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超声波疗法和对神经肌肉电刺激膝关节骨关节炎患者肌肉结构和功能的短期影响。

目的：确定超声波疗法和神经肌肉电刺激（NMES）对膝关节骨关节炎患者肌肉结构和功能的影响。

设计：随机研究。

受试者：一共60名膝骨关节炎患者。

干预措施：参与者被随机分配到以下两个干预组中的一个，每周五天，为期三周；NMES 组采用 NMES 应用、热敷和运动疗法相结合的方法；超声波治疗组则同时采用超声波治疗、热敷和运动疗法。

主要测量指标：采用视觉模拟疼痛量表（VAS）、膝骨关节炎指数（WOMAC）以及15米步行测试对受试者的疼痛和功能能力进行评估。通过超声波检查评估了双侧阔筋膜肌和股四头肌的肌肉结构（肌肉厚度、羽状角和筋膜长度）。

结论：超声波疗法在减轻疼痛和提高功能能力方面似乎是一种有效的治疗方法。NMES 应用对肌肉结构的影响更大。

膝关节骨关节炎是一种以晨僵、活动范围减小、慢性关节疼痛和肌肉无力等临床症状为特征的疾病，可能会随着疾病的发展而导致重要的功能限制。据报道，功能限制的增加会导致膝关节骨性关节炎患者出现“疼痛-虚弱-疼痛”的恶性循环。膝关节伸展力量是决定老年人独立性的一个重要因素。因此，肌肉力量强化训练是康复计划中的一个重要环节。据报道，肌肉无力与肌肉质量下降有关，而骨关节炎患者的肌肉厚度和解剖横截面积都有所下降，此外，有证据表明，股四头肌无力可能会导致膝关节疼痛恶化，并与胫股骨和膝关节间隙狭窄的风险增加有关。同时也有学者认为，股四头肌无力与功能能力和残疾有关。

神经肌肉电刺激是一种物理治疗方法，可用于功能训练或活动，以替代丧失的功能，已被证明可改善各种病理膝关节状况下的股四头肌肌力。超声波治疗是物理疗法中用于治疗膝关节骨性关节炎的物理方法之一。超声波疗法可明显增加膝关节的活动范围，降低疼痛强度，增强膝关节骨性关节炎患者的肌肉力量。为了准确评估肌肉结构参数，超声波检查被认为是一种合适的监测方法。本研究旨在比较神经肌肉电刺激疗法和超声波疗法在改善膝骨关节炎患者肌肉结构、疼痛和功能能力方面的效果。

实验设计

本研究是一项随机对照试验。本研究获得了大学研究伦理委员会的批准（协议编号 2016/92）。所有患者在收集数据前均签署了书面同意书。治疗期为三周。在为期三周的时间里，参与者在两个不同的时间点（治疗前和治疗后）接受评估。

受试者

共有 60 名符合美国风湿病学会关于膝关节骨性关节炎标准的患者参与了这项研究。根据Kellgren和Lawrence提出的标准，患者的膝关节骨关节炎为2级或3级。排除心血管疾病、炎症性疾病、感染性疾病、下肢无力原因、肿瘤性疾病、在过去6个月内参加过力量训练计划或物理治疗膝关节骨关节炎、膝关节手术以及在过去6个月内进行过关节内注射的患者。

所有符合纳入标准的参与者都被随机分配到以下两个研究组中：第一组—超声波治疗组和第二组—神经肌肉电刺激应用组。组别分配以随机方式进行，每组30个无外部标记的密封信封分为两组，混合后编号为1至30，内含一张写有组别分配的纸片。负责结果测量和超声波测量的研究人员对患者的诊断或干预措施进行盲测（图 1）。所有参与者都接受了治疗，结果测量结果也纳入了数据分析。

干预时，受试者坐在普通椅子上（髋关节屈曲90°，膝关节屈曲60°），使用两个自粘性电极（Valotrude 自粘性电极；7.5 × 13 厘米），对双侧阔筋膜肌和股四头肌进行神经肌肉电刺激，每次20分钟，每天一次，每周五天，持续三周。使用的参数如下：频率为 50 Hz；脉冲持续时间为250us；开启时间为10s；关闭时间为30s。治疗中使用的神经肌肉电刺激强度是每位患者能够承受的最大强度。

