发表在《柳叶刀·风湿病学》上的一项临床试验表明，对脚部角度进行细微且精心选择的调整可能会产生显著影响。一年后，学会以个性化足部姿势行走的参与者报告的膝关节疼痛明显少于接受安慰剂治疗的参与者。他们还表现出膝关节软骨退化减缓的令人鼓舞的迹象。
其疼痛缓解的程度与某些常用药物所报告的益处相当。更重要的是，这种方法可能有助于解决止痛药无法解决的问题：导致骨关节炎进展的膝关节过度受压。
简单的步行改变可能有助于对抗膝关节炎
骨关节炎影响着大约22%的40岁以上成年人，是导致残疾的主要原因之一。这种疾病会逐渐损伤软骨，即缓冲骨骼末端并使关节以最小摩擦移动的光滑保护性组织。
随着软骨退化，步行、爬楼梯和从椅子上站起等日常活动可能会变得越来越痛苦。尽管运动、物理治疗、体重管理和药物可以帮助控制症状，但目前尚无既定的治疗方法能够可靠地修复因骨关节炎而流失的软骨。晚期疾病患者最终可能需要进行关节置换手术。
犹他大学、纽约大学和斯坦福大学的研究人员研究了一种称为步态再训练的不同策略。这种方法不仅仅关注缓解疼痛，而是通过改变步行的力学机制来减少膝关节脆弱部位的压力。
这项于2025年8月发表的研究结果，来自首个在整整一年内证明个性化步态再训练对膝骨关节炎有效性的随机、安慰剂对照临床试验。
这项研究由犹他大学约翰和玛西娅·普莱斯工程学院机械工程助理教授斯科特·乌尔里希共同主导，合作方包括斯坦福大学和纽约大学。该工作获得了联邦研究机构的支持，美国退伍军人事务部被列为试验的资助方。
“我们早就知道，对于骨关节炎患者来说，膝关节负荷越高，病情恶化越快，而且改变脚部角度可以减少膝关节负荷，”机械工程助理教授乌尔里希说。“因此，生物力学干预的想法并不新鲜，但此前一直没有随机、安慰剂对照研究来证明其有效性。”
为什么脚部角度很重要
其中的奥秘在于每走一步时体重是如何通过膝关节传递的。
膝关节有一个内侧部分，称为内侧间室，和一个外侧部分，称为外侧间室。在正常行走时，内侧部分通常承受更多的负荷。这有助于解释为什么影响膝关节内侧的骨关节炎尤为常见。
对于患有此类关节炎的人来说，反复对已经受损的区域施加过大压力会加速其退化。
改变行走时脚趾指向的方向可以重新分布部分压力。将脚趾稍微向内或向外转动会改变作用在膝关节上的力，从而可能减少受累软骨上的应力。
然而，有一个重要的前提：相同的调整并不适用于所有人。
有些人从脚趾内旋中获益，而另一些人则在脚趾外展幅度更大时反应更好。如果调整不当，可能无济于事，甚至会增加受损关节的压力。
“以前的试验对所有个体采用相同的干预措施，导致一些个体没有减少，甚至增加了他们的关节负荷，”乌尔里希说。“我们采用个性化的方法来选择每个个体的新步行模式，这提高了个体减轻膝关节负荷的程度，可能对我们看到的疼痛和软骨的积极效果有所贡献。”
科学家如何找到正确的步行模式
研究人员将重点放在患有影响膝关节内侧的轻中度骨关节炎患者身上。
在前两次实验室访问中，参与者接受了MRI扫描，并在配备传感器的专用跑步机上行走，这些传感器用于测量每一步产生的力。动作捕捉摄像机详细记录了他们的动作，使研究人员能够分析不同的步行方式如何影响膝关节。
参与者测试了脚部姿势的微小变化，将脚趾向内或向外转动5°或10°。
随后，科学家确定了哪种调整对每个人来说最能有效地减轻受累膝关节的压力。
并非所有人都符合条件。一些潜在的参与者被排除在外，因为所测试的调整都没有成功减少他们的膝关节负荷。将此类个体纳入早期研究可能有助于解释为什么以前步态再训练的尝试产生了不一致的结果。
