沈佳韻 崔花順 王西樵 龔 利 邢 華

(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院針灸科，上海 201203)

膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis，KOA)是一種由多因素引起關(guān)節(jié)軟骨纖維化、皸裂、脫失而導(dǎo)致的以關(guān)節(jié)疼痛為主要癥狀的退行性疾病，以關(guān)節(jié)腫痛、僵硬和進(jìn)行性功能活動(dòng)障礙為主要臨床表現(xiàn)，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[1-2]。有研究顯示，我國KOA患病率約為18%，女性患病率顯著高于男性，且隨著年齡的增長不斷上升[3]。隨著下肢生物力學(xué)研究的發(fā)展，髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)改變作為KOA發(fā)病的重要因素之一得到諸多關(guān)注。膝關(guān)節(jié)周圍幾乎沒有維持其額狀面穩(wěn)定性的肌肉，髖關(guān)節(jié)周圍肌群對(duì)維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定及調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)負(fù)荷分配有重要作用[4]。KOA患者與正常人相比，在行走時(shí)，髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)存在特異性差異[5]。作為下肢整體“髖—膝—踝”動(dòng)態(tài)力學(xué)的啟動(dòng)關(guān)節(jié)，髖關(guān)節(jié)力學(xué)狀態(tài)的改變會(huì)影響到下肢整體的運(yùn)動(dòng)功能。通過對(duì)國內(nèi)外文獻(xiàn)的整理，試從髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)角度及中醫(yī)經(jīng)筋理論探討KOA發(fā)生發(fā)展的機(jī)制。

1 KOA發(fā)病及發(fā)展的生物力學(xué)機(jī)制

膝關(guān)節(jié)由股骨內(nèi)外側(cè)髁、脛骨內(nèi)外側(cè)髁和髕骨構(gòu)成，這三者構(gòu)成了脛股內(nèi)外側(cè)關(guān)節(jié)及髕股關(guān)節(jié)，是KOA病變累及的關(guān)鍵區(qū)域。關(guān)節(jié)外附著股四頭肌、腘繩肌和腓腸肌等伸屈肌群，通過肌肉的收縮運(yùn)動(dòng)可以維持膝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)和功能。人體直立時(shí)體質(zhì)量經(jīng)兩側(cè)骶髂關(guān)節(jié)、髖臼傳導(dǎo)至兩側(cè)股骨頭，再由股骨頭傳遞到下肢[6]。正常下肢力線由髖、踝關(guān)節(jié)中心連線并通過膝關(guān)節(jié)中心而成，經(jīng)過脛骨中央偏內(nèi)側(cè)，故膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)較外側(cè)承受更大的壓力[7]，而隨著KOA的發(fā)生發(fā)展，膝關(guān)節(jié)因負(fù)重向內(nèi)側(cè)嚴(yán)重滑移，患者下肢力線軸向內(nèi)發(fā)生偏移，加重內(nèi)側(cè)間室負(fù)荷[8]，因此KOA以內(nèi)側(cè)間室型多見。

KOA與髖臀周圍肌群聯(lián)系緊密。研究顯示，KOA會(huì)造成髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度和關(guān)節(jié)力矩的改變[9]。McGibbon CA等[10]發(fā)現(xiàn)，KOA患者由于膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)異常而導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)伸展增加，增大髖關(guān)節(jié)離心力，潛在增加髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)力。同時(shí)，由于KOA患者關(guān)節(jié)周圍屈伸肌群肌力下降，造成受累關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)功能缺失，導(dǎo)致關(guān)節(jié)負(fù)荷加大，加劇關(guān)節(jié)應(yīng)力分布失衡狀態(tài)，使得關(guān)節(jié)穩(wěn)定性進(jìn)一步下降，加重KOA臨床癥狀，形成惡性循環(huán)[11]。

