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本文通过系统评价和网络荟萃分析(NMA),对比普拉提、太极、瑜伽和气功等身心锻炼(MBE)对膝骨关节炎(KOA)的疗效。发现普拉提和太极在改善疼痛和身体功能上效果显著,太极对提升生活质量最佳,为临床治疗提供重要参考。
膝骨关节炎现状与身心锻炼研究背景
膝骨关节炎(Knee Osteoarthritis,KOA)是一种常见的慢性关节疾病,由膝关节软骨磨损和丢失引发,全球患病率达 22.9%。其症状包括间歇性负重疼痛、僵硬、肿胀和功能障碍,严重影响患者生活质量(Quality of Life,QoL),还常伴发抑郁、焦虑等心理问题。随着人口老龄化,预计到 2050 年,全球 KOA 患病人数将大幅增加,在中国,KOA 也带来了沉重的社会经济负担。
目前,非药物干预被视为 KOA 的核心治疗手段,其中身心锻炼(Mind–Body Exercises,MBE)因综合疗效显著,在 2019 年 OARSI 指南中被推荐为核心治疗方法。MBE 通过运动、呼吸控制和精神集中促进身心协调,如太极(Tai Chi,TC)、气功、瑜伽和普拉提等。然而,不同 MBE 方式的比较疗效尚不明确,此前研究多将 MBE 与传统治疗或无干预对比,很少直接比较不同 MBE 方式的差异。因此,开展新的系统评价和 NMA 对指导临床治疗、优化 MBE 研究以及为患者提供个性化建议意义重大。
研究方法
- 方案与注册:研究严格遵循系统评价和网络荟萃分析的首选报告项目(PRISMA-NMA)指南,相关方案已在 PROSPERO 注册(CRD42024531878)。
- 文献检索:检索 PubMed、Web of Science、Cochrane Central Register of Controlled Trials 等多个数据库,时间范围从各数据库建立至 2024 年 4 月,并查阅相关系统评价的参考文献以丰富检索。检索策略结合医学主题词(MeSH)和自由文本关键词,涵盖 MBE 和 KOA 相关词汇。检索结果导入 EndNote X9 去除重复文献,由两名 reviewers(KXG 和 JMT)筛选研究,意见不一致时由第三位作者(YLW)介入。
- 纳入与排除标准:纳入比较 MBE 干预与其他干预(如传统治疗性锻炼 Conventional Therapeutic Exercise,CTE、常规护理 Usual Care,UC、无治疗对照 No Treatment,NT)的随机对照试验(Randomized Controlled Trial,RCT)。参与者需为≥40 岁、临床和 / 或影像学确诊的 KOA 患者。纳入的 MBE 干预包括 TC、气功(如八段锦、易筋经、五禽戏等)、瑜伽和普拉提,且干预期间无其他主动治疗。干预时长需超 7 周,评估指标包括疼痛强度(primary outcome)、身体功能和 QoL(secondary outcomes)。排除数据无法提取、参与者接受过侵入性治疗、由风湿引起的膝痛,以及会议摘要、病例报告、二次分析、综述和方案等研究。
- 数据提取:两名 reviewers(KXG 和 JMT)使用标准信息表独立提取数据,包括基本出版信息、参与者特征、研究特征、干预措施关键组成部分和结局指标。采用 Cohen's kappa 系数评估评分者间信度(kappa = 0.92)。若 RCT 有多个治疗组,分别分析各治疗组数据。基线和结局数据以标准化形式(mean ± SD)提取,缺失数据通过标准误差(SEs)、置信区间(CIs)等估算。若研究报告多个评估量表,按预定义顺序选择最敏感量表,且仅提取干预后立即收集的数据。
