膝骨性关节炎患者登梯时下肢肌肉活动和膝关节负荷的分析

目的:分析膝骨性关节炎患者(KOA)登梯时下肢肌群肌电活动与关节角冲量与正常人的差异,为康复方案设计提供生物力学参考。方法:采用Qualisys三维运动分析系统以及Delsys无线表面肌电系统对招募10名符合纳排标准的膝骨性关节炎患者和10名正常人进行登梯活动的步态检测,采用下肢肌群均方根值、股内外侧肌协同收缩比值、股二头肌和股外侧肌共同活动比值和髋、膝关节在冠状面和矢状面上角冲量对比分析与两组登梯时下肢肌群收缩模式对关节负荷的影响。结果:与正常对照相比,上梯时膝骨性关节炎患者股直肌均方根值RMS(Root Mean Square)增大(P0.05),膝骨性关节炎患者股内外侧肌收缩均方根值比值(RMS(Vastus Medialis)VM/(Vastus Lateralis)VL)减小(P0.05),膝骨性关节炎患者腘绳肌与股外侧肌收缩比值(RMS(Biceps Femoris)BF/VL增大(P0.05)。下梯时,膝骨性关节炎患者股直肌均方根值(RMS)增大(P0.05),臀大肌均方根值(RMS)减小(P0.05),股内外侧肌收缩均方根比值(RMS VM/VL)减小(P0.05)。上梯时,膝骨性关节炎患者髋、膝关节冠状面上的关节角冲量大于正常人(P0.05),膝关节在矢状面上关节角冲量大于正常组(P0.05),下梯髋、膝关节冠状面、矢状面上的角冲量无统计学差异(P0.05)。KOA组VM/VL、BF/VL与膝关节在冠状面和矢状面上的角冲量的改变没有直接的相关性(P0.05)。结论:膝骨性关节炎患者在登梯活动时股直肌的收缩活动增加,股内外侧肌的协同收缩下降,主动肌与拮抗肌的共同收缩增加,膝骨性关节炎患者在面对登梯活动时下肢肌群选择性激活和高激活状态协调一致,促进关节稳定。虽然下肢神经肌肉的收缩模式和膝关节负荷之间没有直接的相关性,可能是对膝关节负荷产生影响的生物力学因素较多,神经肌肉的收缩模式只是部分影响因素,后续将增加其他生物力学因素进一步研究。