2 髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)在KOA中的改變

2.1 結(jié)構(gòu)變化 骨結(jié)構(gòu)的改變是KOA最顯著的病理變化，骨贅增生常被作為X線診斷KOA的特征性表現(xiàn)。KOA骨贅的形成和下肢關(guān)節(jié)軟骨損傷聯(lián)系密切。膝關(guān)節(jié)應(yīng)力分布異常造成軟骨下骨損傷，繼而骨重建增加，容易引起骨骺端畸形，下肢力線異常，造成關(guān)節(jié)面進(jìn)一步受損，加重KOA[12]。有研究表明，KOA患者股骨內(nèi)側(cè)髁骨贅突起指數(shù)與下肢力線負(fù)重位呈正相關(guān)[13]。同時(shí)許多KOA患者存在下肢扭轉(zhuǎn)畸形，Takai SK等[14]發(fā)現(xiàn)股骨扭轉(zhuǎn)角畸形與膝關(guān)節(jié)病變存在緊密聯(lián)系，股骨前傾角過小可誘發(fā)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)病變。

此外，髖周肌群異常也會(huì)引起軟骨損害，腘繩肌和股四頭肌為膝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)和維持下肢矢狀軸向穩(wěn)定的主要肌肉，其中股四頭肌肌力減弱可作為KOA關(guān)節(jié)退變的標(biāo)志，KOA患者大部分存在股四頭肌無力及關(guān)節(jié)肌肉抑制現(xiàn)象。Pan J等[15]發(fā)現(xiàn)，股四頭肌外側(cè)頭與內(nèi)側(cè)頭橫截面積比值越高，關(guān)節(jié)軟骨T2弛豫值則越低，軟骨退變的發(fā)生率和嚴(yán)重程度越低，提示股四頭肌內(nèi)外側(cè)頭不平衡會(huì)影響關(guān)節(jié)應(yīng)力分布，從而影響關(guān)節(jié)軟骨代謝。Costa RA等[16]研究顯示，KOA患者雙側(cè)髖關(guān)節(jié)肌群肌力明顯低于正常人。肌力的下降將導(dǎo)致肌腱損傷，從而降低肌腱剛度、彈性模量等生物力學(xué)性能，致關(guān)節(jié)變形、滑脫可能性增加。與此同時(shí)，股四頭肌肌力的減弱導(dǎo)致下肢生物力學(xué)不穩(wěn)，膝關(guān)節(jié)載荷增加，使關(guān)節(jié)間隙進(jìn)一步狹窄，加重膝痛，并加速KOA的病程進(jìn)展[17-18]。力矩作為關(guān)節(jié)內(nèi)力做功的體現(xiàn)，能較好地反映關(guān)節(jié)內(nèi)受力情況。研究發(fā)現(xiàn)，KOA嚴(yán)重程度與膝關(guān)節(jié)內(nèi)收肌力矩成正比，與髖關(guān)節(jié)外收肌力矩成反比[19]。Chang A等[20]為期18個(gè)月的隨訪研究支持這一發(fā)現(xiàn)，并得出髖關(guān)節(jié)外展肌力有助于保護(hù)同側(cè)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室，髖外展力矩增加1單位，內(nèi)側(cè)KOA進(jìn)展的可能性下降50%的結(jié)論。

KOA發(fā)病與髖周肌群張力增高有密切關(guān)系，KOA多伴有髖外展肌和髖內(nèi)收肌緊張。剛嘉鴻等[21]認(rèn)為，膝關(guān)節(jié)周圍慢性滲出性炎癥會(huì)引起疼痛和功能失調(diào)，刺激肌肉產(chǎn)生保護(hù)性肌痙攣，肌肉及周圍軟組織張力升高，膝關(guān)節(jié)內(nèi)部平衡狀態(tài)被破壞，最終影響下肢穩(wěn)定性及運(yùn)動(dòng)功能。洪海平等[22]研究提示，隨著KOA的進(jìn)展，最終KOA患者患腿股四頭肌肌張力與膝關(guān)節(jié)功能呈負(fù)線性相關(guān)，患者髖部肌群肌張力從一開始因疼痛導(dǎo)致的反應(yīng)性增高變成因肌力下降、肌肉萎縮引起的肌張力下降。

