奧塔戈運動對關節置換術患者跌倒干預效果的Meta 分析

孔翎宇 朱新蕊 王立端 張雯 李千千 賈凡 王巍

骨性關節炎是一種以關節軟骨退行性改變、軟骨面損傷和骨質增生為主要特征的慢性關節疾病，下肢骨性關節炎的出現會嚴重影響中老年患者的生活質量和運動功能[1-4]。關節置換術（total joint arthroplasty，TJA）是目前臨床治療嚴重骨性關節炎最常使用且最有效的方法之一，可以減輕患者疼痛，提高其關節功能與生活質量[5-8]。但TJA 術后可能會引發關節不穩、關節僵硬等并發癥[9]，使TJA 患者無法安全且主動地參與日常生活，最終造成生理儲備下降和意外事件發生風險上升的惡性循環。跌倒恐懼（fear of falling，FOF）特指人體在活動時因害怕跌倒而造成的活動信心減退和跌倒效能下降的一種異常心理狀態，主要由平衡障礙、肌肉無力和缺少社交行為導致，約有42.2%的TJA 患者在術后的首次活動時出現嚴重的FOF[10-13]。FOF 還會增加日常活動跌倒的風險，TJA 術后5 年，患者發生的跌倒風險會從26.2%逐漸增加至30.8%[14-15]。尋找合適的干預措施以消除TJA 患者的FOF 是當前的研究熱點，雖然已有學者論證各類干預方法對關節置換術后患者跌倒效能的提升效果，但考慮到功能恢復是一項漫長的任務，傳統的干預方式已經無法滿足患者需求，應尋找一種系統且有效的干預措施[16-17]。

奧塔戈運動（otago exercise program, OEP）是由新西蘭奧塔戈醫學院的Campbell 等人設計而成。不同于常規的單一鍛煉項目，OEP 是一種多模式訓練，內容主要由兩部分組成，第一部分重點強化肌力與平衡力，第二部分則通過日常步行的模擬訓練提高受試者運動水平。訓練手冊中對每個訓練動作均有規范化指導，且對運動時間、強度和頻率有明確要求，相較于傳統訓練更利于普及[18]。既往研究證實，OEP 是一種低成本且非常有效的預防人體跌倒的干預手段，可以消除老年人的FOF，增強社區老年人參與戶外活動的信心與運動依從性，降低運動時的跌倒風險[19]。OEP 同樣可以有效提高腦卒中患者跌倒效能與平衡功能，改善日常生活活動能力和生活質量[20]。整體來看，雖然OEP 的設計初衷是預防社區老年人跌倒，但應用于同樣存在高跌倒風險的人群也可取得積極效果。由于TJA 患者存在較高的跌倒風險，近年來有大量研究人員設計更多試驗探究 OEP 對TJA 患者跌倒效能、平衡能力、關節功能和日常生活活動能力的影響，但受單項研究的樣本量限制[21]，OEP 對TJA 患者術后跌倒的干預效果仍需循證醫學層面的論證。本研究對現階段已經發表的OEP 應于TJA 患者的隨機對照試驗（randomized controlled trials，RCTs）進行分析與評價，明確 OEP干預效果，為加速TJA 患者的康復提供更多參考。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索策略

運用計算機檢索中國知網、萬方數據庫、維普數據庫和中國生物醫學文獻數據庫等中文數據庫，以及PubMed、Cochrane Library、Web of Science、Embase 等英文數據庫。檢索方式為主題詞與自由詞結合。中文檢索詞為奧塔戈、奧塔戈運動、奧塔戈運動、關節置換、骨關節炎等；英文檢索詞為Otago exercise、Otago exercise program、arthroplasty、joint replacement、osteoarthritis 等。檢索時限設定為建庫至2022 年4 月1 日，同時追溯納入文獻的參考文獻，并通過搜索引擎檢索互聯網上的相關文獻和灰色文獻擴大檢索范圍，以確保檢索的完整性。

