四川省多山地区中老年人膝关节骨性关节炎的流行病学调查研究

王海珠

骨关节炎(OA)是一种慢性关节炎，其特征是关节软骨和骨生长的退化和破坏。关节肿痛、骨质增生和活动受限是最常见临床表现[1]。根据病因可分为原发性OA和继发性OA；根据症状可分为症状性OA和放射性OA。膝关节骨性关节炎(KOA)的特征是运动时关节疼痛，休息时相对缓解，可出现关节僵硬，长期不运动后经常发生骨摩擦。疼痛的范围是分散的，主动和被动活动均会引起关节痛，触诊可及不规则骨赘。与其他关节相比，膝关节更容易发生滑膜炎和关节肿胀，造成主动和被动活动受限。四川省达州市地形复杂，自古就有“蜀道难”的诗篇。达州市多山地区居民生活习惯及日常活动是否与KOA发病率存在联系，在流行病学的研究背景及横断面研究设计下是否有一定参考价值，是本研究要解决的主要问题，具体报告如下。

1.资料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 横断面调查：描述性数据是在短时间间隔内收集的，它客观地反映了疾病在该时间点的分布以及人群特征与疾病之间的关系。

1.1.2 调查研究时间和地点:2019年11月至2020年1月在四川省达州市完成。

1.2 研究方法 对四川省达州市多山地区50岁及以上居民进行问卷调查；X射线检查，结合劳伦斯2级及以上的影像学检查。在市区调查3个社区共918人，在农村调查3个村组共918人。纳入标准:①当地所有50岁以上的居民；②近20年内在达州本地生活；③愿意配合调查者。排除标准：①近20年内有连续两年或累计超过3年在外地，或调查期间未返回达州；②有精神病史或患者不愿意配合者。每个受试者均被邀请在家或在研究中心接受一份标准化问卷调查，然后到当地某三甲医院进行体检和影像学检查。计算四川省多山地区中老年人KOA患病率，并分析其影响因素。

1.2.1 流行病学问卷:根据统一的联合健康调查，问卷内容包括:①一般情况(性别、出生日期、年龄等)；②既往病史(疼痛和摩擦部位、疼痛持续时间、治疗方法、功能指标等)；③病史(病史、绝经年龄、用药史等)；④体格检查(身高、体重等)；⑤X射线胶片；⑥Kruskal-wallish试验：用于比较不同地区膝关节疼痛的构成比和影像学改变的严重程度(K-L分级)；⑦最终诊断。所有调查方案及诊断全部由该院流行病学专家和骨科专家完成。调查前，调查人员和其他相关人员接受统一培训。

1.2.2 X线检查:对疑似和先前诊断为KOA的患者进行标准站立姿势的膝关节X线检查[2]。检查结果按K-L评分标准的0～4项(0=正常，1=可疑，2=轻度，3=中度，4=重度)记录。保存所有患者的X射线胶片。X放射检查由2名放射学副主任医师进行[3]。

1.2.3 拍摄条件:电压55～65kV，电流10～12mA；暴露时间不得超过200ms；自动曝光控制(1-)；拍摄距离为80～100cm；屏幕组合(灵敏度)200；焦距为0.6mm；屏幕(1-)[4]。影像的阅读结果是由2名副主任医师给出，并按K-L分级评分标准评分。检查结果按K-L评分标准的0～4项(0=正常，1=可疑，2=轻度，3=中度，4=重度)记录。保存所有患者的X光照片[5]。

症状性KOA的诊断标准：①膝关节有1个月左右的反复膝关节疼痛；②有骨擦音或骨擦感；③晨僵小于30分钟；④膝关节检查显示膨大；⑤年龄≥50岁。满足上述任意2项，并通过X线片检查，则符合膝关节骨性关节炎诊断[6]。KOA的诊断由2名骨科副主任医师完成，诊断和体征由1名主任医师进行验证和最终确诊，每个患者均由两名医生诊断。全部调查过程均由经过统一严格培训的调查员进行，不使用带诱导性或暗示性言语;调查员复查调查卷，查漏补缺、核对逻辑错误，对不准确的问卷采取电话询问的方式复查，对问卷的3%进行抽查，按照总样本数量进行重测和重审，诊断过程始终遵循了随机、对照、双盲的原则[7]。

1.3 观察指标 观察四川省多山地区中老年人KOA患病率与性别、年龄、膝关节病变分布及影响因素(年龄、性别、登山活动、劳动强度Ⅳ级与Ⅴ级、家族史、痛风史、饮食习惯和体重指数)。Kruskal-wallish试验用于比较(城市与农村)膝关节疼痛的构成比和影像学改变的严重程度(K-L分级)。根据城市与农村分布情况，比较ISOA评分和K-L分级，计算不同地区膝关节疼痛症状和影像学改变的构成比。

