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【摘 要】目的：观察渐进抗阻在膝骨关节炎康复训练中对股四头肌肌力恢复的疗效。方法：将60例膝骨关节炎患者随机分为治疗组和对照组，每组30例。对照组采用股四头肌训练椅治疗，治疗组采用弹力带渐进抗阻肌力训练治疗。2组疗程均为4周。治疗前后分别采用徒手肌力测量及表面肌电图测试伸膝肌肉（股直肌、股内侧肌、股外侧肌）表面肌电平均活动波幅均值。结果：治疗后，2组徒手肌力测量值较治疗前均有升高（P > 0.05）；2组间比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。2组表面肌电平均活动波幅均值较治疗前均有改善（P > 0.05），且治疗组优于对照组（P < 0.05）。结论：渐进抗阻肌力训练能更好地增强肌力，在膝骨关节炎康复方面具有极大地推广应用价值。
【关键词】 骨关节炎，膝；渐进抗阻；肌力训练；表面肌电信号
【ABSTRACT】Objective：To observe the effect of progressive resistance strength training on quadriceps femoris muscle in the rehabilitation training of knee osteoarthritis.Methods：60 cases of knee osteoarthritis were randomly divided into two groups：a treatment group and a control group，30 cases in each.The control group was treated with training chair，and the treatment group was treated with progressive resistance strength training.The two groups were treated for 4 weeks.Before and after treatment，the average amplitude of the average activity of the extensor muscle（rectus，medial and lateral thigh）was measured by hand muscle strength and surface electromyography （EMG）.Results：After treatment，the hand-measured values of the two groups were increased compared with those before treatment （P > 0.05）.The difference between them was not statistically significant （P > 0.05）.The mean activity amplitude of the two groups was better than that before treatment （P > 0.05），and the treatment group was better than the control group （P < 0.05）.Conclusion：Progressive resistance strength training can enhance muscle strength and has a great application value in the rehabilitation of knee osteoarthritis.
【Keywords】 osteoarthritis，knee；progressive resistance；muscle strength training；surface electromyography signal
膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是以关节软骨退变、骨赘形成为主要病理特征的慢性关节疾病[1]。临床表现多为关节疼痛，并因肿胀导致关节活动受到不同程度的限制，从而造成膝关节周围肌群特别是股内侧肌、股直肌、股外侧肌肌力明显下降。KOA患者最终治疗上采用手术方式能够取得更好的疗效[2]，但初期骨关节退变患者若无手术指征，可加强股四头肌肌力训练，以维持关节稳定性，延缓KOA进程。徒手肌力测定（MMT）在评估肌力恢复的效果方面主观性较强，不具有他人操作性[3]；而肌电信号（EMG）蕴涵了很多与人体动作相关联的信息[4]。本次观察旨在通过表面肌电信号对比评估渐进抗阻肌力训练在OA康复治疗中对股内侧肌、股直肌及股外侧肌肌力增强的效果。
1 临床资料