- 结局指标:主要结局指标为疼痛强度,评估量表优先顺序为:数字评分量表(Numeric Rating Scale,NRS)、视觉模拟量表(Visual Analogue Scale,VAS)、西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index,WOMAC)疼痛亚评分、膝关节损伤和骨关节炎结局评分(Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score,KOOS)疼痛亚评分、Lequesne 指数。次要结局指标包括身体功能和 QoL。身体功能评估量表优先顺序为:WOMAC 功能亚评分、日常生活活动能力(Activities of Daily Living,ADL)、KOOS ADL 亚评分、下肢功能量表(Lower Extremity Functional Scale,LEFS)、Lysholm 膝关节评分量表、Lequesne 指数。QoL 通过简短健康调查(Short Form,SF)?36、SF-12、KOOS QoL 亚评分、AQoL6D 评估量表测量。
- 数据合成与分析:对于连续型结局指标(疼痛强度、身体功能和 QoL),使用标准化均数差(Standardized Mean Difference,SMD)和 95% 置信区间(95% Confidence Interval,95% CI)进行标准化处理,计算变化评分(终点评分减去基线评分)的 SMD 以估计效应量(Effect Size,ES)。当变化评分的标准差不可用时,依据 Cochrane Handbook 公式估算缺失标准差。临床实践中,根据 SMD 将效应量分为小(<0.40)、中(0.40 - 0.70)、大(>0.70)。95% CI 不包含零表示两种干预存在统计学显著差异。若研究使用反向量表,对组均值乘以?1。使用 Stata/MP 17.0 统计软件进行 NMA,采用频率学派方法。生成网络图展示网络几何结构和节点连接性,节点大小代表各试验参与者数量,边宽度反映评估各治疗的试验数量。应用一致性和不一致性模型,采用 Wald 检验评估不一致性结果,局部使用节点分裂法。考虑研究间潜在异质性,选择随机效应模型进行 NMA,构建联赛表总结结果。通过累积排名曲线下面积分析(Surface Under the Cumulative Ranking Curve,SUCRA)和累积排名图评估不同 MBE 疗法的有效性,SUCRA 值以百分比表示,0 表示最无效,100% 表示最有效。通过视觉检查比较调整后的漏斗图和 Egger's 检验评估发表偏倚,排除高偏倚风险的 RCT 进行敏感性分析,以年龄、BMI 等为协变量进行 meta 回归分析探索异质性来源。
- 偏倚风险评估与 GRADE:两名研究人员使用 Cochrane 偏倚风险评估工具(RoB 2)在治疗后随访的结局水平评估纳入 RCT 的方法学质量,评估领域包括随机化过程、偏离预期干预、缺失结局数据、结局测量和报告结果的选择,每个领域风险分为低、高、有一定担忧三类。使用 GRADE 框架评估证据质量,等级从高到低分为高、中、低、极低,辅助从 NMA 中得出结论。
研究结果
- 检索结果:最初检索 7 个数据库,共识别出 624 条记录,去除 364 条重复记录后,剩余 260 条。经标题和摘要初筛排除 199 条,全文复筛排除 23 条,最终纳入 38 项研究。
- 研究特征:纳入的 38 项 RCT 共涉及 2561 名 KOA 患者,研究发表于 2003 - 2024 年。多数研究为双臂试验(32 项),少数为三臂(1 项)和四臂试验(5 项)。研究主要在中国进行(25/38),部分在美国(7/38)、韩国(2/38)等国家。15 项研究为中文,23 项为英文。涉及的 MBE 类型包括 TC(22/38)、气功(15/38)、瑜伽(4/38)和普拉提(2/38)。部分研究未提供性别分布信息,15 项仅招募女性受试者。对照组包括 CTE(6/38)、UC(19/38)和 NT(13/38)。MBE 干预时长 7 - 48 周,疗程数 14 - 144 次。38 项研究均评估疼痛强度,36 项测量身体功能,12 项评估 QoL,参与者年龄 50 - 80 岁。
