基于力学因素的膝骨关节炎防治指南（1）

首席临床专家:

何成奇

王坤正

首席方法学家：

刘西纺

石秀娥

资深临床专家:

刘立平

闫亮

朱毅

马建兵

袁普卫

张挥武

张杨

共识专家组(以姓氏拼音为序):

蔡 斌 上海交通大学医学院附属第九人民医院

蔡余力 山东中医药大学附属医院

崔志刚 中国康复研究中心北京博爱医院

丁 桃 昆明医科大学第一附属医院

丁勇 西安交通大学附属红会医院

董博 西安交通大学附属红会医院

龚剑秋 绍兴市人民医院

何红晨 四川大学华西医院

侯越 四川大学华西医院

黄红拾北京大学第三医院

黄强 首都医科大学附属北京积水潭医院

李辉 西安交通大学附属红会医院

李云霞 复旦大学附属华山医院

刘培来 山东大学齐鲁医院

鲁超西安交通大学附属红会医院

马燕红 上海市第六人民医院

潘化平上海交通大学医学院苏州九龙医院

指南秘书组:

梁宇马菲陈阳

杨民毅 李勇亮 田晓绒

指南证据组:

黄珂瑶荆科王园园

谢寅耀王敏 秦佳欣

王琛刘海许墨川左杨瑞贺玉婷

相里佳豪 师海江 马斌全 刘颖

外审专家组:

何川

黄添隆

唐金树

张国强

曹学伟

陈铮威

郭雪园

执笔人:

刘西纺

四川大学华西医院

西安交通大学第二附属医院

西安交通大学附属红会医院

陕西省康复医院

西安交通大学附属红会医院

西安交通大学附属红会医院

郑州大学第五附属医院

西安交通大学附属红会医院

陕西中医药大学

四川省骨科医院

山东中医药大学附属医院

乔锋 西安交通大学附属红会医院

史 西安交通大学附属红会医院

宋振华 海口市人民医院

魏全 四川大学华西医院

吴永超华中科技大学同济医学院附属协和医院

吴 勐 兵器工业总医院

杨楠 空军军医大学唐都医院

杨治 西安交通大学附属红会医院

尹闾山西医科大学第二医院

袁华 空军军医大学西京医院

张静 河北医科大学第三医院

张鑫 四川省骨科医院

张新涛北京大学深圳医院

张艳 甘肃省康复中心医院

周 云 安徽医科大学第二附属医院

钟 珊 首都医科大学附属北京积水潭医院

仲卫红福建中医药大学附属康复医院

西安交通大学附属红会医院

西安交通大学附属红会医院

西安体育学院

上海交通大学医学院附属瑞金医院

中南大学湘雅二医院

解放军总医院第四医学中心

解放军总医院第四医学中心

广东省中医院

中国医学科学院北京协和医院

解放军总医院第一医学中心

西安交通大学附属红会医院

DOI:10.3969/j.issn.1001-1242.2026.05.001

*基金项目:陕西省卫生健康委员会创新平台基金资助项目(2024PT-13)

收稿日期:2025-11-03

Chinese Journal of Rehabilitation Medicine, May 2026, Vol. 41. No.5

摘要

目的:膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是一种以关节软骨退行性变为核心的慢性退行性关节疾病,已成为我国主要的致残性疾病之一。力学因素在KOA的发生发展中起着关键作用,但现有指南在力学因素的规范识别和循证依据方面存在明显不足,本指南旨在为基于力学因素的KOA临床防治提供系统性规范指导。

方法:本指南由中华医学会物理医学与康复学分会、中华医学会骨科学分会、西安医学会物理医学与康复学分会和西安交通大学附属红会医院联合发起,严格依据国内外指南制定规范,采用推荐意见分级的评估、制定及评价(GRADE)方法对证据质量及推荐意见进行等级划分,并按照国际临床实践指南报告标准(RIGHT)进行规范化报告。

结果:本指南共确定12个关键临床问题,涵盖下肢力线、肥胖、职业暴露、膝关节结构损伤、肌力异常、髌股关节结构紊乱、腰椎相关性疾病、生活方式及下肢关节活动障碍等力学因素,最终形成44条推荐意见,内容覆盖影像学评估、功能评定、运动治疗、体重管理、矫形支具应用、手术治疗等多维度防治措施,并就各推荐意见明确其循证等级与推荐强度。

