寧 凱 郭 瑞

(新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院骨科中心脊柱外科，烏魯木齊，830001)

針灸經(jīng)絡

針刺聯(lián)合康復訓練對運動性膝關節(jié)損傷周圍肌肉的組織構建和生物力學的治療研究

寧 凱 郭 瑞

(新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院骨科中心脊柱外科，烏魯木齊，830001)

目的：運用針刺結合康復訓練治療運動性膝關節(jié)損傷，觀察其療效并探討分析其對膝關節(jié)周圍肌肉功能及其生物力學的影響。方法：選取2016年1月至2017年1月新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院康復門診、住院部收治的運動性膝關節(jié)損傷患者80例，通過隨機數(shù)字表法將其分別納入觀察組與對照組，觀察組采用針刺結合康復訓練，對照組僅予康復訓練，2組均在4周治療后，在等速向心肌力測試下，測定其在角速度分別為60°/s及180°/s時，患側膝關節(jié)的峰力矩、做功量及股后肌群的向心峰值力矩與四頭肌的向心峰值力矩的比值(H/Q)，同時測定角速度分別為60°/s時，相關肌群的表面肌電情況，并進行Lysholm膝關節(jié)功能評定。結果：1)在4周的治療后，觀察組Lysholm膝關節(jié)功能評分較前明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；2)在角速度為60°/s及180°/s測試時2組峰力矩、作功量及H/Q值均較治療前明顯提高(P<0.05)，且觀察組明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，在角速度60°/S時，觀察組的屈伸肌群的sEMG改善程度要明顯優(yōu)于對照組(P<0.05)；3)治療后2組伸肌及屈肌肌力均較前提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論：針刺結合康復訓練可以有效的改善運動性膝關節(jié)損傷患者的癥狀，改善膝關節(jié)的功能，其機制主要是通過提高膝關節(jié)周圍肌肉肌力水平和改善其參與膝關節(jié)活動的生物力學。

針刺；康復訓練；運動性膝關節(jié)損傷；組織構建；生物力學

隨著生活水平的提高人們普遍通過運動和健身提高自身健康的生活方式，在運動中膝關節(jié)是最容易損傷的關節(jié)，由于大部分人運動姿勢未獲得專業(yè)教練指導，運動性膝關節(jié)損傷的發(fā)病率不斷增加，出現(xiàn)膝關節(jié)腫脹、疼痛等癥狀[1-2]。膝關節(jié)損傷屬于中醫(yī)學中“痹證”“膝腫”的范疇，《景岳全書》提出：“痹者，閉也，以血氣為邪所閉，不得通行而痹也”，中醫(yī)認為膝關節(jié)損傷的病因復雜，與長期勞損、感受外邪等因素有關，主要病機在于氣血痹阻?！鹅`樞》提到“用針之類，在于調氣血，凡刺之道，氣血調而止”，故中醫(yī)治療運動性膝關節(jié)損傷可以采用針刺以調和氣血為主要治療原則進行治療，筆者結合臨床，在康復訓練基礎上結合針刺治療，證實對運動性膝關節(jié)損傷患者有理想療效，為了進一步探析其恢復過程中與周圍肌肉的組織構建和生物力學的相關情況，現(xiàn)將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年1月至2017年1月我院康復門診、住院部收治的運動性膝關節(jié)損傷患者80例，根據(jù)其就診順序通過隨機分組法分別分為觀察組和對照組，每組40例。其中觀察組女17例，男23例，年齡20～50歲，平均年齡(34.31±14.41)歲；對照組女15例，男25例；年齡21～50歲，平均年齡(36.51±13.34)歲。2組患者在年齡、性別、病程，病情輕重等方面經(jīng)統(tǒng)計學比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

1.2 診斷標準 1)西醫(yī)診斷標準參照美國風濕病學會在1995年提出的運動性膝關節(jié)損傷診斷標準制定[3]；2)中醫(yī)診斷標準參照《中藥新藥臨床研究指導原則》制定出痹證相關診斷標準[4]。

1.3 納入標準 1)符合上述診斷標準且發(fā)病與運動導致的急慢性損傷有明顯的相關性；2)年齡在20-50歲；3)簽署知情同意書并配合治療者；4)經(jīng)過院倫理委員會配準同意者。

