郭潔梅 蘇逸旭 鄭卓銘 張英杰 肖 艷 何克偉 陳秀明 蘇友新▲

膝骨關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）是以關(guān)節(jié)軟骨退變?yōu)橹饕卣髦坏穆酝嘶怨顷P(guān)節(jié)病。目前，全球KOA 的患病率為3.8%[1]，我國的患病率高達(dá)8.8%[2]。研究表明，下肢運動學(xué)和動力學(xué)、負(fù)荷模式等的異常改變，可加速KOA 的進(jìn)程[3-5]，加重膝關(guān)節(jié)疼痛、功能障礙等，進(jìn)而影響患者的生活質(zhì)量。針對早期KOA，臨床仍然以藥物治療為主[6-7]，短期臨床療效確切，但長期應(yīng)用易產(chǎn)生胃腸道不適，且治標(biāo)不治本，故亟須尋找安全有效的補充/替代療法。

《膝骨關(guān)節(jié)炎中西醫(yī)結(jié)合診療指南（2023年版）》[7]提出非藥物療法可以減緩KOA 進(jìn)程。運動療法是非藥物療法之一，多項臨床指南[8-9]已將運動療法作為KOA的一線治療選擇。研究表明，適度運動可保持關(guān)節(jié)及周圍結(jié)構(gòu)的生物力學(xué)平衡，有助于減輕關(guān)節(jié)負(fù)荷和對軟骨的損害，從而改善KOA 患者的癥狀和下肢功能障礙[10-11]，尤其是對早期KOA 患者能夠產(chǎn)生顯著的臨床效益[12]。中醫(yī)傳統(tǒng)功法作為運動療法的一種，已被廣泛應(yīng)用于KOA 的防治[13-14]。課題組在深入梳理大量文獻(xiàn)、臨床病例觀察以及咨詢專家的基礎(chǔ)上，創(chuàng)制了三步六式健膝功。該功法基于筋骨平衡理論，能針對KOA發(fā)病相關(guān)的筋骨平衡破壞[15]，改善患者的運動功能障礙，已在臨床應(yīng)用10余年，并已被寫入科學(xué)出版社十四五本科規(guī)劃教材《骨傷康復(fù)功法學(xué)》（擬于2024年4月出版）。步態(tài)分析作為生物力學(xué)研究的重要方法之一，可量化評估KOA 患者在日常活動中的下肢關(guān)節(jié)運動學(xué)與動力學(xué)特征，并對KOA 患者病情進(jìn)展與療效進(jìn)行客觀評價。本研究通過觀察三步六式健膝功對早期KOA 患者的步態(tài)生物力學(xué)參數(shù)的影響，旨在為該功法對KOA 的療效提供生物力學(xué)依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 一般資料病例來源于2023 年1 月—2023 年9月于福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬康復(fù)醫(yī)院及福建中醫(yī)藥大學(xué)國醫(yī)堂骨科門診治療的符合入組標(biāo)準(zhǔn)的早期KOA患者，共64例。采取隨機數(shù)字表，將入選患者分為功法組32 例和對照組32 例。功法組脫落2 例（因個人原因自行退出），對照組脫落2 例（1 例因肌肉酸痛退出，1 例因個人原因自行退出），最終研究共完成60例，均未出現(xiàn)嚴(yán)重安全問題。其中，對照組男性8例，女性22例；23例患膝為左側(cè)，7例患膝為右側(cè)；平均年齡為（54.77±6.72）歲；平均身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）為（27.35±4.45） kg/m2。功法組男性12 例，女性18 例；21 例患膝為左側(cè)，9 例患膝為右側(cè)；平均年齡為（54.57±6.95）歲；平均BMI 為（27.51±4.51） kg/m2。兩組患者基線數(shù)據(jù)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。本研究經(jīng)福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬康復(fù)醫(yī)院倫理委員會討論并通過（倫理號：2022KS-095-01）。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 疾病診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照《骨關(guān)節(jié)炎診療指南（2018年版）》[16]KOA相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)制定。