1.2 文獻篩除標準

1.2.1 文獻納入條件 ①研究對象，即將接受或已經接受TJA的患者（之前沒有出現過適應證詞匯），且神志清醒，無任何意識障礙或認知障礙。②研究類型為符合RCTs 設計要求的文章。③干預措施，對照組為常規康復干預，包括下肢肌力訓練、步行訓練；觀察組在常規康復干預的基礎上增添OEP干預。④結局指標，主要指標為跌倒效能，采用改良版跌倒效能量表（Modified Falls Efficacy Scale，MFES）評估。次要指標為平衡功能，采用Berg 平衡量表（Berg Balance Scale, BBS）或簡易平衡評定系統測試量表（mini-Balance Evaluation Systems Test，mini-BESTest）評估。⑤關節功能，采用TJA相關量表評估。⑥日常生活自理能力，采用日常生活活動能力量表（Activity of Daily Living Scale，ADL）或改良Barthel 指數（Modified Barthel Index，MBI）評估。

1.2.2 文獻排除條件 ①重復發表的同一篇文獻；②無法獲取全文的文獻；③數據報告不全且聯系作者未得到回復的文獻。

1.3 文獻篩選和數據提取

由2 名獨立評價人員對所有RCTs 的題目和摘要進行審查和評價，根據文獻納入標準進行討論，達成共識后，最終確定文獻是否納入。如果出現分歧，則與第 3 位評價人員進行討論確定。提取納入文獻的基本資料，包括作者姓名、樣本量、觀察組及對照組的干預措施、干預時點、干預時長與結局指標等。

1.4 文獻質量評價

由2 名獨立評價人員使用Cochrane Hand-book 5.1.0 提供的風險偏倚評估工具對獲取的文獻行偏倚風險評價，評估涵蓋以下內容：①隨機序列的產生方式與患者分組是否隱匿；②參與者和干預者是否實施盲法；③評價者是否實施盲法；④結果數據是否完整；⑤是否選擇性報告研究結果；⑥其他偏倚。評分分為“低度偏倚風險”“不清楚”和“高度偏倚風險”3 個等級。原始研究完全滿足上述標準，提示發生各種偏倚可能最小，為A 級；部分滿足上述質量標準，提示發生偏倚可能性中度，為B 級；如果上述條件完全不滿足，提示發生偏倚的可能性高，為C 級。2 名評價人員在質量評價過程中出現爭議時，第3 位研究員協助參與討論并形成統一意見。

1.5 數據分析方法

通過ReviewManager 5.3 軟件對納入的文獻進行Meta 分析。計量資料采用加權均數差（mean difference, MD）或標準化均數差（standard mean difference, SMD）分析，若文獻使用相同測量工具或計量單位一致則采用MD；若采用不同測量工具則采用SMD。所有研究的效應量以95%置信區間（confidence interval，CI）表示。通過χ2檢驗確定各研究間異質性，當P＞0.1，I2＜50% 時表示異質性可接受，選用固定效應模型；當P＜0.1，I2≥50%時表示異質性過大，選用隨機效應模型，并對異質性來源進行分析，通過亞組分析及敏感性分析等方式減少異質性。

2 結果

2.1 納入文獻的一般情況

初步檢索出170 篇中英文文獻。 剔除重復文獻，經文獻標題和摘要篩選，進一步查找和閱讀全文，根據納入和排除標準，最終納入12 篇 RCTs，其中11 篇中文，1 篇英文。文獻篩選流程及結果見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖

表1 納入文獻的基本特征

圖2 納入文獻的方法學偏倚風險評估

2.2 納入文獻的基本特征

納入文獻的基本特征見表 1。

2.3 納入文獻的質量評價

RCTs 偏倚風險評價結果見圖 2。所有文獻在盲法及分配隱藏上均存在缺失，12 篇 RCTs 質量等級評價結果均為 B 級。

2.4 Meta 分析結果

2.4.1 跌倒效能 共有7 篇文獻[21-24,26-27,30]報道了患者接受干預后的跌倒效能，共納入711 例患者，其中觀察組 355 例，對照組356 例，均使用MFES評價跌倒效能。由于納入文獻的異質性具有統計學意義（P=0.02，I2=59%），故采用隨機效應模型進行分析。分析結果表明，觀察組在提高跌倒效能方面優于對照組（MD=6.44，95%CI：4.23～8.66，Z=5.71），差異有統計學意義（P＜0.00001），見圖3。

