水中步行训练对膝关节骨性关节炎患者功能恢复的影响

周先珊 董晓敏 谭卫星 王新宇

水中步行训练对膝关节骨性关节炎患者功能恢复的影响

周先珊 董晓敏 谭卫星 王新宇

目的 观察水中步行训练对膝关节骨性关节炎（KOA）患者的疗效。方法 将40例KOA患者随机分为观察组与对照组。两组患者均给予常规康复治疗，包括物理因子治疗、关节功能训练及下肢肌力训练等。观察组加用水中步行训练，连续治疗8周。两组患者分别在治疗前、治疗后进行视觉模拟评分法（VAS）评分、西安大略大学及麦克马斯特大学骨关节炎指数（WOMAC）评分、膝关节功能评分（HSS评分）、本体感觉测试及日常生活能力评定（MBI评分）。结果 经治疗8周后，两组患者的VAS评分、WOMAC评分、HSS评分、MBI评分均有所改善，与对照组比较，观察组患者VAS评分、WOMAC评分明显下降（P＜0.01），HSS评分及MBI评分明显提高（P＜0.01），患膝关节主动复位误差角度值明显小于对照组差异有统计学意义（P＜0.01）。结论 对于KOA患者，水中步行训练的应用可更好的提高膝关节的稳定性及本体感觉，改善患者临床症状及日常生活能力。

膝关节骨性关节炎 水中步行训练 康复

膝关节骨性关节炎（KOA）也称为膝关节退行性关节炎，是以膝关节软骨退变伴软骨下骨增生，骨赘形成，继而引起滑膜、关节囊和软组织的损伤及炎症反应，多见于中老年人［1］。临床上多表现为膝关节疼痛、肿胀变形、下肢乏力、活动受限等，持续膝关节疼痛、僵硬、关节活动度降低造成患者立、行和登楼梯困难，导致患者日常生活活动障碍并影响其生活质量。目前临床上多采用药物、手法、物理因子等治疗，治疗过程中对膝关节稳定性及本体感觉重视不够，影响治疗效果。本文探讨水中步行训练对KOA患者本体感觉的影响及临床康复疗效。

1 临床资料

1.1 一般资料 2015年1月至2016年6月本院KOA患者40例，均符合KOA诊断标准，1年内未进行正规临床治疗；同意参与本项目，签署知情同意书。排除标准：（1）合并下肢皮肤破溃、感染、大疱等皮肤病。（2）合并严重的心脑血管或其他系统疾病不能按要求完成康复训练。（3）不能行走或有认知障碍不能配合。随机分为2组各20例，观察组男11例，女9例；年龄（57.9±7.6）岁。病程（30.6±12.4）个月。其中单膝关节发病14例、双膝关节发病6例。对照组男12例，女8例；年龄（56.2±8.9）岁。病程（28.5±13.3）个月。其中单膝关节发病13例、双膝关节发病7例。两组患者一般资料比较差异无统计学意义。

1.2 方法 所有患者均接受常规康复治疗，方法包括：物理因子治疗、关节功能训练、下肢肌力训练等。观察组加用水中步行训练，水中步行训练使用韩国KTS公司Aqua zone 水疗步行浴，训练过程在治疗师指导下进行，训练的主要形式包括水中各个方向步行、双腿下蹲、双腿提踵、单腿站立对侧腿屈伸、单腿站立髋内收外展，行走时根据患者病情严重程度及个体感觉，循序渐进地调整平板传送带运行速度；步行时水的深度至患者髂前上棘，水温为37℃，水中步行训练5次/周，30min/次，训练时间为8周。

