来自犹他大学、纽约大学和斯坦福大学的研究人员正在展示另一种选择的潜力:步态再训练。
在一项为期一年的随机对照试验中,参与者通过微小调整步行时的足部角度,获得了等同于药物治疗的疼痛缓解效果。关键的是,与接受安慰剂治疗的对照组相比,这些参与者在同期表现出更轻微的膝关节软骨退变。
该研究发表于《柳叶刀·风湿病学》(The Lancet Rheumatology),由犹他大学约翰与玛西亚·普莱斯工程学院的斯科特·乌尔里希共同领导。这些发现来自首项证明生物力学干预对骨关节炎有效的安慰剂对照研究。
"我们已知骨关节炎患者膝关节承受的较高载荷会加速病情进展,而改变足部角度可降低膝关节负荷,"机械工程助理教授乌尔里希表示。"生物力学干预的理念并不新奇,但此前缺乏随机安慰剂对照研究证明其有效性。"
在美国国立卫生研究院等联邦机构支持下,研究人员重点观察膝关节内侧间室(腿部内侧)患轻中度骨关节炎的患者,该部位通常比外侧间室承受更多重量。虽然这是最常见的骨关节炎类型,但最能有效减轻膝关节内侧负荷的理想足部角度因人而异,取决于个体自然步态及采用新步态模式时的变化。
"先前试验对所有受试者采用统一干预方案,导致部分人关节负荷未减轻甚至加重,"乌尔里希指出。"我们采用个性化方案为每位受试者定制新步态,显著提升了个体膝关节负荷减轻程度,这可能是我们观察到疼痛和软骨改善的关键因素。"
在前两次访问中,参与者接受基线核磁共振检查,并在压力感应跑步机上行走,动作捕捉相机同步记录步态力学数据。这使得研究人员能精准判断内旋或外旋足尖更能有效减负,并确定5°或10°的调整幅度何者更优。
个性化分析还筛除了无法受益于干预的潜在参与者——这些受试者无论采用何种足部角度均无法减轻膝关节负荷。既往研究纳入此类人群,可能是导致其疼痛改善结果不明确的原因。
此外,68名参与者在初始评估后被随机分配:半数进入假治疗组(用于控制安慰剂效应),其被要求保持自然步态;干预组则采用能最大限度降低膝关节负荷的定制化足部角度。
两组参与者均在实验室接受为期六周的训练(每周1次),通过绑缚于胫骨部位的生物反馈装置(产生振动)辅助维持设定角度。六周训练后,受试者被鼓励每日至少实践新步态20分钟直至形成习惯。定期随访显示参与者平均能将足部角度控制在预设值的1°偏差内。
一年后,所有参与者自述膝关节疼痛体验并接受二次核磁共振,定量评估软骨损伤状况。
"干预组疼痛减轻程度超越安慰剂组的幅度,介于非处方药(如布洛芬)与处方麻醉剂(如奥施康定)的预期效果之间,"乌尔里希阐述,"更令人振奋的是,核磁共振显示干预组软骨健康标志物的退化速度显著减缓。"
除量化指标外,参与者对该方案及成效表现出高度热情。一位受试者表示:"无需服药或佩戴设备⋯⋯这已成为我身体本能,将终生受益,对此我深感欣喜。"
该干预措施的长期依从性是其潜在优势之一。
"尤其对于30至50岁人群,骨关节炎可能意味着需经历数十年的疼痛管理才能达到关节置换标准,"乌尔里希强调,"此项干预有望填补这一巨大的治疗空白。"
在临床推广前需优化步态再训练流程:当前用于确定足部角度的动作捕捉技术成本高昂且耗时。研究人员设想未来可在物理治疗诊所实施干预,并通过移动传感器(如智能手机视频和'智能鞋')实现社区环境中的步态再训练。
"我们及其他团队已开发出可利用移动传感器实现临床场景个性化和干预实施的技术,"乌尔里希透露。该干预方案在公众普及前仍需进一步的实践验证研究。
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of Utah.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Scott D Uhlrich, Valentina Mazzoli, Amy Silder, Andrea K Finlay, Feliks Kogan, Garry E Gold, Scott L Delp, Gary S Beaupre, Julie A Kolesar.Personalised gait retraining for medial compartment knee osteoarthritis: a randomised controlled trial.The Lancet Rheumatology, 2025; DOI:10.1016/S2665-9913(25)00151-1
2025-08-21
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