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背景:膝关节骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)是一种多发于中老年人的常见的慢性骨关节病,又称为膝关节退行性关节病、骨性关节病及退行性关节炎等。膝关节骨性关节炎病理特点主要是关节软骨退变和丢失,半月板和滑膜病变以及关节边缘及软骨下骨骨质增生或骨质疏松。膝关节骨性关节炎的临床表现主要为膝关节疼痛,并随着活动和劳累的程度而进行性加重,随着病情的发展,膝关节出现屈曲挛缩、内外翻畸形,患者步行时呈现跛行步态。随着人群预期寿命的延长,膝关节骨性关节炎在全世界的发病率近年来显著升高,成为影响老年人健康和生活质量的常见病、多发病之一。目前,对中重度膝关节OA的治疗以手术治疗为主,人工全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty,TKA)已经成为临床上治疗终末期膝关节骨性关节炎的有效手段。严重的膝关节骨性关节炎可引起腰椎代偿性侧弯、髋关节病变,改变足踝关节的负重压力。因此,分析足踝关节的压力改变是判断膝关节OA病变严重程度的关键。足底压力分析是一种定量分析方法,是步态分析的重要方面,我们认为足底压力分析不仅可以为判断膝关节OA患者的病情变化提供参考,还可以进一步定量评估TKA术后的手术效果,指导患者进行康复训练。我们将分别进行如下研究:1、通过对正常人群的足底压力进行分析,明确正常人群足底压力峰值及分布规律;2、通过对膝关节屈曲挛缩伴内翻畸形的oa患者足底压力进行分析,并与正常人群对照,明确膝关节oa患者与正常人群相比足底压力的改变和差异;3、对经tka手术治疗的患者手术前后的足底压力进行分析,评价手术干预后,膝关节oa患者步态恢复、下肢力线平衡以及畸形矫正的足底压力分布规律及特点。实验一正常人群与膝关节oa患者足底压力分析研究目的:通过对正常人群和单侧膝关节oa、双侧膝关节oa患者的足底压力数据的采集分析,客观描述正常人群和膝关节oa患者的足底压力及分布规律,明确膝关节oa患者足底压力的改变和分布差异。方法:随机选取25名正常人作为对照组,50名2014-2016年于西京医院就诊的单侧膝关节oa患者以及25名双侧膝关节oa患者为实验组,手术前采用比利时rsscan公司生产的footscanplatesystem测量系统采集患者足底10个区域的压力数据,选择达峰值压力(max-force,max-f)、达峰值时间(max-time,max-t)、压强时间积分(pressuretimeintegral,pti)、应力时间积分(forcetimeintegral,fti)和达峰值压强(max-pressure,max-p)作为主要参数进行统计分析。结果:1、正常人群足底压力双足对比发现max-f、max-t、pti、fti和max-p在各足底区域无显著性差异(p>0.05);2、单膝oa患者足底压力与正常人群对比分析发现max-f:患侧足底分区第一足趾区(toe1)、第2-5足趾区(toe2-5)、第一跖骨区(m1)、第二跖骨区(m2)、第三跖骨区(m3)、第四跖骨区(m4)、中足区(midfoot)、足跟外区(heellateral,hl)减小,存在显著性差异(p<0.05);健侧足底分区toe1、toe2-5、m1、m2、m3增大,存在显著性差异(p<0.05)。max-t:患侧足底分区toe2-5、m1、midfoot、足跟内区(heelmedial,hm)、hl减小,存在显著性差异(p<0.05);健侧足底分区toe2-5、m2、m3、midfoot增大,存在显著性差异(p<0.05);hm、hl减小,存在显著性差异(p<0.05)。fti:患侧足底分区toe2-5、m1、m2、m3、m4、midfoot、hm、hl减小,存在显著性差异(p<0.05);第五跖骨区(m5)增大,存在显著性差异(p<0.05);健侧足底分区m2、m3、m5、midfoot、hm、hl增大,存在显著性差异(p<0.05)。max-p:患侧足底分区toe1、toe2-5、m1、m2减小,存在显著性差异(p<0.05);m3、m4、m5、hl增大,存在显著性差异(p<0.05)。健侧足底分区m4、m5减小,存在显著性差异(p<0.05);m2、hm增大,存在显著性差异(p<0.05)。pti:患侧足底分区toe1、toe2-5、m1、m2、hm减小,存在显著性差异(p<0.05);m3、m4、m5增大,存在显著性差异(p<0.05);健侧足底分区toe1、m4、m5减小,存在显著性差异(p<0.05);m2、hm增大,存在显著性差异(p<0.05)。