生物力学矫治及肌骨结构重组对膝骨性关节炎
膝骨性关节炎
膝骨性关节炎是膝关节的一种最常见的、缓慢发展的慢性退行性关节炎，又称为膝关节退行性关节病、骨性关节病。
在不同类型的膝关节骨性关节炎中以内侧间室型为常见，其发病率约为外侧间室型的10倍。由于人体在一个完整步态周期中所承受70%的地面反作用力是经由膝关节内侧间室向身体进行传递，因此，相较于外侧间室，内侧间室较常受累[1]。
原发性膝骨性关节炎
原发性膝骨性关节炎多发于中老年，发病率随年龄而增加，女性多于男性。流行病学调查表明，60岁以上的人群中患病率可达50％，75岁以上的人群中则达80％。
继发性膝骨性关节炎
继发性膝骨性关节炎可发生于任何年龄，常继发于先天性关节畸形、各种原因引起的关节面不平整、关节外畸形致关节对线不良、关节不稳定、某些关节疾病使关节软骨磨损。
膝骨性关节炎主要表现是膝关节肿痛、肿胀和打软腿。严重的膝骨关节炎患者，膝关节发生变形，形成膝内翻或膝外翻，并随着病情加重，变形加重。
生物力学因素
内侧及外侧间室型KOA的发生与受累关节的内翻及外翻畸形关系十分密切。正常人的下肢力线是经过股骨头中心经膝关节到踝关节中心的连线。膝关节内外翻畸形使关节轴向对线产生偏移,关节受力失衡,一侧关节面的负重异常增加,进而加快软骨磨损，使关节软骨退变加重形成恶性循环，同时出现软骨下骨硬化,晚期则患侧关节间隙明显变窄甚至消失[2][3]。
人体以正常步态行走时,膝关节内侧间室承担的人体负荷要比外侧间室多。这是由于人体在直立行走时,膝关节承担的负荷为体重的3—4倍,正常人体在行走过程中膝关节额状面在足跟首次着地时出现一极小的外翻力矩,随后出现一个持续的较大的内收力矩。这一力矩使膝关节负荷明显不对称,力线正常时人体负荷的60%—80%通过膝关节内侧间室传导。这也说明为什么内侧间室膝骨关节炎的发病率远远高于外侧间室[2]。
治疗方案
目前,对于膝OA的治疗主要集中于药物治疗、非药物治疗、手术治疗三方面。但无论哪种方法,都侧重于缓解症状、保存或改善关节功能,无法阻止膝关节骨性关节炎的病程。
与多间室膝OA不同,单间室膝OA主要是由于生物力学因素引起的。近年来,利用膝关节支具和生物力学矫治鞋垫的生物力学作用治疗单间室膝OA逐渐引起人们的重视，现已被推荐用于治疗膝骨性关节炎[2]。
生物力学矫治鞋垫治疗
1
楔形矫治鞋垫通过研究发现在膝骨性关节炎患者足底加上一个楔形角鞋垫后患者在静态及运动过程中膝关节内收力矩明显降低。且当KOA患者佩戴外侧楔形角度设定为5°及10°的矫形鞋垫后患者在运动过程中的膝关节内收力矩均有明显的降低,但两者之间并没有差异。然而部分患者在穿戴10°的矫形鞋垫后踝关节产生了不同程度的不适感,部分患者甚至因为无法忍受使用过程中踝关节产生的不适感最后放弃使用该治疗模式,所以楔形角设定为5°更为合适[3]。
2
生物力学矫治鞋垫因外侧楔形矫治鞋垫部分患者在穿戴外侧楔形矫治鞋垫后会带来踝关节的不适，所以针对传统外侧楔形矫治鞋垫又加以改进，在足弓处增加支撑后可以增加使用过程中的下肢前进角度，进一步减小膝关节内收力矩，缓解在步行过程中膝关节所承受的应力[3]。
3
两种治疗方案对比两种不同的治疗方案对缓解KOA的关节异常受力均有显著效果,且两者间没有显著差别。此外患者在长期佩戴传统外侧楔形矫治鞋垫后踝关节外翻角度及扭矩以及地面反作用力内侧方向的分力明显增加,会给部分患者带来踝关节的不适，但新型设计的生物力学矫治鞋垫把足弓支撑后踝关节外翻角度、扭矩及地面反作用力内侧方向分力并没有显著增加,同时避免了长期佩戴后给踝关节带来的不适，给患者带来了更好的舒适度及体验[3][4]。
膝关节矫形器1
减少膝关节受累间室的生物力学负重膝部加压垫对畸形施加矫正作用力,在股部托、小腿托的端缘产生反作用力,形成一个典型三点力矫正系统,以矫正下肢力线。设计合理的膝关节支具可缩短患肢内收力矩,减轻患侧间室的负重,因此能明显减轻患者疼痛,改善患膝功能[2]。