对患者的人口统计学数据进行了记录，并对基线和治疗后的临床测量结果进行了评估。结果测量指标为图1，包括疼痛、15 米步行测试、膝骨关节炎指数 (WOMAC)，以及肌肉结构（肌肉厚度、筋膜长度和羽状角）。

疼痛采用0-10级视觉模拟疼痛量表进行评估，0级表示“无痛”，10 级表示“剧痛”。

WOMAC包括 24 个项目，分为三个子量表（疼痛、僵硬和身体功能量表）。WOMAC是适用于土耳其膝关节骨性关节炎患者的指数，从椅子上站起来和 15米步行测试被用来测量功能能力的变化。

使用超声设备测量肌肉结构。图像采集由经过培训的同一名超声技师进行，超声系统采用B模式（GE Logiq P6，美国威斯康星州），7.5MHz线性阵列探头。患者站立时，检查员在大腿长度的50%处标记一个点，该点由股骨大转子与股骨外侧髁之间的距离决定。之后，受试者双腿放松，仰卧10分钟，然后采集腿部图像。探针沿筋膜方向定位，这样可以更好地确定肌肉浅层和深层肌腱之间的筋膜组织。在治疗前后对肌肉进行测量。分三次测量筋膜长度、腓肠肌角度和肌肉厚度，并记录平均值。肌肉厚度是根据两块图像肌肉的浅层和深层肌腱之间的平均距离测量的。由浅层神经节和肌肉束组成的交叉点与由深层神经节和肌肉束组成的交叉点之间的距离被定义为肌肉束长度。肌肉束与深层肌腱之间的夹角被定义为羽状角。图2显示的为超声影像测量的肌肉羽状角。

采用配对样本 T 检验来验证两组患者治疗前和治疗后的差异。研究采用独立样本t检验来量化超声波治疗组和神经肌肉电刺激应用组在所有结果指标上可能存在的差异。结果以平均值 ± 标准差 (SD) 表示。P值小于0.05 被认为具有统计学意义。

本研究共纳入了 60 名膝关节骨性关节炎患者。超声波治疗组和神经肌肉电刺激组的平均年龄分别为（62.86 ± 8.11）岁和（61.23 ± 7.36）岁。超声治疗组和神经肌肉电刺激组的平均病程分别为（6.96±3.64）年和（5.76±3.33）年。研究组的人口统计学特征和临床测量结果无明显差异（P > 0.05；表 1）。

本研究旨在通过功能测试、功能问卷调查和超声波测量，比较神经肌肉电刺激疗法和超声波疗法对改善功能能力和肌肉结构的影响。与我们的假设相符，这项临床试验表明，神经肌肉电刺激在改善肌肉结构方面更为有效，但超声波疗法在改善功能和疼痛方面更为有效。

膝关节骨关节炎是一种常见的肌肉骨骼系统疾病。膝关节骨性关节炎可导致残疾，是一个重要的健康问题。有研究表明，膝关节骨性关节炎患者肌肉无力与缺乏运动、更严重的关节退化、疼痛加剧以及无症状的疾病进展有关。虽然超声波疗法对减轻膝关节骨关节炎患者疼痛的效果尚未得到充分描述，但它可能与疼痛传导纤维中钠/钾泵功能的降低有关。此外，超声波疗法还具有生物物理效应，可提高毛细血管的通透性和组织的新陈代谢，增加纤维组织的延展性。Zhang 等人和 Yildiz 等人的研究表明，超声波疗法是减轻膝关节骨性关节炎患者疼痛和改善其身体功能的有效治疗方法。然而，卡基尔等人认为，除运动训练外，超声波疗法在改善疼痛和功能方面并无额外益处。脊髓反射和脊髓兴奋性受损可导致关节病变中关节相关肌肉的α运动神经元（α-MN）激活受限。