1.2.2 臨床分期標(biāo)準(zhǔn) 參照K-L（Kellgren-Lawrence）分級[17]、《膝骨關(guān)節(jié)炎階梯治療專家共識（2018年版）》[18]中KOA臨床四期分級方案中的早期。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn)①年齡45～65 歲，性別不限；②符合KOA 早期診斷標(biāo)準(zhǔn)；③BMI≤36 kg/m2；④存在單側(cè)膝部疼痛伴活動受限，但能夠參加功法習(xí)練及康復(fù)訓(xùn)練；⑤自愿參與并簽署知情同意書。

1.4 排除標(biāo)準(zhǔn)①曾經(jīng)接受過相關(guān)傳統(tǒng)功法習(xí)練或物理治療者；②過去1個月內(nèi)有關(guān)節(jié)腔注射或外科手術(shù)史者；③近期有長時間外出計劃者；④有嚴(yán)重的心腦血管、肝腎功能、血液系統(tǒng)及精神系統(tǒng)疾病，影響參加主動訓(xùn)練者；⑤孕期婦女；⑥需要借助輔助設(shè)備行走者；⑦除KOA 外，由于其他慢性或復(fù)發(fā)性疼痛而需服用具備鎮(zhèn)痛效果的藥物者。

1.5 剔除標(biāo)準(zhǔn)觀察資料不全而影響評估者。

1.6 脫落標(biāo)準(zhǔn)①受試者因個人原因自行退出；②未按規(guī)定治療而影響評估者。

1.7 治療方法兩組均在入組前進(jìn)行健康宣教，在治療過程中進(jìn)行疼痛評估，若雙足靜止站立時視覺模擬評分（Visual Analogue Scale，VAS）≥4 分者，給予美洛昔康片（上海勃林格殷格翰藥業(yè)有限公司；批注文號：國藥準(zhǔn)字H20020217；規(guī)格：7.5 mg/片）口服，每次7.5 mg，每日1次，待VAS＜4分后停藥。

1.7.1 功法組 治療前對受試者進(jìn)行三步六式健膝功的功法鍛煉[19]指導(dǎo)，具體步驟如下（以左側(cè)習(xí)練為例）。

第一步：患者兩手扶墻壁或桌子等固定物以保持站立姿勢的平衡，兩腳并攏，腳尖朝前，目視前方，整個習(xí)練過程保持身體直立狀態(tài)。①尖足式：兩腳跟盡力抬起，前腳掌及腳趾用力抓地，盡力伸直膝關(guān)節(jié)并維持伸直繃緊狀態(tài)15 s，后緩慢恢復(fù)原位。②跟足式：腳尖及前腳掌抬起，腳跟著地負(fù)重，保持膝關(guān)節(jié)伸直并繃緊狀態(tài)15 s，注意身體直立，防止臀部后撅。第一步兩式一起一落為1遍，15遍為1組。

第二步：患者坐于椅上（座位高度與自身小腿長度相當(dāng)）。①壓腿式：左腿朝前伸直，腳底緊貼地面，右側(cè)膝關(guān)節(jié)屈曲90°，雙手交叉，手心向下壓于左側(cè)髕骨，力量適中，盡量使膝關(guān)節(jié)伸直，持續(xù)30 s，本式左右交替為1 遍，15 遍為1 組。②抱膝式：先主動屈髖、屈膝，再用雙手抱住左側(cè)腳踝上部，雙手用力向心牽拉，盡量使腳跟緩慢貼近該側(cè)臀部，增大膝關(guān)節(jié)屈曲角度，盡量保持腰背挺直，持續(xù)5 min，左右交替為1組，若患者在此過程中感覺疼痛明顯加重，則暫停該動作，待患者耐受后，再繼續(xù)重復(fù)，逐漸增大膝關(guān)節(jié)屈曲角度。

