全身振动训练联合运动疗法在膝关节骨性关节炎中的应用效果

张 翼 秦佳维 何泽祥 吴理剑 林毅恒 林秋祥

福建医科大学附属泉州市第一医院康复医学科，福建泉州 362000

膝关节骨性关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是一种常见的慢性骨性关节炎，与年龄的增长有关，以关节软骨的退化和侵蚀、滑膜的炎症、软骨下骨的硬化和骨赘的形成为特征，临床症状主要表现为膝关节关节疼痛、肿胀、僵硬、变形和功能丧失等关节炎症状[1]。

我国KOA的患病率为8.1%，与国外流行病学调查相比，国内KOA的发病率明显高于髋骨关节炎，且呈现明显的地域差异，即西南地区及西北地区明显高于华北地区和东部沿海地区。从区域特征来看，农村地区膝关节症状性骨关节炎的患病率高于城市地区[2]。国际上针对KOA的治疗目标以减轻疼痛、改善运动功能和提高患者生活质量为主。膝关节骨性关节炎患者的最佳治疗需要非药物治疗与药物治疗相结合，甚至需要手术干预。新版骨关节炎诊疗指南推荐骨关节炎患者，特别是早期患者，优先选择康复治疗。在非药物干预中，包括运动和物理治疗在内的康复治疗可能是弥补疾病开始和最终手术干预之间差距的重要替代方法[3-5]。

目前在康复医学科的KOA患者就诊人数多，比例大，如何有效地治疗KOA，成为康复医学科中的一大热点。近年来，全身振动训练（whole body vibration training，WBV）因其在增强肌力、力量、平衡、功能或减轻疼痛等方面有较好的效果而被提出[6]。目前WBV已经应用于骨质疏松、下腰痛等慢性肌肉骨骼疾病[7-8]。最近，使用WBV 已被推荐为一种有效和替代的选择，以改善膝关节骨性关节炎患者的功能[9]。但国内的相关报道较为少见，故本研究选取于福建医科大学附属泉州市第一医院接受康复的治疗32例膝关节骨性关节炎患者作为研究对象，探讨WBV 联合运动疗法在KOA 中的应用效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年1月～2019年12月于福建医科大学附属泉州市第一医院接受康复治疗的32例膝关节骨性关节炎患者作为研究对象，采用随机数字表法将其分为观察组和对照组，每组各16例。观察组中，男8例，女8例；年龄50～70岁，平均（60.38±6.30）岁；病程3～7个月，平均（5.13±1.36）个月；左侧患病12例，右侧患病4例。对照组中，男7例，女9例；年龄53～63岁，平均（51.94±6.14）岁；病程4～10个月，平均（7.13±3.16）个月；左侧患病10例，右侧患病6例。两组性别、年龄、病程、患病情况等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经福建医科大学附属泉州市第一医院医学伦理委员会审核及同意，患者均知晓本研究情况并签署知情同意书。

1.2 纳入标准

（1）符合膝关节骨关节炎诊断标准的患者。根据2018年中华医学会骨科学分会关节外科学组修订的《骨性关节炎诊治指南》[10]中KOA的诊断标准进行诊断：①近1个月内反复膝关节疼痛；②年龄≥50岁；③X线片（站立位或负重位）显示关节间隙变窄、软骨下骨硬化和（或）囊性变、关节边缘骨赘形成；④活动时有骨摩擦音（感）；⑤晨僵时间≤30 min。满足诊断标准①和②③④⑤条中的任意2 条，即可诊断为膝关节骨关节炎。（2）能遵从医嘱，治疗期间不服用药物及接受其他干预治疗。

1.3 排除标准

①既往有膝关节手术史的患者；②膝关节有关节创伤的患者；③长期服用抗凝、类固醇类等药物的患者；④患者伴严重的原发性心血管病变、肺脏疾病或其他影响其生存的严重疾病等。

