髋关节肌训练治疗膝骨关节炎的短期效果

安丙辰，郑洁皎，周甜甜，汤雨婷，连洁

复旦大学附属华东医院康复医学科，上海市200040

膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是社区老年人就医的常见原因之一，主要表现为疼痛和功能障碍[1-4]。国内外诊疗指南均推荐应用股四头肌训练治疗KOA[3-8]，其止痛效果不亚于非甾体类药物[9-11]。然而训练早期运动诱发的膝关节疼痛严重影响患者的依从性[11-13]。近年来，有研究发现髋关节肌训练可有效缓解KOA 症状[14-18]。考虑到髋关节肌训练有可能避免股四头肌训练等运动诱发的疼痛，本研究将重点比较髋关节肌训练与股四头肌训练治疗膝骨关节炎的短期疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2015 年10 月至2016 年5 月，选择上海市黄浦区五里桥社区和复旦大学附属华东医院康复医学科门诊的KOA患者42例，均为女性。

诊断标准：美国风湿病学会1986年诊断标准[19]。

纳入标准：①年龄＞60 岁；②胫股关节内侧间室KOA；③签署知情同意书。

排除标准：①并发明显膝关节畸形、关节交锁或膝关节不稳；②12 个月内有关节腔内注射史、两年内有下肢关节手术史或任何一个关节已置换或被诊断为感染性关节炎；③并发脑卒中、心脏病、痛风等影响疗效观察的疾病。

采用抽签法将纳入患者分为股四头肌训练组(n=21)和髋关节肌训练组(n=21)。两组年龄、体质量和体质量指数均无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

本研究已经复旦大学附属华东医院医学伦理委员会审批通过(No.20160103)，并在中国临床试验中心注册(No.ChiCTR-IOR-16009124)。

表1 两组一般资料比较

1.2 方法

股四头肌训练组采用居家坐位股四头肌等长训练方法。患者坐位，髋膝关节均屈曲90°，髋关节测试训练仪固定于踝关节(图1)。训练前测试患肢股四头肌最大等长主动收缩力(maximum isometric voluntary contraction,MIVC)；训练时牵拉仪器，以60%～80%MIVC 保 持10 s，休 息10 s，重 复6～10 次，每 天3～5组。

髋关节肌训练组采用居家坐位髋关节肌等长训练方法：患者坐位，髋膝关节屈曲90°，髋关节测试训练仪固定于双侧大腿下段相对处(图2)。训练前测试患者MIVC；训练时先等长挤压仪器，以60%～80% MIVC 保持10 s，休息10 s，重复3～5 次；然后双腿分开，牵拉仪器，以60%～80% MIVC 保持10 s，休息10 s，重复3～5次；每天3～5组。

1.3 检测指标

采用西安大略及麦克马斯特大学骨关节炎指数(Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index,WOMAC)评分、等速肌力测试和6 分钟步行测试观察训练2 周前后的变化，并在2 个月时随访坚持训练情况。

1.3.1WOMAC评分

WOMAC 评分是国际通用的评定膝骨关节炎疼痛、僵硬和功能障碍的评定方法，共有24个问题，采用0～100 mm 视觉模拟的方法进行勾画，由专业人员用刻度尺测量记录。数值越大表示疼痛、僵硬和功能障碍程度越重。

图1 股四头肌训练

图2 髋关节等长肌力训练

1.3.2膝关节伸、屈肌群等速肌力测试

采用Biodex 等速仪，角速度设为60°/s。患者先进行6 次最大自主动收缩作为热身运动，休息2 min后进行测试。测试过程中进行视觉和语言诱导，进行5 次最大主动收缩，记录患肢膝关节伸、屈肌群收缩峰力矩。

1.3.36分钟步行测试

采用6 分钟步行测试测试患者的有氧运动和步行能力。测试前指导患者尽可能快走，但在测试过程中不给予任何指令。当患者听到“走”的指令时开始行走，听到“停”的指令时停止，测量并记录患者的行走距离。

1.4 统计学分析

采用SPSS 19.0 进行统计学分析。计量数据符合正态分布，以(±s)表示，先进行方差齐性检验，然后两组之间比较采用独立样本t检验，每组训练前后比较采用配对t检验。脱落率的比较采用χ2检验。显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 WOMAC评分

训练前，两组WOMAC评分各项均无显著性差异(P＞0.05)。

训练2 周后，股四头肌训练组WOMAC 评分疼痛项和僵硬项较训练前有所降低，功能障碍项较训练前则有所增加，但均无显著性差异(P＞0.05)；髋关节肌训练组WOMAC评分疼痛项、僵硬项和功能障碍项均较训练前降低(P＜0.05)；髋关节肌训练组的WOMAC评分各项均低于股四头肌训练组(P＜0.05)。见表2。