1.3 疗效评价标准 采用专人评定的方法，分别在治疗前、治疗8周后进行疗效评价。（1）膝关节疼痛评定：采用视觉模拟评分法（VAS）进行疼痛评分。（2）膝关节综合功能评定：采用西安大略大学及麦克马斯特大学骨关节炎指数评分（WOMAC）对膝关节功能进行综合评分，此评分是根据患者相关症状及体征评估其关节炎的严重程度及治疗疗效。分为疼痛、僵硬、关节功能三大方面，共计24个项目，其中疼痛部分5个项目，僵硬部分2个项目，关节功能部分17个项目。分数记录时使用VAS尺度。WOMAC分值越高骨性关节炎越严重，根据总积分，按下列标准评估关节炎的轻重程度：轻度＜80，中度80～120，重度＞120。（3）美国特种外科医院（HSS）膝关节百分评分：采用HSS评价患者KOA的严重程度及关节总体功能状况。其中无疼痛30分、功能活动正常22分、关节活动度正常18分、肌力正常10分、无畸形10分、无不稳定10分。患者如使用拐杖或有关节伸直受限时应减分。（4）日常生活活动能力评定（ADL）：采用改良巴氏指数（MBI），总分为100分；分值越高，日常生活能力越好。（5）膝关节本体感觉的评定：应用Biodex System3型等速系统将复位的膝关节选取3个不同的角度（30°、45°及60°屈曲）进行测试，要求患者坐位，带上眼罩，专心感受各角度的位置，其后进行关节主动复位测试，当患者感觉主动伸膝至目标角度时按下手持开关并记录实际膝关节角度位置，每个角度测试在1min内完成，每个目标角度重复测量3次，计算患者膝关节角度值与预设的参考角度值的绝对误差值即复位绝对误差角度，其本体感觉功能优劣取决于绝对误差角度。绝对误差角度值越小，代表膝关节本体感觉越好［1］。

1.4 统计学方法 采用SPSS14.0统计软件。所有数据以（x±s）表示，采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者VAS评分、WOMAC评分比较 治疗前，两组患者VAS评分、WOMAC评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗8周时，两组患者VAS评分、WOMAC评分均较治疗前明显下降（P＜0.01），观察组疗效明显优于对照组，两组比较差异有统计学意义（P＜0.01）。见表1。

表1 VAS评分、WOMAC评分比较［分，（x±s）］

2.2 两组患者HSS评分、MBI评分比较 治疗前，两组患者HSS评分、MBI评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗8周时，两组患者HSS评分、MBI评分均较治疗前有明显改善（P＜0.01），且观察组HSS评分、MBI评分明显高于对照组，两组比较差异有统计学意义（P＜0.01）。见表2。

表2 HSS评分、MBI评分比较［分，（x±s）］

2.3 两组患者患膝关节本体感觉恢复情况比较 治疗8周时，对照组患膝关节复位绝对误差值角度无明显变化（P＞0.05），观察组患膝关节复位绝对误差值角度有明显缩小（P＜0.01），与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。见表3。

表3 治疗前、治疗后患膝关节主动复位角度误差值［度，（x±s）］

3 讨论

KOA是中老年人常见的退行性改变之一，美国一项研究显示，＞65岁老年人中，有近80%的人群存在骨性关节炎的影像学证据［2］。其主要病理特征为进行性关节软骨退变及关节边缘和软骨下骨质反应性增生，在软组织上表现为膝关节囊挛缩、关节周围韧带松弛及肌肉萎缩无力等，且还伴随疼痛、膝关节本体感觉功能的减退及关节活动障碍。膝关节肿痛僵硬降低了关节周围肌肉、肌腱及韧带的本体感觉，减退的本体感觉将导致关节稳定性下降、关节运动控制能力差，KOA患者在站立及行走时姿势校正及平衡维持能力均有所下降，从而影响步行及平衡能力。有研究显示［3］，膝关节周围肌肉肌力的改变在KOA病程中有重要作用。由于关节周围肌群肌力的下降，影响关节的稳定性，关节稳定性的下降造成关节面的应力分布变化，加速关节软骨的退变，促进KOA的发生。另外因患者负重时膝关节疼痛加重，常不能耐受常规步行训练且训练过程中可能会加重膝关节的损伤。

