女性膝骨关节炎患者运动单位放电模式与肌肉特性的强度关联研究：从早期到严重阶段的神经肌肉退化特征

本研究针对膝骨关节炎(KOA)患者肌肉力量下降的机制，通过高密度表面肌电图(HD-SEMG)技术，首次系统比较了早期(KL 1-2级)与严重(KL 3-4级)阶段女性患者的运动单位(MU)放电特性。研究发现严重KOA组股内侧肌(VM)横截面积(CSA)显著减小(p=0.021)，股外侧肌(VL)在30%和60%最大自主收缩(MVC)时的MU放电率(DR)降低(p=0.004)，提示神经肌肉退化始于早期阶段。该研究为KOA分期干预提供了新的生物标志物。

　　

膝骨关节炎(KOA)作为困扰全球2.5亿患者的退行性疾病，其导致的肌肉功能障碍一直是康复领域的难题。特别值得注意的是，女性患病风险是男性的2.6倍，且发病年龄呈现年轻化趋势。传统观点认为肌肉力量下降主要源于肌肉萎缩和脂肪浸润，但金泽大学医院康复科和金泽大学理工研究机构的研究团队在《Annals of Biomedical Engineering》发表的最新研究揭示：神经控制系统的异常可能比我们想象的更早出现。

研究采用前瞻性队列设计，纳入30例女性KOA患者（早期与严重组各15例），通过计算机断层扫描评估肌肉量(CSA)和质(CTV)，同时创新性地应用HD-SEMG技术解码股内侧肌(VM)和股外侧肌(VL)的MU放电特征。关键技术包括：1）基于Kellgren/Lawrence分级系统分组；2）在45°屈膝位进行10%-60%MVC的梯形收缩测试；3）使用DEMUSE软件(v.6.0)解析682个MU的放电参数；4）采用EV Insite软件分析肌肉CT值。

【VM肌肉量显著减少】
计算机断层扫描显示，严重KOA组的VM-CSA(7.9±2.4 cm²)较早期组(10.9±3.9 cm²)显著减小(p=0.021)，但两组间肌肉质量(CTV)无统计学差异。这一结果印证了VM萎缩是KOA进展的典型特征。

【VL放电模式异常】

HD-SEMG分析发现，严重KOA组VL肌肉在30%MVC时的DR(8.477-9.402 pps)显著低于早期组(9.687-10.731 pps)(p=0.001)。更值得注意的是，其放电率与募集阈值(RT)呈正相关(r_rm=0.26-0.28)，打破了健康人群"洋葱皮现象"的放电规律。

【力量决定因素的分期特征】
早期KOA患者的膝伸扭矩与VM-CSA(r=0.405)及30%MVC时的DR显著相关(r=0.503-0.610)，而严重组则主要取决于VM/VL的CTV值(r=0.599-0.677)。这种转变提示随着疾病进展，力量维持机制从神经支配向肌肉内在质量转变。

研究结论揭示：1）神经肌肉退化在早期KOA即已出现，表现为MU放电层级消失；2）VL肌肉在严重阶段的放电抑制可能是维持髌骨轨迹的代偿策略；3）力量训练方案需根据疾病分期调整——早期应侧重神经激活训练，而晚期需注重肌肉质量改善。该研究首次建立了KOA神经肌肉功能的三维评估体系（结构-功能-控制），为精准康复提供了重要理论依据。特别值得注意的是，放电率参数可能成为临床监测KOA进展的新型电生理标志物。