个性化神经肌训练对膝关节骨关节炎患者膝关节功能、疼痛、僵硬症状、生活质量的影响研究

膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis，KOA)为常见中老年骨关节病，发病率约8%，多造成患者关节疼痛和功能受限[1]。KOA的临床治疗以保守治疗为主，治疗手段多样，包括理疗、局部疗法、药物治疗、运动疗法等，有利于促进膝关节血液循环，改善关节血供，减轻炎症反应与疼痛症状[2]。国外相关指南推荐对KOA患者进行健康宣教及运动疗法[3]，认为其可有效缓解患者疼痛与僵硬症状，改善躯体功能，但国内相关研究仍较为缺乏。抗阻训练是KOA患者中最常用的运动疗法，可有效提高患者肌力，改善患者疼痛与膝关节功能，效果获得认可。有学者提出，以神经肌训练为主的综合性运动疗法是基于生物力学原则的运动疗法，可对下肢多个肌的协调性与稳定性进行锻炼，改善感觉运动的控制能力，获得代偿性功能稳定性，且对改善下肢力线也有较大帮助[4]，但目前神经肌训练多用于运动员的训练或运动损伤患者中，其效果获得认可，用于KOA患者使患者受益的报道仍较为缺乏。本研究探讨个性化神经肌训练对膝关节骨关节炎患者膝关节功能、疼痛、僵硬症状、生活质量的影响，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2018年10月—2019年8月邢台医学高等专科学校第二附属医院收治的KOA患者150例为研究对象，按随机数表法分为观察组与对照组，每组75例。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。本研究获医院伦理委员会批准。

诊断标准：符合《中国骨关节炎疼痛管理临床实践指南(2020年版)》[5]诊断标准：①年龄>50岁；②晨僵时间<30 min；③关节活动时有弹响声；④存在骨压痛；⑤膝关节检查证实骨性肥大；⑥无明显滑膜升温；⑦放射学检查证实骨赘形成。符合上述7项中任意3项即可确诊。

纳入标准：①膝关节疼痛史至少1个月，且排除因感染、外伤、类风湿性关节炎等原因所引起的疼痛；②Kellgren-Lawrence分级>2级；③符合非手术治疗指征；④认知功能正常，可配合完成相关测评工作；⑤知情同意且签署知情同意书。

排除标准：①伴其他膝关节疾病者；②伴心脑血管疾病者；③伴呼吸或血液系统疾者；④合并可能影响主动活动功能的肢体疾病者；⑤伴陈旧性膝关节损伤或有膝关节手术史者；⑥伴恶性肿瘤或精神疾病者；⑦伴运动锻炼禁忌证者(如3个月内有心肌梗死发作史)。

1.2.1 健康教育两组治疗开始前均先进行健康宣教，共2次。第1次主要宣教KOA的定义、临床表现、病因、危险因素、膝关节解剖知识等内容；第2次介绍KOA预防措施、疼痛管理、主要治疗手段等。对照组于训练前测定股四头肌最大收缩力量，观察组训练前进行深蹲和卧举的最大力量测试。

1.2.2 对照组采取抗阻训练，采用股四头肌训练椅(常州钱璨医疗器械公司)进行股四头肌多点等长抗阻训练：患者坐于股四头肌训练椅上，将阻力加于踝关节处，在屈膝10 °、40 °、70 °、100 °时分别训练，利用生理溢流原理进行股四头肌等长收缩，每次收缩10 s后放松10 s为一个循环，不同角度各10个循环。训练时间约30 min/次，3次/周，共6周[6]。

1.2.3 观察组采取个性化神经肌训练，以小组形式进行，每组5例，由受到规范训练的临床医师或康复医师在旁指导。锻炼频率3次/周，共6周。运动锻炼过程中由康复医师针对患者运动锻炼效果对训练难度进行“升降级”，使治疗具有个性化，更符合患者实际需求，并保证安全。另外，运动锻炼期间观察患者KOA主要症状，监测疼痛情况。个性化神经肌训练包括3个部分：热身运动、神经肌训练、冷身运动。①热身运动：包括关节活动度训练及有氧踏车运动，以“预热”患者的骨骼肌系统和心肺系统，时间约10 min。关节活动度训练：仰卧位，患肢固定于智能下肢关节康复器(JK-C1型，常州钱璟)，第一次的起始角度为0 °，终止角度为40 °，每1 min 增加10 °。每周根据患者实际情况个性化增加终止角度，最大活动角度90 °。终止角度增大后，可适当调整为每40 s或30 s增加10 °，训练时间约5 min。有氧踏车运动：采用下肢阻力可调式功率车(德国Comsmed公司)进行运动训练，阻力根据患者实际情况设定，以运动后第2 天肌无明显疲劳感为宜。训练时间约5 min。②神经肌训练：分为5组，每组2个动作，共10个锻炼动作，包括70%最大力量的负重蹲举、50%最大力量的负重全蹲跳、50%最大力量的半蹲跳、股后肌群练习、平衡垫上平板支撑、平衡垫上单腿支撑(左、右)、单腿支撑伸髋练习(左、右)、臀桥练习、左右单腿平衡加胸部推举(20 kg)、左右单腿平衡加过顶推举(10 kg)。每个动作3组数，重复10次。③冷身运动：包括慢步走和下肢肌拉伸，时间5 min。

