益肾通痹方对膝骨关节炎患者股四头肌sEMG的影响及其临床疗效研究

黄霄汉,李继超,张延杰

(河南省洛阳正骨医院膝部损伤科，河南 洛阳 471002)

膝骨关节炎(knee osteoarthritis，KOA)又称为骨关节病、膝关节增生性关节炎[1]，是一种以关节软骨丢失、变性、退变、破坏，以及关节周围骨质增生为主要病理特征的关节疾病。患者临床特征有关节疼痛、肿胀、活动受限等，多见于老年人，病情严重者可见关节畸形、骨刺。膝关节的病变将会导致膝关节周围肌群特别是股四头肌肌力的下降，在维持膝关节稳定性中股四头肌起到了重要作用[2-3]，与膝骨关节炎关系密切。目前治疗KOA有非甾体类抗炎药、透明质酸衍生物、理疗、和手术治疗[4-5]等方式。但是以上治疗方式均有不足之处[6-7]，长期西药治疗给患者带来一定程度的依赖性及耐药性，对患者身体产生不良影响；理疗疗效较差，并且不能抑制疾病的进程；手术存在较大风险，价格较高。中医中药具有标本兼治、安全可靠、经济实用等特点[8]，大量研究[9-11]表明中药在治疗KOA中有明显的优势，不仅副作用少，而且疗效好，能够有效调控关节软骨的再生。因此，本研究在常规西医治疗KOA同时，加用益肾通痹方，探讨益肾通痹方治疗KOA的疗效，同时采集和分析了治疗前后股直肌(RF)、骨外侧肌(VL)与骨内侧肌(VMO)表面肌电信号的变化情况，探讨该方对股四头肌表面肌电信号的影响，具体研究如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

随机选取2016年3月—2017年12月来我院骨科就诊的膝骨关节炎患者80例。采用随机对照临床试验研究方法，按随机分组数字表将80例患者分为治疗和对照组。对照组38例，男22例，女16例，年龄37～69岁，平均年龄(54.3±6.9)岁，平均病程(5.1±2.8)年，按发病部位:右膝18例，左膝12例，双膝8例;病情按照Kellgren-Lawrance分级:Ⅰ级14例，Ⅱ级16例，Ⅲ级8例。治疗组42例，男22例，女20例，年龄38～68岁，平均年龄(56.8±6.2)岁，平均病程(5.2±2.1)年，其中左膝15例，右膝13例，双膝14例；病情按照Kellgren-Lawrance分级：Ⅰ级7例，Ⅱ级17例，Ⅲ级17例。两组患者的性别、年龄无显著差异(P>0.05)。

1.2 患者纳入及排除方法

1.2.1 诊断标准

参照中华医学会《骨关节炎诊治指南(2007版)》[12]中KOA的诊断标准。①近1个月内膝关节经常发生肿胀、疼痛及活动受限；②经X片检查，膝关节间隙变窄、软骨下骨硬化或囊性变，关节边缘形成骨赘；③关节液透明、黏稠性，白细胞<2 000个/mL；④膝关节晨僵症状<30 min；⑤年龄>40岁；⑥膝关节可见骨性膨大，关节活动时可自感有骨摩擦音。综合临床表现、X射线检测及病理学检测满足①+②，或①+③+⑤+⑥，或①+④+⑤+⑥，即可诊断为膝骨性关节炎。

1.2.2 纳入标准

①符合以上KOA诊断标准；②自愿参加本次实验并签署知情同意书；③未用其他方式或药物治疗；④患者生命体征平稳，对实验药物不过敏。

1.2.3 排除标准

①膝关节风湿、类风湿、痛风、结节病、肿瘤、骨折或急性创伤者等；②患有传染性或感染性疾病；③严重出血性疾病、心脑血管疾病、精神异常、多发性神经病；④有严重胃出血、胃溃疡、糖尿病；⑤患者2个月内接受过糖皮质激素、非甾体抗炎药或其他改善关节功能药物、小针刀、推拿、针灸等治疗。

1.3 治疗方法

1.3.1 对照组

患者口服双醋瑞因胶囊(国药准字：J20060017，生产厂家：TRB Pharma S．A．)50 mg，每日2次口服；若患者出现疼痛加用双氯酚酸纳缓释片(国药准字：H10980297，生产厂家：北京诺华制药有限公司)100 mg，每日1次口服，疼痛缓解，停用双氯酚酸纳缓释片，双醋瑞因胶囊继续使用，连续服用4周。