1.4 排除標準 1)不符合上述診斷標準和納入標準者；2)具有先天性骨骼及肌肉發(fā)育不良者；3)非運動性損傷致骨性關節(jié)炎或其他風濕、類風濕引起關節(jié)疾病者；4)有精神障礙或合并有其他嚴重的心腦血管疾病或肝腎等系統(tǒng)重大疾病者；5)不簽署知情同意書或不配合治療者。

1.5 治療方法 1)對照組使用德國Physiomed公司的CON-TREX多關節(jié)等速肌力測試與訓練系統(tǒng)對患者的膝關節(jié)的屈伸肌群進行向心及離心功能訓練。1次訓練包括完成完整的向心及離心收縮，每組5次，共訓練5組，每組訓練之間休息5 min，隔日訓練1次。共持續(xù)訓練4周。2)觀察組在對照組基礎上加以針刺治療。患者取坐位或臥位，選用一次性無菌針灸針(華佗牌)，規(guī)格30 mm×40 mm，在常規(guī)消毒后，快速刺入1～1.2寸，平補平瀉手法，穴位選取以患側內外膝眼、陰陵泉、梁丘、血海、足三里、鶴頂、及阿是穴為主。留針30 min，1次/d，10次為1個療程，治療5 d/周，共治療4周。

1.6 觀察指標

1.6.1 Lysholm膝關節(jié)功能評定 由8部分組成，總分100分，分值越高表示患者膝關節(jié)功能越好。分別在治療前后進行評定，以評估患者關節(jié)的日常生活能力。

1.6.2 膝關節(jié)等速向心測試 使用德國Physiomed公司的CON-TREX多關節(jié)等速肌力測試與訓練系統(tǒng)對患者的膝關節(jié)進行屈伸等速向心測試，膝關節(jié)活動度25°～95°，每一循環(huán)為膝關節(jié)各完成1次屈伸動作，向心角速度為60°/s時，5循環(huán)為1次，角速度180°/s時，15循環(huán)為1次，測試進行3次，休息5 min/次，記錄患者膝關節(jié)屈伸肌群的峰力矩、作功量及H/Q值(膝關節(jié)屈伸力矩比)，并將相關數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析。

1.6.3 sEMG表面肌電測定 在角速度為60°/s時，使用美國Noraxon 2400T-G2表面肌電采集分析系統(tǒng)在對膝關節(jié)屈伸肌群進行肌電分析，分別在治療前后重復測量3次，記錄其的數(shù)據(jù)，進行整流及平滑處理，取其均方根值(RMS)均值以減少誤差，并進行數(shù)據(jù)分析。

1.6.4 屈伸肌群的肌力評定 使用徒手肌力檢查(Manual Muscle Testing)進行相關肌肉肌力的評定，評定標準參照美國醫(yī)學研究委員會(Medical Research Council)的M.R.C.肌力分級法進行。

2 結果

2.1 2組患者治療前后Lysholm膝關節(jié)功能評定 如表1所示，2組患者在4周的治療后，Lysholm膝關節(jié)功能評分較前明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

2.2 2組治療前后等速向心測試峰力矩、做功量比較 如表2、表3所示，觀察組和對照組在治療后的在角速度為60°/s及180°/s測試時其峰力矩、做功量均較治療前明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表1 2組治療前后Lysholm膝關節(jié)功能評定

注：與治療前比較，*P<0.05；與觀察組比較，△P<0.05

表2 2組治療前后屈肌群功能變化

注：與治療前比較，*P<0.05；與觀察組比較，△P<0.05

表3 2組治療前后伸肌群功能變化

注：與治療前比較，*P<0.05；與觀察組比較，△P<0.05

2.3 2組患者治療前后等速向心測試H/Q值比較 治療4周后，在角速度60°/S和180°/S時，其H/Q值均較治療前明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組優(yōu)于對照組，兩者差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 2組患者等速向心測試H/Q值比較(%)

注：與治療前比較，*P<0.05；與觀察組比較，△P<0.05

2.4 2組治療前后肌力評定比較 如圖1所示，經(jīng)過4周治療后2組伸肌及屈肌肌力均較前提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

2.5 2組治療前后屈伸肌群sEMG變化特征分析 在角速度60°/S時，測量2組治療前后sEMG變化，2組屈伸肌群均有明顯提高且觀察組的改善程度要明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