结论:本指南为基于力学因素的KOA防治提供循证依据和实践指导,有助于推动相关诊疗措施在临床中的规范化应用与发展。

关键词 膝骨关节炎;生物力学;临床实践指南;循证医学

中图分类号:R493,R684.3 文献标识码:B 文章编号:1001-1242(2026)-05-0673-11

膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是一种由多种因素引起的慢性退行性关节疾病,以关节软骨退行性变为核心,伴有软骨下骨质改变、骨赘形成及关节周围软组织病变等病理特征,关节疼痛为患者的主要症状[1-3]。中国症状性KOA的发病比例高达8.1%,该疾病导致伤残损失寿命年(years lived with disability,YLD)高达197万人年,成为中国主要的致残性疾病之一[4]。据估计,中国60岁以上患有症状性KOA的人数高达3735万[5]。到2050年,全球KOA病例将比2020年增加74.9%达到6.42亿人[6]。KOA已成为影响我国的重大公共卫生问题,其高发病率和致残性特征凸显了规范防治的重要性。

KOA的发病机制复杂多样,涉及多种相互关联的病理过程(图1)。力学因素、炎症因素和代谢因素的复杂作用,最终导致滑膜关节的结构破坏和功能衰竭[7]。损伤相关分子模式的提出,年龄、遗传易感性、代谢综合征或创伤,以及软骨中炎症通路的识别,对KOA的防治有重大意义[8-9]。而力学因素作为KOA发病机制的重要组成部分,正受到越来越多的关注。异常的力线改变、关节负荷分布,以及肌肉力量失衡等力学因素,是可能导致KOA发生或发展的重要病因[9-11]。随着计算建模、移动传感器和机器学习方法等跨学科技术的发展,力学机制研究显示出巨大潜力,成为未来KOA理解和治疗生物力学机制突破的基础[11]。

近年来,国际骨关节炎研究学会(Osteoarthritis Research Society International,OARSI)12、欧洲抗风湿病联盟(European League Against Rheumatism, EU-

League Against Rheumatism, EU-LAR) [13]、美国风湿病学会(American College of Rheumatology, ACR) [14]、英国国家卫生与临床优化研究所(National Institute for Health and Care Excellence, NICE) [15]、中华医学会物理医学与康复学分会[3]、中国老年保健协会疼痛病学分会[16]及中华中医药学会[2]等权威机构,相继发布了系列指南,在KOA的诊断标准、治疗策略和管理流程方面发挥了重要作用。这些指南普遍强调运动治疗、体重管理等非药物干预的核心地位,为KOA的规范化管理奠定了坚实基础。然而,现有指南在力学因素的规范识别和循证依据方面存在明显不足,迫切需要制定一部聚焦力学因素的KOA

1 指南制定方法与流程

本指南的编制过程严格依据《世界卫生组织指南制订手册》[17]、《中国制订/修订临床诊疗指南的指导原则(2022版)》[18]及《制订/修订<临床诊疗指南>的基本方法及程序》[19]等标准规范。针对KOA力学因素相关的临床问题进行系统评价与证据整合时,本指南采用推荐意见分级的评估、制订及评价(grading of recommendations assessment, development and evaluation, GRADE)这一国际公认的方法框架对证据质量及推荐意见进行等级划分[20]。制定过程按照国际临床实践指南报告标准(reporting items for practice guidelines in healthcare, RIGHT)的要求进行规范化报告[21],确保指南质量的科学性与可靠性。

1.1 指南发起单位

本指南由中华医学会物理医学与康复学分会、中华医学会骨科学分会、西安医学会物理医学与康复学分会和西安交通大学附属红会医院联合发起,由兰州大学循证医学中心提供方法学支持。本指南已在国际实践指南注册平台(International Practice Guidelines Registry Platform,IPGRP)完成双语注册(注册号:PREPARE-2024CN194)。

1.2指南编制团队

指南编制团队由指导委员会、共识专家组、指南秘书组、指南证据组和外审专家组共同组成。

1.2.1指导委员会:由在指南制定方面有丰富经验的临床医生和方法学专家构成。负责指南顶层设计、主题和范围确定、专家团队组建与利益管理、方法学培训和质控,以及推荐意见和指南全文的审核批准。

1.2.2 共识专家组:由骨科、关节科、康复医学科、运动医学科、疼痛科等多个学科专家组成。负责明确人群、干预措施、对照和结局(Population, Intervention, Comparison, and Outcome, PICO)问题、结局指标优先级排序、指导证据评价、达成推荐意见共识,以及撰写指南初稿。