2
减轻患者的不稳定感觉膝关节支具可以改善本体感觉,并提供力学上的支持,从而可以明显减轻伴随膝OA出现的不稳定感(如侧副韧带损伤及前交叉韧带撕裂损伤及软骨磨损消失后引起副韧带松弛)[2]。
肌力训练
膝关节的力学环境稳定与其周围屈伸肌群肌力的大小关系十分密切,增加膝关节屈伸肌群的肌力可有助于缓解受累关节应力的异常分布并缓解临床症状,相较于单纯的药物治疗,股四头肌训练与药物结合治疗更为有效,此外长期进行股四头肌训练后也能够有效降低膝关节内收力矩峰值[3]。
除膝关节伸肌肌群外屈膝肌群肌力的增加同样也对KOA患者有所帮助，肌力的增加不但可有助于改善关节稳定性,也能帮助纠正关节轴向对线的异常,进而降低关节局部过高的压力,促进软骨修复缓解临床症状。因而在KOA患者的康复过程中在重视膝关节伸肌群肌力的同时还需要兼顾如腘绳肌、腓肠肌等屈膝肌群的训练[3]。
郑大康复医学工程—足脊矫正与康复中心郑大康复医学工程科-足脊矫治与运动康复
就诊时间
就诊医生
医生电话
周一上午
时丽娜
周二上午
宁超
周三上午
李竞
周四上午
解益
周五上午
潘斌斌
周六上午金兵站诊疗范围：中心可为扁平足、高弓足、糖尿病足、青少年特发性脊柱侧弯、X型/O型腿、内外“字”脚、先天性畸形、脑瘫儿童、儿麻、类风湿关节炎患者、因足踝生物力学改变导致关节的慢性损伤和疼痛患者；因烧伤、植皮瓣术后瘢痕增生患者、肢体水肿、静脉曲张患者、脊髓损伤、脑卒中、截肢、运动损伤及骨折术后患者等提供精准的评估，精准的各类假肢、矫形器和压力衣的设计、装配及训练。
[1]张旻,陈博,江澜,张晗,董慧妹,姚海昌,詹红生.两种不同矫形器对早期内侧间室膝关节骨性关节炎步态的影响[J].中国康复医学杂志,,29(01):26-30+46.
[2]冯法博,程立明,郭万首.膝关节支具及足底楔形垫治疗膝关节骨性关节炎进展[J].中国康复医学杂志,,27(11):-.
[3]张旻,庞坚,陈博,郭海玲,沈洁,郑煜新,詹红生.力学矫正疗法治疗膝骨性关节炎的研究进展[J].中国康复,,31(04):-.
[4]张旻,马峥,江澜,张晗,陈博,郭海玲,陈东煜,赵永芳,詹红生.不同外侧楔形矫形鞋垫对内侧间室膝骨性关节炎患者步态的影响[J].中国康复,,30(01):61-64.
科室介绍郑大康复工程—足脊矫治与运动康复诊疗中心，隶属于医院（医院）。目前就科室的规模、设备、技术医院内前列，是集科研和教学一体的康复工程医疗机构。科室占地㎡，中心配有全套进口加工设备、压力衣制作设备、计算机辅助设计与制造系统（CAD-CAM）、足踝生物力学评估系统、3D打印等国内一流的先进设备。科室将与香港理工大学、麦理浩复康院（MacLehoseMedicalRehabilitationCentre）、医院（PrinceofWalesHospital）等建立紧密合作。科室目前有博士1名、硕士研究生3名、资深康复工程师3名及多名技工。
科室可为各类型的截肢患者、脊髓损伤患者、脑卒中患者、脑瘫儿童患者、脊柱侧弯患者、烧伤患者、运动损伤患者、骨折术后患者、先天性畸形患者、儿麻患者、类风湿关节炎患者、足踝生物力学改变导致关节的慢性损伤和疼痛患者等，提高精准的评估、精准的各类假肢和矫形器的设计、装配及训练。另外，还为各类型功能障碍患者或残疾人提供各种的移动设备、交通工具及家居环境的评估、改造、适配和训练。医院康复工程科将致力于康复工程技术和康复治疗技术完美结合的发展目标，让功能障碍者尽早、尽快在功能上得到恢复，同时科室还和社区医疗团队、康复团队及社会工作者一道合作，让功能障碍者在生理上、心理上得到全面康复，使他们早日回归家庭、回归工作、回归社会。
END联系方式
科室-
邮箱