圖1 2組治療前后屈肌、伸肌肌力比較

注：與治療前比較，*P<0.05；與觀察組比較，△P<0.05

3 討論

隨著經(jīng)濟水平的提高，全民運動熱潮來襲，然而隨之而來的運動性膝關節(jié)損傷問題的發(fā)生也越來越多，由于膝關節(jié)的高發(fā)率，預防運動性膝關節(jié)損傷，增強膝關節(jié)使用壽命成為目前的熱門問題之一[5]。膝關節(jié)由股骨、脛骨和髕骨構成，周圍肌肉包裹膝關節(jié)作為下肢兩關節(jié)活動的樞紐，而其周圍肌肉是膝關節(jié)運動的動力，可以通過拮抗和協(xié)同作用來維持膝關節(jié)的穩(wěn)定性[6]。在運動過程中，膝關節(jié)周圍肌肉的動力和維穩(wěn)作用，可以有效的預防膝關節(jié)因為暴力的運動而損傷[7]。中醫(yī)學認為本病的主要病機為氣滯血瘀，古代醫(yī)家認為“不通則痛”，由于局部氣血不通，出現(xiàn)膝關節(jié)紅腫、疼痛、酸脹等臨床癥狀，多由于膝關節(jié)的骨內壓出現(xiàn)增高，造成微循環(huán)障礙，故治以行氣活血、疏通經(jīng)絡、滑利關節(jié)。大量研究表明針刺對于痹證療效顯著，本研究中筆者臟腑辨證結合經(jīng)絡辨證，選取內外膝眼、陰陵泉、梁丘、血海、足三里、鶴頂、及阿是穴為主，直接作用于患處，通過腧穴刺激臟腑經(jīng)絡之氣血，加速膝關節(jié)局部代謝速度，擴張血脈，調節(jié)氣血，疏通經(jīng)絡，從而使膝關節(jié)內壓力降低，故而針刺對膝關節(jié)周圍肌肉的組織構建和生物力學的研究對維持膝關節(jié)穩(wěn)定性、治療和預防運動性損傷具有重要意義[8-10]。本研究結果也顯示治療后Lysholm膝關節(jié)功能評分較前明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，說明針刺聯(lián)合康復訓練有效提高運動性膝關節(jié)損傷患者膝關節(jié)的功能。

表5 2組患者膝關節(jié)屈伸肌群RMS變化

注：與治療前比較，*P<0.05；與觀察組比較，△P<0.05

為進一步探討針刺對運動性膝關節(jié)損傷患者的改善機制，筆者進一步觀察患者的周圍肌肉組織構建和生物力學的改變情況。由于膝關節(jié)的特殊性，其主動控制主要由伸肌群：股直肌、股外側肌、股內側??；屈肌群：股二頭肌、腓腸肌內側頭、腓腸肌外側頭、半腱肌和半膜肌共同維持膝關節(jié)的穩(wěn)定性。以往的研究多通過肌力評定、等速向心測試等對屈膝肌群和伸膝肌群的整體作用進行分析，對卻鮮少見各個肌群中主要肌肉對整個肌群的貢獻作用程度。而sEMG信號是的皮膚表面將神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動時生物電的變化，通過引導放大，并顯示和記錄該時間維度的序列信號，將肌肉的功能活動工作進行量化，從而可以直接評估患者肌肉的疲勞程度，并間接評估患者肌肉的力量大小。研究表明，sEMG信號可以通過測量肌電圖的波幅評定所測肌肉是否參與運動及其運動強度大小，具有非損傷性、實時性、多靶點測量等優(yōu)點[11-12]。其中RMS作為sEMG中放電有效值，可以用來描述一段時間內肌肉放電平均變化特征，既肌電幅值的變化。本研究結果顯示，針刺能有效提升運動性膝關節(jié)損傷患者屈肌和伸肌的肌力，尤其是主要參與維穩(wěn)的膝關節(jié)周圍肌肉，其組織構建主要是伸肌群：股直肌、股外側肌、股內側肌和屈肌群：股二頭肌、腓腸肌內側頭、腓腸肌外側頭、半腱肌和半膜肌等肌肉組成。

