膝骨關(guān)節(jié)炎患者居家康復(fù)訓(xùn)練后膝關(guān)節(jié)屈伸肌力的變化

鐘珊，陶莉，裴倩，韓夢琪，周一新，顧建明

膝骨關(guān)節(jié)炎是老年人群常見疾病，2020 年全球患病率達(dá)7%[1]。Lee等[2]發(fā)現(xiàn)膝骨關(guān)節(jié)炎患者肌肉質(zhì)量較同齡健康人群更低，使骨關(guān)節(jié)炎癥狀加重。美國骨科醫(yī)師學(xué)會（American Academy of Orthopaedic Surgeons, AAOS）推薦膝骨關(guān)節(jié)炎患者進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練[3]，且運(yùn)動干預(yù)是最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法之一[4]。但國內(nèi)尚存在醫(yī)師積極性有限、患者依從性不高等問題。王鍇等[5]發(fā)現(xiàn)康復(fù)相關(guān)支出僅占患者年總花費(fèi)的4.5%，最大占比為藥品，達(dá)61.9%。Campbell 等[6]發(fā)現(xiàn)患者在得到治療師指導(dǎo)時可以明顯提高其依從性。本研究針對保守治療的老年膝骨關(guān)節(jié)炎患者，由骨科和康復(fù)科醫(yī)師共同制定3 個月居家康復(fù)訓(xùn)練計劃，評估居家康復(fù)訓(xùn)練后膝關(guān)節(jié)屈伸肌力的變化。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合原發(fā)性膝骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)，膝關(guān)節(jié)X 線片Kellgren-Lawrence（K-L）分級為Ⅰ～Ⅲ級[7]；②性別不限；③年齡＞50 歲；④近1 周未應(yīng)用非甾體抗炎藥，且疼痛視覺模擬評分（visual analogue scale, VAS）＞4 分。排除標(biāo)準(zhǔn)：①非骨關(guān)節(jié)炎的膝關(guān)節(jié)疼痛患者，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、骨壞死等；②伴有其他關(guān)節(jié)嚴(yán)重疼痛或脊柱、髖關(guān)節(jié)疾病伴下肢放射痛患者；③K-L 分級0 級、Ⅳ級，或關(guān)節(jié)炎病情嚴(yán)重需要手術(shù)治療者；④嚴(yán)重心臟病（心肌梗死病史等）、心律失常、主動脈血管瘤及高血壓患者，年老體弱、全身情況差，或有嚴(yán)重內(nèi)科疾病如心、肺、肝、腎等重要臟器功能障礙等難以耐受治療者；⑤全身惡性腫瘤或者膝關(guān)節(jié)周圍有腫瘤的患者；⑥重度抑郁或焦慮的患者。

本研究前瞻性納入2020 年5 月至2021 年10 月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京積水潭醫(yī)院收治的單側(cè)膝骨關(guān)節(jié)炎患者56例。6例患者失訪或退出本研究，最終50例患者完成居家康復(fù)訓(xùn)練。其中男10例，女40例，左膝24例，右膝26例，年齡46～76歲，平均（63.1±6.2）歲；身高146～180 cm，平均（161.8±7.4）cm；體重50～90 kg，平均（68.3±10.3）kg；體重指數(shù)（body mass index, BMI）21～33 kg/m2，平均（25.7±3.9）kg/m2。

本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京積水潭醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（積倫科審字第201901-08 號），所有患者均簽署知情同意書。

1.2 居家康復(fù)訓(xùn)練方案

居家康復(fù)訓(xùn)練為期3個月，包括健康指導(dǎo)和功能鍛煉[9]，患側(cè)、健側(cè)均進(jìn)行訓(xùn)練。

1.2.1 健康指導(dǎo)

①生活方式調(diào)整：適當(dāng)休息，均衡膳食，控制體重；增加蛋白質(zhì)的攝入，接受充足的日照；減少吸煙、飲酒等。②合理運(yùn)動：進(jìn)行抗阻、負(fù)重、力量、平衡訓(xùn)練等運(yùn)動及踏車、散步、慢跑等中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動。③預(yù)防跌倒：進(jìn)行太極、八段錦等力量平衡運(yùn)動。