3、双膝oa患者足底压力与正常人群对比分析发现max-f:患者症状较重侧下肢足底分区toe2-5、m1、m2、m3、m4、hl减小,存在显著性差异(p<0.05);症状较轻侧下肢足底分区toe1、m4增大,存在显著性差异(p<0.05)。max-time:重侧足底分区midfoot减小,存在显著性差异(p<0.05);轻侧足底分区toe2-5增大,存在显著性差异(p<0.05)。fti:重侧足底分区toe2-5、m2、m3、m4、midfoot、hm、hl减小,存在显著性差异(p<0.05);toe1增大,存在显著性差异(p<0.05);轻侧足底分区toe1减小,存在显著性差异(p<0.05);toe2-5、m2、m3、m4增大,存在显著性差异(p<0.05);max-p:重侧足底分区toe2-5、m1、m2、m3、m4、hm、hl减小,存在显著性差异(p<0.05);轻侧足底分区toe2-5、m2、m3、hm、hl增大,存在显著性差异(p<0.05)。pti:重侧足底分区toe2-5、m3、m4、m5减小,存在显著性差异(p<0.05);轻侧足底分区toe1减小,存在显著性差异(p<0.05);m3、m4、hl增大,存在显著性差异(p<0.05)。结论:通过足底压力步态分析系统测试正常人群和膝关节炎患者,可以了解两者双足足底的足底压力分布,揭示了膝关节炎患者的下肢力线与足底压力之间存在的因果关系。实验二单膝oa患者tka手术前后足底压力分析目的:通过对单膝oa患者在手术前后足底压力分布变化的数据采集,定量分析单侧膝关节tka手术治疗的临床效果。方法:将实验一中的50名单侧膝关节oa患者为研究对象,分别于手术前和手术后6个月两个时间点采用比利时rsscan公司生产的测量系统采集患者足底10个区域的压力数据,选择max-f、max-t、pti、fti和max-p作为主要参数进行统计分析。结果:1、单膝oa患者tka手术前后相比,患侧的足底压力参数max-f、max-t、pti、fti和max-p在足底特定区域明显不同,存在显著性差异(p<0.05)。2、术前膝内翻畸形越重的患者,术后足底压力分布较术前改变的越明显。结论:通过足底压力步态系统分析单膝oa患者术前术后的足底压力数据,可以更加科学、客观、量化的评价TKA的手术疗效,同时也为后期临床康复锻炼提供了参考。实验三双膝OA患者TKA手术前后足底压力分析目的:通过对双膝OA患者在手术前与手术后足底压力分布变化的数据采集,定量分析双侧TKA手术治疗的临床效果。方法:将实验一中的25名双侧膝关节OA患者为研究对象。分别于手术前和手术后6个月两个时间点采用比利时RSscan公司生产的Footscan plate system测量系统采集患者足底10个区域的压力数据,选择Max-F、Max-T、PTI、FTI和Max-P作为主要参数进行统计分析。结果:双膝OA患者TKA术后与术前相比:Max-F:症状严重侧下肢足底分区Toe1、Toe2-5、M4、M5减小,存在显著性差异(P<0.05);HM增大,存在显著性差异(P<0.05);症状较轻侧下肢足底分区Toe1、Toe2-5、M1、M3、M5、Midfoot、HM、HL减小,存在显著性差异(P<0.05)。Max-T:重侧足底分区Toe2-5、M1、Midfoot、HM、HL增大,存在显著性差异(P<0.05);轻侧足底分区Toe2-5、M5减小,存在显著性差异(P<0.05);FTI:重侧足底分区HM、HL与增大,存在显著性差异(P<0.05);Toe1、Toe2-5减小,存在显著性差异(P<0.05);轻侧足底分区Toe1、Toe2-5、M3、M5、Midfoot、HL减小,存在显著性差异(P<0.05)。Max-P:重侧足底分区M2、M3、HM、HL增大,存在显著性差异(P<0.05);Toe2-5、M4减小,存在显著性差异(P<0.05);轻侧足底分区Toe1、Toe2-5、M2、M3、Midfoot、HM、HL减小,存在显著性差异(P<0.05);PTI:重侧足底分区HM增大,存在显著性差异(P<0.05);Toe1、Toe2-5、M2减小,存在显著性差异(P<0.05);轻侧足底分区Toe1、Toe2-5、M3、M4、Midfoot、HL减小,存在显著性差异(P<0.05)。结论:通过足底压力步态系统分析双膝OA患者术前术后的足底压力数据,可以更加科学、客观、量化的评价TKA的手术疗效,同时也为后期临床康复锻炼提供了参考。