第三步：患者身體自然站立，腳跟并攏，兩腳尖夾角為90°張開，雙手自然垂于體側(cè)。①弓步式：身體重心右移，左髖上提，牽動左腳離地，再微屈左膝，身體重心前移，左腳向左前方45°方向邁出一步（約60～80 cm），足跟先著地至全腳掌踏實，右腿伸直（如患者能保持平衡，可以抬起右足跟，以足尖著地保持平衡），左腿屈曲成弓步（注意左膝不超過左足尖），身體重心移至左腿上（為保持平衡穩(wěn)定，習(xí)練者可以雙手按壓于左膝上方）保持15 s后恢復(fù)自然站立。②虛步式：身體重心后坐，左腿緩慢伸直，右腿緩慢屈膝，身體重心移至右腿，保持15 s 后右腿緩慢站起伸直，身體重心移至正中，收回左腿。第三步兩式左右交替為1遍，15遍為1組。

每天六式招式各習(xí)練3組，每周6 d，連續(xù)12 w。1.7.2 對照組 參考《臨床康復(fù)學(xué)》[20]及《骨科運動康復(fù)學(xué)》[21]中KOA 患者綜合的簡易下肢康復(fù)訓(xùn)練方案，具體如下。①床上直腿抬高訓(xùn)練：仰臥床上，伸直患肢，上抬離床約30°，停留約10～15 s，每10～20 次為1組。②床上腿屈伸訓(xùn)練：仰臥位，一側(cè)下肢伸直，患側(cè)屈膝屈髖，使大腿盡量靠近胸壁，停留10～15 s，每10～20次為1組。③靠墻靜蹲訓(xùn)練：靠墻，屈膝、髖關(guān)節(jié)，但不小于90°，做半蹲位，堅持30 s，每5～10次為1 組。④踝泵訓(xùn)練：仰臥位，盡力背伸患側(cè)踝關(guān)節(jié)10～15 s，然后盡力收縮患側(cè)跖屈踝關(guān)節(jié)10～15 s，完成以上動作為1次，每10～20次為1組。⑤髖部背伸訓(xùn)練：仰臥位，盡力后伸患側(cè)大腿，停留10～15 s，每10～20 次為1 組。每天5 個動作各習(xí)練3 組，每周6 d，連續(xù)12 w。

1.8 質(zhì)量控制入組當(dāng)天，由兩名專業(yè)培訓(xùn)人員對所有入組患者統(tǒng)一培訓(xùn)，確保所有患者在治療開始之前掌握動作要領(lǐng)。此外，課題組專門制作動作的教學(xué)視頻，贈送給所有入組患者，方便其居家訓(xùn)練時對比習(xí)練。同時，研究人員進(jìn)行每周1 次的線上視頻隨訪，確?；颊咴谡麄€治療期間掌握動作要領(lǐng)。

1.9 觀察指標(biāo)

1.9.1 疼痛評估 于治療前后采用VAS評分評估患側(cè)膝關(guān)節(jié)雙足靜止站立時的疼痛情況，并統(tǒng)計美洛昔康片用量情況。

1.9.2 膝關(guān)節(jié)功能評估 于治療前后采用西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)可視化量表（Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index，WOMAC）[21]評估患者膝關(guān)節(jié)功能情況，分?jǐn)?shù)越低代表膝關(guān)節(jié)功能越好。

1.9.3 步態(tài)評估 于治療前后應(yīng)用紅外運動捕捉系統(tǒng)與三維測力臺，采集患者步行過程中的數(shù)據(jù)，主要包括膝關(guān)節(jié)三維力矩峰值、步長、步速、步寬和足前進(jìn)角。上述數(shù)據(jù)同步處理采用Vicon 系統(tǒng)，所有測量點的三維坐標(biāo)經(jīng)過Butterworth 低通濾波器平滑處理，其中截斷頻率設(shè)定為10 Hz?；谶@些坐標(biāo)點，建立人體各環(huán)節(jié)的坐標(biāo)系，進(jìn)而利用逆向動力學(xué)方程來計算力矩，并采用體質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（N·cm/kg）。主要設(shè)備包括如下：8 臺紅外攝像機（Eagle-4，美國，采樣頻率100 Hz）和2塊AMTI測力臺（BP400600，美國，采樣頻率1500 Hz），配備Cortex 2.1 三維運動分析系統(tǒng)（Motion Analysis Corporation， 美國）以及Visual3D 建模仿真分析軟件（Professional，V6.C-Motion，Incorporation，美國）。