本资料中对KOA患者进行水中步行训练，是利用水的冷热刺激、浮力、压力、流体抵抗力等特性及在减重状态的步行训练。本资料结果显示，经8周治疗后，观察组和对照组的VAS评分、WOMAC评分均较治疗前有不同程度的改善，观察组疗效明显优于对照组（P＜0.01），提示水中步行训练可改善KOA患者的临床症状或体征作用。通过8周的水中步行训练，观察组患者HSS、MBI评分结果均显著优于对照组（P＜0.01），提示水中步行训练能提高膝关节的功能，改善膝关节的稳定性及患者的日常生活能力。其作用机制可能是水的静水压可压迫患者的肌肉和血管，促进血液、淋巴液的回流，改善下肢的血液循环，从而消除肢体肿胀；同时在压力作用下可促进组织渗出液、致炎性渗出物的吸收，减少炎性渗出物对外周感受器的刺激，从而使疼痛减轻；运动时由于水的流体抵抗力，下肢关节在步行时需要进行轻度抗阻活动，达到锻炼膝关节周围肌肉肌力与耐力的作用，使膝关节的稳定性及控制能力得到提高；当下肢沿浮力的方向进行运动时，浮力对运动起助力及减重作用，能减少运动时膝关节内的压力［4］，水的深度不同，站立位时下肢承受的重力也不同，当水的深度达到人体髂前上棘水平时，下肢承受的重力是体重的43%。水中步行训练时，在浮力作用下降低了膝关节内的负荷，可以缓解关节部位的疼痛，使下肢肌肉更加放松，从而可以耐受更高水平的有氧运动训练［5］，提高患者训练的依从性和安全性，达到提高膝关节屈、伸肌群的肌力和耐力等效果。

良好的膝关节本体感觉是获得准确高效功能运动的基础。尽管常规康复方法对改善KOA患者膝关节功能有一定效果，但由于其不能提高患膝的本体感觉，导致膝关节的稳定性及控制能力仍较差。本资料结果显示，在治疗8周后，对照组患者的膝关节主动屈曲30°、45°和60°时绝对误差角度值与治疗前未见明显变化，也进一步证实常规康复治疗对提高患膝本体感觉收效甚微。而观察组患者膝关节主动屈曲30°、45°和60°时绝对误差角度值明显缩小（P＜0.01），提示水中步行训练可明显改善KOA患者膝关节的本体感觉。其机制可能是训练过程中通过水的温度、机械的刺激作用，增加患膝本体感觉输入；通过不断变化的运动方向、速度和阻力，提高患膝的位置觉和运动觉，并影响到人体神经、体液调节机制，达到提高膝关节本体感觉及稳定性，使患者平衡及协调能力均得到改善，促进患者日常生活活动功能的恢复。

［1］ Ye J,Cai S,Zhong W,et al．Effects of tai chi for patients with knee osteoarthritis:a systematic review．J Phys Ther Sci,2014,26(7):1133-1137．

［2］ Karsdal MA,Michaelis M,Ladel C,et al．Disease-modifying treatments for osteoarthritis(DMOADs)of the knee and hip:lessons learned from failures and opportunities for the future．Osteoarthritis & Cartilage,2016,24(12):2013-2021．

［3］ Fisher NM, Pendergast DR, Gresham CE, et al． Muscle rehabilitation: its effects on muscular and functional performance of patients with knee osteoarthritis．Arch Phys Med Rehabil,1991, 72(6): 367-374．

［4］ Orselli MI,Duarte M．Joint forces and torques when walking in shallow water．J Biomech,2011,44(6):1170-1175．

［5］ Lund H, Weile U, Christensen R, et al． A randomize controlled trial of aquatic and land-based exercises in patients with knee osteoarthritis． J Rehabil Med,2008,40(2):137-144．

Objective To investigate the effects of underwater treadmill training in patients with osteoarthritis of knee（KOA）. Methods Forty KOA patients were randomly divided into control group（n=20）and treated group（n=20）.Two groups accepted routine therapy. Treated group was given underwater treadmill training for 8 weeks.All patients with KOA were assessed with the VAS score，the Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis index（WOMAC）score，the Hospital for Special Surgery knee rating scale（HSS），proprioceptive function and modified Barthel index（MBI）before treatment and 8 weeks later. Results After 8 weeks treatment，the results showed the treated group had significant improvements in HSS scores，active reposition sense and MBI compared to control group（P＜0.01）. In the VAS score and WOMAC score，the treated group had significant decline compared to control group（P＜0.01）. Conclusion Underwater treadmill training on patients with osteoarthritis of knee is significantly more effective than conventional rehabilitation alone in alleviating the clinical symptom，improving stability of knee，proprioception and activities of daily living.

Osteoarthritis of knee Underwater treadmill training Rehabilitation

310007 解放军杭州疗养院