2.结果

2.1 调查对象基本资料分布 本研究最终纳入调查对象1642名,所有患者均参与结果分析，其中男性839名，女性803名。性别比为1.00:0.96。调查对象性别的年龄、身高、体重、BMI基本资料分布见表1。

表1 调查对象基本资料分布的比较

2.2 症状性KOA的患病率及相关分析 膝关节骨性关节炎总患病率为15.00%(246/1642)，女性患病率为20.42%(164/803)高于男性患病率(9.77%，82/839，χ2=34.006，P<0.001)。不同年龄组KOA的患病率见表2。随着年龄的增长，KOA的发病率越高，70～79岁年龄组的发病率最高。

表2 不同年龄段与KOA发病率分布的比较 单位：例(%)

2.3 农村与城市患者症状程度比较 农村骨关节炎严重指数(ISOA)(51.22%，126/246)高于城市(48.78%，120/246)，且中、重度症状占比(59.52%)高于城市(45.00%)。农村地区K-L分级3、4级占比(63.49%)高于城市地区(43.33%)，见表3和表4。

表3 农村与城市患者症状程度比较 单位：例(%)

表4 城市与农村K-L分级比较 单位：例(%)

2.4 KOA患病率的影响因素分析 Logistic回归分析结果显示，饮食习惯(腊制饮食、非辛辣饮食)、家族史、痛风史、登山活动、劳动强度Ⅳ级与Ⅴ级、女性、体重指数是中老年膝关节骨性关节炎患病的独立性危险因素，中老年人应警惕上述因素造成膝关节骨性关节炎，见表5。

表5 KOA危险因素Logistic回归模型分析

3.讨论

3.1 四川省多山地区中老年人KOA患病率低的原因 不同地区、人群、种族、年龄和标准，膝关节退行性变的患病率从6%到21.2%不等[9，10]。本研究中膝关节骨性关节炎的患病率随年龄增长而增加，患病率最高为70～79岁年龄组。张乃正等人对北京某农村地区2063例成人膝关节骨性关节炎患者进行流行病学调查，其中60岁以上组和50岁以上组KOA患病率分别为60.5%和30.1%。有学者报告香港70岁以上老人膝关节疼痛的症状[11]，48%的女性和27%的男性有膝痛症状，但该报告没有提供评估膝痛的标准。还有学者对华北和华南地区膝关节疼痛进行调查，结果表明膝关节疼痛在华北地区较常见。中国南方和北方的骨关节炎患病率不同，这可能解释了香港和北京农村地区膝关节骨关节炎患病率的显著差异。然而，目前我国对膝关节骨关节炎患病率的研究并不完善，不可能总结出膝骨关节炎患病率的地区差异[12]。

四川省达州地区地形复杂，海拔多在800～1000米的中山区，气候温凉、阴湿，回春迟，可能促使膝关节骨关节炎发病。此外生活在山区，上坡时膝关节承受着4.8倍的体重，下坡时承受6.7倍的体重[13]，同样增加此病发病率。根据现有文献资料分析，四川省多山地区膝关节炎患病率低于其他地区，可能原因：①该地山区地势高低起伏，加速了能量消耗，使得人群中很少出现超重者。②饮食长期以麻辣为主，辣椒中含有辣椒素，促进血液循环，使体温升高、心率加快，加速人体的能量代谢。辣椒素还有助于身体加速脂肪燃烧，加快脂肪分解，改善体内脂肪囤积的问题。辣椒含有丰富的膳食纤维，能帮助降低血脂。因此，该地山区地势有助于提高能量消耗，结合饮食特点，使该地山区人群体重容易得到控制。在体重得到控制的基础上，计算出该地人群体重指数则更小，而体重指数与膝关节骨性关节炎患病率相关，体重指数越低，膝关节骨性关节炎患病率就越低。

3.2 KOA患病率女性高于男性 本研究表明，女性患病率为20.42%(164/803)高于男性患病率9.77%(82/839)。中老年女性膝关节骨性关节炎发病率高可能与绝经后激素水平有关，提示雌激素在骨关节炎的发病机制中起重要作用。体外和动物实验也表明，低剂量或合适浓度的雌激素对于维持软骨正常生理功能至关重要，而中老年女性雌激素水平的变化可能是导致该病发病的原因之一。

3.3 KOA发病率随着年龄的增长而增加 年龄越大，患骨关节炎的风险越高，这可能与各年龄身体机能有关：①随着年龄增长，机体神经肌肉系统保护机制渐渐衰退，导致关节应力增加和过度移位，久而久之可能发生关节损伤。②膝关节的稳定性下降，导致不均匀的应力和骨关节炎。③随着年龄的增长，关节软骨的修复能力下降。