1.1 一般资料 选取2013年8月至2015年8月在本院就诊的KOA患者60例，按就诊时间进行编号，随机分为治疗组和对照组，每组30例。治疗组男15例，女15例；年龄43～70岁，平均（57.64±3.50）岁；病程最短2个月，最长18年，平均（5.37±3.30）年。对照组男15例，女15例；年龄45～68岁，平均（56.38±3.40）岁；病程最短2个月，最长16年，平均（4.95±3.50）年。2组患者在性别、年龄、病程等方面比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。
1.2 诊断标准 参照中华医学会骨科学分会制订的《骨关节炎诊治指南（2007年版）》诊断标准[5]：①近1个月内活动中反复出现膝关节疼痛；②X线显示关节间隙变窄，髁间棘变尖，膝关节边缘骨赘形成，软骨硬化或囊性变，骨量丢失；③关节液清亮；④年龄≥40岁；⑤晨僵时间 < 30 min；⑥活动时可自感膝关节骨擦感。同时具备上述①+②条或①+③+⑤+⑥条或①+④+⑤+⑥条者即可诊断为KOA。 1.3 纳入标准 ①符合上述诊断标准；②生命体征平稳；③自愿参加本试验观察。
1.4 排除标准 ①膝关节解剖结构异常、关节畸形、需要手术治疗者；②膝关节肿瘤、结核、风湿、炎症等患者；③严重心脑血管疾病、出血性疾病、多发性神经病、糖尿病、精神异常不能配合者。
2 方 法
2.1 治疗方法
2.1.1 对照组 进行股四头肌训练椅抗阻肌力训练。具体方法如下：患者坐在股四头肌训练椅上，根据肌力训练最大阻力原则测10 RM，以10 RM的1/2选取相应弹力大小15磅的重力盘，使患肢小腿在膝关节0°～120°的活动范围伸屈开链训练，每次达到伸膝最大角度维持10 s，缓慢放松。每组10个，每次3组，隔日1次，每周重测10 RM作为本周训练的基准。1周为1个疗程。
2.1.2 治疗组 进行渐进抗阻肌力训练。具体方法如下：患者坐于可升降起立床上，根据肌力训练最大阻力原则测10 RM，以10 RM的1/2选取相应弹力大小15磅的弹力带[6]，一端绑在患肢足踝部，另一端固定在起立床下支撑杆部，使患肢小腿在膝关节0°～120°的活动范围伸屈开链训练，每次达到伸膝最大角度维持10 s，缓慢放松。每组10个，每次3组，隔日1次，每周重测10 RM作为本周训练的基准。1周为1个疗程。
训练前2组患者均进行MMT手法肌力评定和股内侧肌、股外侧肌及股直肌表面肌电信号评估。训练4周后再次评估。
2.2 观察指标 ①MMT分级[7]；②股四头肌静态表面肌电平均活动波幅[8]。
2.3 统计学方法 采用SPSS 16.0软件进行统计分析。计量资料以表示，采用t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
3 结 果
接受4周肌力训练后，2组MMT分级均较治疗前明显改善（P > 0.05），2组间比较，差异无统计学意义（P > 0.05），见表1。2组表面肌电平均活动波幅均值均有提高（P > 0.05），且治疗组优于对照组（P < 0.05），见表2。
4 讨 论
KOA患者由于疼痛、固定易引起肌肉萎缩、肌力下降，关节功能受限，严重影响患者活动能力[9-10]。有效的股四头肌肌力训练是KOA患者康复方案中不可或缺的一环[11]。早期常规康复治疗可加强膝关节周围肌群肌力，预防肌肉萎缩，维持关节稳定，延缓病程进展，促进肢体运动功能的康复[12]。
有研究表明，KOA患者因疼痛引起主动制动，关节制动后更多的表现是膝关节伸膝肌力的缺失而屈膝力量缺失不明显[13]；膝关节屈伸肌力的不平衡会导致关节面内负荷的不均衡分布，长此以往会发生膝关节退行性改变加剧。因此，KOA患者伸膝肌力的加强能较好地保证膝关节的稳定性。所以募集更多的股四头肌活动成为KOA康复治疗的重点。
在本研究方案中，治疗组选用弹力带渐进抗阻肌力训练方法，肌肉收缩既有等张收缩时肌纤维长度可缩短或拉长，引起明显关节活动的动力性收缩的特点，又有等长肌肉收缩时阻力可变，在每个角度都能承受最大阻力的特点[14]。本试验运用渐进抗阻肌力训练，将每个角度都承受的最大阻力[15-16]刺激传递给大脑，大脑下达指令到膝关节进行伸膝动作达到神经调节的正反馈，能更好地募集肌肉生物电，更大程度达到增强肌力的目的。
以往的MTT及动态表面肌电信号在很大程度上受制于测试者的主观认同及主动参与状态，因此没有很好地评估肌力改善的客观认同度。本研究采用静态表面肌电信号收集，能很大程度上杜绝人为因素的干扰，更好地对肌力改善进行评估。因股中间肌较深层，本试验无法通过表面肌电仪测试静态表面肌电信号，因此只测试股内侧肌、股直肌及股外侧肌。结果渐进弹性抗阻肌力训练与单纯抗阻肌力训练后患者静态表面肌电平均活动波幅均值比较，治疗组明显高于对照组。因此，笔者认为，渐进弹性抗阻肌力训练能更好地增强肌力，在KOA康复方面具有极大地推广应用价值。
5 参考文献
[1] 林平冬，马玉环，陈后煌，等.独活寄生汤调节炎症反应抑制骨关节炎软骨退变的作用机制探讨[J].风湿病与关节炎，2016，5（1）：51-54.
