KOA患者的步态参数与胫骨平台内翻角的相关性研究

李一格 庄汝杰* 陈俊杰

KOA患者的步态参数与胫骨平台内翻角的相关性研究

李一格 庄汝杰* 陈俊杰

目的观察膝骨性关节炎（KOA）患者胫骨平台内翻角变化与步态参数变化，旨在发现两者内在相关性。方法首先对72例KOA患者进行胫骨平台内翻角的测定，然后进行步态测试，分析步态参数，观察步态参数与胫骨平台内翻角之间的关系。结果72例KOA患者中，按胫骨平台内翻角内翻程度分为3组，内翻0°~3°组步速（71.37±8.77）cm/ s，步长（56.01±4.74）cm，步角（11.70±3.85）°，支撑期时间（0.78±0.06）s，支撑期百分数（63.93±7.97）%；3°~5°组步速（62.30±11.77）cm/s，步长（51.40±5.46）cm，步角（15.35±3.14）°，支撑期时间（0.86±0.08）s，支撑期百分数（64.76±8.27）%；5°~8°组步速（40.96±7.23）cm/s，步长（38.40±8.38）cm，步角（21.05±2.06）°，支撑期时间（1.00±0.08）s，支撑期百分数（66.55±1.07）%，统计结果显示3个比较组各步态参数均存在显著性差异（P<0.05）。结论胫骨平台内翻角内翻程度不同的KOA患者的步态参数存在显著性差异。

KOA 胫骨平台 内翻角 步态参数

膝骨性关节炎（Knee-Osterarthritis，KOA）在我国发病率较高，以膝关节疼痛、僵硬、活动受限甚至关节畸形为主要临床症状。据调查，>65岁人群表现为膝关节疼痛者>12%，>75岁人群则达27%［1-2］。通过临床可以发现，KOA已渐成为中老年人主要的致残因素之一，一般认为其在生物学及生物力学作用下发病。本研究对2015年6月至2016年3月72例KOA患者的临床资料进行回顾性分析，旨在发现胫骨平台内翻角与步态参数之间的相关联系。

1 临床资料

1.1 一般资料 KOA患者72例，男34例，女38例；年龄58~71岁，平均年龄（62.8±7.2）岁。采集所有未行关节腔穿刺、注射的患者步态参数和X线片。KOA以2007年中华医学会骨科学分会修订的KOA诊断标准为标准：（1）近1个月内反复膝关节疼痛。（2）X线片（站立或负重位）示关节间隙变窄、软骨下骨硬化和（或）囊性变、关节缘骨赘形成。（3）关节液（≥2次）清亮、粘稠，WBC<2000个/ml。（4）中老年患者（≥40岁）。（5）晨僵≤30min。（6）活动时有骨摩擦音（感）。综合临床、实验室及X线检查，符合①+②或①+③+⑤+⑥或①+④+⑤+⑥可诊断为KOA。

1.2 研究方法 应用动态平衡测试系统（UITest），对72例KOA患者进行步态测试，观察步态参数中的步速、步长、步角、支撑时间、支撑期百分数。应用飞利浦PHILIPSEssentaDR数字化成像系统，拍摄72例KOA患者膝关节正位X线片，测量出患者的膝内翻角度，按内翻程度分为3组，分别为0~3°、3~5°、5~8°，比较分析3组之间步态参数的差异性。

1.3 统计学方法采用SPSS19.0统计软件。计量资料以（±s）表示，采用独立样本t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

0° ~3°组步速（71.37±8.77）cm/s，步长（56.01±4.74）cm，步角（11.70±3.85）°，支撑期时间（0.78±0.06）s，支撑期百分数（63.93±7.97）%；3° ~5°组步速（62.30±11.77）cm/s，步长（51.40±5.46）cm，步角（15.35±3.14）°，支撑期时间（0.86±0.08）s，支撑期百分数（64.76±8.27）%；5° ~8°组步速（40.96±7.23）cm/s，步长（38.40±8.38）cm，步角（21.05±2.06）°，支撑期时间（1.00±0.08）s，支撑期百分数（66.55±1.07）%。将胫骨平台内翻角范围不同的3个比较组的步态参数进行独立样本t检验分析，结果显示P均<0.05，得出胫骨平台内翻角不同与步态参数变化中差异具有统计学意义，表明胫骨平台内翻角与步态参数之间存在相关性。（见图1、表1）。

