蔣磊 蘇程 葛軍 李寧 夏美燕 程新保

摘要：膝骨關節(jié)炎是最常見的關節(jié)炎類型之一，臨床表現(xiàn)主要為膝關節(jié)疼痛，活動功能受限，嚴重者出現(xiàn)膝關節(jié)內(nèi)、外翻畸形和行走困難，嚴重影響了老年人的生活質(zhì)量。該病常見于50歲以上人群，且女性患病率高于男性。隨著人口老齡化的到來，膝骨關節(jié)炎的發(fā)病率可能增加。膝骨關節(jié)炎發(fā)病因素復雜多樣，包括年齡、性別、肌力、肥胖、力學對線、膝關節(jié)損傷和手術等，目前雖有有效緩解的方案，但無法從根本上阻止其發(fā)展。因此，如何預防該病的發(fā)生成為該領域目前國內(nèi)外研究的熱點，進一步分析膝骨關節(jié)炎的危險因素有助于為預防膝骨關節(jié)炎的發(fā)生提供理論依據(jù)。肥胖且膝關節(jié)損傷或進行過手術的老年女性應特別注意膝骨關節(jié)炎的危險因素，實現(xiàn)膝骨關節(jié)炎的早預防和早診斷。

關鍵詞：膝骨關節(jié)炎;伸膝肌無力;肥胖;危險因素

中圖分類號：G804.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.15.011

文章編號：1006-1959（2020）15-0030-04

Abstract：Knee osteoarthritis is one of the most common types of arthritis. The clinical manifestations are mainly knee pain， limited mobility， and severe cases of knee joint deformity and valgus deformity and walking difficulties， which seriously affect the quality of life of the elderly. The disease is common in people over 50 years of age， and the prevalence of women is higher than that of men. As the population ages， the incidence of knee osteoarthritis may increase. The pathogenesis of knee osteoarthritis is complex and diverse， including age， gender， muscle strength， obesity， mechanical alignment， knee joint injury， and surgery. Although there are effective mitigation programs， it cannot fundamentally prevent its development. Therefore， how to prevent the occurrence of this disease has become a hot spot in this field at home and abroad. Further analysis of the risk factors of knee osteoarthritis will help to provide a theoretical basis for preventing the occurrence of knee osteoarthritis. Elderly women who are obese and have knee joint injuries or have undergone surgery should pay special attention to the risk factors of knee osteoarthritis to achieve early prevention and early diagnosis of knee osteoarthritis.

Key words：Knee osteoarthritis;Knee extensor weakness;Obesity;Risk factors

膝骨關節(jié)炎（knee osteoarthritis）是最常見的影響老年人群的退行性關節(jié)病的形式[1，2]，不僅會帶來生理疼痛，使患者日?；顒有袨槭芟?，還會增加患者的經(jīng)濟負擔[3]。常見的由膝骨關節(jié)炎導致的病理改變包括關節(jié)軟骨的逐漸構(gòu)解與喪失、軟骨下骨的增生、骨刺的形成、關節(jié)滑膜的各級程度的炎癥、韌帶和半月板的退行性病變以及關節(jié)囊肥大[1]，這些解剖學結(jié)構(gòu)的病理變化最終會引起功能障礙、肌肉僵硬和疼痛[2]。目前仍沒有徹底治愈膝骨關節(jié)炎的方案。近年研究結(jié)果顯示[4]，與陽性藥物對照組相比，阿片類止痛藥在治療慢性中度及重度膝骨關節(jié)炎時緩解疼痛的功效沒有顯著性差異，且長期使用該類藥物不良反應顯著。作為一種高發(fā)病率的復雜性疾病，膝骨關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展具有多種外在和內(nèi)在的因素，包括自身因素（年齡，性別，肥胖，家族病史）和局部不良機械因素（創(chuàng)傷，力學對線）。隨著人口老齡化的到來，膝骨關節(jié)炎患者數(shù)量逐漸增加。因影響其發(fā)病的因素多且復雜，故預防方案的制定具有挑戰(zhàn)性。因此，本文通過回顧和總結(jié)相關研究內(nèi)容，以確定膝骨關節(jié)炎相關的危險因素，以及可能具有改善病情作用的因素，為制定膝骨關節(jié)炎的預防和治療方案提供建議與支持。

