功能的同時，給患者日常生活帶來很大困擾[3]。動作觀察療法(action observation treatment，AOT)是通過讓患者觀看，想象某些動作，再盡最大努力模仿相應動作，進而達到治療目的的一種治療方法[4]。迄今為止，AOT已被用于多種中樞神經系統疾病、急慢性疼痛、髖關節和膝關節置換術后的康復之中，發現AOT可有效改善運動功能，緩解疼痛[5-8]。目前沒有研究觀察AOT對KOA患者疼痛和運動功能的治療作用，本研究將通過臨床隨機對照研究旨在探討AOT對KOA患者的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年9月～2020年12月在我院康復科就診的60例KOA患者參與研究。入選標準：根據《骨關節炎診斷及治療指南》明確診斷為膝骨性關節炎[9]；膝關節影像學提示存在軟骨損傷；Kellgren-Lawrence(K-L)分級Ⅱ-Ⅲ級；年齡≥45歲。排除標準：存在其他因素導致膝關節疾病；既往膝關節手術史；伴有嚴重的全身性、遺傳性或代謝性疾病，影響訓練者；在治療期間服用鎮痛藥物者。參與本研究的全部患者均已簽署知情同意書，且已獲我院倫理委員會批準通過。采用隨機數字表法，按患者就診順序，將60例KOA患者隨機分為觀察組和對照組，2組患者一般資料比較差異無統計學意義，見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法 2組患者在多位經驗豐富的康復治療師的指導下接受相同的常規運動治療，包括關節活動度訓練、肌力訓練、站坐轉換訓練等，每日1次，每次30min，每周5次，共12周。觀察組在每次常規運動治療的基礎上，額外接受每日30 min的AOT治療。AOT治療：在治療期間，AOT組的患者被要求觀看視頻片段，視頻包含了KOA患者在完成這些任務時通常會有困難的動作，如在地面行走，上下樓梯，坐到站等。每個動作均由同一位專業模特進行，分別從不同平面(前、后、側)進行記錄，并且分別拍攝左下肢和右下肢的動作以供左側或右側KOA患者觀看，同時對所有動作要領予以配音解說，對膝關節動作予以放大特寫并進行慢動作播放，觀看視頻共10 min。在觀看視頻時，囑患者集中注意力仔細觀察視頻動作及內容，不可跟著視頻進行訓練。在患者觀看視頻期間由一位經驗豐富的治療師在不影響患者的情況下觀察患者的注意力是否集中，如果患者出現注意力不集中等情況應立即提醒患者。待觀看時間結束后，患者在同一位治療師指導下進行與視頻內容一致的膝關節主動活動及步行訓練等，共20 min。對于某些患者不能完全模仿某項動作，在治療師的指導下，盡其最大可能完成能完成的部分。對照組患者觀看相同時長的幾何圖形后進行相同動作的訓練[10]。除常規運動治療和AOT治療外，所有患者均遵循經驗豐富的骨科或康復科醫師的指導下進行除止痛藥物外的對癥藥物治療和家庭訓練。

1.3 評定標準 治療前及治療12周后對2組患者進行以下評定：①視覺模擬評分量表(visual analogue scale，VAS) ：用1～10分來表示患者不同程度的疼痛，分值越高，疼痛越難以忍受。②西安大略與麥克馬斯特大學骨關節炎指數 (western ontario and mcmaster university osteoarthritis index，WOMAC)[11]：包含疼痛(5項)、僵硬(2項)和關節功能(17項)，每項按嚴重程度分為 0 分：無；1 分：輕微；2 分：中等；3 分：重度；4 分：很重。

2 結果

治療前2組VAS、WOMAC各項評分及總分比較差異均無統計學意義。治療12周后，2組VAS、WOMAC各項評分及總分均顯著低于治療前(均P<0.05)，且觀察組VAS評分及WOMAC中疼痛、關節功能、總分均明顯低于對照組(均P<0.05)，2組WOMAC中僵硬評分比較差異無統計學意義，見表2，3。