3.4 KOA膝关节损伤评估 本研究采用症状和影像学相结合评估膝关节损伤的严重程度。Lequesne等人提出骨关节炎严重指数(ISOA)用于评估临床症状的严重程度，ISOA包括疼痛和晨僵、最大步行距离和日常活动能力，该评分方法很容易理解和操作。然而，在临床上会出现OA临床症状的严重程度与膝关节影像学检查的K-L分类并不一致，部分重度KOA患者可能仅出现轻度临床症状；而许多严重膝关节疼痛的患者在膝关节影像上仅表现出轻微变化。Cicttini等认为用平片成像诊断关节疾病与关节疼痛程度的关系不够准确，有局限性，对KOA存在、疑似KOA患者可更好地预测膝关节疼痛。本研究显示，四川多山地区农村KOA患病率高于城市，且农村该病严重程度更高，说明多山农村地区KOA防治难度更大。山区农村居民需长时间行走和进行繁重的体力劳动，容易出现膝盖疼痛和不适。但受教育水平的限制，山区农村居民缺少对膝关节骨性关节炎采取积极有效的预防措施或正规治疗，导致患病率高于城市居民。同时，山区农村居民一旦出现膝骨关节炎症状，大多数患者并不认为慢性膝痛是一种严重的疾病，认为到当地风湿门诊贴膏药而不必到正规医院检查，则影响KOA的早期诊断和治疗。有些患者甚至知道自己膝关节的疾病，但不改变不良生活习惯，缺乏积极的依从性，即使得到了早期诊断，疾病也没有得到有效控制。这些因素可能导致山区农村膝关节炎的患病率高于山区城市地区。

3.5 四川多山地区中老年人OA发病率影响因素分析 ①本研究显示，多山地区居住的女性，尤其是50岁以上的女性，患KOA的风险较高。个人身体因素也会影响患病率。其中，超重和肥胖对膝骨关节患病构成威胁，体重指数越大，膝关节的负重越大，罹患膝关节骨性关节炎的风险越高，因此较高的体重指数水平更容易发生膝骨关节炎。本研究还表明，该地女性体重指数高于男性，女性KOA发病率也高于男性。②四川多山地区居民喜辛辣和腌腊制的饮食，而KOA发病率与饮食习惯(腊制饮食、非辛辣饮食)有关。辛辣中的辣椒素可促进血液循环，使体温升高及心率加快，加速人体的能量代谢，有利于控制体重，减轻膝关节承重负荷。腌腊制食物含盐较高，摄入过多氯化钠可导致体内钙流失，从而加重膝关节骨性关节炎。然而，饮食对膝骨关节炎的影响是复杂的，维生素D缺少也是最有可能影响膝骨关节炎的营养素之一[14]。维生素D缺乏会导致骨质疏松，增加脆弱性，甚至畸形。长期食用牛奶制品和晒太阳可能是膝关节骨性关节炎的保护因素。本研究发现，此病的危险因素还有KOA家族史、代谢性疾病和痛风史，说明此病不但存在一定的遗传倾向，而且与某些内分泌疾病相关，可能这些内分泌疾病作为膝关节的基础疾病能诱发或加重此病。③根据四川省多山地区居民的日常活动和现有的研究成果，得出不同姿势下膝关节承重存在差异。其中，跪、蹲、陡坡时膝关节承受的重力最大，是体重的7～10倍。长期超负荷应力以及扭曲力的作用对膝关节的影响会引起一系列病理生理变化，破坏软骨基质形成和分解之间的精确动态平衡，降解细胞外基质。登山活动、劳动强度Ⅳ级和Ⅴ级容易诱发此病，而劳动强度低或者活动形式相对温和的居民群体则不容易产生以上问题。④家庭遗传因素是KOA的危险因素。国内外很多研究表明，OA在膝关节有较高的遗传度，并进一步指出至少部分OA患者可能有一个或部分易感基因，如Ⅱ型前胶原(COL2A1)基因突变可引起原发性膝关节炎早期骨性关节炎的改变[15]。这些基因可能是独立的，也可能相互作用导致KOA。本研究还发现，痛风史等一些损伤因素更容易发展成KOA。

此外，本研究为今后四川省多山地区膝关节骨性关节炎发病率的研究奠定了坚实基础，为国内外膝关节炎发病率数据的比较提供了可靠参考。同时，对四川达州居民地方特点的研究具有参考与推广价值，在某种程度上根据上述影响因素防治此病，不仅可提高中老年人的生活质量，还能减轻社会及家庭的经济负担。