1.2.2 功能鍛煉

①腫脹、炎癥控制：若關(guān)節(jié)有明顯腫脹，可采取抬高肢體、冰敷冷療；休息位時將患側(cè)肢體放在枕頭上，不宜過高；冰敷10～15 min，每天2～3 次，若患者對冰冷反應(yīng)敏感可適當(dāng)縮短時間。②關(guān)節(jié)活動度訓(xùn)練：膝關(guān)節(jié)伸直受限患者可將下肢墊高，膝關(guān)節(jié)懸空，在疼痛耐受范圍內(nèi)用沙袋等重物下壓（2.5～5.0 kg），每次5～10 min，每日2次；膝關(guān)節(jié)屈曲受限患者可用雙手或輔助帶等進(jìn)行屈膝訓(xùn)練，每次在最大角度維持1～2 min，每日3次。③膝關(guān)節(jié)周圍肌肉力量、抗阻訓(xùn)練：a.股四頭肌訓(xùn)練：患者取仰臥位，患肢直腿抬高30°，腰部力量不足或有其他疾病患者可采取坐位伸膝；b.腘繩肌訓(xùn)練：患者取坐位，膝關(guān)節(jié)主動屈曲，可適當(dāng)增加反方向阻力；c.臀中肌訓(xùn)練：患者取側(cè)臥位，患側(cè)在上，屈髖屈膝進(jìn)行蚌式開合運(yùn)動，注意脊柱骨盆不要后仰；d.臀大肌訓(xùn)練：患者取站立位，后伸髖關(guān)節(jié)，注意減少腰部和全身代償動作。所有訓(xùn)練動作維持10 s，每組10～15 個，每日3 組；力量較好者可利用彈力帶、沙袋進(jìn)行中等強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練。④平衡、協(xié)調(diào)訓(xùn)練：進(jìn)行雙腿、單腿、睜眼、閉眼站立平衡訓(xùn)練，每次5～10 min，每日2次。⑤每次活動總計不超過1 h，患者根據(jù)身體情況適當(dāng)調(diào)整，避免過度疲勞。

為了提高患者依從性，采取以下措施：①告知患者膝骨關(guān)節(jié)炎病情特點(diǎn)和治療選擇，建議在居家康復(fù)訓(xùn)練期間盡量不服用非甾體抗炎藥；②如有突發(fā)疼痛加重應(yīng)與醫(yī)師溝通，進(jìn)行疼痛控制的干預(yù)，同時記錄非甾體抗炎藥使用情況；③主動隨訪患者，確認(rèn)患者可以維持原方案進(jìn)行訓(xùn)練，鼓勵患者繼續(xù)堅持訓(xùn)練，并給予個體化的指導(dǎo)，及時隨訪和監(jiān)測，保證患者順利完成居家康復(fù)訓(xùn)練。

1.3 評價指標(biāo)

訓(xùn)練前、訓(xùn)練3個月后應(yīng)用Biodex等速測試系統(tǒng)（3Pro 型，Biodex Medical Systems，Inc.，美國）分別在慢速60°/s 等速、中速120°/s 等速及90°等長模式下對患者進(jìn)行雙膝屈伸肌力測試。所有測試由2 名康復(fù)治療師進(jìn)行操作，測試前均已接受測試方法培訓(xùn)。測試前向患者充分講解測試體位和動作標(biāo)準(zhǔn)，記錄下肢力臂長度，熱身并進(jìn)行3 次低強(qiáng)度預(yù)測試，測試中進(jìn)行口頭提示[8]。測得的峰力矩取平均值，兩種測試之間休息30 min。慢速60°/s 等速、中速120°/s 等速肌力測試：向心/向心模式，慢速60°/s測試次數(shù)為3次，中速120°/s 測試次數(shù)為15 次；90°等長肌力測試：向心/向心模式，每次伸膝持續(xù)5 s，休息5 s，屈膝持續(xù)5 s，共重復(fù)3次。

訓(xùn)練前、訓(xùn)練3 個月后記錄患者疼痛VAS 評分、西安大略省和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)（Western Ontario and McMaster University osteoarthritis index, WOMAC）評分，以評估患者疼痛和膝關(guān)節(jié)功能。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析符合正態(tài)分布，以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用配對t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