- 疼痛强度:38 项研究共 2533 名受试者评估了 MBE 缓解疼痛强度的效果。Wald 检验显示全球不一致性不显著,节点分裂法未发现局部不一致性。普拉提(SMD: ?1.19,95% CI ?1.92 to -0.46)、TC(SMD: -0.78,95% CI -0.97 to -0.59)、瑜伽(SMD: -0.76,95% CI -1.15 to -0.36)和气功(SMD: -0.70,95% CI -0.94 to -0.47)在减轻疼痛强度方面均优于常规护理(无治疗),具有较大临床效应。与 CTE 相比,普拉提(SMD: ?0.76,95% CI ?1.47 to ?0.04)有较大临床效应,TC(SMD: -0.35,95% CI -0.67 to -0.03)有较小临床效应。SUCRA 分析表明,普拉提(SUCRA = 92.9%)和 TC(SUCRA = 74.1%)是缓解疼痛最有效的 MBE 干预措施,其次是瑜伽(SUCRA = 68.3%)和气功(SUCRA = 61.6%),常规护理(SUCRA = 12.5%)和无治疗组(SUCRA = 4.4%)排名较低。
- 身体功能:36 项研究共 2408 名受试者考察了 MBE 对 KOA 患者身体功能的影响。Wald 检验和节点分裂法均未发现显著不一致性。普拉提(SMD: -1.31,95% CI -2.13 to -0.50)、TC(SMD: -0.85,95% CI -1.08 to -0.63)、瑜伽(SMD: -0.80,95% CI -1.24 to -0.36)和气功(SMD: -0.75,95% CI -1.08 to -0.42)在增强身体功能方面均优于常规护理(无治疗),具有较大临床效应。SUCRA 分析显示,普拉提(SUCRA = 93.2%)和 TC(SUCRA = 74.0%)是改善身体功能最有效的 MBE 干预措施,瑜伽(SUCRA = 66.2%)和气功(SUCRA = 60.0%)次之,常规护理(SUCRA = 10.7%)和无治疗组(SUCRA = 6.1%)效果最差。
- QoL:12 项研究共 922 名参与者分析了 MBE 对 QoL 的影响。Wald 检验和网络内均未检测到显著不一致性。联赛表结果显示,仅 TC 干预(SMD = -0.57,95% CI = -1.07 ? 0.06)在改善 QoL 方面优于常规护理,具有中等临床效应。与无治疗组相比,TC(SMD: -1.14,95% CI -1.77 to -0.51)和瑜伽(SMD: ?0.95,95% CI ?1.87 to ?0.03)有较大临床效应,气功干预(SMD: -0.68,95% CI -1.21 to -0.09)有中等临床效应。SUCRA 分析表明,TC(81.7%)是改善 QoL 最有效的干预措施,无治疗组最无效(SUCRA 值为 3.0%)。
- 偏倚风险评估与 GRADE:对于主要结局(疼痛强度),随机化过程方面,10 项研究(26.3%)使用计算机生成随机化方法,21 项(55.3%)使用随机数表或随机序列生成,1 项(2.6%)使用不恰当随机化方法,6 项(15.8%)未明确描述随机化程序,21 项研究存在一定担忧。测量偏离预期干预方面,3 项研究因高失访率和缺乏意向性分析处于高风险,18 项因运动干预难以盲法存在一定担忧。结局测量方面,8 项研究因结局评估者未充分盲法存在一定担忧。综合评估,9 项研究偏倚风险低,25 项有一定担忧,4 项处于高风险。补充材料展示了身体功能和 QoL 的 RoB 2 评估结果以及研究疗效比较的 GRADE 结果。