经过初步评估后，68名参与者被随机分为两组，每组34人。
一组接受旨在最大程度减少膝关节内侧应力的个性化指导。另一组接受假性治疗，这意味着他们经历了相同的训练过程，但被指示保持其自然的脚部角度。
这种比较使研究人员能够将改变步行力学机制的益处与由期望、研究人员的关注或参与结构化步行计划引起的改善区分开来。
仅仅六周的训练就改变了他们的步行方式
两组都参加了每周一次、共六次的训练课程。
在这些访问中，参与者在跑步机上行走，同时小腿上佩戴一个小型设备。该设备提供生物反馈，每当他们的脚移出规定角度时，就会发出轻微的振动。
生物反馈是一种利用即时信号帮助人们识别并逐渐控制他们通常在无意识状态下完成的动作的技术。
随着时间的推移，参与者学会了在不需要不断提醒的情况下保持其被分配的脚部姿势。
在完成六周的监督训练后，他们被鼓励每天练习步行技巧至少20分钟，直到这成为一种自然的习惯。
后续评估表明，参与者表现出惊人的一致性。平均而言，他们将规定的脚部角度保持在约一度的误差范围内。
这种一致性很重要，因为潜在的益处取决于在日常普通活动中持续保持这种改变的步行模式，而不仅仅是在实验室环节中。
关节炎疼痛得到改善，软骨损伤减少
在开始该项目一年后，参与者返回进行了另一次MRI检查，并报告了他们正在经历的膝关节疼痛程度。
结果显示，接受个性化步态再训练的参与者具有显著优势。
在0到10的疼痛评分量表上，干预组的参与者平均改善了2.5分，而假性治疗组为1.3分。
在一项探索性分析中，接受个性化再训练的参与者中约有91%经历了具有临床意义的疼痛减轻，而对照组中这一比例为66%。
研究人员还发现，该干预措施降低了一项与膝关节内侧压力相关的力学指标，这证实了改变的步行模式产生的影响超出了参与者对疼痛的感知。
“与安慰剂组相比，报告的疼痛减轻程度介于你对非处方药（如布洛芬）和阿片类药物（如奥施康定）的预期之间，”乌尔里希说。“通过MRI，我们还看到干预组中一项软骨健康标志物的退化速度较慢，这非常令人兴奋。”
MRI的发现可能尤为重要。
研究人员使用了先进的成像技术，能够在常规扫描显示主要结构性损伤之前检测到软骨成分的细微变化。
一项称为T1rho的测量结果表明，在改变步行模式的参与者中，膝关节内侧软骨的退化速度更慢。第二项MRI测量未显示两组之间存在显著差异。
这些发现并不能证明受损的软骨得到了重建，也不能证明关节炎的进展可以被永久阻止。然而，它们提出了一种可能性，即减少机械应力可能有助于随着时间的推移保持软骨健康。
该治疗通常也表现出良好的耐受性。未报告严重不良事件，尽管干预组有两名参与者和假性治疗组有一名参与者因膝关节疼痛加剧而退出。
更多最新研究提供了更多证据
自2025年试验以来发表的研究进一步深入了解了步行方式的改变如何帮助膝骨关节炎患者。
在2026年4月发表在《临床生物力学》上的一项独立随机试验中，巴斯大学的研究人员调查了50名膝骨关节炎患者的不同类型的生物反馈训练。
参与者完成为期六周的项目，使用了旨在改善步行力学机制的不同反馈策略。
包括对照组在内的所有三个组别都经历了与活动相关的膝关节疼痛和身体功能的改善。然而，只有接受步行模式反馈的组别在膝关节负荷的关键指标上实现了持久的降低。
该组的膝关节负荷指标下降了7.6%，且这一改善在一个月后的随访评估中得以维持。