1年齡與性別

膝骨關節(jié)炎的發(fā)病率隨著年齡的增長而增加，尤其是50歲以上老年人群患病率超過37%[5]。可見，年齡因素在疾病發(fā)生中至關重要。Pereira D等[6]的研究顯示，年齡的增長與膝骨關節(jié)炎的發(fā)病率高度相關，且將年齡作為膝骨關節(jié)炎診斷的第一參考量。但是，膝骨關節(jié)炎發(fā)病原因相當復雜，其不僅受到年齡的影響，其它諸多因素也會對膝骨關節(jié)炎發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生影響。另有研究顯示[7]，55～64歲為膝骨關節(jié)炎年平均發(fā)病率最高的年齡區(qū)間，男女分別為0.4%和0.5%;65～74歲以上人群稍微有所下降，男女分別為0.2%和0.3%;而65歲以上男女皆為0.2%。由此可見，女性膝骨關節(jié)炎檢出率通常高于男性。從解剖學結(jié)構(gòu)上來看，女性膝關節(jié)內(nèi)的空間比男性膝關節(jié)更小，從而降低了股骨與脛骨之間的水平位移和內(nèi)旋外旋的關節(jié)阻力，關節(jié)的靈活性減小，關節(jié)內(nèi)韌帶和軟骨的松弛度增大。因此，需根據(jù)不同年齡及性別人群膝關節(jié)解剖學和生理特點制定特定的膝關節(jié)炎預防方案，有針對性的進行運動、飲食和生活方式的干預方案制定。

2超重和肥胖

隨著生活水平的提高，肥胖癥的發(fā)病率逐年增加，已成為全球主要的公共衛(wèi)生問題。橫斷面和縱向研究一致表明，超重和肥胖與膝骨關節(jié)炎的患病率和發(fā)病率之間存在關聯(lián)。各個年齡層的肥胖人群膝骨關節(jié)炎發(fā)病率都要高于正常體重的人群，其中55～64歲的肥胖人群中，膝骨關節(jié)炎的男女年平均發(fā)病率更是高達0.8%和1.2%[7]。大型前瞻性研究發(fā)現(xiàn)[8，9]，BMI≥30 kg/m2的人膝部骨關節(jié)炎的發(fā)病率比BMI<25 kg/m2的人高7倍，且肥胖與膝蓋骨關節(jié)炎之間存在劑量反應關系。肥胖會增加施加在膝蓋關節(jié)軟骨上的負荷和沖擊，改變透明軟骨的組成，結(jié)構(gòu)和力學性能，這可能是肥胖導致膝部骨關節(jié)炎的發(fā)病機理。其次，在膝蓋中，股四頭肌具有主要的減震作用，如果減弱，則可能導致關節(jié)軟骨的壓力增加，從而導致關節(jié)進行性變性，而肥胖癥可能導致股四頭肌無力從而引起膝骨關節(jié)炎[10]。代謝機制也有助于解釋肥胖與膝骨關節(jié)炎之間的聯(lián)系。存儲能量的脂肪組織實際上是一種內(nèi)分泌器官，可以分泌諸如細胞因子和脂肪細胞因子等物質(zhì)，這些脂肪細胞因子可能會影響軟骨的穩(wěn)態(tài)，因此在肥胖與膝骨關節(jié)炎的關系中具有重要作用[11]。盡管有強有力的證據(jù)表明體重增加與膝骨關節(jié)炎的發(fā)展有關，但相對缺乏證據(jù)來證實減輕體重以及隨之減輕的整個關節(jié)負荷對骨關節(jié)炎的癥狀改善或影像學特征的影響。相關研究表明[12-15]，體重減輕與矢狀面和額葉面的步態(tài)運動學改善有關，且可改善膝關節(jié)相關癥狀，并減少內(nèi)側(cè)軟骨體積損失和身體殘疾的發(fā)生，而體重增加與內(nèi)側(cè)軟骨體積損失增加和膝關節(jié)癥狀惡化相關。雖然大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，要取得癥狀和結(jié)構(gòu)上的改善需要較大程度減輕體重，但較小程度的體重減輕仍可能使患有膝關節(jié)炎的高危人群受益[16]。總之，肥胖是包括膝骨關節(jié)炎在內(nèi)的眾多病癥的可改變危險因素?？刂品逝挚梢杂行ьA防膝骨關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展，有利于節(jié)約社會公共衛(wèi)生資源。雖然減肥是肥胖患者膝骨關節(jié)炎治療的主要策略，但避免體重進一步增加也應是重要的臨床目標。

