推拿治療膝骨關節炎改善生物力學指標的研究進展

楊柏琦，李盛華

1.甘肅中醫藥大學，甘肅 蘭州 730000； 2.甘肅省中醫院，甘肅 蘭州 730000

膝骨關節炎(knee osteoarthritis，KOA)是一種常見的退行性肌肉骨骼疾病，常見于中老年人群[1]，主要表現為膝關節疼痛及功能障礙，嚴重影響了患者的生活質量[2]。隨著我國人口老齡化的不斷加劇，KOA的發病率逐年上升[3]。該病的發生與患者的年齡、性別、體質、體質量指數等因素有關[4]，發病早期一般選擇推拿、熱療等保守治療[5]，而對于中晚期KOA患者則多采用全膝關節置換術進行治療[6]。研究表明，推拿作為一種中醫特色療法，可以通過改善力學平衡達到治療疾病的目的[7]。目前，推拿在臨床上已被廣泛應用于KOA，療效肯定，可有效改善膝關節生物力學指標，恢復關節力學平衡，提高患者生活質量，現將其臨床應用情況綜述如下。

1 改善膝關節周圍肌力、肌張力

中老年人群易患KOA的原因之一是整體肌肉質量下降，膝關節周圍肌纖維逐漸萎縮，導致肌力下降，膝關節的不穩定性增加，加重臨床癥狀。Fransen等[8]研究發現，KOA患者股四頭肌和腘繩肌肌力均有大幅度下降。有研究表明，頭肌具有減震作用，并可將負荷分布在關節[9]，股四頭肌力量減弱，從而導致其分散載荷的保護機制失效，說明肌肉強化鍛煉可有效改善KOA患者部分癥狀，而推拿恰是一種被動鍛煉肌肉和放松肌肉的有效療法。朱希偉等[10]對60例髕骨關節炎患者進行推拿及肌力訓練，治療6個月后，患者肌力水平及表面肌電信號均方根值均較治療前提高，說明推拿可有效改善膝關節周圍肌力，對控制病情進展、增加膝關節穩定性具有一定的治療效果。林斌強等[11]以推拿配合等速運動訓練治療60例膝關節骨性關節炎患者，治療10 d后，膝關節伸肌的峰值力矩相較于治療前得到了較好的改善，表明推拿配合等速運動可以更好地改善肌力。王勇等[12]予60例KOA患者針刺、推拿，治療20 d后，推拿組的肌力值均顯著高于針刺組，提示推拿在增加肌力方面療效較好。推拿不僅能夠提高關節功能，亦可糾正生物力學失衡，改變膝關節負荷分布，增強膝關節穩定性。目前，臨床測試肌力除徒手檢查法外，還有等速肌力測試，其可量化特性為臨床工作提供了便利。但現有的非侵入手段只能研究肌群的共同作用，單一肌肉的測試仍有賴于技術的發展。此外，測試需要在肌肉條件最佳的狀態下進行，如何分配休息時間以提高效率也是值得關注的問題。

肌張力作為一種抵抗由外力引起肌肉形狀變化的內在能力，可以用于評估肌肉和肌腱的健康狀況，且其可以在受到損傷的情況下發生改變。Mccarthy等[13]對KOA患者進行股四頭肌肌張力檢測，發現其較正常水平有所降低。研究表明，腘繩肌是影響伸展膝關節周圍軟組織松弛的主要結構之一[14]。人體正常膝關節的股四頭肌、腘繩肌具有保護周圍軟組織、維持關節功能及穩定性的作用，膝關節周圍肌群功能降低可能導致關節失穩、應力分布發生改變和關節負荷增加，加速KOA的發生發展速度，而推拿可有效改善靜息狀態下的肌張力，減輕膝關節周圍肌群的關節源性肌肉抑制。Li等[15]予KOA患者推拿治療，對治療前后的屈伸肌張力進行測試，發現治療后屈伸肌張力得到有效改善。李超等[16]通過經筋手法治療KOA患者，發現治療后股四頭肌肌張力明顯改善，說明推拿可以緩解膝關節周圍肌肉牽張平衡，改變膝關節力學狀態，改善肌張力。邱峰等[17]予KOA患者手法治療，治療2周后患者股四頭肌肌張力顯著增高，提示股四頭肌功能鍛煉、推拿療法能在一定程度上改善股四頭肌功能狀態。推拿改善軟組織張力主要是借助細胞結構對機械效應的敏感性使局部結構出現松解，從而達到緩解疼痛的目的。推拿手法在改善KOA患者靜息狀態下股四頭肌肌張力方面具有較好的療效，可有效改善股四頭肌功能狀態，增強其“筋束骨”的功效，提升關節的穩定性。