有趣的是，研究人员在任何组别中都没有检测到脚部角度的显著变化。这表明对步行力学机制的其他调整也能影响作用在膝关节上的力。
这些发现强化了2025年试验的一个重要教训：仅仅鼓励人们改变步行方式并不一定足够。所教授的动作类型，以及它是否成功减少了有害的关节负荷，似乎至关重要。
2026年的研究没有检查长期的软骨退化，因此无法确定这些额外的步行策略是否能减缓骨关节炎的进展。
这能帮助人们避免膝关节置换吗？
对于患有膝骨关节炎的人来说，这种方法的吸引力超越了其在实验室中可测量的效果。
一位试验参与者描述了采用一种不需要药物或辅助设备的治疗方法所带来的自由：
“我不必吃药或佩戴设备……它现在只是我身体的一部分，将伴随我的余生，这让我非常激动。”
一旦一个人学会了这种技巧，它就有可能成为日常普通运动的一部分，而不需要持续使用专门的设备。
这对于在成年期较早患上关节炎的人来说可能尤其有价值。
“特别是对于30多岁、40多岁或50多岁的人来说，骨关节炎可能意味着在被建议进行关节置换之前的几十年里都要进行疼痛管理，”乌尔里希说。“这种干预措施可以帮助填补这一巨大的治疗空白。”
步态再训练是否真的能推迟或避免膝关节置换仍属未知。需要更长期的研究来证明其益处能否持久，并转化为更好的关节健康状况和更少的手术。
尽管如此，在缓解疼痛的同时可能减缓软骨退化的前景，使得个性化步行调整成为现有治疗选择中一个引人注目的补充。
智能鞋和智能手机摄像头可使治疗更简便
一个主要障碍仍然存在：如何在专业研究实验室之外提供个性化步态再训练。
最初的试验依赖于复杂的动作捕捉设备、对压力敏感的跑步机测量、MRI扫描以及反复的亲自访问。这些资源昂贵，且在普通的物理治疗诊所中难以提供。
研究人员正在探索使这项技术变得更加简单的方法。
“我们和其他人已经开发了相关技术，可以使用智能手机视频和‘智能鞋’等移动传感器在临床环境中实现该干预措施的个性化并提供该干预，”乌尔里希说。
智能手机摄像头可以帮助分析步行力学机制，并估计不同动作如何影响膝关节负荷。同时，装有运动传感器的鞋子可以在患者在家或社区周围练习步行时提供反馈。
2026年9月发表在《机器学习与应用》上的一项工作探索了另一种可能性：利用人工智能根据在脚部收集的加速度测量值来估计膝关节负荷。
在那项概念验证研究中，研究人员分析了10名健康成年人的步行数据，并证明机器学习系统能够追踪不同步行模式下估计的膝关节力的变化。
该技术仍处于实验阶段，尚未被验证为可用于膝骨关节炎患者的治疗工具。尽管如此，它展示了未来的康复系统如何在不装满摄像头和实验室设备的情况下提供个性化指导。
一种前景广阔的治疗方法，但并非自行解决的方案
尽管结果令人鼓舞，研究人员警告说，个性化步态再训练尚未准备好广泛用于临床。
最初的研究仅包含68名参与者，他们均患有影响膝关节内侧的轻中度骨关节炎，并且证明至少有一种测试过的步行调整可以减少他们的关节负荷。其研究结果可能不适用于患有晚期关节炎、其他关节损伤模式或膝关节反应不同的人群。
重要的是，在没有专业评估的情况下将脚趾向内或向外转动，并不等同于接受个性化步态再训练。对一个人有帮助的调整可能会增加另一个人膝关节的应力。
在临床医生能够常规开具这种治疗处方之前，将需要更大规模的试验、更长的随访期以及提供该治疗的实用方法。
目前，这项研究指出了一种引人入胜的可能性：人们的步行方式不仅可能影响他们今天膝关节的疼痛程度，还可能影响未来几年里他们软骨的维持状况。