肌電生物反饋配合抗阻訓練對老年膝骨關節炎患者康復的影響

唐鳳娟 王 嬌

1.四川大學華西醫院康復醫學中心/華西護理學院，四川成都 610041；2.康復醫學四川省重點實驗室，四川成都 610041

作為老年人群的常見、多發疾病，膝骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）可導致患者膝關節活動受限、疼痛，甚至畸形，對患者的生活質量造成嚴重的影響[1]?，F階段，臨床對于KOA 的治療尚無特效藥物，其中物理、運動療法被認為是膝關節的有益治療措施[2]?？棺栌柧毷蔷徑釱OA 常見的運動療法，研究報道已證實，其可增強患者的肌肉力量，改善身體功能，減輕KOA 患者的疼痛[3]。但不同的抗阻訓練強度、頻率和結合的康復訓練方法對KOA 的干預效果尚不明確[4]。肌電生物反饋屬于物理因子療法，通過將傳感器獲得肌肉電信號轉變為可感知的視聽信號并反饋給患者，激發患者主動訓練欲望，患者根據信號進行身體鍛煉及調控，產生持久的正反饋機制，從而達到干預目的[5-6]?；诩‰娚锓答伒母深A機制，臨床考慮肌電生物反饋配合抗阻訓練或可在KOA 的干預中獲益。基于此，本研究將重點觀察肌電生物反饋配合抗阻訓練對老年KOA 患者的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年7 月至2021 年1 月四川大學華西醫院收治的100 例老年KOA 患者作為研究對象，采用隨機數字表法將其分為觀察組與對照組，各50 例。納入標準：①符合KOA 的診斷標準[7]；②具有閱讀理解能力；③單膝患病。排除標準：①合并嚴重骨質疏松；②有精神病史；③膝關節嚴重畸形；④膝關節局部皮膚破損或潰瘍；⑤合并惡性腫瘤；⑥既往膝關節手術史；⑦伴有全身、局部感染；⑧合并嚴重心腦血管疾?。虎峤邮芨谎“逖獫{療法等?；颊呒凹覍倬獣员狙芯糠桨?，并簽署知情同意書。其中對照組男26 例，女24 例；病程2～9 年，平均（4.64±1.21）年；年 齡60～81 歲，平均（68.64±3.68）歲；Kellgren-Lawrence 分級：Ⅱ級29 例，Ⅲ級21 例；合并高血壓14 例，合并糖尿病9 例。觀察組男28 例，女22 例；病程2～8 年，平均（4.56±1.15）年；年齡61～82 歲，平均（68.80±4.03）歲；Kellgren-Lawrence 分級：Ⅱ級27 例，Ⅲ23 例；合并高血壓16 例，合并糖尿病11 例。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P ＞0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會審核[2018 年審（407）號]。

1.2 研究方法

兩組均使用相同的藥物治療。對照組采用常規康復治療+抗阻訓練，觀察組采用常規康復治療+肌電生物反饋配合抗阻訓練。兩組均連續治療21 d。

1.2.1 常規康復治療方法 包括超短波療法、關節活動度訓練、運動療法（包括股四頭肌等長收縮訓練和直腿抬高訓練）及日常生活活動能力指導，1 次/d，5 d/周，其中超短波療法治療15 次后停止。

1.2.2 抗阻訓練方法 包括彈力帶練習和無器械練習，其中彈力帶練習包括弓步下壓、側立提拉、站姿抬腿、站姿后踢腿4 個動作，每個動作完成4 組，10～12 次/組，組間休息30 s。無器械練習：患者靠墻靜立蹲馬步，在有保護的前提下身體靠墻下蹲，完成3 組，每組堅持約30 s，組間休息30 s；仰臥抬腿，10 次/組，共3 組，組間休息30 s。每天訓練1 h，4 次/周。