1.4 治疗方法

两组患者均接受常规康复治疗。

1.4.1 对照组 对照组患者在常规康复治疗基础上应用运动疗法治疗，具体方法如下：

（1）肌力训练。①股四头肌等长收缩训练。患者仰卧于治疗床上，将一毛巾卷或枕头放置于膝关节下，使膝关节屈曲。患者伸直膝关节，保持6 s，休息2 s，每组20个，每天3组，每周治疗4次，治疗8 周时间。②腘绳肌力量训练。患者站立位下，手握住平衡杆，在踝关节绑重量为3 kg的沙袋，让患者屈曲膝关节至90°并维持6 s，每组20个，每天3组，每周治疗4次，治疗8 周时间，过程中需要避免髋关节发生屈曲动作。③下蹲训练。患者站立位下，屈曲髋、膝关节，但≥90°。作半蹲状，坚持30～40 s，每组20个，每天3组，每周治疗4次，治疗8 周时间[11]。

（2）关节活动度练习。患者仰卧于治疗床上，空中模拟蹬自行车动作训练，训练过程中患者最大角度屈髋屈膝，20个为1组，每组间隔1 min，每天3组，每周治疗4次，治疗8 周时间。

（3）有氧训练。患者于跑步机上训练，速度为60～70 步/min，每次30 min，每周治疗4次，治疗8 周时间[12]。

1.4.2 观察组 观察组患者在常规康复治疗及运动疗法的基础上联合全身振动治疗，具体方法如下：患者在治疗师的指导下，两脚分开与肩同宽站立于振动平台上，膝关节屈曲0°～15°，双手握住平台扶手，振动频率为35～40 Hz，振动幅度4～6 mm，每次治疗时间为10 min，每天治疗1次，每周训练4次，连续训练8 周时间。振动平台采用SW-VM10 声波振动运动机（韩国SONIX 公司）。参与治疗的康复治疗师均通过相应的培训和考核。

对两组患者均进行康复宣教：对患者进行膝关节炎的病因、预防与治疗相关知识的教育，调整和改变生活方式，保护膝关节。在膝关节症状发作期适当休息以减轻炎症反应及关节疼痛，减少不合理的关节负重运动，避免长时间爬楼梯、爬山。在日常生活休闲娱乐、工作中注意保护膝关节，预防膝关节损伤。同时让患者充分认识到医患的密切配合是治疗的关键，增加患者的依从性[13]。

1.5 观察指标及评价标准

在治疗前和治疗8周后，分别采用疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale，VAS）和西安大略和麦克马斯特大学骨性关节炎（the Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis，WOMAC）指数评定两组患者的患膝疼痛和功能情况[14]。所有的评估都由未参治疗的同一位医师操作。

具体评估方式如下：①VAS评分。具体做法是在纸上面划一条10 cm的横线，横线的一端为0分，表示无痛；另一端为10分，表示剧痛；中间部分表示不同程度的疼痛。让患者根据自我感觉在横线上划一记号，表示疼痛的程度。通过VAS评分判断患者在其日常活动期间经历的疼痛程度。②WOMAC指数，包括疼痛、僵硬、进行日常生活的难度，共24个问题。其中疼痛部分有5个项目，僵硬部分有2个项目，日常活动难度部分有17个项目，总分96分，得分越高表示患者的病情越严重。

1.6 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料用均数±标准差（）表示，组内比较使用配对样本t 检验，组间比较使用独立样本t检验；计数资料采用率表示，组间比较采用Fisher 确切概率法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗前后VAS评分的比较

治疗前，两组患者的VAS评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗8周后，两组患者的VAS评分均低于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）。但两组患者治疗8周后的VAS评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

表1 两组患者治疗前后VAS评分的比较（分，）

表1 两组患者治疗前后VAS评分的比较（分，）

组别例数 治疗前 治疗8周后 t值 P值观察组对照组t值P值16 16 5.25±0.68 5.13±1.09 0.389 0.578 2.86±0.64 2.75±0.89 0.473 0.515 10.734 5.115＜0.001 0.002