1.10 統(tǒng)計學(xué)方法數(shù)據(jù)分析采用SPSS 25.0 軟件。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組內(nèi)比較采用配對樣本t檢驗，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)和四分位數(shù)[M（P25，P75）]表示，采用秩和檢驗。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者VAS、WOMAC評分比較及美洛昔康片用量比較與治療前比較，兩組治療后VAS 及WOMAC評分均降低（P＜0.05）；與對照組比較，功法組VAS及WOMAC評分降低更明顯（P＜0.05）。功法組患者在治療期間的美洛昔康片用量低于對照組，但差異不具統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩組患者VAS、WOMAC評分比較及美洛昔康片用量比較

2.2 兩組患者膝關(guān)節(jié)三維力矩峰值參數(shù)比較與治療前比較，對照組治療后伸展力矩升高，內(nèi)收力矩降低（P＜0.05）；功法組治療后伸展、屈曲、外旋力矩均升高，內(nèi)收力矩降低（P＜0.05）。與對照組比較，功法組治療后屈曲力矩升高更明顯，內(nèi)收力矩降低更明顯（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組患者治療前后膝關(guān)節(jié)三維力矩峰值參數(shù)比較（N·cm/kg，± s）

表2 兩組患者治療前后膝關(guān)節(jié)三維力矩峰值參數(shù)比較（N·cm/kg，± s）

注：與治療前比較，*P＜0.05；與對照組比較，△P＜0.05

組別對照組功法組時間治療前治療后治療前治療后屈曲力矩30.70±20.12 33.83±20.88 28.47±22.94 46.22±22.55*△伸展力矩27.51±11.60 39.29±13.21*24.75±10.93 38.37±11.62*內(nèi)收力矩51.30±10.93 47.65±8.52*53.18±7.78 40.30±15.17*△外展力矩5.56±2.37 6.25±2.93 5.60±1.91 5.96±3.29內(nèi)旋力矩13.40±4.00 13.40±3.48 14.11±3.22 15.27±5.10外旋力矩1.44±0.72 1.60±0.53 1.37±0.61 1.77±0.70*

2.3 兩組患者步態(tài)特征比較與治療前比較，功法組治療后步長、步速及足前進(jìn)角均升高，步寬降低（P＜0.05）。功法組治療后步長、步速均明顯高于對照組（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組患者步態(tài)特征比較（± s）

表3 兩組患者步態(tài)特征比較（± s）

注：與治療前比較，*P＜0.05；與對照組比較，△P＜0.05

組別對照組功法組時間治療前治療后治療前治療后步長（m）0.54±0.03 0.56±0.05 0.54±0.03 0.58±0.06*△步速（m/s）0.85±0.05 0.89±0.09*0.87±0.07 0.95±0.08*△步寬（m）0.12±0.02 0.12±0.02 0.12±0.02 0.11±0.02*足前進(jìn)角（°）5.77±1.67 6.49±1.31 5.90±1.85 6.84±1.53*

3 討論

膝關(guān)節(jié)是人體筋骨結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的關(guān)節(jié)之一，素有“膝為筋之府”的說法。正常時膝關(guān)節(jié)的肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)囊、關(guān)節(jié)軟骨、半月板等各種“筋”發(fā)揮“主束骨而利機關(guān)”的功能，保證膝關(guān)節(jié)動態(tài)方面為主的穩(wěn)定與平衡；膝關(guān)節(jié)的股骨下端、脛骨平臺、髕骨發(fā)揮“骨為干”的支撐、支架的功能，保證膝關(guān)節(jié)靜態(tài)方面為主的穩(wěn)定與平衡。膝關(guān)節(jié)筋骨結(jié)構(gòu)功能正常，除了動靜態(tài)平衡方面，還表現(xiàn)為“筋束骨，骨張筋”的“筋骨平衡”狀態(tài)。膝關(guān)節(jié)“筋骨平衡”遭到破壞，即“筋骨失衡”，會導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)發(fā)生病理性改變，導(dǎo)致KOA 發(fā)生；KOA狀態(tài)又加重筋骨失衡，形成惡性循環(huán)。故課題組提出KOA 的基本病機為“筋骨同病”[15]，在治療上應(yīng)“筋骨同調(diào)”。