[2] 张浩，魏进，谢美兆，等.中药内服外洗治疗膝关节骨性关节炎56例[J].中国现代药物应用，2016，10（4）：267-268.
[3] 黎春华，王秋华，蒋天裕.关节松动术联合肌力训练在老年膝关节骨性关节炎治疗中的应用[J].中国老年学杂志，2013，33（10）：2422-2423.
[4] De Luca CJ.Physiology and mathematics of myoelectric signals[J].IEEE Transactions on Bio-medical Engineering，1979，26（6）：313-325.
[5] 中华医学会骨科学分会.骨关节炎诊治指南（2007年版）[J].中国临床医生学杂志，2008，36（1）：28-30.
[6] 于丁，林彩娜，栗晓，等.渐进抗阻肌力训练对与工作相关的慢性颈痛疗效的研究[J].中国康复医学杂志，2015，30（6）：587-591.
[7] 恽晓平.康复疗法评定学[M].北京：华夏出版社，2005：150.
[8] 吴銮，黄鹏程，鲍官军，等.表面肌电信号分析及其在康复医学中的应用[J].机电工程，2011，28（11）：1368-1373.
[9] Lorentzon R，Elmqvist LG，Sj?str?m M，et al.Thigh musculaturein relation to chronic anterior cruciate ligament tear：musclesize，morphology，and mechanical output before reconstruction[J].Am J Sports Med，1989，17（3）：423-429.
[10] Snyder-Mackler L，De Luca PF，Williams PR，et al.Reflex inhibition of the quadriceps femoris muscle after injury or reconstruction of the anterior cruciate ligament[J].J Bone Joint Surg Am，1994，76（4）：555-560.
[11] 冼祖新，杨延砚，周谋望.关节镜下前交叉韧带重建术后股四头肌肌力训练方式的选择——开链还是闭链？[J].中国康复医学杂志，2012，27（12）：1174-1177.
[12] 蒋拥军，李克军，王雪冰.平衡促进训练对膝关节前交叉韧带损伤重建术后患膝本体感觉的影响[J].中国康复医学杂志，2011，26（3）：251-253，267.
[13] 刘丽娟，敖丽娟.前交叉韧带重建术后的生物力学研究现状[J].中国康复医学杂志，2015，30（6）：619-622.
[14] Tsai LC，McLean S，Colletti PM，et al.Greater muscle co-contraction results in increased tibiofemoral compressive forces in females who have undergone anterior cruciate ligament reconstruction[J].J Orthop Res，2012，30（12）：2007-2014.
[15] 李春镇，舒国建，陈颖，等.Thera-Band渐进抗阻系统结合针刺、推拿治疗慢性非特异性腰痛的疗效观察[J].中国康复医学杂志，2013，28（1）：51-53.
[16] 张世明.运动疗法在骨科康复中的应用[J].中医正骨，2014，26（9）：3-5.
收稿日期：2016-02-29；修回日期：2016-04-08
【关键词】 骨关节炎，膝；渐进抗阻；肌力训练；表面肌电信号
【ABSTRACT】Objective：To observe the effect of progressive resistance strength training on quadriceps femoris muscle in the rehabilitation training of knee osteoarthritis.Methods：60 cases of knee osteoarthritis were randomly divided into two groups：a treatment group and a control group，30 cases in each.The control group was treated with training chair，and the treatment group was treated with progressive resistance strength training.The two groups were treated for 4 weeks.Before and after treatment，the average amplitude of the average activity of the extensor muscle（rectus，medial and lateral thigh）was measured by hand muscle strength and surface electromyography （EMG）.Results：After treatment，the hand-measured values of the two groups were increased compared with those before treatment （P > 0.05）.The difference between them was not statistically significant （P > 0.05）.The mean activity amplitude of the two groups was better than that before treatment （P > 0.05），and the treatment group was better than the control group （P < 0.05）.Conclusion：Progressive resistance strength training can enhance muscle strength and has a great application value in the rehabilitation of knee osteoarthritis.