1.2.3指南秘书组:由具备循证医学和骨科临床背景的研究人员构成。负责调研确定临床PICO问题、起草指南编写计划、记录指南制定过程及协调相关事务。

1.2.4 指南证据组:由经过循证医学培训的医生、治疗师及研究生组成。负责文献检索、证据分级、证据总结报告编写及协助处理证据相关问题。

1.2.5 外审专家组:由未直接参与本指南制定的相关领域专家组成。其主要职责是对形成的推荐意见进行独立审核,并提出修改建议。

1.3 指南应用范围

本指南的使用人群为康复医学科、骨科、运动医学科、风湿免疫科、疼痛科、全科医学科等参与KOA预防和早期干预的临床医师、康复治疗师、护士及相关专业人员。指南推荐意见的目标人群是20岁及以上的成年人。

1.4利益声明和基金资助

所有工作组成员在参与前填写利益冲突声明表,并在各阶段及时更新。存在轻度利益冲突者可参与讨论但不得投票;存在严重利益冲突者回避全程参与。经评估,所有参与成员均无利益冲突并同意发表。本指南接受陕西省卫生健康委员会创新平台基金资助(No.2024PT-13),资助资金主要用于专家咨询费、文献检索费、会议组织费和指南撰写相关费用。指南制定和推荐意见的形成未受到资助影响。资助方未参与临床问题的确定、证据评价、推荐意见的制定及指南撰写的任何环节。

1.5关键临床问题的确定

指南秘书组成员通过文献回顾和专家咨询系统性收集相关临床问题,针对国内外KOA指南及高质量系统评价进行分析,并制作调查问卷收集临床专家最关心的核心问题。秘书组对收集的问题进行去重、合并和拆解,按照PICO原则形成初始临床问题列表。邀请共识专家填写德尔菲问卷,按照GRADE工作组建议对临床问题重要性进行评估打分,共发出39份问卷,应答率100%。基于德尔菲调查结果确定问题的重要性排序并结合共识专家意见,共确定12个关键临床问题。

1.6证据检索与质量评价

依据最终确定的关键临床问题,按照PICO原则制定检索式,全面检索中国知网、万方数据库、中国生物医学文献服务系统、PubMed、Embase、Cochrane Library、Web of Science、美国国立指南库(National Guideline Clearing House, NGC)、指南国际网络(Guidelines International Network, GIN)和英国国家卫生与保健研究所(National Institute for Health and Care Ex-

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cellence, NICE)等中英文数据库。检索词包括膝骨关节炎(Knee osteoarthritis)、生物力学(Biomechanics)等相关中英文术语,并通过逻辑运算符进行组合。

纳入标准:①KOA患者、KOA高危人群或一般人群;②直接或间接影响KOA力学因素的防治措施;③不限定结局指标;④临床指南、系统评价/Meta分析、随机对照试验或观察性研究。排除标准:①炎症性关节炎患者;②干预措施与力学因素无关;③重复发表文献、研究计划书、会议摘要、病例报告。采用系统评价评估工具第2版(A Measurement Tool to Assess systematic Reviews, version 2,AMSTAR-2)评估系统评价和Meta分析[22],Cochrane偏倚风险评估工具(Risk of Bias, RoB)评价随机对照试验[23],纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Otta-wa Scale, NOS)评估观察性研究[24]。证据纳入遵循证据等级原则,优先采纳AMSTAR-2评分显示高质量的系统评价与Meta分析,其次为高质量随机对照试验,最后考虑观察性研究。采用GRADE方法进行证据质量分级,综合考虑偏倚风险、不精确性、不一致性、间接性、发表偏倚等降级因素和大效应量、剂量反应关系、混杂因素等升级因素,将证据质量分为高、中、低、极低4个等级。

1.7 推荐意见的形成

依据现有的最佳证据,在充分考虑了利弊权衡、患者偏好和价值观、可及性、公平性、可接受性和经济学等因素后,按照推荐意见、推荐原理和证据总结的格式撰写最终的推荐意见,并使用GRADE方法进行证据质量和推荐强度的分级(表1)。通过2轮改良的德尔菲方法调查就推荐意见达成共识[25]。共发出39份问卷,填写率为72.5%,所有推荐意见均在第一轮调查时达成共识。本指南最终形成12个关键临床问题和44条推荐意见(表2-3)。

1.8 指南的撰写、外审、发布、传播与更新

共识专家组基于最终的推荐意见,撰写指南的初稿并送外审专家评价,使用指南研究与评价(Appraisal of Guidelines for Research and Evaluation II,AGREE II)工具评估本指南的质量[26]。基于外审专家的建议,遵循RIGHT标准完成指南的终稿。指南发布后将通过学术会议、网络平台等方式进行解读,促进指南的规范化应用。计划3-5年视更新的循证医学证据情况对本指南进行更新。

2 力学因素、评估与治疗

2.1下肢力线

临床问题1:是否推荐下肢力线异常作为KOA发生发展的力学性因素?有哪些方法可以对下肢力线异常进行评估和治疗?