2.2 膝关节伸、屈肌群肌力

训练前，两组膝关节伸、屈肌群等速峰力矩值无显著性差异(P＞0.05)。

训练2 周后，股四头肌训练组的膝关节伸肌群等速峰力矩值没有明显变化(P＞0.05)，膝关节屈肌群等速峰力矩值较训练前明显增加(P＜0.01)；髋关节肌训练组膝关节伸、屈肌群等速峰力矩值均较训练前显著升高(P＜0.001)；髋关节肌训练组的膝关节伸肌群等速峰力矩值显著高于股四头肌训练组(P＜0.001)。见表3。

表2 训练前后WOMAC评分变化

2.3 6分钟步行距离

训练前，两组6 分钟步行距离无显著性差异(P＞0.05)。

训练2 周后，两组6 分钟步行距离均较训练前提高(P＜0.05)；两组间比较无显著性差异(P＞0.05)。见表4。

2.4 随访情况

2 个月后电话随访训练坚持情况，髋关节肌训练组因没有时间锻炼脱落1 例；股四头肌训练组脱落12例，原因均是治疗效果不明显，甚至有加重迹象，不敢继续训练，并开始应用止痛药物等治疗方法。两组脱落率差异显著(χ2=13.480,P＜0.001)。所有坚持训练患者均自述疼痛症状已经能够耐受，不需要其他治疗。整个观察周期无不良事件发生。

3 讨论

本研究显示，髋关节肌训练2 周后，患者膝关节疼痛和功能障碍均明显好转。这与以往研究结果一致。近年来研究发现，髋关节肌与KOA 的发生、发展密切相关[20]。Hinman等[21]研究发现，膝关节内侧间室骨关节炎患者较正常老年人髋关节的屈、伸、内收、外展及内、外旋转肌群肌力均明显下降。Segal等[22]研究发现，髋关节周围肌群肌力降低症状性膝骨关节炎的发病率。Tevald 等[23]研究发现，股四头肌与髋关节外展肌肌力减退均与胫股关节内侧间室KOA相关。很多研究均发现，髋关节肌训练可有效改善胫股关节内侧间室KOA 症状[15-18]。但这些研究所采用的负重髋关节肌训练方法，仍存在运动诱发膝关节疼痛的副作用[24]。

运动诱发疼痛与运动治疗过程中膝关节病变区受力密切相关[12-13]。本研究设计一种非负重的髋关节肌训练方法，患者采用坐位，髋关节测试训练仪将阻力施加于大腿下段，训练过程中膝关节不受力，从而能有效避免训练过程中诱发膝关节疼痛，所以短期即出现明显疗效。由于采用坐位，也避免了发生跌倒损伤的可能，有利于年老体弱患者进行训练。

本研究显示，股四头肌训练2 周，只有膝关节屈肌群肌力和6 分钟步行距离改善，而疼痛、僵硬、功能障碍及膝关节伸肌力均没有明显差异，这可能与运动诱发膝关节疼痛、关节源性肌肉抑制有关。运动诱发的疼痛也导致股四头肌训练组在2 个月随访时的高脱落率。膝关节屈肌群肌力增加，可能是由于KOA关节源性肌肉抑制对屈肌群的影响较小；而且在膝关节股四头肌等长肌力训练时，膝关节屈肌群为了拮抗股四头肌的伸膝运动趋势，避免关节活动诱发疼痛，也同时进行了收缩训练。

运动诱发和加重关节源性肌肉抑制的现象在病变相对较重时比较明显，随着训练时间的推移，KOA关节病变得到一定程度的修复，股四头肌训练将会产生明显效果。因此2 个月随访时股四头肌训练组和髋关节肌训练组疗效相近。

髋关节肌训练治疗膝骨关节炎安全、有效，但系统评价发现其并不能改善代表膝关节内侧间室应力集中的内收力矩[24]。本研究发现，训练2 周时其疗效明显优于股四头肌训练。这可能与本研究所采用的坐位髋关节肌训练不诱发膝关节疼痛，无加重关节源性肌肉抑制有关。另外，前期研究发现[25]，髋关节肌等长肌力训练还能有效激活股四头肌，这进一步解释了髋关节肌训练缓解关节源性肌肉抑制、增加股四头肌肌力治疗KOA的机制。深入机制尚需进一步研究。

表3 训练前后膝关节伸、屈肌群等速峰力矩值变化(N·m)

表4 训练前后6分钟步行距离比较(m)

虽然本研究观察周期只有2 周，但所有患者6 分钟距离均明显提高，这可能是由于无论是髋关节肌训练，还是股四头肌训练，都是大肌群训练，有提高患者有氧运动能力的作用。另外，两种训练方式都有增加膝关节屈肌群肌力的作用，也是6 分钟步行距离明显提高的原因。

综上所述，髋关节肌训练治疗胫股关节内侧间室骨关节炎安全、高效，无股四头肌训练中诱发膝关节疼痛的不良反应，且短期疗效优于传统股四头肌训练，因此，髋关节肌训练是膝骨关节炎运动疗法的较好选择。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。