2 改善整應力分布

有限元分析(finite element analysis，FEA)作為一種現代化力學分析方法，普遍應用于膝關節領域，通過采集X線計算機斷層(computer tomography，CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)影像數據建立有限元模型，通過模擬應力分布預測結構的機械特性[18]。雖然目前FEA多應用于術式的模擬來改良手術的入路及植入物方向、深度等，但中醫推拿手法治療KOA亦能從FEA中獲益。髕股關節炎是KOA的前期[19]，若治療不及時，會發展為KOA。趙勇等[20]使用FEA解析理筋提髕手法的力學機制，對比干預前后髕股關節面應力分布和應力大小變化情況，發現在各個膝關節屈曲下，髕骨軟骨關節面的應力峰值及股骨滑車軟骨關節面干預組較未干預組均下降，髕股關節面應力分布的面積有所增大，應力集中的異常情況有所改善，即理筋提髕手法可通過改善髕股關節面異常的應力大小和應力分布治療早期髕股關節炎。FEA在非侵入性的膝關節生物力學中起著重要的作用，可以在不使用實體模型的基礎上展現出膝關節在各種角度所對應的應力變化，但是由于膝關節結構的復雜性，現有的技術手段尚無法反映膝關節真實的生理解剖形態，且為了模擬出結果，在材料屬性的賦值上將膝關節各部分采用線性、均一的屬性，簡化了模擬的難度。目前，將FEA等現代科技手段應用于推拿手法治療KOA的研究較少，亟須進一步加強對相關技術的研究，從而指導臨床工作，并為優化推拿手法治療方案提供理論依據。

3 改善整體力學平衡

由于關節疼痛，KOA患者會逐漸減少膝關節活動，增加久坐及站立時間，日常活動中刻意減少患肢的使用，從而增加腰部、髖部及踝部的代償作用，日久會導致腰部、踝部、髖部的活動功能出現問題[21-22]。下肢整體運動單元包括髖-膝-踝關節，其中任何一個部位發生病變，都會影響整個下肢力學的平衡[23]。而中醫推拿重視整體觀念，重視下肢整體力學平衡[24]。袁培等[25]予KOA患者脊柱-骨盆-下肢手法治療，治療后疼痛癥狀明顯改善，活動功能得到提高，說明基于整體觀念的推拿療法，治療作用得到充分發揮，在改善下肢力學平衡的同時也起到一定的預防作用。丁旭童等[26]通過脊-盆-膝推拿手法治療KOA患者，有效減輕了膝關節僵硬及疼痛程度，增加關節屈伸范圍，提示該手法可有效緩解膝關節周圍軟組織的緊張度，恢復下肢生物力學平衡，改善膝關節平衡狀態。整體觀念是中國古代哲學思想和方法在中醫學中的具體體現，膝關節力學失衡，隨之出現髖關節、踝關節問題，從局部影響整體，故膝關節的問題不僅要從生物力學角度探討，更要基于中醫整體觀進行思考。

4 改善步態

上述研究表明，推拿手法可有效緩解膝關節疼痛，恢復膝關節的功能及內部結構平衡，從而改善患者的步行和平衡功能，對KOA的發生發展具有重要的預防及治療作用。

5 改善足底壓力

研究表明，足底感受器在接受足底壓力的刺激后將信息傳入中樞神經系統，即足底信息的傳入為中樞神經系統提供平衡信息[34]。足底感覺對姿勢和步態控制很重要，由于KOA患者足底感覺信息傳輸的異常，進而影響了站立時的姿勢及步態[35]。相較于KOA晚期，早期KOA患者輕觸壓感、振動感覺、姿勢控制等均更明顯，功能水平亦較高[34]。對足底壓力的分析能夠較好地體現KOA的治療效果。王利春等[36]予KOA患者推拿聯合深部熱療，在治療后縮短足底各區域的受力時間百分比，聯合治療效果高于單獨推拿治療，說明推拿能夠影響負荷的傳導，從而改善足底壓力的分布。付海燕等[37]對比KOA患者推拿手法治療前后的足底壓力，發現治療后足底各區受力時間百分比及足底壓力峰值均有改善，說明推拿手法結合功能鍛煉能更好地協調患肢肌肉，糾正生物力學平衡，改善足底壓力，從而改善站姿及步態。足底壓力測量技術與步態分析皆為測量具體數值的定量方法，足底壓力分布可以反映下肢平衡功能，均勻的足底壓力分布可以為正常的行走提供保障。但現有研究多為靜態足底壓力，存在一定的局限性，如何將動態足底壓力同時應用于步態分析，以形成更加完整的定量體系，可作為今后的研究方向。

