膝关节骨性关节炎疼痛与关节功率的关系：膝痛加剧时髋踝关节功率降低的力学机制

这篇研究揭示了膝骨关节炎(OA)患者在骑行时关节功率分配规律：通过三维运动捕捉和测力踏板同步分析，发现患侧膝关节疼痛不对称性与髋、踝关节功率不对称性显著相关(p<0.01)，而工作负荷增加会加剧髋关节功率不对称性(p<0.01)。研究为临床调整自行车座高(20°-40°膝关节最小屈曲角)和负荷(40-75W)提供了循证依据，证实低负荷骑行时可根据患者偏好调节座高而不影响关节功率输出。

　　

Highlight

本研究首次阐明膝OA疼痛与骑行时下肢三关节功率分配的动态关系，揭示患侧肢体通过髋踝关节的协同代偿机制维持运动功能。

方法

这项横断面研究经伦理委员会批准，26名受试者(21名膝OA患者/5名健康对照)在三种座高(20°、30°、40°膝关节最小屈曲角)和两种负荷(40W、75W)下完成骑行测试。同步采用动作捕捉系统和仪器化踏板采集三维运动学与动力学数据，疼痛评分采用视觉模拟量表(VAS)记录。

结果

• 负荷增加显著影响髋关节功率不对称性(p<0.01)，但座高无显著影响(p>0.05)

• 膝痛不对称性与髋、踝及整腿功率不对称性显著相关(p<0.01)，与膝关节功率无关(p>0.05)

• 患侧肢体表现出"髋-踝功率耦合下降"现象：疼痛更严重的膝关节同侧髋踝关节功率均低于对侧

讨论

研究发现颠覆了"患膝必然功率输出降低"的传统认知，揭示出膝OA患者存在跨关节代偿策略。临床意义在于：1)低负荷骑行可自由调节座高；2)康复方案需关注髋踝关节的代偿性抑制。该发现为个性化运动处方提供了新的生物力学靶点。