本組完成居家康復(fù)訓(xùn)練并獲得完整隨訪的50 例患者在居家康復(fù)訓(xùn)練期間均未口服非甾體抗炎藥。

訓(xùn)練前，患者患側(cè)60°/s 等速、120°/s 等速、90°等長屈膝、伸膝肌力均弱于健側(cè)（P均＜0.05，表1～3）。訓(xùn)練3個月后，患者除健側(cè)60°/s等速伸膝肌力無明顯變化外（P=0.183），其余肌力均較訓(xùn)練前提高（P均＜0.05）；患者患側(cè)60°/s 等速、120°/s 等速、90°等長伸膝肌力仍弱于健側(cè)（P均＜0.01），但屈膝肌力差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。

表1 訓(xùn)練前及訓(xùn)練3個月后慢速60°/s等速雙膝屈伸肌力比較（n=50，±s，N·m）

表1 訓(xùn)練前及訓(xùn)練3個月后慢速60°/s等速雙膝屈伸肌力比較（n=50，±s，N·m）

伸膝肌力屈膝肌力側(cè)別患側(cè)健側(cè)t值P值訓(xùn)練前53.6±19.9 75.2±23.3-6.760＜0.01訓(xùn)練3個月后63.4±17.5 77.9±21.3-5.283＜0.01 t值-4.599-1.350 P值＜0.01 0.183訓(xùn)練前25.1±11.0 28.4±11.8-2.624 0.012訓(xùn)練3個月后32.9±14.1 32.8±9.2 0.110 0.913 t值-5.938-3.632 P值＜0.01＜0.01

表2 訓(xùn)練前及訓(xùn)練3個月后中速120°/s等速雙膝屈伸肌力比較（n=50，±s，N·m）

表2 訓(xùn)練前及訓(xùn)練3個月后中速120°/s等速雙膝屈伸肌力比較（n=50，±s，N·m）

伸膝肌力屈膝肌力側(cè)別患側(cè)健側(cè)t值P值訓(xùn)練前40.5±14.0 50.8±15.1-5.338＜0.01訓(xùn)練3個月后46.3±13.6 53.9±13.8-4.316＜0.01 t值-4.431-2.560 P值＜0.01 0.014訓(xùn)練前19.0±9.1 21.4±8.4-2.524 0.015訓(xùn)練3個月后24.5±9.9 24.6±8.3-0.152 0.880 t值-4.434-4.312 P值＜0.01＜0.01

表3 訓(xùn)練前及訓(xùn)練3個月后90°等長雙膝屈伸肌力比較（n=50，±s，N·m）

表3 訓(xùn)練前及訓(xùn)練3個月后90°等長雙膝屈伸肌力比較（n=50，±s，N·m）

伸膝肌力屈膝肌力側(cè)別患側(cè)健側(cè)t值P值訓(xùn)練前60.2±23.7 84.3±30.7-6.162＜0.01訓(xùn)練3個月后76.2±26.6 90.3±28.3-4.686＜0.01 t值-4.290-2.050 P值＜0.01 0.046訓(xùn)練前24.6±12.5 27.0±11.8-2.787＜0.01訓(xùn)練3個月后31.9±13.4 32.6±12.7-1.161 0.251 t值-4.896-5.442 P值＜0.01＜0.01

訓(xùn)練3 個月后，患者疼痛VAS 評分、WOMAC 評分均較訓(xùn)練前改善（P均＜0.01，表4）。

表4 訓(xùn)練前與訓(xùn)練3個月后患者疼痛VAS評分及WOMAC評分比較（n=50，±s，分）

表4 訓(xùn)練前與訓(xùn)練3個月后患者疼痛VAS評分及WOMAC評分比較（n=50，±s，分）

時間訓(xùn)練前訓(xùn)練3個月后t值P值疼痛VAS評分5.8±1.1 2.4±1.6 11.306＜0.01 WOMAC評分30.6±13.2 15.5±11.2 6.203＜0.01