3伸屈膝肌無力

肌肉是重要的震動吸收裝置，附著于關節(jié)周圍。屈伸是膝關節(jié)最重要的運動，腘繩肌和股四頭肌正是分別參與膝屈、伸運動的主要肌肉，主要作用是減震和穩(wěn)定膝關節(jié)，在負載和運動過程中保護關節(jié)[17]。膝關節(jié)屈伸肌力改變是導致膝骨關節(jié)炎發(fā)展的潛在危險因素[18]，尤其在女性中表現(xiàn)更為突出[19，20]。相關研究顯示[21，22]，與健康的年齡匹配的對照組相比，膝骨關節(jié)炎患者膝屈、伸肌力量均顯著性減弱，且女性膝伸肌力量降低與關節(jié)間隙變窄風險增加有關。肌力下降還可導致關節(jié)穩(wěn)定性下降，膝關節(jié)穩(wěn)定性不良導致脛股關節(jié)、髕股關節(jié)面應力分布異常，增加膝周圍組織的磨損，促進炎性反應，加重疼痛，促進膝骨關節(jié)炎的發(fā)生或惡化[23]。有研究顯示[24]，基線較高的膝伸肌力量可降低女性自我報告的膝蓋和髖骨關節(jié)炎的發(fā)生風險。另有研究顯示[25]，膝關節(jié)伸肌力量增加可改善膝骨關節(jié)炎的癥狀，如可顯著減輕膝骨關節(jié)炎患者的疼痛感，并改善關節(jié)活動能力。相對于其他膝骨關節(jié)炎發(fā)生的危險因素，肌肉力量是潛在的可以通過運動訓練而改變的。增強股四頭肌與腘繩肌肌力，可提高膝矢狀面的穩(wěn)定性，緩解關節(jié)攣縮和疼痛是治療膝骨關節(jié)炎的重要運動方法[26]。訓練股四頭肌及腘繩肌可有效地提高肌力和耐力、減輕疼痛，并能使患者室內(nèi)行走、登樓梯、坐位立起3個項目的依賴程度、困難程度和疼痛程度明顯減輕，提高患者的行為能力[23]。因此，在制定預防膝骨關節(jié)炎方案時，應考慮如何安全有效地提高屈伸膝肌群力量，鼓勵患者堅持進行有規(guī)律的有氧運動。

4力學對線

目前認為力學對線是可改變的膝骨關節(jié)炎的危險因素，膝關節(jié)畸形會導致關節(jié)內(nèi)承受負荷的分布變化[27]。膝關節(jié)是由內(nèi)側(cè)間室、髕股間室、外側(cè)間室組成。在正常對齊的膝蓋中，60%～70%的承重負荷通過內(nèi)側(cè)間室傳遞，外翻或內(nèi)翻的任何移位都會影響負荷分布。間室負荷的異常增加被認為增加了對關節(jié)軟骨和其他關節(jié)結(jié)構(gòu)的壓力，隨后導致退行性變化。而膝關節(jié)的內(nèi)翻對線導致脛股關節(jié)內(nèi)側(cè)產(chǎn)生較高負荷，而外翻對線會使膝部負荷朝向外側(cè)間室移位[28]。這些關節(jié)內(nèi)負荷的變化還會引起相應半月板內(nèi)側(cè)或外側(cè)因承擔較高負荷而造成損傷。幾乎所有的膝骨關節(jié)炎患者半月板撕裂均呈陽性[29]，而增加鞋底硬度后膝關節(jié)負荷變化可能相反，該治療方案僅適用于沒有骨關節(jié)炎的患者[30]。從病理上來說，膝骨關節(jié)炎的發(fā)生主要與膝關節(jié)的力線畸形有關，而目前關于肌肉力量訓練是否可以改變膝關節(jié)力學對線的研究結(jié)果并不一致。Kean CO等[31]對研究對象進行了為期12周的股四頭肌力量訓練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅股四頭肌的肌肉力量有增強，但對關節(jié)內(nèi)最大負荷、負荷速率以及力學對線的改變無明顯影響。而Wang P等[32]的研究顯示，進行12周的股四頭肌力量訓練可有效改善膝關節(jié)的功能指標，并且采用全身真動訓練與股四頭肌力量訓練相結(jié)合的方法，這種改善更為明顯。劉卉等[33]對18位青年女性進行為期6周的力量訓練，研究結(jié)果顯示股四頭肌力量結(jié)合踝關節(jié)穩(wěn)定性訓練以及單純股四頭肌力量訓練會造成落地時膝關節(jié)內(nèi)收力矩的增加，不適用于健康青年女性以預防膝關節(jié)骨性關節(jié)炎為目的的運動干預。總之，對于力量訓練是否可以改善畸形的力學對線和膝關節(jié)內(nèi)負荷分布，從而影響膝骨關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展尚無定論。因此，之后的研究可采用大樣本人群隨機對照試驗加以驗證，并增加干預前后的效應量對比。