圖3 觀察組和對照組患者跌倒效能比較的森林圖

2.4.2 平衡功能 共有4 篇文獻[24,29-31]報道了患者接受干預后的平衡功能，共納入345 例，其中觀察組173 例，對照組172 例，3 篇文獻[28,29,31]使用BBS 評價平衡功能，1 篇文獻[24]使用mini-BESTest評價平衡功能。由于納入文獻的異質性不具有統計學意義（P=0.12，I2=49%），故采用固定效應模型進行分析。分析結果表明觀察組在提高平衡功能方面優于對照組（SMD=0.74，95%CI：0.52～0.96，Z=6.64），差異有統計學意義（P＜0.00001），見圖4。

圖4 觀察組和對照組患者平衡功能比較的森林圖

2.4.3 關節功能 共有7 篇文獻[22,27-32]報道了患者接受干預后的關節功能，共納入772 例，其中 觀察組386 例，對照組386 例，4 篇文獻[22,27-30]采用紐約特種外科醫院膝關節評分評估關節功能，2 篇文獻[31-32]采用Harris 髖關節功能評分評估關節功能，1 篇文獻[29]采用Lysholm 膝關節功能評分評估關節功能。由于納入文獻的異質性具有統計學意義（P＜0.00001，I2=94%），故采用隨機效應模型進行分析；由于評估量表不一致，故采用SMD 進行合并。分析結果表明，觀察組在提高關節功能方面優于對照組（SMD=1.56，95%CI：0.89～2.23，Z=4.58），差異有統計學意義（P＜0.00001），見圖5。

圖5 觀察組和對照組患者關節功能比較的森林圖

2.4.4 日常生活活動能力 共有6 篇文獻[21-22,25,28,30,32]報道了患者接受干預后的日常生活活動能力，共納入600 例，其中觀察組301 例，對照組299 例，其中5 篇文獻[21-22,25,30,32]采用MBI 評估日常生活活動能力，1 篇文獻[28]采用ADL 評估日常生活活動能力。由于納入文獻的異質性具有統計學意義（P＜0.00001，I2=87%），故采用隨機效應模型進行分析；由于評估量表不一致，故采用SMD 進行合并。分析結果表明，觀察組在提高日常生活活動能力方面優于對照組（SMD=0.83，95%CI：0.34～1.33，Z=3.31），差異有統計學意義（P=0.0009），見圖6。

圖6 觀察組和對照組患者日常生活自理能力比較的森林圖

2.4.5 亞組分析 以跌倒效能為指標，按照干預時間進行亞組分析，采用隨機效應模型合并效應量并進行可靠性評價。術前干預共有424 例，其中觀察組211 例，對照組213 例，分析結果表明，觀察組在提高跌倒效能方面優于對照組（MD=4.92，95%CI：3.32～6.53，Z=6.00），差異有統計學意義（P＜0.00001）；術后干預共有287 例，其中觀察組144 例，對照組143 例，分析結果表明，觀察組在提高跌倒效能方面優于對照組（MD=9.34，95%CI：4.57～14.11，Z=3.83），差異同樣具有統計學意義（P=0.0001）。見圖7。

圖7 術前干預與術后干預的亞組比較

2.4.6 敏感性分析 將兩組 TJA 患者的跌倒效能作為研究對象，采用逐一去除其中 1 項后重新合并效應量分析的方法對結果進行敏感性分析。 Meta 分析結果顯示，依次剔除其中 1 項文獻后，跌倒效能的差異均具有統計學意義（P＜0.00001），其中合并效應量為MD，得到的MD 均較為穩定，說明各篇文獻之間的同質性較強且 Meta 分析結果比較穩定，見表2。