上述研究中，患者足底各區域受力時間百分比均有所改善，表明推拿治療可以有效提高靜態平衡和協調能力，通過增加關節周圍肌肉群的力量，達到增加關節穩定的效果，從而改善應力傳遞，在靜立姿態及步行時獲得更好的控制，同時有利于患者的下肢活動，減少對活動的恐懼。

6 改善X線參數

下肢力線偏移導致膝內翻或外翻畸形，進而影響膝關節內側和外側間室的受力，增加了半月板、軟骨和軟骨下骨所承受的壓力[38]，反而加速了下肢機械軸的偏移，最終推動膝骨關節炎的進展[39]。而推拿手法通過矯正下肢的機械軸線，在減輕對軟骨磨損的同時也能緩解疼痛。崔中賞[40]予KOA患者“推髕伸膝”手法，發現治療后患者的髖-膝-踝角和關節間隙角較治療前的差異具有統計學意義，表明該手法能夠改善KOA患者的膝內翻畸形程度，糾正下肢力線的異常，改善膝關節功能，延緩病情的進展。江崛等[41]通過下肢力線夾角對比手法矯正腰椎、膝部、踝部力線治療前后的差別，結果表明髖-膝-踝角、膝關節生理外翻角等夾角均有改善，說明腰-髖-膝-踝的確有在生物力學方面的聯動，整體推拿手法治療膝關節骨性關節炎可以有效矯正下肢力線，改善下肢力線、應力偏移，增強膝關節穩定性，從而緩解KOA進展。張永泉等[42]采用伸筋易骨手法治療輕度KOA患者，對比治療前后的脛股力線解剖角改變，結果表明脛股力線解剖角顯著減小，揭示此手法能夠有效改善膝關節內翻畸形，調整筋骨的平衡，達到糾正下肢力線的作用。KOA作為長期的退行性改變，短時間內通過推拿手法的治療可能在膝關節相關角度上獲得改變，但目前缺少中長期影像學指標的觀察，X線參數的改善能否持續還是未知。

推拿手法在短期改善KOA患者X線參數方面具有一定的效果。膝關節筋骨平衡最基礎的生物力學指標就是下肢力線的平衡，推拿手法可以將患者膝關節中心點由下肢力線內側移向該軸線，減輕關節軟骨的磨損，達到減緩KOA進程的效果。

7 結語

中醫推拿在我國有著悠久的歷史，常與針灸治療聯合使用。推拿作為藥物治療的補充和替代療法，具有安全性高、成本低等特點，被廣泛用于緩解肌肉骨骼疾病。而KOA作為最常見的下肢骨關節疾病，因膝關節力學環境改變而出現的典型癥狀包括關節疼痛、功能受限及內外翻畸形等，推拿療法有助于改善KOA患者的疼痛、僵硬和功能狀態，同時消除炎癥因子，改善軟組織張力，調整膝關節的結構關系，使關節角度趨于正常范圍，以平衡局部力學，減少內外翻畸形程度，減輕患者痛苦，有利于血液循環、肌肉緊張和柔韌性，從而改善患者情緒和生活質量。

現有研究主要集中在推拿對膝關節周圍肌力及肌張力、關節應力、整體平衡、步態分析、足底壓力、X線改變的影響等方面，包括動態指標與靜態指標，各項指標均表明了推拿的有效性。當下肢力線偏移時，足底壓力、步態時空參數等都會變化，膝關節內側、外側間室負荷增大，軟骨所受應力增高而加重軟骨的磨損，半月板、軟骨下骨血液流動環境改變致膝關節血液運行不暢，影響其正常生理功能從而加速了KOA的發展。推拿手法可在短時間內糾正偏移，從而改善局部血運的情況。有學者表示，KOA患者易出現股四頭肌束萎縮，進而減少肌肉對關節的保護作用，其緩沖及吸收震蕩功能也隨之降低，在長期超負荷狀態下將發生膝關節不穩，最終加重KOA的發展，故除治療外還需加強對患者的健康宣教，平日加強鍛煉以增加相應肌束的力量。

生物力學作為一門不斷發展的學科，可以從力學角度闡釋疾病的病因，隨著醫工結合的加深，該領域也獲得了長足的進步。而推拿作為一種保守治療方式，可延緩KOA的進程。未來關于推拿治療KOA致軟骨下骨及關節軟骨變化的相關研究或將成為膝關節生物力學的研究熱點，如機械壓力調控相關細胞。除此之外，FEA的不斷優化也可以提供趨近于真實的數據，但FEA的弊端在于接觸力學方面的簡化。而KOA的進展涉及多種病因，本文除生物力學相關因素外，炎癥反應等生化因素均未涉及。目前推拿在治療KOA生物力學方面的研究較少，相信隨著科技的進步及對關鍵技術理解的加深，一定會形成從膝關節細胞到骨骼的完整生物力學體系，為臨床研究提供更多的醫學證據。