5膝關節(jié)損傷和手術

膝關節(jié)損傷是引發(fā)膝骨關節(jié)炎發(fā)生和發(fā)展的重要危險因素。相關研究發(fā)現(xiàn)[34，35]，膝關節(jié)損傷（包括膝關節(jié)半月板，韌帶損傷及隱匿性骨折等）會增加患膝骨關節(jié)炎的風險，并表現(xiàn)出更多的臨床癥狀和較差的膝關節(jié)功能。前瞻性研究顯示[36]，與未受傷的人群相比，膝關節(jié)受傷人群在隨后12～20年患膝關節(jié)炎的風險增加了10倍，且女性和男性報告的膝蓋疼痛和功能受限患病率均很高，導致50%的女性和30%的男性改變了生活方式。關節(jié)的顯著損傷（關節(jié)內(nèi)骨折或半月板損傷）使膝骨關節(jié)更容易發(fā)生退化并產(chǎn)生癥狀，同時膝關節(jié)損傷后產(chǎn)生的炎癥因子在膝骨關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展中也起到一定的作用[15]。運動損傷后手術對膝骨關節(jié)炎的發(fā)生也有影響，如前交叉韌帶（ACL）修復可導致10%～90%的患者表現(xiàn)出膝骨關節(jié)炎[34]。一項橫斷面調(diào)查顯示[37]，在20～29歲的成年人中，有膝蓋手術史的患者患膝骨關節(jié)炎的風險比未手術的患者增加了3～4倍。此外，這些患者伴有更嚴重的膝關節(jié)相關癥狀，包括膝前疼痛和整體功能下降[38]。有膝關節(jié)損傷手術史的人體重增加會增加其患膝骨關節(jié)炎的風險[39]。半月板切除術后骨關節(jié)炎很常見。一項為期16年的縱向研究顯示[40]，半月板撕裂患者進行半月板切除術后59%的人表現(xiàn)為有癥狀的骨關節(jié)炎，半月板撕裂和手術引起關節(jié)軟骨、半月板和周圍組織微觀解剖學的顯著改變促進炎癥的發(fā)生發(fā)展，局部炎癥可能是創(chuàng)傷后骨關節(jié)炎的主要機制。

綜上所述，膝骨關節(jié)炎的危險因素很多，包括年齡、性別、伸屈膝肌力、肥胖、力學對線、膝關節(jié)損傷和手術等。除了上述因素外，還有特定職業(yè)、營養(yǎng)因素、神經(jīng)肌肉紊亂等因素。膝骨關節(jié)炎僅有有效緩解的方案，無法根治。肥胖且膝關節(jié)損傷或進行過手術的老年女性是發(fā)生膝骨關節(jié)炎的高危人群，應予以重點關注。膝骨關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展往往是多種因素共同作用的結(jié)果，如某些特定職業(yè)人群更容易膝蓋損傷，又由于嚴重的膝蓋損傷，增加患膝骨關節(jié)炎風險，而體重增加又會促進膝骨關節(jié)炎的發(fā)展。因此，未來的研究應聚焦于各種因素的交互作用，而不是考慮單一的影響因素，這對于預防或延緩膝骨關節(jié)炎的發(fā)展很重要。醫(yī)療保健專業(yè)人員應識別和管理具有一種或多種高危因素的人群，采取針對性的措施（如控制體重和鍛煉肌肉力量等），及早預防、診斷或減緩病情發(fā)展。

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收稿日期：2020-06-15;修回日期：2020-06-30

編輯/肖婷婷