图1 UITest数据处理软件所示步态参数

表1 胫骨平台内翻角不同的膝骨关节炎患者步态参数比较（x±s）

3 讨论

KOA是在生物学及生物力学共同作用下，软骨细胞、细胞外基质及软骨下骨三者之间分解和合成失衡、代谢紊乱的结果。随着KOA病程的进展，下肢力线随之调整，使体重在膝关节内外侧应力重新分布，减小支撑相时膝关节冠状面的内收力矩，从而减轻内侧间室的压力［3-5］，为避免疼痛而采用快速度过患肢支撑相的代偿机制［6-7］，所以应用现代步态分析系统的测量人体运动学与生物力学的参数，以此探究KOA生物力学的发病机制是有意义的。

目前国内外在胫骨平台内翻角与KOA的相关性研究较少，而是关注其大小在人工膝关节置换手术中的作用。陶坤等研究发现正常国人的胫骨平台内翻角平均为4.06°，与欧美人群3°的标准相差较大，这为国人股骨假体旋转5°放置提供数据支持［8-9］。胫骨平台内翻角特有的生物力学构造使膝关节前后交叉韧带处于张力状态，在膝关节屈曲伸直过程中，股骨髁能正常的滑动、后滚，所以胫骨平台内翻角的改变会直接影响交叉韧带的功能。郭新全等［8］通过测量原发性膝骨关节炎的下肢力线，发现膝关节横轴、胫骨机能轴之间的夹角大于正常人数据，膝关节面外高内低，认为其发病机制有明显的生物力学及解剖学机制［10］。本研究对胫骨平台内翻角范围不同的3组双膝骨关节炎患者的步态参数进行比较，结果显示均存在显著性差异，说明KOA患者胫骨平台内翻角在反映膝关节功能方面具有较好的敏感性。胫骨平台内翻角与关节内侧平台塌陷、半月板磨损直接相关，随着胫骨平台内倾角度增大，内侧间室的压力增大，长期受到磨损、侵蚀，反过来又增大了胫骨平台内翻角，临床评价膝关节功能可参照此角内翻程度。

本研究观察对比72例KOA患者胫骨平台内翻角和步态参数，3组不同胫骨平台内翻角分别为0° ~3°、3° ~5°及5° ~8°。0° ~3°组步速（71.37±8.77）cm/s，步长（56.01±4.74）cm，步角（11.70±3.85）°，支撑期时间（0.78±0.06）s，支撑期百分数（63.93±7.97）%；3° ~5°组步速（62.30±11.77）cm/s，步长（51.40±5.46）cm，步角（15.35±3.14）°，支撑期时间（0.86±0.08）s，支撑期百分数（64.76±8.27）%；5° ~8°组步速（40.96±7.23）cm/s，步长（38.40±8.38）cm，步角（21.05±2.06）°，支撑期时间（1.00±0.08）s，支撑期百分数（66.55±1.07）%。将胫骨平台内翻角范围不同的3个比较组的步态参数进行独立样本t检验分析，结果显示P均<0.05，说明胫骨平台内翻角与步态参数之间存在相关性。说明随着胫骨平台内翻角的内翻程度不断变大，交叉韧带的张力作用减弱，胫骨髁的滑动和后滚活动相应减退。因此，膝关节的功能也相应的减退，随之出现步态参数的差异变化。

综上所述，KOA是以生物学与生物力学共同作用的结果，引入步态分析系统评价其膝关节功能在临床上有重大意义。本文研究表明，对有不同程度膝关节功能障碍的KOA患者测定步态参数，通过分析步态参数变化来评价膝关节功能损伤程度可行而有效。

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ObjectiveTo observe the changes of the tibial plateau inversion angle and gait parameters in KOA patients，and to fi nd the intrinsic correlation between the two.Methods72 patients with KOA were tested for the inversion of the tibial plateau. Then the gait parameters were analyzed，and the relationship between the gait parameters and the inversion angle of the tibial plateau was observed.Results72 cases of KOA patients，according to the degree of tibial plateau varus angle were divided into 3 groups，0-3 degrees group at a speed of (71.37±8.77) cm/s，step length (56.01±4.74) cm， step angle (11.70±3.85) degrees， support time (0.78±0.06) s，percentage support (63.93±7.97) %；3-5 degrees group at a speed of (62.30±11.77) cm/s，step length (51.40±5.46)cm，step angle (15.35±3.14) degrees，support time (0.86±0.08)s，percentage support (64.76±8.27)%；5-8 degrees group at a speed of (40.96±7.23) cm/s，step length (38.40±8.38)cm，step angle (21.05±2.06) degrees，support time (1±0.08) s，percentage support phase (66.55±1.07) %.Statistical results showed that 3 comparison groups of gait parameters were signifi cantly different（P<0.05）.ConclusionThere are signifi cant differences in gait parameters of KOA patients with different degrees of tibial plateau varus angle.

KOA Tibial plateau Inversion angle Gait parameters

310053浙江中医药大学

*通信作者