表2 OEP 對跌倒效能影響的敏感性分析

3 討論

TJA 患者術后的功能恢復需要一定時間，臨床工作者應對TJA 患者繼續給予指導和持續跟進隨訪工作，以便了解其關節功能和康復效果[33]，同時協助其克服FOF，預防跌倒等惡性事件的發生，最大限度地恢復關節功能，使其盡早回歸正常的社會生活。但近期一項Meta 分析發現，常規康復策略所帶來的臨床干預效果非常有限，無法有效改善TJA患者的預后[34]，仍需要臨床工作者尋找特定的干預方式。OEP 作為一項專門用于預防老年人跌倒的運動項目，其干預效果得到了廣泛認可，一些學者將OEP 用于預防TJA 患者跌倒，并將跌倒效能、平衡能力、關節功能和日常生活活動能力的變化情況作為分析指標。本研究基于以上四個指標，從循證醫學層面為OEP 干預TJA 患者的可靠程度提供更多證據。

3.1 OEP 對TJA 患者跌倒效能的改善效果

跌倒效能強調日常生活中人體避免跌倒的自我感知力，是衡量跌倒風險與FOF 的一種特殊指標[35-36]。跌倒效能高的人群對自身運動時的安全性與穩定性有著更大的把握，FOF 也相應較低。跌倒效能較低的人群則不易控制自身穩定性，有較高的FOF，容易發生跌倒損傷。本研究通過納入7 篇RCTs 評價OEP 對跌倒效能的干預效果，結果顯示與常規康復訓練方法相比，OEP 在提高TJA 患者跌倒效能方面具有優勢。該結果與既往研究發現一致，劉恒等[37]對TJA 患者進行為期1 個月的OEP 干預并于患者出院后的第 2、4 周電話隨訪，發現觀察組相較于對照組，其跌倒效能得到了更為有效的改善。于彤等[38]認為OEP 可能通過增加本體感受器的敏感度，強化人體肌肉運動的分析能力和判斷運動時間的精確度，進而實現跌倒效能的改善。因此科學且系統的OEP 干預，在降低TJA 患者的FOF上存在更多優勢。本研究進一步發現無論是采取OEP 術前干預還是術后干預，均可以有效提高TJA患者的跌倒效能，但亞組比較時存在較高的異質性（I2=66.1%）。考慮到TJA 患者在術后需要一定時間的臥床休息[28]，且TJA 產生一系列的并發癥，如關節疼痛、腫脹、關節功能障礙會使他們無法及時參與治療，此外TJA 術后的禁忌證也會使OEP 的部分干預項目無法正常開展（如“8”字走部分）[26]，而術前干預則不存在此類問題，這可能是亞組比較時異質性的主要來源。此外，有研究證實TJA 患者更容易在術前出現FOF，術后發生FOF 的概率約為44.1%，僅為術前發生FOF 概率的一半[39]，考慮到術前與術后干預均可以有效提高跌倒效能，因此讓TJA 患者術前便接受OEP 干預可能更好地避免FOF的發生，使TJA 患者更多地獲得OEP 干預所帶來的積極影響。