1.2.3 肌電生物反饋方法 采用德國Myo Trac 肌電生物反饋康復儀，刺激股內側肌、股外側肌及股直肌，3 個電極分別置于髕骨內側緣上5 cm、髂前上棘與髕骨上緣連線中點及患膝髕骨外側緣上方15 cm，刺激頻率50 Hz，時間5 s，脈寬200 μs，間歇10 s，自動觸發刺激模式，以患者耐受為度，康復儀作用下刺激股四頭肌收縮，輔助患者完成登梯訓練。具體方法：非治療側承重，治療側下肢放于10 cm 高踏板上，處于不承重狀態，維持10 s，患者上臺階10 次，取3 次最高肌電值，3 次均值作為基線。當聽到“work”口令時，患者治療側承重，上臺階動作，超過基線水平，儀器電刺激患者1 次，幫助患者達到基線，以最高點為下次治療基線，儀器“rest”口令后，停止電流刺激，患者下臺階動作，反復訓練，20 min/次，1 次/d，5 d/周，共干預21 d。

1.3 評價指標

干預前后采用視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）[8]評估兩組無負重站立5 min 的膝關節疼痛程度：0 分為無痛，10 分為劇烈疼痛，分數越高患者的膝關節疼痛越嚴重。采用Lysholm 膝關節評分[9]評估兩組膝關節功能，包括腫脹度、疼痛、跛行、支撐、絞鎖、不穩定、上樓、下蹲共8 個部分，總分100 分，患者的膝關節功能越好分數越高。采用西安大略和麥克馬斯特大學（Western Ontario and McMaster University，WOMAC）骨關節炎指數量表評分[10]評估兩組膝關節炎嚴重程度，包括疼痛、僵硬、日常活動度3 個維度，共24 個項目，采用1～4 分4 級評分法，共96 分，分數越高患者的KOA 越嚴重。等速肌力參數：干預前后采用美國Biodex Medical Systems 公司生產的4S 型等速肌力測試訓練系統評估兩組膝關節伸膝運動參數包括峰力矩（peak torque，PT）、總做功量（total work done，TW）、疲勞指數（work fatigue，WF）。統計兩組干預期間不良事件發生情況，包括疼痛加重、紅腫及皮下出血。

1.4 統計學方法

采用SPSS 25.0 對所得數據進行統計學分析，經Shapiro-Wilk 正態性檢驗為正態分布的計量資料采用均數±標準差（±s）表示，比較采用t 檢驗；計數資料采用例數和百分率表示，比較采用χ2檢驗。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組干預前后疼痛程度、膝關節功能、KOA 嚴重程度比較

干預前，兩組VAS、Lysholm 膝關節、WOMAC 骨關節炎指數量表評分比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。干預后，兩組Lysholm 膝關節評分高于干預前高，且觀察組高于對照組（P ＜0.05）。干預后，兩組VAS、WOMAC 骨關節炎指數量表評分低于干預前，且觀察組低于對照組（P ＜0.05）。見表1。

表1 兩組干預前后疼痛程度、膝關節功能、KOA 嚴重程度比較（分，±s）

表1 兩組干預前后疼痛程度、膝關節功能、KOA 嚴重程度比較（分，±s）

注 KOA：膝骨關節炎；VAS：視覺模擬評分法；WOMAC：西安大略和麥克馬斯特大學

2.2 兩組干預前后伸膝PT、TW、WF 參數比較

干預前，兩組伸膝PT、TW、WF 參數比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。干預后，兩組伸膝PT、TW、WF 均高于干預前，且觀察組高于對照組（P ＜0.05）。見表2。

表2 兩組干預前后伸膝PT、TW、WF 參數比較（±s）

表2 兩組干預前后伸膝PT、TW、WF 參數比較（±s）

注 PT：峰力矩；TW：總做功量；WF：疲勞指數

2.3 兩組不良事件發生情況比較

兩組干預期間不良事件總發生率比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表3。

表3 兩組不良事件發生情況比較[例（%）]