推荐意见1.1:建议将冠状位下肢力学对线异常作为KOA发生发展的力学性因素。(2C)

推荐原理:在冠状面上,通过股骨头中心、膝关节中心/胫骨平台中心、踝关节中心的下肢力线,正常情况下近似成一直线。下肢力线异常导致膝关节负荷分布不均,内侧或外侧间室压力显著增加,加速关节软骨退变及软骨下骨硬化下肢力线异常导致膝关节负荷分布不均,内侧或外侧间室压力显著增加,加速关节软骨退变及软骨下骨硬化[27]。胫股关节的解剖角度是评估下肢力线的重要指标,该角度异常(如内翻或外翻)与KOA的发生发展密切相关[28]。

证据总结:内翻对线(OR=1.49,95% CI 1.06-2.10)与KOA风险相关,并显著增加内侧间室KOA进展风险(OR=3.59,

2.2 肥胖

临床问题2:是否推荐肥胖作为KOA发生发展的力学性因素?有哪些方法可以对肥胖进行评估和治疗?

推荐意见2.1:推荐将肥胖作为导致KOA发生发展的力学性因素。(1B)

推荐原理:肥胖通过多重生物力学机制促进膝骨性关节炎的发生发展。体重过量直接增加膝关节承受的机械负荷,使软骨遭受更高接触应力。肥胖还改变下肢肌肉活动和韧带受力分布,导致关节内应力分布不均,加速了软骨损伤[55]。年龄相关性肥胖常伴随肌肉质量减少和脂肪浸润,削弱对膝关节的稳定支持,破坏关节力学平衡[56]。这些力学因素与肥胖导致的全身性炎症协同作用,共同促进膝骨性关节炎的发生和进展[57]。

证据总结:一项大规模 meta分析发现,肥胖显著增加KOA风险(OR=4.55,95%CI:2.90-7.13)[58]。另一项meta分析也同样证实,BMI≥24是KOA的显著危险因素(OR=1.30,95%CI:1.09-1.56)[59]。

推荐意见2.2:推荐使用BMI评估肥胖。(1B)

推荐原理:BMI作为评估KOA患者肥胖状况的指标,具有操作简便、成本低廉、标准统一、应用广泛等优点。它不仅支持临床决策和个体化治疗,还有助于公共卫生策略的制定和实施[60]。

证据总结:BMI是当前评估成人肥胖症分类的通用标准[61]。亚洲人群肥胖症严重程度分级为:BMI≥28.0且<32.5(轻度)、≥32.5且<37.5(中度)、≥37.5且<50.0(重度)、≥50.0(极重度)[60,62]。meta分析显示BMI与KOA风险呈显著非线性正相关[63];随着BMI增加5,KOA的风险增加了35%(RR=1.35,95%CI:1.18-1.53)[58]。既往的研究也证实,BMI与KOA风险呈显著正相关(RR=1.35,95%CI:1.21-1.51)[64]。

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推荐意见2.3:推荐肥胖患者采用营养(饮食)、运动联合行为心理疗法作为减重的全程基础管理。(1B)

推荐原理:营养治疗通过个体化饮食方案建立能量负平衡;主动运动干预在风险评估基础上制定安全渐进式运动处方,同时强化关节周围肌肉;行为心理干预纠正病理性饮食行为和负面情绪认知[61]。三维度综合干预协同作用,不仅有效减轻体重减少关节负荷,还能改善代谢炎症状态和疼痛认知,从而延缓KOA的发生和进展。

证据总结:推荐采用营养、运动联合行为心理疗法作为肥胖患者的全程基础管理[61]。中华医学会内分泌学分会的指南也建议,饮食、运动联合行为心理疗法应贯穿长期体重管理的始终[65]。网状Meta分析显示,心理、饮食联合运动疗法在减轻KOA患者体重(WMD=-11.2,95%CI: -16.0--6.5)、改善疼痛(SMD=-2.2,95%CI: -4.1--0.21)和身体功能(SMD=-15.8,95%CI: -22.2--9.3)方面相比其他疗法显著[66]。饮食联合运动疗法能够适度减轻KOA患者疼痛(SMD=0.37,95%CI: 0.69-0.04),并提高KOA患者身体功能(SMD=0.32,95%CI: 0.56-0.08)[67]。基于这些证据,我们提出以下具体建议。