表2 2組患者治療前后VAS評分比較 分，

表3 2組患者治療前后WOMAC評分比較 分，

3 討論

鏡像神經元系統是由人腦內的代表“觀察—執行匹配機制”的特殊神經元組成，越來越多的研究發現從觀察動作和執行運動的過程中，鏡像神經元系統都處于活躍狀態，其核心特征是既可以在執行動作時被激活，也可在觀察動作時被激活[12-14]。AOT是基于鏡像神經元理論發展來的一種神經生理學療法，通過反復地觀察并執行相同的動作，利用視覺和本體感覺反饋多次激活相同的大腦區域，從而促進支配該動作的大腦皮質重塑，在皮質水平引起神經可塑性改變[15]。目前AOT多被用于改善神經系統疾病和肌肉骨骼疾病患者的運動功能。有學者發現AOT能夠引起與運動相關的大腦皮質的激活，提高運動皮層興奮性，增加皮質可塑性，最終促使大腦功能重組[16-18]。在針對腦卒中患者的研究中還發現AOT能增強運動記憶，提高運動學習能力[19]。既往研究同樣發現即使患者不能完全一樣的模仿完成這些動作，長期的觀察和盡可能的模仿同樣有助于提高患者的相應功能[19-20]。

近年來AOT也被用于改善各類急慢性疼痛，研究表明AOT可有效降低肩頸部慢性疼痛、截肢患者幻肢痛及膝關節置換術后膝部疼痛[7, 21-22]。Volz等[23]通過對正常人的研究進一步發現AOT可引起疼痛和運動皮層興奮性的改變，在AOT治療后，參與者的疼痛閾值的顯著增加的同時皮質靜息期也有明顯縮短，運動皮層內皮質靜息期的改變與疼痛減輕有關。Volz等[23]認為AOT可能通過運動皮層的皮質丘腦網絡和神經元可塑性的變化來調節疼痛，此外觀看視頻也從一定程度上轉移了患者對于疼痛的注意力。

KOA是中老年人最常見的慢性病之一，到目前為止，KOA的發病機制尚不明確，目前并未發現可完全治愈KOA的方法，現階段的治療主要用于緩解疼痛、延緩KOA發展、提高患者運動功能。本研究發現在常規運動治療中增加AOT可顯著降低KOA患者的疼痛，提高運動功能，與之前Park等[22]和Bellelli等[5]AOT針對骨科患者的研究結果相一致，與Jorge等[21]的研究結果略有不同。Park等[22]通過研究發現AOT結合常規物理治療可使全膝關節置換術患者的WOMAC中疼痛，僵硬和關節功能評分得到更顯著降低[22]。Bellelli等[5]和Jorge等[24]先后發現在常規運動治療的基礎上，AOT可更有效改善骨科手術后患者的恢復，提高其運動功能。與本研究結果不同的是，Jorge等[24]并未發現2組患者VAS評分之間的差異。其原因可能在于兩項研究中AOT治療的持續時間和強度不同，在本研究中單次AOT治療持續時間和AOT治療總時長均長于Jorge等[24]的研究，長時間的AOT治療可能引起了更明顯的變化，這可能解釋了我們與Jorge等[24]結果的略微差異。

筆者認為AOT一方面通過鏡像神經元系統影響大腦可塑性；另一方面通過讓患者觀察、想象、模仿生活中的膝關節活動，減輕了患者對這類運動的恐懼，提高患者對這些動作的熟悉程度，增強相應的運動記憶，進而達到了緩解疼痛，改善膝關節功能的目的。值得強調的是雖然AOT操作起來較為簡單，但其易受到治療環境的影響，在實際操作中應在一個安靜的環境中進行。同時本研究還存在些許不足，首先本研究主要采用偏向主觀化的量表對患者進行評估，缺乏相應的影像學和神經生理學檢查，在機制上沒有進行更深入的研究，且缺乏治療后的相關隨訪。

綜上所述，本研究發現AOT結合運動訓練可顯著降低膝骨性關節炎患者的疼痛，改善膝關節功能，AOT可能是KOA治療的新方向。關于AOT對KOA患者治療的確切機制和最佳治療參數還需進一步探討和研究。