3 討論

現階段，臨床對于KOA 的治療以止痛藥物為主，可有效緩解患者的疼痛程度，但長期服用藥物存在一定的不良反應，同時患者的病情易反復，臨床應用存在一定的局限性[11]。研究指出，膝關節的屈伸肌群肌力是其穩定的決定因素，改善肌力可增加膝關節穩定性，減輕對關節的沖擊負荷，利于維持膝關節功能，減少KOA 的發生[12]。對此，在KOA 的康復治療中應增強膝關節的屈伸肌力。

作為常見的運動療法，抗阻訓練通過彈力帶及靠墻靜立馬步蹲兩種組合方式，分別屬于等長和等張型訓練，有效提高關節肌力，增加關節穩定性，減輕疼痛、僵硬等癥狀，促進KOA 患者的日常生活活動能力恢復[13-14]。但因老年KOA 患者的病情特點及耐受程度并不相同，導致抗阻訓練的組合、強度、頻次不易掌握，所獲得的干預效果并不理想[15]。肌電生物反饋巧妙地結合生物反饋和肌電信號，當采集達到或超過基線時的肌電信號，儀器會提示并指導患者進行正常收縮肌肉，調動患者的積極性，配合康復訓練[16-17]。且有研究指出，肌電生物反饋可有效改善KOA 患者的膝關節運動和平衡能力[18]。由此，提示肌電生物反饋配合抗阻訓練或可在老年KOA 患者的干預中獲益。本研究發現，肌電生物反饋配合抗阻訓練可有效減輕老年KOA 患者的疼痛程度，緩解癥狀，改善膝關節功能。分析可能原因：肌電生物反饋刺激患者輔助收縮股四頭肌，并促使患者進行登梯訓練，需要更大的伸膝力矩，可有效增強肌力，緩解疼痛程度[19]。在老年KOA 患者疼痛程度緩解后，可承受接近正常屈伸力矩，機體可采用接近正常的控制策略，有效改善患者的下肢力學傳導，改善膝關節對軸向負荷的承受能力，減輕疼痛程度，減輕KOA 癥狀，繼而促進患者的膝關節功能恢復[20-21]。

因長時間的膝關節疼痛，且KOA 患者坐姿較為固定，患者股四頭肌處于低負荷持續收縮狀態，促使股四頭肌缺血、缺氧，易引起肌肉疲勞[22]。臨床上常采用等速肌力參數PT、TW 分析評價目標肌力的大小，同時PT、TW 可反映整體肌群的肌力和做功能力，而測試過程中后1/3 做功量與前1/3 做功量的比值為WF，可有效體現肌肉的疲勞程度，比值越接近提示耐力越好[23]。因此，分析老年KOA 患者的等速肌力參數可間接評估臨床干預效果。本研究發現，肌電生物反饋配合抗阻訓練可有效增強老年KOA 患者的抗疲勞能力及膝關節屈伸肌力。究其原因：老年KOA 患者在肌電生物反饋的刺激下反復向心和離心收縮，發揮出“肌肉泵”的效應，同時對肌肉組織內血管系統反復擠壓，促進炎癥物質局部代謝排出[24]。肌肉放松時的抽吸效應，可促進血液循環，促進肌肉的供血、供氧恢復，增強老年KOA 患者的抗疲勞能力，提高患者伸膝PT、TW、WF 參數[25]。此外，本研究還觀察了兩組干預期間不良事件發生情況，結果顯示兩組治療期間不良事件發生率比較，差異無統計學意義（P ＞0.05），提示老年KOA 患者采用肌電生物反饋配合抗阻訓練并未增加不良事件發生風險，有一定的安全性。

綜上所述，肌電生物反饋配合抗阻訓練可有效減輕老年KOA 患者的疼痛程度，增強抗疲勞能力，改善膝關節功能，具有臨床應用價值，值得進一步推廣。