2.2 功能改變 KOA患者行走時(shí)為最大限度避免患側(cè)著力疼痛，往往無自覺降低步速、步長、步頻及患肢單支撐相，呈現(xiàn)出“逃避疼痛步態(tài)”[23]，這種躲避性步態(tài)與降低關(guān)節(jié)內(nèi)負(fù)荷有一定內(nèi)在聯(lián)系。髖關(guān)節(jié)在行走運(yùn)動(dòng)中起著維持骨盆及額狀面穩(wěn)定、保護(hù)重心的作用，為減少膝關(guān)節(jié)負(fù)重，KOA患者雙下肢髖周內(nèi)收肌、外展肌群應(yīng)力不一,并出現(xiàn)代償性改變。李偉等[24]通過三維運(yùn)動(dòng)動(dòng)作分析系統(tǒng)和測力臺(tái)對(duì)60例輕、重型KOA患者及30名健康人進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)KOA病情越嚴(yán)重，膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)面負(fù)荷越大，與健康人相比，KOA患者行走時(shí)髖關(guān)節(jié)外展力矩較大，重型患者髖關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩較小，提示KOA患者存在代償性屈髖步態(tài)。

髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能在不同程度KOA患者中發(fā)生的代償改變有所不同。Astephen JL等[25]比較了無癥狀、中度和重度KOA患者下肢關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)中的步態(tài)周期變化，發(fā)現(xiàn)中度KOA患者與無癥狀KOA患者相比，其支撐中期髖內(nèi)收力矩較大，提示髖關(guān)節(jié)額狀面負(fù)荷變大，而在支撐早期髖外旋力矩變小，支撐晚期髖內(nèi)旋力矩變??；重度KOA患者在支撐早期髖屈曲力矩減小，隨后在支撐中期髖屈曲力矩增大，而擺動(dòng)早期又減小。

下肢運(yùn)動(dòng)是在“髖—膝—踝”關(guān)節(jié)共同合作、相互協(xié)調(diào)下進(jìn)行的，KOA可導(dǎo)致患者運(yùn)動(dòng)時(shí)髖關(guān)節(jié)代償性功能改變，而髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能異常也可加速KOA病情進(jìn)程。研究發(fā)現(xiàn)，在行走過程的步態(tài)支撐期，髖關(guān)節(jié)外展肌肌力下降，可導(dǎo)致對(duì)側(cè)擺動(dòng)腿的骨盆下降，從而引起髖關(guān)節(jié)內(nèi)收，人體重心內(nèi)移，增加患肢力臂，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室載荷加重，使KOA病情惡化[20]。由于髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能異常，使得KOA患者登梯比平地行走承受更大的難度及考驗(yàn)，KOA患者相較健康人在登梯支撐期及擺動(dòng)期出現(xiàn)更大的髖外展峰值，此外KOA患者登梯支撐期髖外展、屈曲時(shí)間均出現(xiàn)延遲[26]。

3 經(jīng)筋理論下髖關(guān)節(jié)與KOA的聯(lián)系

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，人體是一個(gè)不可分割的整體。各個(gè)關(guān)節(jié)通過經(jīng)筋網(wǎng)羅，髖、膝、踝作為下肢主要的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，在經(jīng)筋的聯(lián)系下維持人體日常行動(dòng)。經(jīng)筋是經(jīng)絡(luò)的附屬部分，相當(dāng)于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的肌肉、肌腱、韌帶、筋膜、關(guān)節(jié)囊、滑膜等人體結(jié)構(gòu)。經(jīng)筋起始于四肢末端，在關(guān)節(jié)、骨骼處聚結(jié)，在膝關(guān)節(jié)周圍也有相應(yīng)的結(jié)聚點(diǎn)，如“結(jié)于腘”“結(jié)于膝外廉”“結(jié)于膝”等，故《張氏醫(yī)通》將膝與筋的關(guān)系概括為“膝為筋之府”。足三陰和足三陽經(jīng)筋的循行分別在膝關(guān)節(jié)的前、后、外、內(nèi)側(cè)[27]，并上行“結(jié)于臀部”“結(jié)于骶部”“結(jié)于股骨前”“結(jié)于陰部”等，在髖關(guān)節(jié)周圍聚結(jié)，形成重要的應(yīng)力支持點(diǎn)，維持人體正常的運(yùn)動(dòng)功能。