3 討論

目前國際上針對骨關(guān)節(jié)炎的非手術(shù)治療方案主要有健康教育、自我管理、運(yùn)動訓(xùn)練和體重管理等，目的是減輕疼痛、改善膝關(guān)節(jié)功能，但具體模式并未達(dá)成共識，大部分運(yùn)動訓(xùn)練方式中均包括肌力與有氧訓(xùn)練[10-11]，時間多為8～12 周[12-13]。對于國內(nèi)患者來說，由于宣傳普及力度、醫(yī)療模式及醫(yī)保付費(fèi)等因素的影響，患者對居家康復(fù)訓(xùn)練的了解和依從性相對不足。本研究旨在在排除非甾體抗炎藥的影響下促進(jìn)患者主動進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，同時進(jìn)行肌力評估。為了提高患者依從性，首先應(yīng)嚴(yán)格控制納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，本組均無病情特別嚴(yán)重需要手術(shù)治療的患者，膝關(guān)節(jié)X 線片K-L 分級為Ⅰ～Ⅲ級，訓(xùn)練前WOMAC 評分為（30.6±13.2）分，患者均有到醫(yī)院就診的能力，且通過向患者介紹和教育，鼓勵患者提高自驅(qū)力和康復(fù)訓(xùn)練意愿，尤其適用于有消化道疾病等不愿意服用非甾體抗炎藥的患者。文獻(xiàn)報道康復(fù)治療師的指導(dǎo)可以提高患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的依從性，本課題組每3～4 周預(yù)約患者來門診復(fù)查，建立掛號綠色通道，詢問康復(fù)進(jìn)度，進(jìn)行針對性處理。這些方法均最大程度地提高了患者依從性，獲得了切實(shí)可靠的臨床數(shù)據(jù)。

訓(xùn)練前本組膝骨關(guān)節(jié)炎患者患側(cè)等速及等長膝關(guān)節(jié)屈伸肌力均弱于健側(cè)（P均＜0.05）。膝骨關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)屈伸肌力下降，其原因主要與肌肉萎縮、神經(jīng)肌肉激活不足（肌肉抑制）等相關(guān)[14]。既往研究報道了膝骨關(guān)節(jié)炎股四頭肌肌力存在10%～60%的下降[15-16]。正常情況下，膝關(guān)節(jié)屈肌/伸肌肌力比值約為0.66[17]，伸膝肌力大于屈膝肌力。本研究發(fā)現(xiàn)，對于膝骨關(guān)節(jié)炎患者，不論慢速還是中速等速測試的伸膝肌力的下降程度均超過屈膝肌力，與Ruhdorfer等[18]的發(fā)現(xiàn)一致，他們也認(rèn)為伸膝肌力下降是膝骨關(guān)節(jié)炎的特征，且較屈膝肌力下降更多。膝關(guān)節(jié)屈肌更多參與維持關(guān)節(jié)穩(wěn)定，伸肌作為抗重力肌更多參與力量型運(yùn)動。研究顯示，行走速度越快，對膝關(guān)節(jié)伸膝肌力要求越高[19]。當(dāng)肌力不足時，日常生活動作模式也會發(fā)生相應(yīng)改變，通過減慢行走速度來增加對膝關(guān)節(jié)的控制力，與健康人群相比，膝骨關(guān)節(jié)炎患者更多地依賴髖、踝關(guān)節(jié)[20]。需要注意的是，單側(cè)膝骨關(guān)節(jié)炎患者也會發(fā)生雙膝伸肌肌力下降。文獻(xiàn)報道膝骨關(guān)節(jié)炎患者健側(cè)伸膝肌力較健康人群下降17%～36%[21-22]，這可能與患者年齡大有關(guān)。75歲前肌肉質(zhì)量每年損失0.7%～0.98%，肌力損失2.5%～3.0%[23]。所以老年膝骨關(guān)節(jié)炎患者健側(cè)肌力也是與健康人群存在差異的，有康復(fù)訓(xùn)練的意義和改善的空間。本組患者居家康復(fù)訓(xùn)練后健側(cè)肌力得到了提升，對于減緩膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生及預(yù)防跌倒等都具有一定意義。