在生物力學的改變情況上本研究通過等速向心運動測試進行研究分析。等速向心運動測試，是指等速測試系統(tǒng)在測試膝關節(jié)等速運動過程中，膝關節(jié)周圍肌肉的肌纖維的長度收縮，啟動引發(fā)肌肉起止點的相互靠近而完成關節(jié)活動[13-15]。等速向心運動測試中主要指標為峰力矩、平均功率和H/Q，其中峰力矩是指膝關節(jié)在彎曲和伸直的過程中，最能夠穩(wěn)定反應肌肉運動最大負荷產(chǎn)生的最大力矩。研究發(fā)現(xiàn)峰力矩作為肌肉生物力學測試中的指標，具有穩(wěn)定性強、重復性強等特性，堪稱“黃金指標”[16-17]。當肌肉收縮時，肌纖維需要一定的時間產(chǎn)生興奮活動和肌張力，因此本研究采用平均功率這個時間性指標，可以客觀的評價膝關節(jié)的移動速度。而H/Q則通過膝關節(jié)前后肌群力量的比值，測量膝關節(jié)屈伸力矩比，觀察膝關節(jié)的平衡情況。有研究表明，當H/Q超出50～80%的范圍時，膝關節(jié)易造成損傷，主要表現(xiàn)為損傷側的膝關節(jié)肌肉和韌帶承擔了較大的受力，因此在運動性膝關節(jié)損傷康復中H/Q是評價患者生物力學恢復情況的一個主要指標[18]。本研究結果顯示，治療后的在角速度為60°/s及180°/s測試時，膝關節(jié)屈伸肌群的峰力矩、做功量和H/Q值均較治療前明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

總之，針刺結合康復訓練可以有效的改善運動性膝關節(jié)損傷患者的癥狀，改善膝關節(jié)的功能，其機制主要是通過提高膝關節(jié)周圍肌肉肌力水平和改善其參與膝關節(jié)活動的生物力學。

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(2017-04-14收稿 責任編輯：張文婷)

Study on the Effects of Acupuncture combined with Rehabilitation Training on the Construction and Biomechanics of Muscles around Exercise induced Knee Osteoarthritis

Ning Kai, Guo Rui

(OrthopedicCenterSpineSurgery,People′sHospital,XinjiangUygurAutonomousRegion,Urumqi830001,China)

Objective:To observe the effect of acupuncture combined with rehabilitation training in the treatment of exercise induced knee osteoarthritis, and to investigate the effect of the acupuncture on the function and biomechanics of knee joint.Methods:Randomly selected 80 patients with exercise induced knee osteoarthritis in our rehabilitation clinic and inpatient department from January 2016 to January 2017.Then were then divided into observation group and control group by random number table method.The observation group was treated with acupuncture combined with rehabilitation training, and the control group only

rehabilitation training.After treatment of 4 weeks, conduct isokinetic muscle strength test in determination of the angular velocity were 60°/s and 180°/s of the two groups respectively.Also, test the ratio of muscle peak torque and four muscles centripetal centripetal peak torque and peak torque, work load of femoral knee joints after (H/Q), simultaneous determination of angular velocity at 60°/s, besides surface EMG related muscles, and knee joint function evaluation Lysholm.Results:1) After 4 weeks of treatment, the observation group Lysholm score of knee joint function was obviously improved (P<0.05), and the observation group was significantly better than the control group (P<0.05); 2) Angular velocity of 60°/s and 180°/s when tested two groups of peak torque, work load and the H/Q values were significantly increased (P<0.05), and the observation group was significantly better than the control group (P<0.05), when the angular velocity is 60°/s, the observation group of flexor and extensor sEMG improvement was significantly better than the control group (P<0.05); 3) the two groups after treatment of extensor and flexor muscle strength were improved (P<0.05), and the observation group was significantly better than the control group (P<0.05).Conclusion:Acupuncture combined with rehabilitation training can effectively improve the symptoms of patients with knee injury and the function of knee joint.The mechanism is mainly by increasing the knee muscle strength and improving the level of their participation in the activities of the biomechanics of knee joint.

Acupuncture; Rehabilitation training; Exercise induced knee osteoarthritis; Tissue construction; Biomechanics

新疆聯(lián)合基金本地優(yōu)秀青年人才培養(yǎng)專項項目(61560020)

R246

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2017.08.042