- 敏感性分析:排除高偏倚风险的 RCT 进行敏感性分析,结果与主要分析一致,支持研究结果的稳健性。
- Meta 回归分析:以年龄、BMI 等为协变量对不同 MBE 类型进行 meta 回归分析,结果表明 BMI 可能是影响干预效果的潜在调节因素,尤其在 TC 干预中。但由于纳入的瑜伽研究数量有限,关于瑜伽干预的相关关联无法得出明确结论。
- 发表偏倚:绘制疼痛、身体功能和 QoL 的比较调整漏斗图,散点呈对称分布,Egger's 检验结果(疼痛 P = 0.07,身体功能 P = 0.36,QoL P = 0.40)均表明无显著发表偏倚。
讨论
本研究首次对 KOA 的 MBE 进行 NMA,综合比较了普拉提、TC、瑜伽和气功四种 MBE 技术在缓解疼痛、增强身体功能和改善 QoL 方面的效果。有中等确定性证据表明,普拉提和 TC 可能是改善 KOA 疼痛和身体功能最有效的 MBE,TC 可能最有助于改善 QoL,而其他干预措施的效果确定性较低。
联赛表结果显示不同 MBE 模式在改善 KOA 症状方面无显著组间差异,可能是因为它们具有共同的身体意识、放松和身体调节机制,同时有限的样本量也可能降低了检测组间差异的统计效能。过度关注 SUCRA 排名可能导致误解,而 GRADE 方法有助于得出更合理的结论。
普拉提通过强调核心稳定性、正确姿势、控制呼吸、灵活性、力量和肌肉协调,有效改善柔韧性和整体身体状况。在 KOA 患者中,普拉提可增强下肢肌肉力量,减少膝关节压力和磨损,改善姿势,激活肌肉纺锤体,提高膝关节稳定性和灵活性,还能通过呼吸调节改善身体内环境,对缓解疼痛和提升功能有积极作用。不过,目前对普拉提的研究多为短期效果,长期训练的疗效以及其潜在的神经生理机制尚待进一步研究。
TC 作为源自中医的古老 MBE 疗法,融合了身体、心理、精神和行为等多方面,能提升健康水平。它对 KOA 患者 QoL 的改善与减轻心理压力、调节炎症反应、调节肠道菌群、影响大脑皮质活动等有关。TC 可降低炎症因子水平,调节肠道菌群代谢产物,减少炎症反应,还能引起大脑特定区域的变化,从而调节疼痛和身体功能。
瑜伽和气功(八段锦、五禽戏)对 KOA 也有一定益处,但根据 GRADE 结果,其治疗效果在疼痛、身体功能和 QoL 方面并不优于其他 MBE 疗法。瑜伽通过体式、呼吸控制和冥想帮助管理 KOA 症状,不同类型的瑜伽(如哈他瑜伽、椅子瑜伽)适合不同患者。气功可促进关节血液循环,增强下肢灵活性和运动能力,调节气血运行。
与其他非药物疗法相比,MBE 疗法具有独特优势,不仅能增强下肢肌肉力量、调节炎症反应和肠道菌群,还能改善韧带柔韧性、协调下肢肌肉、促进心理健康、影响大脑皮质,且安全性高,副作用少,患者可长期自主锻炼,减轻经济负担。
本研究也存在一些局限性。对普拉提的研究有限,多数纳入研究样本量较小,可能低估 MBE 干预效果,需要更多高质量、大样本的 RCT。运动干预难以对受试者和物理治疗师进行盲法,可能影响效应量估计的准确性。性别比例失衡,女性参与者居多,可能限制研究结果对更广泛 KOA 人群的适用性。部分指标(如六分钟步行测试、起立行走测试、抑郁)研究数量有限,缺乏长期结局数据,无法评估不同 MBE 对这些指标的影响及持续效果。由于研究数量有限和干预措施间直接比较证据不足,研究结果应谨慎解读,未来需要更多高质量、大规模、多中心的研究。
结论
有中等质量证据表明,普拉提和太极可能是改善膝骨关节炎疼痛和身体功能最有效的身心锻炼方式,而太极可能最有利于提高生活质量。这些发现为临床实践提供了重要参考,有助于临床医生根据治疗效果选择合适的运动类型。但仍需进一步开展高质量、大规模、多中心、长期随访的随机对照试验,以验证这些发现是否适用于所有膝骨关节炎患者。