3.2 OEP 對TJA 患者平衡功能的改善效果

平衡功能障礙是TJA 患者的常見問題，由于TJA 會切除關節處的部分韌帶和軟骨，使患者的本體感覺功能和控制能力下降，進而誘發平衡障礙[40]。本研究證實，OEP 相較于常規干預對提高TJA 患者平衡能力的效果更佳。這一發現既往的研究結果一致，李鶯等[36]對 56 例存在平衡障礙的腦卒中患者進行為期 16 周的OEP 干預后發現，觀察組的平衡能力提高程度高于對照組；顧穎等[41]研究同樣發現，存在FOF 的老年人在接受為期24 周的OEP 干預后，BBS 評分較常規訓練的對照組有所提高。但柏敏等[42]發現，為期3 個月的OEP 干預無法提高社區老年人的平衡能力，與本研究的結果存在一定出入。一方面，本研究評估平衡功能納入的4 篇RCTs 均為術后干預，2 篇干預時間為6 個月，2 篇干預時間為3個月，干預時間長短不同可能是造成結果不一致的原因之一。另一方面，兩項研究評估的人群不同，TJA 患者和社區老年人在健康情況上存在差異，因此獲得OEP 干預效果的速度不一致，這可能也是導致結果差異的原因之一。Ng 等[43]進行文獻回顧后發現，TJA 術后3 個月是患者康復的關鍵時期，且患者的生活質量和功能結局在術后6 個月時改善最大。因此總體來看，為提高TJA 患者的平衡功能，TJA 術后采取OEP 干預的時長應至少達到3 個月。

3.3 OEP 對TJA 患者關節功能的改善效果

關節功能評估通常包含活動功能、肌肉力量、疼痛、穩定性、活動度以及屈曲畸形等多個維度指標。本研究證實，OEP 相較于常規干預對提高TJA患者關節功能的效果更佳。這一結果與既往研究發現一致，Mat 等[44]研究發現，骨性關節炎患者接受OEP 干預后，關節的病理性改變得到充分抑制，并沒有發生進一步惡化，提示OEP 可以有效維持關節結構正常。OEP 對關節功能的改善效果可能與肌肉功能增強有關。有研究發現，TJA 患者于術后2 個月完成體位轉移時，手術腿的負荷要高于術前水平，并在術后1 年持續增加。關節承擔負荷需要有良好的肌肉支持，但關節周圍肌肉功能減退將使手術腿無法有效應承擔相應負荷，約1/3 的TJA 患者手術前便存在肌肉質量減少的情況，會導致關節不穩及慢性損傷等問題，影響關節的正常功能[45-46]。OEP中包含了針對下肢肌力開展的鍛煉如膝關節屈曲與伸展抗阻訓練、髖關節外展抗阻訓練等。這些訓練可以在預防關節周圍肌肉萎縮的同時強化肌力，增強關節整體穩定性，是TJA 患者關節功能得到充分改善的原因之一。但考慮到該結果存在較高的異質性，對于該項指標的評價應謹慎對待。

3.4 OEP 對TJA 患者日常生活活動能力的改善效果

日常生活活動指個人為了滿足日常生活的需要每天所進行的必要活動，包括進食、洗漱、穿衣等，功能性移動包括轉移、行走、上下樓梯等。TJA 術后1 年，超過20%的患者在完成日常生活活動任務期間經常出現害怕跌倒的情況，其中上下樓梯、從坐位站起和在社區周圍行走是最難完成的任務，甚至有10%的患者由于恐懼而無法完成日常生活活動[47]。邱蘭等[48]研究發現，TJA 患者術后3 個月穿脫褲、襪、鞋等生活自理能力的恢復情況均不理想。由于TJA 患者需要較長時間康復，且康復早期的日常生活活動通常會引起關節疼痛，患者出于對關節的保護以及對并發癥的恐懼而不敢下床活動，使其生活自理能力出現短暫下降[28,49]。本研究發現，OEP 相較于常規干預，可提高TJA 患者的日常生活活動能力。由于OEP 干預后強化了TJA 患者的跌倒效能、平衡功能以及關節功能，可以極大地增強患者完成相關任務的信心，積極主動地參與日常活動，因此日常生活活動能力得到了更為有效的提高。

4 結論

OEP 可以有效改善TJA 患者的跌倒效能，降低跌倒風險與FOF，同時強化平衡功能以及關節功能，還可以改善患者的日常生活活動能力。本研究是首個圍繞OEP 對TJA 患者跌倒干預效果開展的 Meta分析，但仍有一些局限性，如納入文獻質量均為中等，缺乏高質量文獻，部分指標納入的文獻數量較少，納入研究的干預時長以及TJA 患者的手術部位存在一定差異等。因此上述結論仍需高質量臨床研究的進一步佐證。