目前國內(nèi)臨床上采用在疼痛和關(guān)節(jié)受限嚴(yán)重時以被動增加關(guān)節(jié)活動度和等長肌力為主，癥狀改善后逐漸增加等速訓(xùn)練和神經(jīng)肌肉訓(xùn)練[24]。本研究制定的居家康復(fù)訓(xùn)練方案既強(qiáng)調(diào)患側(cè)膝關(guān)節(jié)周圍腫脹、疼痛、關(guān)節(jié)活動度及肌力訓(xùn)練，也包含了相鄰關(guān)節(jié)肌力訓(xùn)練、平衡協(xié)調(diào)及有氧訓(xùn)練。本研究結(jié)果顯示，綜合性康復(fù)訓(xùn)練3 個月后，患者疼痛VAS 評分、WOMAC 評分均較訓(xùn)練前明顯改善，膝關(guān)節(jié)屈伸肌力均有所提高。本組膝骨關(guān)節(jié)炎患者患側(cè)伸膝肌力較健側(cè)下降更明顯，訓(xùn)練3 個月后雖獲得顯著改善，但整體來說還需要更長時間和更有針對性的康復(fù)訓(xùn)練。訓(xùn)練3 個月后患者健側(cè)60°/s 等速伸膝肌力與訓(xùn)練前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，一定程度上也反映了伸膝肌力恢復(fù)較困難，需要更長時間的康復(fù)訓(xùn)練。van Baar 等[25]認(rèn)為，隨著時間的推移，失去指導(dǎo)或中斷訓(xùn)練可能會導(dǎo)致已有的訓(xùn)練效果減弱甚至消失，膝關(guān)節(jié)功能無法繼續(xù)提高，有必要在臨床強(qiáng)化訓(xùn)練后繼續(xù)進(jìn)行家庭訓(xùn)練以維持效果，因此作者建議患者在訓(xùn)練3 個月后仍應(yīng)堅持進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動訓(xùn)練以鞏固和提升康復(fù)效果。目前國內(nèi)在三級醫(yī)院開展大規(guī)模集中康復(fù)尚存在一定難度，而大多社區(qū)中心缺乏專業(yè)康復(fù)團(tuán)隊的指導(dǎo)，根據(jù)本研究結(jié)果，建議可以建立社區(qū)、家庭康復(fù)及上級醫(yī)院隨訪指導(dǎo)模式，健全社區(qū)康復(fù)人才體系，以患者為中心，提供多方面就診、康復(fù)及隨訪服務(wù)。在社區(qū)中培養(yǎng)專業(yè)的康復(fù)治療人員，讓膝骨關(guān)節(jié)炎患者就近及時的接受教育指導(dǎo)可以減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)、延緩疾病發(fā)展、提高患者生活質(zhì)量。

由于本組大部分患者在訓(xùn)練初期存在膝關(guān)節(jié)腫脹和疼痛，很難進(jìn)行快速、反復(fù)多次屈伸運(yùn)動，因此建議患者屈伸訓(xùn)練以等長為主，在癥狀改善后，逐漸過渡到抗阻等長和等張運(yùn)動，快速運(yùn)動涉及較少。Purkayastha 等[26]發(fā)現(xiàn)中速120°/s 比慢速60°/s 時肌肉募集和做功更高，建議康復(fù)早期進(jìn)行高速等速和低強(qiáng)度等張訓(xùn)練，可以作為后續(xù)訓(xùn)練和研究的指導(dǎo)。本研究還發(fā)現(xiàn)，伸膝肌力在居家康復(fù)訓(xùn)練3個月后仍有進(jìn)一步提升空間，在下一步研究中將探索對伸膝肌力更有針對性的康復(fù)方案。

本研究的局限性：①本研究在等長測試上存在局限性。采用多點(diǎn)等長測試方式可以綜合反映膝關(guān)節(jié)屈伸肌力，由于本組患者在膝關(guān)節(jié)屈曲30°、60°時存在不同程度的疼痛而導(dǎo)致無法較好地完成測試，因此本研究僅選擇了膝關(guān)節(jié)屈曲90°等長模式，測試結(jié)果顯示，等長與等速膝關(guān)節(jié)屈伸肌力的變化趨勢相同，提示社區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)在沒有等速肌力測試設(shè)備時，可以應(yīng)用等長肌力測試來進(jìn)行肌力評定，給予患者任務(wù)式的康復(fù)目標(biāo)。②患者在三級醫(yī)院進(jìn)行康復(fù)指導(dǎo)，模式相對單一。③樣本量較少。④測試肌群較少。⑤隨訪時間有限。

4 結(jié)論

綜合性居家康復(fù)訓(xùn)練可以顯著增強(qiáng)膝骨關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)屈伸肌肉力量，伸膝力量比屈膝恢復(fù)更多，但需要更長的訓(xùn)練周期。訓(xùn)練后患者疼痛及膝關(guān)節(jié)功能明顯改善。建議建立和健全上級醫(yī)院指導(dǎo)、社區(qū)和家庭康復(fù)、多種渠道隨訪的新型康復(fù)模式，讓膝骨關(guān)節(jié)炎患者得到更加全面的治療和干預(yù)。

【利益沖突】所有作者均聲明不存在利益沖突