步态再训练联合肌肉强化对膝骨关节炎的影响：一项随机对照试验方案

《Trials》：Effects of gait retraining associated with muscle strengthening in knee osteoarthritis: a study protocol

本研究针对膝骨关节炎（Knee Osteoarthritis）患者膝关节内收力矩（Knee Adductor Moment, KAM）增高与肌肉无力并存的核心问题，开展了一项为期8周的随机对照试验，探讨在标准肌肉强化训练（针对股四头肌、臀肌等）基础上，增加足尖外展（toe-out）步态再训练（结合实时视觉与听觉生物反馈）是否能进一步改善患者疼痛（WOMAC评分）、步态运动学参数（如髋、膝、踝关节角度）及肌肉扭矩。研究旨在验证步态再训练作为核心治疗补充手段的有效性，为物理治疗师制定个体化膝骨关节炎康复方案提供高级别循证依据。

　　

膝骨关节炎是一种全球范围内非常普遍的疾病，它不仅带来疼痛，还严重限制患者的日常活动能力，如上下楼梯、做家务等，是全球第十大致残因素。这种慢性进展性疾病影响着整个关节，导致疼痛、残疾并造成沉重的社会负担。膝骨关节炎的严重程度和进展与肌肉无力以及膝关节内收力矩（Knee Adductor Moment, KAM）的增加密切相关。因此，在膝骨关节炎的康复过程中，必须考虑这些因素。

尽管运动疗法被认为是膝骨关节炎的核心治疗方法，能够缓解症状并改善身体功能，但2023年的一项系统评价显示，运动疗法并不能同时实现疼痛缓解和生物力学负荷（如KAM）的减少。这就提出了一个关键问题：如何更全面地改善患者的临床和生物力学状况？此时，步态再训练策略显示出巨大的潜力。通过调整足尖指向角度（例如采用足尖外展，即toe-out的步态），可以有效改善症状、降低KAM，并且不会增加髋关节的负荷。更重要的是，对于膝骨关节炎患者来说，toe-out步态比toe-in（足尖内收）步态更容易被耐受和适应。

然而，尽管步态调整和肌肉强化各有益处，但目前尚无研究探讨将这两种策略结合后，对膝骨关节炎患者的临床、功能和生物力学参数的综合改善效果。为了填补这一重要空白，由Rayane Quint?o Castro领导的研究团队在《Trials》期刊上发表了其研究方案，旨在介绍一项随机对照试验，该试验将探究toe-out步态再训练（结合视觉和听觉生物反馈）联合膝、髋关节肌肉强化训练，对膝骨关节炎患者身体功能、步态运动学和肌肉扭矩的影响。

主要技术方法概述

本研究为随机对照优效性试验，计划招募56名50-65岁、Kellgren-Lawrence分级II-III级的膝骨关节炎患者，随机分入干预组或对照组。干预组接受为期8周（每周2次）的下肢肌肉强化训练、骨关节炎健康教育以及toe-out步态再训练（在跑台上进行，使用惯性测量单元系统MyoMotion提供实时生物反馈）。对照组接受相同的肌肉强化训练和健康教育，但步态再训练为安慰剂性质（目标角度设为基线值）。主要结局指标为WOMAC（Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index）问卷评估的疼痛和身体功能，次要结局指标包括使用MyoMotion系统评估的步态运动学参数（髋、膝、踝关节角度，步速，步长等）以及使用手持测力计评估的下肢肌肉等长收缩扭矩（包括髋外展肌、髋伸肌、膝伸肌）。所有评估在干预前和干预8周后进行。数据分析将采用线性混合效应模型。

结果

疼痛与身体功能评估（WOMAC）

研究将通过比较基线期和8周干预后WOMAC问卷的得分变化来评估疼痛和身体功能的改善情况。预计干预组（接受步态再训练联合肌肉强化）在WOMAC总分及其各子领域（疼痛、僵硬、身体功能）的改善程度上将优于仅接受肌肉强化和健康教育的对照组。这将为步态再训练作为附加干预措施在改善患者报告结局方面的附加价值提供证据。

步态运动学参数评估

利用惯性测量单元（MyoMotion）系统，研究将详细分析干预前后步态参数的变化。预期干预组在成功接受toe-out步态再训练后，将表现出足部前进角（Foot Progression Angle）的显著外旋。此外，研究还将关注此步态调整对下肢其他关节（如髋关节和膝关节）在矢状面、额状面和水平面的运动学影响，例如膝关节内收角度的变化。同时，时空参数如步速、步长、步频等也将被监测，以评估步态再训练对整体步行能力的影响。

下肢肌肉扭矩评估

通过手持测力计（Lafayette Instrument）评估髋外展肌、髋伸肌和膝伸肌的最大自主等长收缩扭矩，并标准化至体重。预计两组在经过8周的针对性肌肉强化训练后，这些肌群的扭矩均会有显著提升。研究的重点在于比较两组间的差异，以检验附加的步态再训练是否会对肌肉力量的产生额外的积极影响，或者两者是否存在协同效应。

干预依从性与安全性

研究将详细记录参与者的出勤率、在步态再训练中达到目标角度的成功率、训练中的自觉劳累程度（Borg量表）和疼痛水平的变化。任何与干预相关的不良事件都将被记录和评估，以确保联合干预方案的安全性和可行性。预计基于生物反馈的步态再训练具有良好的耐受性和依从性。

讨论与结论

本研究方案首次系统地将toe-out步态再训练与符合指南推荐剂量的下肢肌肉强化训练及结构化患者教育相结合，旨在全面评估这种联合干预对膝骨关节炎患者临床报告结局、生物力学和神经肌肉功能的多维度影响。其设计严谨，采用了随机对照、评估者盲法，并使用客观的仪器测量步态和肌力指标，有望产生高质量的证据。

如果研究结果证实，在核心治疗（肌肉强化）基础上增加步态再训练能够带来额外的、特别是在生物力学负荷（如KAM降低）和患者功能改善方面的益处，这将为物理治疗师制定膝骨关节炎个体化治疗方案提供重要的实践指导。治疗师可以据此决定是继续沿用当前的主要初级治疗方法，还是将步态再训练策略整合进治疗计划，从而为患者提供更具针对性的治疗，优化治疗效果。

当然，该研究也存在一些局限性，例如无法对治疗师实施盲法，并且由于资源限制未能纳入膝关节内收力矩（KAM）的直接测量，而KAM是反映疾病进展的重要生物力学指标。尽管如此，这项研究为未来探索不同步态再训练参数、替代性步态调整策略或其长期效果的研究奠定了基础。未来的研究可以进一步探讨这些联合干预对疾病结构性进展的影响，以及在不同严重程度患者群体中的普适性。

总之，Castro等人的这项研究方案展示了一种有前景的膝骨关节炎综合康复管理新思路，其研究成果将有助于推动膝骨关节炎的保守治疗向更精准、更有效的方向发展，最终造福广大患者。该试验已在巴西临床试验注册平台（ReBEC，RBR-4pzsfxw）注册，预计于2027年2月完成数据收集。