1.3.2 治疗组

患者给予益肾通痹方治疗，组方：川牛膝15 g，麸炒苍术(炒片)10 g，黄芪30 g，香附(炒片)5 g，秦艽5 g，补骨脂12 g，川芎10 g，醋没药(炙)10 g，炒桃仁15 g，红花15 g，炒薏苡仁20 g，熟地黄15 g，泽泻10 g，独活10 g，威灵仙10 g，鸡血藤10 g，猪苓10 g，蜜炙甘草10 g，水煎服，每日1剂，每剂水煎2次，取汁混匀约500 mL，均分2次温服，连续服用4周。

1.4 疗效判定及检测指标

1.4.1 疗效评价标准

疗效标准参照美国特种医院膝关节评分(the Hospital for Special Surgery score,HSS评分)、美国膝关节协会功能评分(KSFS评分)及骨性关节炎Lequensne严重度指数评分以及《中药新药治疗骨性关节炎临床研究指导原则》评价判定，①治愈：临床症状消失，患者关节功能恢复正常，HSS评分为≥95%，KSFS评分≥95%；②显效：临床症状明显好转，关节功能基本恢复，患者关节活动基本正常，X线片明显好转，70%≤HSS评分<95%，70%≤KSFS评分<95%；③有效：疼痛有所缓解，关节功能有明显进步，关节活动轻度受限， 60%≤HSS评分<70%，60%≤KSFS评分<70%；④无效：临床症状、关节功能、关节活动均无改善，HSS评分<60%， KSFS评分<60%。总有效率=治愈率+显效率+有效率。治疗前及治疗4周后，根据Lequensne评分、HSS评分和KSFS评分对两组患者疗效进行评估；治疗过程中观察药物的副作用，比如患者出现的恶心、腹痛、呕吐、腹泻等胃肠道反应及过敏反应等，对药物安全性进行评价。

1.4.2 表面肌电信号采集

采用芬兰Mega Electronics公司生产的M EGA6000-T8型表面肌电评估仪，2 048 Hz频率进行采集，实验采用丹麦Ambu公司生产的一次性电极片，22～25℃室温，实验室屏蔽良好，无强大的电磁场或静电场干扰。采用等长测试与 sEM G同步检测的方法，即在进行膝关节屈曲30°最大伸膝时(MIVC)，检测受试者患膝关节力矩及各个股四头肌表面肌电信号。电极安放于股外侧肌(VL)和股内侧肌内侧头(VMO)、股直肌(RF)肌腹部最隆起处，两电极中心相距2 cm。测试前告知患者测试过程及相关注意事项，使患者熟悉测试过程，用细砂纸和酒精脱脂棉对放置电极片皮肤位置进行处理。正式测试时受试者中立位坐于测试椅(型号 GK4-YX-2)，测量电极置于各个股四头肌肌腹部位最隆起处，尽量保持与肌纤维平行，进行患侧膝关节屈30°状态下，膝关节最大等长伸展时的VL、VMO和RF表面肌电信号的检测。每次测试时，均有专人用言语全程鼓励受试者做30°屈曲伸膝持续5 s(分析时取中间3 s)，重复3次，每次间隔1 min。每次先测健侧，再测患侧。实验重复测量3次，结果取3次测量的平均值，减少系统误差。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 两组患者膝关节Lequensne评分、HSS评分和KSFS评分比较

表1可见，与治疗前比较，治疗后两组患者Lequensne评分、HSS评分和KSFS评分均有所改善；治疗前，两组各项评分无差异(P>0．05)；治疗后，与对照组比较，加用益肾通痹方治疗组HSS评分和KSFS评分较高(P<0．05)，Lequensne评分较低(P<0．05)。

表1 不同治疗方式疗效比较

注：与本组治疗前比较，※P<0.05；与对照组治疗4周比较，△P<0.05

2.2 两组患者治疗效果评价

经过4周治疗后，加用益肾通痹方治疗组临床总有效率为85.7%，明显高于仅单纯用西药治疗的对照组临床总有效率为73.7%，两组比较差异显著(P<0.05)，见表2。

表2 两组患者治疗效果比较(例)

注：与对照组比较，#P<0.05

2.3 治疗后两组患者表面肌电信号比较

由表3可见，与治疗前比较，治疗后两组患者积分肌电值和中位频率均有明显提高；治疗前，两组积分肌电值和中位频率无差异(P>0.05)；治疗后，与对照组比较，加用益肾通痹方治疗组积分肌电值和中位频率较高(P<0.05)。表明益肾通痹方能有效提高股四头肌的肌力，对KOA股四头肌有明显的改善作用。