1.3.1 临床疗效于治疗结束后参照《骨关节炎诊断及治疗指南》[5]中疗效标准：患者疼痛等症状消失，关节活动正常，西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(Western Ontario and McMaster Universities，WOMAC)评分减少90%以上，临床控制。疼痛等症状消失，关节活动基本不受限制，WOMAC减少60%～90%，显效。疼痛等症状大幅减轻，关节活动轻度受限，WOMAC减少30%～59%，好转。疼痛症状与关节活动无明显改善，WOMAC减少不足30%，无效。总有效率=(临床控制+显效+好转)/总例数×100%。

1.3.2 疼痛与僵硬症状分别于治疗前后采用WOMAC[7]评估患者疼痛与僵硬程度。WOMAC共包括疼痛(5个条目)、僵硬(2个条目)、日常活动难度(17个条目)3个维度，共24个条目，每个条目按无、轻微、中等、严重、非常严重分别计0～4分，总分0～96分。量表Cronbach′s α系数0.956，信度0.853。

1.3.3 躯体功能分别于治疗前后对两组进行30 s椅子坐起试验(记录次数)、40 m快走试验(记录时间)。

1.3.4 止痛药使用情况比较两组入组前2周内止痛药使用率及治疗结束后2周内的止痛药使用率。

1.3.5 炎症因子水平分别于治疗前后采集两组空腹静脉血，离心(3 000 r/min、10 min)后留取上清液，采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbene assay,ELISA)测定血清肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白细胞介素6(interleukin-6，IL-6)、白细胞介素1β(interleukin-1β，IL-1β)。

1.3.6 随访结果两组均于完成治疗后随访6个月(电话+门诊复查)，门诊复查时间为1个月、3个月、6个月。每次复查时评估患者膝关节功能和生活质量。膝关节功能采用膝关节协会评分(Knee Society Score，KSS)[8]评估两组膝关节功能，KSS共包括疼痛(50分)、活动度(25分)、稳定性(25分)3个维度，总分0～100分，85～100分为优，70～84分为良，60～69分为可，<60分为差。生活质量采用关节炎生活质量测量量表2-短卷(arthritis impact measurement scale 2-short form，AIMS2-SF)[9]评估患者生活质量，该量表于1997年由法国学者Guillemin研制，包括躯体、症状、影响、社会和工作5个维度，共26个条目，每个条目计1～5分，标准分=(实际分-最低可能得分)/可能得分的范围×10，得分转换为标准分。标准分越高，生活质量越高。量表Cronbach′s α系数0.83，信度0.80。

1.4 统计学方法应用SPSS 19.0统计软件处理数据。计数资料比较采用χ2检验；计量资料比较采用独立样本的t检验、配对t检验、重复测量的方差分析和LSD-t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组总有效率比较观察组总有效率高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

2.2 两组疼痛与僵硬症状比较治疗前，两组疼痛症状评分、僵硬症状评分、日常活动难度评分、WOMAC总分比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后，两组疼痛症状评分、僵硬症状评分、日常活动难度评分、WOMAC总分较治疗前均下降，观察组低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

2.3 两组躯体功能与止痛药使用情况比较治疗前，两组30 s椅子坐起试验、40 m快走试验和止痛药使用率比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后，两组30 s椅子坐起试验、40 m快走试验和止痛药使用率均优于治疗前，观察组优于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

2.4 两组治疗前后炎症因子水平比较治疗前，两组血清TNF-α、IL-6、IL-1β比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后，两组血清TNF-α、IL-6、IL-1β均低于治疗前，观察组低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