【Keywords】 osteoarthritis，knee；progressive resistance；muscle strength training；surface electromyography signal
膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是以关节软骨退变、骨赘形成为主要病理特征的慢性关节疾病[1]。临床表现多为关节疼痛，并因肿胀导致关节活动受到不同程度的限制，从而造成膝关节周围肌群特别是股内侧肌、股直肌、股外侧肌肌力明显下降。KOA患者最终治疗上采用手术方式能够取得更好的疗效[2]，但初期骨关节退变患者若无手术指征，可加强股四头肌肌力训练，以维持关节稳定性，延缓KOA进程。徒手肌力测定（MMT）在评估肌力恢复的效果方面主观性较强，不具有他人操作性[3]；而肌电信号（EMG）蕴涵了很多与人体动作相关联的信息[4]。本次观察旨在通过表面肌电信号对比评估渐进抗阻肌力训练在OA康复治疗中对股内侧肌、股直肌及股外侧肌肌力增强的效果。
1 临床资料
1.1 一般资料 选取2013年8月至2015年8月在本院就诊的KOA患者60例，按就诊时间进行编号，随机分为治疗组和对照组，每组30例。治疗组男15例，女15例；年龄43～70岁，平均（57.64±3.50）岁；病程最短2个月，最长18年，平均（5.37±3.30）年。对照组男15例，女15例；年龄45～68岁，平均（56.38±3.40）岁；病程最短2个月，最长16年，平均（4.95±3.50）年。2组患者在性别、年龄、病程等方面比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。
1.2 诊断标准 参照中华医学会骨科学分会制订的《骨关节炎诊治指南（2007年版）》诊断标准[5]：①近1个月内活动中反复出现膝关节疼痛；②X线显示关节间隙变窄，髁间棘变尖，膝关节边缘骨赘形成，软骨硬化或囊性变，骨量丢失；③关节液清亮；④年龄≥40岁；⑤晨僵时间 < 30 min；⑥活动时可自感膝关节骨擦感。同时具备上述①+②条或①+③+⑤+⑥条或①+④+⑤+⑥条者即可诊断为KOA。 1.3 纳入标准 ①符合上述诊断标准；②生命体征平稳；③自愿参加本试验观察。
1.4 排除标准 ①膝关节解剖结构异常、关节畸形、需要手术治疗者；②膝关节肿瘤、结核、风湿、炎症等患者；③严重心脑血管疾病、出血性疾病、多发性神经病、糖尿病、精神异常不能配合者。
2 方 法
2.1 治疗方法
2.1.1 对照组 进行股四头肌训练椅抗阻肌力训练。具体方法如下：患者坐在股四头肌训练椅上，根据肌力训练最大阻力原则测10 RM，以10 RM的1/2选取相应弹力大小15磅的重力盘，使患肢小腿在膝关节0°～120°的活动范围伸屈开链训练，每次达到伸膝最大角度维持10 s，缓慢放松。每组10个，每次3组，隔日1次，每周重测10 RM作为本周训练的基准。1周为1个疗程。
2.1.2 治疗组 进行渐进抗阻肌力训练。具体方法如下：患者坐于可升降起立床上，根据肌力训练最大阻力原则测10 RM，以10 RM的1/2选取相应弹力大小15磅的弹力带[6]，一端绑在患肢足踝部，另一端固定在起立床下支撑杆部，使患肢小腿在膝关节0°～120°的活动范围伸屈开链训练，每次达到伸膝最大角度维持10 s，缓慢放松。每组10个，每次3组，隔日1次，每周重测10 RM作为本周训练的基准。1周为1个疗程。
训练前2组患者均进行MMT手法肌力评定和股内侧肌、股外侧肌及股直肌表面肌电信号评估。训练4周后再次评估。
2.2 观察指标 ①MMT分级[7]；②股四头肌静态表面肌电平均活动波幅[8]。
2.3 统计学方法 采用SPSS 16.0软件进行统计分析。计量资料以表示，采用t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
3 结 果
接受4周肌力训练后，2组MMT分级均较治疗前明显改善（P > 0.05），2组间比较，差异无统计学意义（P > 0.05），见表1。2组表面肌电平均活动波幅均值均有提高（P > 0.05），且治疗组优于对照组（P < 0.05），见表2。
4 讨 论
KOA患者由于疼痛、固定易引起肌肉萎缩、肌力下降，关节功能受限，严重影响患者活动能力[9-10]。有效的股四头肌肌力训练是KOA患者康复方案中不可或缺的一环[11]。早期常规康复治疗可加强膝关节周围肌群肌力，预防肌肉萎缩，维持关节稳定，延缓病程进展，促进肢体运动功能的康复[12]。