明代張介賓《類經(jīng)》中曰：“十二經(jīng)脈之外而復(fù)有經(jīng)筋者，何也？蓋經(jīng)脈營行表里，故出入臟腑，以次相傳；經(jīng)筋聯(lián)綴百骸，故維絡(luò)周身，各有定位……十二經(jīng)筋皆起于四肢指爪之間，而后盛于輔骨，結(jié)于肘腕，系于關(guān)節(jié)，聯(lián)于肌肉，上于頸項(xiàng)，終于頭面，此人身經(jīng)筋之大略也?！苯?jīng)筋的生理功能是膝關(guān)節(jié)平衡穩(wěn)定及運(yùn)動(dòng)的主要基礎(chǔ)，筋骨互相依附，互為支撐，經(jīng)筋損傷則關(guān)節(jié)失于外周組織的包裹、束縛及支持，從而無法維系關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。因經(jīng)筋循行在髖、膝兩大關(guān)節(jié)處都有關(guān)鍵“結(jié)”“聚”點(diǎn)，且多在肌肉牽拉收縮關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的應(yīng)力集中點(diǎn)[28]，經(jīng)筋的病理狀態(tài)可導(dǎo)致髖、膝關(guān)節(jié)處外周組織的異常，引起髖關(guān)節(jié)應(yīng)力失衡，從而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和功能的改變，誘發(fā)并加重KOA。經(jīng)筋“主束骨而利關(guān)節(jié)”，聯(lián)系人體百骸，溝通上下髖、膝關(guān)節(jié)，經(jīng)筋理論為從髖關(guān)節(jié)出發(fā)治療KOA提供重要理論依據(jù)。

4 干預(yù)髖關(guān)節(jié)治療KOA的臨床研究及應(yīng)用

4.1 西醫(yī)治療 髖關(guān)節(jié)周圍肌群肌力訓(xùn)練是目前KOA治療的重要內(nèi)容。就目前醫(yī)療水平而言，除手術(shù)治療外，西醫(yī)療法主要以對(duì)癥治療、緩解疼痛為主。KOA患者大多會(huì)避免使用股四頭肌穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)以減輕關(guān)節(jié)負(fù)荷[29]，最后造成該肌群的廢用性萎縮，KOA患者股四頭肌肌力相比正常人低約20%[30]。故而股四頭肌肌力訓(xùn)練是緩解KOA進(jìn)程的有效手段，常采用運(yùn)動(dòng)療法、肌肉激活療法、電刺激等。Bennell KL等[31]通過三維步態(tài)分析法對(duì)KOA內(nèi)側(cè)間室型患者進(jìn)行分析，采用髖內(nèi)收外展肌力訓(xùn)練及膝關(guān)節(jié)肌力訓(xùn)練的方式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)髖外展肌力平均增加13%,且加強(qiáng)髖部肌肉訓(xùn)練可緩解患者疼痛，改善運(yùn)動(dòng)功能。此外，屈肌肌群的鍛煉同樣有助于減輕KOA癥狀，KOA患者膝關(guān)節(jié)屈肌肌群肌力的增加有助于提高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，幫助糾正關(guān)節(jié)軸向?qū)€的異常，緩解疼痛[32]。

4.2 中醫(yī)治療 KOA屬中醫(yī)學(xué)“痹證”范疇，乃本虛標(biāo)實(shí)之證。中醫(yī)治療KOA經(jīng)濟(jì)有效，對(duì)于早中期患者療效確切，可較好地減輕關(guān)節(jié)腫脹、疼痛，恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能。中醫(yī)治療KOA常用的有中藥熏洗、針灸、推拿、小針刀等，目前通過中醫(yī)療法干預(yù)髖關(guān)節(jié)是緩解KOA癥狀的有效方法。

針灸、推拿常為中醫(yī)治療KOA的首選。推拿可以放松肌肉，緩解痙攣及改善局部供血。周靈等[33]采用溫針灸聯(lián)合髖周推拿治療KOA，結(jié)果顯示能有效緩解軟組織痙攣，進(jìn)而減輕膝關(guān)節(jié)的疼痛及僵硬，改善膝關(guān)節(jié)功能障礙。蘇少亭等[34]通過髖膝聯(lián)合推拿配合中藥熏洗治療KOA，結(jié)果顯示能促進(jìn)局部血液循環(huán)，緩解疼痛，并改善膝關(guān)節(jié)功能。