2.5 膝关节功能与生活质量两组KSS评分和AIMS2-SF评分呈现升高，观察组优于对照组，组间、时点间、组间·时点间差异有统计学意义(P<0.05)。见表6。

3 讨论

KOA的临床治疗以保守治疗为主，旨在缓解关节疼痛、改善肌力、改善膝关节功能。但KOA患者多伴膝周肌力下降与疼痛，运动锻炼会造成运动痛，使患者难以坚持。本研究在两组患者进行运动锻炼前进行2次健康教育，强化运动锻炼对疾病康复的重要性，提高患者治疗依从，确保治疗效果。

3.1 不同锻炼方式对疼痛与僵硬症状的影响本研究对照组采取抗阻训练，患者疼痛与僵硬症状获得改善。运动锻炼缓解疼痛的机制主要与促进血液循环，使机体产生生物电促进钙离子沉淀等有关。倪广晓等[10]的研究认为，运动训练可提高膝关节肌力，扩大膝关节活动范围，缓解疼痛，与本研究结论一致。本研究观察组患者采取个性化神经肌训练，疼痛与僵硬评分低于对照组，且止痛药使用率也低于对照组。专家认为，神经肌训练可防止关节粘连，促进关节周围血液循环，改善局部微循环，加速周围组织修复，从而缓解局部水肿和僵硬[11]。且神经肌训练可形成持续刺激信号，经关节囊神经末梢传到中枢神经，抑制疼痛信号传递，上调患者痛阈，这是观察组疼痛与僵硬症状获得更明显改善的主要原因。

3.2 不同锻炼方式对膝关节功能的影响观察组总有效率高于对照组，随访6个月的KSS评分高于对照组，WOMAC总分低于对照组。个性化神经肌训练有利于提高下肢肌群的稳定性和协调性，与抗阻训练相比对关节不稳定和下肢力线异常的改善更具针对性。个性化神经肌训练还包含闭链运动，其固定肢体远端并对相关关节形成一定负荷，对关节及周围组织的本体感受器形成良性刺激[12]，并使本体感受器根据不同变化作出相应反应维持机体平衡与肌配合，促使机体关节平衡能力与组织协调能力获得改善[13]，这是观察组总有效率高于对照组的主要原因。此外，在神经肌训练基础上辅以有氧运动、肌拉伸等可训练患者下肢屈伸肌群，并刺激软骨合成软骨细胞基质，保持关节功能状态，因此观察组患者膝关节功能获得更理想恢复[14-15]。

3.3 不同锻炼方式对炎症因子指标、躯体功能与生活质量的影响本研究结果显示，观察组治疗后血清TNF-α、IL-6、IL-1β下降幅度更大，提示与抗阻训练相比个性化神经肌训练可更有效抑制炎症。动物研究证实，运动对炎症反应具有较强的抑制作用[16]。个性化神经肌训练还包含有氧踏车运动，李俊的研究发现[17]，有氧运动可通过对Nrf2/ARE信号通路的影响抑制炎症反应。观察组治疗后的30 s椅子坐起试验的次数高于对照组，40 m快走试验的时间短于对照组，这一结果考虑与神经肌训练可同时兴奋原动肌、协同肌和拮抗肌，从而易化腓骨长肌和短肌，提高下肢灵巧度与步行及坐起等有关[18]。也有研究表明，个性化神经肌训练是一种综合性疗法，可使KOA患者的协调性、活动度获得综合性提升，在增强关节稳定性、因此日常活动能力也明显增强[19-20]，本研究与其结论一致。生活质量会受到较多因素的影响，如不适症状、关节活动度等。观察组经治疗后的疼痛与僵硬症状、躯体功能恢复、日常活动能力改善均更明显，因此生活质量也更高。需注意的是，个性化神经肌训练依赖的器械更多，不易被患者接受，依从性问题也难以保证，因此个性化神经肌训练实施前务必做好健康宣教工作，确保治疗效果。

综上所述，个性化神经肌训练有利于改善患者疼痛与僵硬症状，降低止痛药使用率并抑制炎症，改善躯体功能、膝关节功能和生活质量，效果更理想。

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个性化神经肌训练对膝关节骨关节炎患者膝关节功能、疼痛、僵硬症状、生活质量的影响研究

1 资 料 与 方 法

2 结 果

3 讨 论

Effects of personalized neuromuscular training on knee function, pain, stiffness and quality of life in patients with knee osteoarthritis

1 资料与方法

2 结果

3 讨论