膝关节骨性关节炎发生过程中的恶性循环与逆转

膝关节骨性关节炎（KOA）生物力学因素在骨关节炎中具有重要作用，影响着其发生和发展，这是广泛认同的观点：KOA患者的膝关节软骨存在病变，各种因素，如化学、代谢、酶等降低了关节软骨强度，但是机械力才能使其磨损剥脱。胫骨的上端和股骨的下端以及关节软骨共同组成了膝关节，内、外侧副韧带以及前交叉韧带是其主要组成成分、后交叉韧带附着于前交叉韧带上。正常成年人其下肢力线都有轻度内翻，从而膝关节和踝关节的面是不平行的，保证了膝关节外侧面较高。正常情况下，当足部与地面接触时，会在重力的作用下对地面产生压力，若长期处在异常力线下使足底压力分布不均而导致足部不适，导致膝内侧疼痛。身体的重力到达膝关节时偏向于中心内侧，逐渐造成了膝关节退变，这是一个主要的力学基础。

膝关节的解剖轴和机械轴

通过髋和踝的站立位前后位平片测量下肢的机械轴和解剖轴。机械轴是由股骨头中心到胫跗关节，通过膝关节中心是有平均1.2°的内翻。解剖轴指股骨的长轴和胫股的长轴之间的交角。正常人下肢的机械轴与解剖轴之间的夹角通常为3-7°，机械轴处于相对中立位可以使膝关节在负重压力下受力均匀。如果存在膝关节内翻或者外翻畸形，踝中心到股骨头之间的连线就会处于膝关节中心的内侧或者外侧。内侧间室负重比外侧间室多，相对于外翻膝，膝关节内翻畸形的内侧关节会承受更多的压力，这是因为内翻时候，负重下生物力线往内发生移动，外侧稳定系统的产生较大张力，关节面的有效负荷面积减少，所以说内翻膝相对外翻症状产生较早而且比较常见，一旦产生KOA就会产生恶性循环。

膝关节骨性关节炎发病中的恶性循环

患者膝关节常常疼痛，限制了活动，降低了膝周肌腱和韧带的强度，关节进一步变得不稳定。已有研究表明内侧间室KOA患者膝关节内收力矩比正常人增高很多，而膝关节内收力矩的增加对其内侧间室压增高起着直接的作用。内翻畸形增加了内外侧间室中通过的负荷，对膝关节软骨和软骨下骨又一步造成损伤，导致使膝OA的发生发展进入了恶性循环。

如何逆转膝关节骨性关节炎的恶性循环

1、通过膝关节肌肉有规律的收缩与放松，通过挤压膝关节可改善软骨营养环境，延缓或阻止膝关节关节软骨进一步的发生退行性的改变；

2、利用矫形支具改善下肢不合理的生物力线

矫形鞋垫和膝关节外翻支具在骨科疾病纠正生物力线中应用得到广泛的研究，可以增加步长、步宽，通过增加步长以及步宽来提高步行能力，在鞋里加入楔形支具可以纠正异常的膝关节生物力线，找到膝关节合适角度，从而恢复膝关节的正常的生物力线，减轻膝关节负荷，改善KOA疼痛、僵硬、关节活动障碍等症状。并且患者在行走过程中，还可以纠正胫骨的内旋移位，纠正距下关节过度旋前从而减少膝关节压力，减缓关节软骨磨损，从而进一步增强刺激皮肤感受器，增加膝关节的运动觉、位置觉，进一步改善膝关节本体感觉，从而达到增强平衡的稳定性。三维步态仪测试结果表明外翻支具可以有效减轻内侧间室负重，受试者中，翻力矩平均降低13%，内侧间室的负重平均降低11%。