有研究表明，KOA患者因疼痛引起主动制动，关节制动后更多的表现是膝关节伸膝肌力的缺失而屈膝力量缺失不明显[13]；膝关节屈伸肌力的不平衡会导致关节面内负荷的不均衡分布，长此以往会发生膝关节退行性改变加剧。因此，KOA患者伸膝肌力的加强能较好地保证膝关节的稳定性。所以募集更多的股四头肌活动成为KOA康复治疗的重点。
在本研究方案中，治疗组选用弹力带渐进抗阻肌力训练方法，肌肉收缩既有等张收缩时肌纤维长度可缩短或拉长，引起明显关节活动的动力性收缩的特点，又有等长肌肉收缩时阻力可变，在每个角度都能承受最大阻力的特点[14]。本试验运用渐进抗阻肌力训练，将每个角度都承受的最大阻力[15-16]刺激传递给大脑，大脑下达指令到膝关节进行伸膝动作达到神经调节的正反馈，能更好地募集肌肉生物电，更大程度达到增强肌力的目的。
以往的MTT及动态表面肌电信号在很大程度上受制于测试者的主观认同及主动参与状态，因此没有很好地评估肌力改善的客观认同度。本研究采用静态表面肌电信号收集，能很大程度上杜绝人为因素的干扰，更好地对肌力改善进行评估。因股中间肌较深层，本试验无法通过表面肌电仪测试静态表面肌电信号，因此只测试股内侧肌、股直肌及股外侧肌。结果渐进弹性抗阻肌力训练与单纯抗阻肌力训练后患者静态表面肌电平均活动波幅均值比较，治疗组明显高于对照组。因此，笔者认为，渐进弹性抗阻肌力训练能更好地增强肌力，在KOA康复方面具有极大地推广应用价值。
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[4] De Luca CJ.Physiology and mathematics of myoelectric signals[J].IEEE Transactions on Bio-medical Engineering，1979，26（6）：313-325.
[5] 中华医学会骨科学分会.骨关节炎诊治指南（2007年版）[J].中国临床医生学杂志，2008，36（1）：28-30.
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[8] 吴銮，黄鹏程，鲍官军，等.表面肌电信号分析及其在康复医学中的应用[J].机电工程，2011，28（11）：1368-1373.
[9] Lorentzon R，Elmqvist LG，Sj?str?m M，et al.Thigh musculaturein relation to chronic anterior cruciate ligament tear：musclesize，morphology，and mechanical output before reconstruction[J].Am J Sports Med，1989，17（3）：423-429.
[10] Snyder-Mackler L，De Luca PF，Williams PR，et al.Reflex inhibition of the quadriceps femoris muscle after injury or reconstruction of the anterior cruciate ligament[J].J Bone Joint Surg Am，1994，76（4）：555-560.
[11] 冼祖新，杨延砚，周谋望.关节镜下前交叉韧带重建术后股四头肌肌力训练方式的选择——开链还是闭链？[J].中国康复医学杂志，2012，27（12）：1174-1177.
[12] 蒋拥军，李克军，王雪冰.平衡促进训练对膝关节前交叉韧带损伤重建术后患膝本体感觉的影响[J].中国康复医学杂志，2011，26（3）：251-253，267.
[13] 刘丽娟，敖丽娟.前交叉韧带重建术后的生物力学研究现状[J].中国康复医学杂志，2015，30（6）：619-622.
[14] Tsai LC，McLean S，Colletti PM，et al.Greater muscle co-contraction results in increased tibiofemoral compressive forces in females who have undergone anterior cruciate ligament reconstruction[J].J Orthop Res，2012，30（12）：2007-2014.
[15] 李春镇，舒国建，陈颖，等.Thera-Band渐进抗阻系统结合针刺、推拿治疗慢性非特异性腰痛的疗效观察[J].中国康复医学杂志，2013，28（1）：51-53.
[16] 张世明.运动疗法在骨科康复中的应用[J].中医正骨，2014，26（9）：3-5.
收稿日期：2016-02-29；修回日期：2016-04-08