2.2 两组治疗前后WOMAC指数的比较

治疗前，两组患者的WOMAC指数比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗8周后，两组患者的WOMAC指数低于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）。观察组患者治疗8周后的WOMAC评分低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）（表2）。

表2 两组治疗前后WOMAC指数的比较（分，）

表2 两组治疗前后WOMAC指数的比较（分，）

组别例数 治疗前 治疗8周后 t值 P值观察组对照组t值P值16 16 60.50±5.70 59.00±7.34 0.645 0.762 31.88±4.05 37.25±5.31 4.773＜0.001 20.417 13.450＜0.001＜0.001

3 讨论

本研究通过临床随机对照试验发现，观察组患者采用WBV 疗法（频率为35～40 Hz，振动幅度4～6 mm）联合运动疗法治疗膝关节骨性关节炎，在治疗8周后，观察组患者的WOMAC指数低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。Wang 等[15]研究得出相同结果，研究结果显示，临床治疗中，KOA患者可以通过运动疗法结合振动训练获得更好的临床效果。

Bokaeian 等[16]将28例KOA患者按照膝关节周围肌肉训练是否联合WBV分为两组，其中力量训练组：在股四头肌训练椅上练习伸膝与屈膝运动，每周3次，共8周，每次3组，组间隔2 min；联合组：除力量训练外，受试者光脚站在振动平台上，振动系数：振动时间30～70 s，间隔时间与振动时间相同，频率25～30 Hz，每次振动6～9组，每周3次，共8周。用Biodex测试仪进行等速肌力测试，结果显示，力量训练联合振动训练组显著提高了受试者的峰力矩与总做功（P＜0.05）。Bokaeian 等[16]的研究结果与本研究结果相似。

关于两者联合作用的机制可是由于WBV 通过垂直站立于振动平台的脚作用于人体，机械振动刺激肌梭、腱梭等本体感受器，诱发有神经支配的骨骼肌的牵张反射来增强其神经肌肉的功能，从而增强了肌肉力量训练的效果，同时又可通过触压觉、本体感觉及前庭感觉的输入，进一步引起身体相应的适应性和神经肌肉兴奋性的改变[17]。

Li 等[18]的循证医学证据支持KOA 进行股四头肌强化运动。Blackburn 等[19]将生理盐水注入健康受试者膝关节内，诱导股四头肌抑制。然后分别进行全身振动、局部振动与传统股四头肌强化训练进行对照，实验结果发现，全身振动与局部振动对股四头肌肌力强化均明显优于对照（P＜0.05）。

张少伟等[20-21]研究显示，WBV 明显增强下肢屈曲、伸直肌群的力量。因此，WBV 改善了膝关节的运动功能，可能增加肌肉力量方面等因素。Rogan 等[22]的Meta 分析结果显示，长期进行WBV 可以显著增加老年人的本体感觉，从而提高姿势稳定性，改善平衡功能。

国外学者研究结果显示，推荐WBV 为肌肉力量训练和平衡不良训练的有效替代方法[23]。WBV 无需做任何剧烈运动，即可在较短的时间内增强肌力，可成为由于衰老和肥胖无法运动锻炼的KOA患者的有效替代。WBV 联合运动疗法疗效机制可能为增加股四头肌肌力，提高膝关节本体感觉，达到膝关节功能上的改善。

综上所述，全身振动联合运动疗法对膝关节骨性关节炎有较好的效果，可显著改善膝关节功能，因此，临床保守治疗膝关节骨性关节炎推荐使用WBV 联合运动疗法。

本研究由于样本量较小，仅选择一种振动参数训练，缺乏与其他参数对比研究，因此尚不能确定最适合KOA患者的最佳振动参数，今后需更大样本及多方案的临床研究。