研究目的 在膝关节骨性关节炎(Knee Osteoarthritis,KOA)患者中普遍存在股四头肌肌力减弱的现象。因为下肢肌肉力量维持了膝关节的稳定性,所以较弱的股四头肌肌肉力量将导致膝关节的负荷变大,关节空间变窄,这可能导致KOA的不稳定性加重。运动疗法被认为是改善KOA患者肌肉力量的有效治疗方法。膝骨关节炎患者刚开始可能需要低强度的干预,相对于其它运动训练方式,全身振动训练(Whole Body Vibration Training,WBVT)能以类似于传统抗阻训练的方式改善肌肉功能。WBVT是一种相较于抗阻训练更加低风险的方法,对股四头肌力量的改善和膝关节疼痛有积极作用。查阅相关文献发现,全身振动对KOA患者的影响结论不一致,全身振动干预参数的不一致性是其结果不同的原因之一。本研究的总体目标是观察全身振动方案下,不同振动参数与屈膝角度在KOA患者肌肉激活方面的效果。为KOA的临床治疗选择最佳振动参数提供科学依据。研究方法 纳入膝骨关节炎患者26名,受试者分别在0°、30°和60°的3个屈膝角度下站在振动台上,分别在每个角度下附加振动频率为0Hz、5Hz、10Hz和20Hz的振动。记录股内侧肌、股外侧肌、股直肌、股二头肌和半腱肌在12个组合方案下的肌电信号。进行带通20-500Hz的滤波处理数据。计算出每块肌肉在不同方案下的激活率。用双因素重复测量方差分析考察振动频率和屈膝角度对所测肌肉激活程度的影响,若角度和频率之间有交互效应,需要逐一分析某因素不同水平下另一因素对因变量的影响,寻求最佳的振动方案;如果角度和频率之间没有交互作用,则分析这两个因素的单独主效应;如果存在显著性的主效应差异则进行事后分析。P<0.05具有显著性差异。研究结果(1)股内侧肌:频率和角度的交互作用有显著性差异(P=0.017);在屈膝0°的角度下,0Hz和20Hz、5Hz和20Hz、10Hz和20Hz之间均有显著性差异(P=0.023、0.018、0.04),其中,肌肉激活率在20Hz时最高,其他频率之间激活率的差异不显著性;屈膝30°的角度下,激活率的显著性差异在0Hz和10Hz、0Hz和20Hz之间(P=0.014、0.01),并且肌肉的激活率在20Hz处最高;在屈膝60°的角度下,不同频率之间没有显著性差异(P=0.272)。在0Hz、5Hz、10Hz和20Hz的频率下,不同角度之间均存在显著性差异(P<0.001),其中屈膝60°的角度下,肌肉的激活率最大。(2)股外侧肌:频率和角度之间的交互作用不显著(P=0.333);不同角度之间差异均有显著性(P=0.001),不同频率之间差异不显著(P=0.150);屈膝60°和频率10Hz或20Hz的振动方案下,股直肌的肌肉激活率较高。(3)股直肌:频率和角度没有明显的交互作用(P=0.389);不同角度和不同频率之间均有显著性的差异(P<0.001)。在屈膝60°和振动频率20Hz的方案下,股直肌的肌肉激活率最高。(4)半腱肌:频率和角度交互作用没有显著性差异(P=0.437);不同频率(P<0.001)之间有显著性差异。不同角度对肌肉的激活没有显著性差异(P=0.304)。在20Hz和屈膝角度30°或60°的方案下,肌肉激活率较高。(5)股二头肌:频率和角度的交互作用没有显著性差异(P=0.407);不同角度(P<0.001)和不同频率(P<0.002)之间均有显著性差异。在屈膝60°和振动频率20Hz的方案下,股二头肌的肌肉激活率最高。研究结论 以上研究结果表明,所测肌肉均在20Hz和60°组合时肌肉的激活率最大。如果膝骨关节炎患者不能屈膝角度过大,可以适当增加振动频率来增加肌肉激活率,或者患者不能耐受较高的振动频率可以适当的增加屈膝角度来达到相当的肌肉激活率。因此,振动训练应用没有固定的模式,在振动训练时应考虑个体差异和训练者的目的等综合因素选择振动参数。此次临床试验成果为膝骨关节炎患者的全身训振动训练的康复指南提供了科学依据。