針刺可促進(jìn)局部血液循環(huán)，緩解肌痙攣，減輕疼痛，改善膝關(guān)節(jié)功能障礙。沈海等[35]通過髖膝聯(lián)合針刺療法對(duì)早中期KOA患者進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果顯示能有效增強(qiáng)患肢肌力和身體平衡協(xié)調(diào)能力，且效果優(yōu)于膝關(guān)節(jié)局部針刺治療。張燕輝[36]臨床研究發(fā)現(xiàn)，髖膝聯(lián)合針刺對(duì)早中期KOA患者有積極作用，可以延長患者單腳站立時(shí)間，改善下肢運(yùn)動(dòng)功能。何春江等[37]發(fā)現(xiàn)，通過髖周肌肉點(diǎn)刺結(jié)合膝關(guān)節(jié)局部針刺能明顯緩解KOA患者膝關(guān)節(jié)疼痛及活動(dòng)功能障礙等癥狀。KOA多表現(xiàn)有軟組織粘連，崔成埈[38]采用針刀治療KOA模型兔，以骨骼肌損傷及修復(fù)為切入點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)針刀可有效減少股直肌細(xì)胞凋亡數(shù)量，促進(jìn)軟組織修復(fù)。

5 討論與展望

KOA為臨床常見的關(guān)節(jié)病，目前其治療尚無有效方法，多從膝關(guān)節(jié)出發(fā)，如鎮(zhèn)痛、恢復(fù)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能等。隨著人們對(duì)下肢力學(xué)認(rèn)識(shí)的加深，KOA的發(fā)生發(fā)展也有了更多的探討方向，“髖—膝—踝”三者關(guān)系密切，下肢整體的穩(wěn)定與運(yùn)動(dòng)均離不開此三者，因此髖與踝關(guān)節(jié)對(duì)KOA的發(fā)病影響深遠(yuǎn)。作為連接上下肢的橋梁，髖關(guān)節(jié)扮演著重要的角色。內(nèi)、外翻型的KOA往往存在不同的下肢扭轉(zhuǎn)畸形，如臨床中我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)翻膝大多伴隨著股骨外旋、脛股內(nèi)旋、足弓減小、拇外翻，這一系列的骨性結(jié)構(gòu)改變都是相互作用、相互影響的。髖關(guān)節(jié)作為行走時(shí)下肢的起始點(diǎn)，對(duì)于屈、伸膝功能起主導(dǎo)作用，在實(shí)際治療中，可以通過對(duì)股內(nèi)外側(cè)肌的刺激，矯正冠狀面力學(xué)結(jié)構(gòu)的異常，從而改善膝、踝關(guān)節(jié)的力學(xué)失衡狀態(tài)，形成一種新的診療思路。同時(shí)在矢狀面上，臨床常見的是屈伸功能障礙，主要原因集中在髕股關(guān)節(jié)，因此對(duì)股直肌、股中間肌的干預(yù)對(duì)屈伸功能起到一定改善作用。

目前KOA仍以局部治療為主，從髖關(guān)節(jié)角度出發(fā)解釋、治療KOA者較少，維持人體力學(xué)平衡需要全身關(guān)節(jié)參與，下肢運(yùn)動(dòng)更需要髖、膝、踝關(guān)節(jié)的共同參與和協(xié)同合作。從KOA患者髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)的改變出發(fā)，對(duì)髖關(guān)節(jié)相關(guān)主動(dòng)肌與拮抗肌進(jìn)行刺激，進(jìn)而糾正下肢軟組織的異常狀態(tài)，或許能為KOA的治療提供新思路。

目前，對(duì)于髖關(guān)節(jié)與KOA的關(guān)系沒有明確定論，大規(guī)模嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的研究較少，各類研究嘗試從不同角度揭示其內(nèi)在規(guī)律，但可以肯定的是髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)特性在KOA的發(fā)生發(fā)展和防治方面都具有重大意義。中醫(yī)治療KOA療效顯著且副作用少，在中醫(yī)整體觀的引導(dǎo)下，經(jīng)筋理論或許可以為KOA的診治打開新大門，不僅局限于膝關(guān)節(jié)，“膝踝同治”“髖膝同治”“髖膝踝同治”“腰膝同治”等也可作為KOA的治療方法，未來或許能為KOA發(fā)生發(fā)展的生物力學(xué)研究提供更多方向。