表3 不同治疗方式表面肌电信号比较

注：与本组治疗前比较，※P<0.05；与对照组治疗4周比较，△P<0.05

2.4 安全性评价

治疗组患者出现腹泻1例，恶心呕吐1例，眩晕1例；对照组患者出现恶心呕吐1例，腹泻1例，眩晕1例，腹痛1例；两组不良反应比较无显著差异(P>0.05)。

3 讨论

KOA的发生受体重增加、身体衰老、关节过度使用、炎症反应、外科创伤、代谢障碍、家族遗传等多种病理因素影响[13]，现代医学认为其发病机制较复杂，临床病因多样化，尚缺乏十分具体深入的认识。中医认为，KOA属于“骨痹” “膝痹”“痹证”范畴[14]，因先天素体禀赋不足，正气亏虚，加之后天劳倦失调、外邪入侵、外感六淫、内伤七情，耗伤气血，致使肝脾肾受累亏损，脾失健运，肾失气化，筋骨失养，肌肉不荣，加之风寒湿邪入侵机体，阻滞气机，血运不畅，气滞血瘀，气血津液受阻，从而湿热痰浊内生，可致痰凝。有痰必有瘀，有瘀必有痰，痰、瘀相互影响、相互作用，痰阻血难行，血瘀痰难化，瘀血既久，血瘀痰凝结于肌肉、关节、筋骨，瘀阻塞闭，筋脉不通，不通则痛，发为骨痹，正如《素问·痹论》所言“风、寒、湿三气杂至，合而为痹也”。筋受肝所主，骨受肾所主，筋骨受损，亦即肝肾不足也[15-16]，《张氏医通》有言：“膝为筋之府……膝痛无有不因肝肾虚者，虚则风寒湿气袭之”，故年老体衰，体弱多病者则肾虚髓亏，髓海不足。故膝骨关节炎在治疗上以补肾祛瘀通痹为基本的治疗原则。益肾通痹方中川牛膝补肝肾、强筋骨，活血祛瘀力强，兼能祛风湿；黄芪补气健脾，益卫固表；川芎既活血化瘀，又行气止痛；秦艽、独活功善祛风湿、止痹通；红花辛散温通，活血祛瘀力强；熟地黄补血滋润、益精填髓，威灵仙既通络止痛，又祛风除湿；猪苓、泽泻行痰饮、泻水湿、治痰饮停聚；没药活血止痛、香附行气止痛，助秦艽、独活止痹通之功；薏苡仁健脾止泻，渗湿除痹；蜜炙甘草调和诸药。以上诸药和合，补益肝肾、祛瘀化痰、活血调经、祛风通痹，通络止痛，以达痹消瘀除，邪正兼顾之功效。

本研究结果显示，两组患者的不良反应率无明显差异，而患者加用益肾通痹方治疗后临床有效率明显高于单纯西药治疗的对照组，表明益肾通痹方能对KOA有较好的疗效。

股四头肌是膝关节维持稳定的重要结构之一，膝关节活动受限与股四头肌有很大关系。已有研究显示[17-18]，股四头肌还具有促进局部血液循环、促进软骨新陈代谢等作用。目前，常用来反应股四头肌肌肉活动体征的重要指标是表面肌电信号(sEMG)，sEMG与肌肉的功能状态之间存在着密切的关联性[19]，是一种通过电极引导记录肌肉表面的肌肉神经系统活动时的生物电信号[20]，常用来评价肌力、耐力和肌肉之间的协调性。研究表明[21]，表面肌电信号的积分肌电值(IEMG)及中位频率(MF)与肌力之间呈现正相关关系，在运动肌兴奋状态下，其IEMG和MF升高，随着运动肌疲劳的发生和发展，IEMG和MF可以发生不同程度的下降。故IEMG和MF已经被用作股四头肌在维持肌肉等长收缩过程中常用的疲劳度指数[22]，检测IEMG和MF已成为研究股四头肌功能活动的理想指标[23]。当患有膝骨性关节炎时，股四头肌各肌的IEMG与MF会减弱，各肌肌力、耐力减弱，各肌肉之间的协调性下降[24-25]，股四头肌功能受损，在剧烈的运动或正常膝关节的活动对膝关节造成冲击时，股四头肌无法进行有效缓解，因此患者在运动时疼痛会加剧[26]。本次实验两组患者接受不同方式的治疗后，股直肌(RF)、骨外侧肌(VL)与骨内侧肌(VMO)的IEMG和MF均有所提高。与对照组比较，加用益肾通痹方治疗组患者RF、VL、VMO的IEMG与MF增强幅度显著大于对照组(P<0.05)，表明益肾通痹方对患者RF、VL、VMO肌电活动起到促进作用，明显改善股四头肌的肌力，提高股四头肌耐疲劳能力，改善膝关节功能，增强膝关节稳定性。其机理可能与益肾通痹方能够缓解肌肉痉挛状态、减轻肌肉黏连、促进患者肌肉收缩、加速局部血液循环等作用有关。

综上所述，益肾通痹方治疗膝骨关节炎效果显著，有利于改善患者膝关节功能活动，还可提高股四头肌积分肌电值和中位频率。