三步六式健膝功是從八段錦、太極拳、易筋經(jīng)等傳統(tǒng)健身功法的招式提煉整合而來。整體動作以筋帶骨，以骨穩(wěn)筋，讓松弛的筋得到訓(xùn)練；同時，拉伸僵硬的筋，恢復(fù)“筋束骨”功能，從而達(dá)到“筋束骨，骨張筋”的“筋骨平衡”狀態(tài)，以實現(xiàn)“筋骨同調(diào)”。前期研究結(jié)果表明，習(xí)練三步六式健膝功聯(lián)合電針、中藥熏洗治療能有效改善KOA 患者膝關(guān)節(jié)功能和提高其生活質(zhì)量[19]。本研究以步態(tài)參數(shù)為主要觀察指標(biāo)，從生物力學(xué)角度評價三步六式健膝功對KOA 早期患者的療效，結(jié)果提示，習(xí)練三步六式健膝功不僅能有效緩解早期KOA 患者膝關(guān)節(jié)疼痛，促進(jìn)膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，還能改善下肢步態(tài)生物力學(xué)參數(shù)情況。

內(nèi)收力矩能夠反映膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室的負(fù)荷狀態(tài)，與KOA 的病情嚴(yán)重程度和疾病進(jìn)展呈正相關(guān)[22-24]。本研究發(fā)現(xiàn)，治療后功法組的內(nèi)收力矩明顯降低，說明習(xí)練三步六式健膝功能夠有效降低KOA 患者膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室的負(fù)荷情況。這一研究結(jié)果提示，三步六式健膝功可能是通過靜力性維持及弓虛步重心轉(zhuǎn)換過程起作用。首先，從靜力性維持動作上看，三步六式健膝功能夠通過訓(xùn)練膝關(guān)節(jié)周圍肌肉的力量、拉伸韌帶和關(guān)節(jié)囊而達(dá)到改善筋弛痿弱的目的，增加膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，進(jìn)而更好地支配膝關(guān)節(jié)內(nèi)的負(fù)荷分布情況。其次，從第三步弓虛步重心轉(zhuǎn)換過程看，弓步式可增加足前進(jìn)角，減少膝內(nèi)翻角度，進(jìn)而有效降低膝關(guān)節(jié)中心與地面反作用力之間的垂直距離，減少下肢關(guān)節(jié)承受負(fù)荷；虛步式在重心轉(zhuǎn)換過程中人體向反向移動，膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室的應(yīng)力也相應(yīng)縮小[25-26]。

不僅如此，治療后功法組步長、步速還均高于對照組。步速增加能夠縮短下肢在支撐相的持續(xù)時間，增大膝關(guān)節(jié)的屈曲角度進(jìn)而增大屈曲力矩[27]；步長的增加會縮短地面反作用力從而降低內(nèi)收力矩[28]，而內(nèi)收力矩和屈曲力矩均能反映內(nèi)側(cè)間室的受力狀態(tài)，故三步六式健膝功可能是通過改善步態(tài)的特征進(jìn)而調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)力矩，從而改善KOA 患者膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室的負(fù)荷情況。此外，治療后患者VAS評分較治療前明顯改善，提示三步六式健膝功能夠改善膝關(guān)節(jié)疼痛。在抗炎鎮(zhèn)痛藥物用量的統(tǒng)計上，功法組雖然較對照組減少，但可能是由于療程較短，且沒有進(jìn)行隨訪，導(dǎo)致兩組差異不明顯。

綜上，習(xí)練三步六式健膝功能夠有效緩解早期KOA 患者膝關(guān)節(jié)疼痛，促進(jìn)膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，可能是通過改善生物力學(xué)步態(tài)參數(shù)來延緩KOA 的進(jìn)展。今后的研究將增加表面肌電圖或下肢力線等其他生物力學(xué)手段進(jìn)一步明確三步六式健膝功對KOA“筋骨同調(diào)”的療效。