对于肥胖人群:①制定个体化营养方案,可选择限能量饮食、高蛋白饮食、轻断食模式或低碳水化合物饮食;②设计安全的渐进式运动处方,结合力量抗阻训练和有氧耐力训练;③实施心理干预,包括认知行为疗法、情感支持和互助团体支持,提高长期依从性。

对于肥胖KOA患者:①优先实施心理干预,解决疼痛恐惧、提高自我效能感;②采用饮食干预,强调抗炎食物选择和适度减重;③进行适当运动干预,增强关节周围肌肉支持;④根据个体差异(年龄、肥胖程度、并发症、饮食习惯)制定个性化综合干预策略。

2.3 职业暴露

临床问题3:职业相关的力学性因素是否会增加KOA的发生风险?对于高风险职业群体,有哪些可行的预防策略或干预措施?

推荐意见3.1:建议将职业相关的力学性因素纳入KOA风险评估的重要组成部分,其中:①对于长期站立和一般屈膝活动的农业、林业和渔业工作、地板工人、瓦匠、木匠、全职家庭主妇或保姆以及冰球、摔跤、职业足球运动员等高风险职业人群应予以关注(2B);②推荐职业中的蹲姿、跪姿等膝关节屈曲负重任务为KOA发生的力学性因素,应在风险评估和预防策略制定中予以重点考虑。(1A)

推荐原理:特定职业活动增加膝关节负重,提高KOA发生风险,如农业、林业和渔业工作、地板工人、瓦匠、木匠、全职家庭主妇或保姆[68]。不合理的工作姿势和活动模式可显著增加KOA的发病风险[69]。每周工作中举重/搬运4.5kg达10次以上或负重超过10kg/周会显著增加男性和女性罹患KOA的风险;女性在职业活动中每天站立超过2h也会使KOA风险明显上升[70]。特定职业运动员群体风险尤为显著。冰球运动员涉及关节高强度冲击和不良生物力学负荷,运动中频繁出现膝关节内翻情况,导致力线偏移和异常承重;摔跤运动员通常BMI较高,同时长期进行大重量训练,这种组合显著增加了KOA的发生风险[71]。职业足球运动员因频繁进行高强度的快速转向、侧向移动、射门动作以及反复的加速与突然制动,使膝关节承受超常应力,导致KOA发生率明显升高[72]。

证据总结:大规模Meta分析(n=951,345)表明职业相关因素与KOA发病存在显著关联(OR=1.52,95%CI:1.37—1.69)[68]。暴露于职业人体工程学危险因素会明显增加KOA风险(OR=2.20,95%CI:1.42—3.40)[69]。举重/搬运运动与KOA存在显著相关性(OR=2.14,95%CI:1.46—3.98);蹲、跪等屈膝活动与KOA之间的关联最为显著(OR=1.21,95%CI:1.10—1.33);长时间站立任务也与KOA发展显示明确关联(OR=1.22,95%CI:1.02—1.46)[70]。冰球运动员(OR=1.52,95%CI:1.18—1.96)和摔跤运动员(OR=2.22,95%CI:1.59—3.11)KOA发生风险显著增加[71]。Meta分析证实职业足球运动员与KOA之间的强相关性(OR=2.25,95%CI:1.41—3.61),且在排除膝关节重大创伤人群的分析中,这种关联仍然显著(OR=2.81,95%CI:1.25—6.23)[72]。

推荐意见3.2:建议采取专业指导下的运动训练、体重管理和间歇性负荷工作等综合预防措施,以降低高风险职业人群KOA的发生率。(2B)

推荐原理:加强肌肉以稳定膝关节是KOA保守治疗的核心策略,无论是专业指导下的家庭训练还是医院康复训练,都能有效减轻膝关节的不适症状[73]。丹麦“骨关节炎美好生活”(GLA™)项目发现,定期进行锻炼能显著提高工作参与度,将一年内膝关节疼痛相关的病假率从24%降低至15%[74]。在工作场所中监测BMI尤为重要,尤其对于高体力要求的职业人群,若BMI过高应及时采取相应干预措施,以降低KOA的发病风险[75]。长时间负重屈曲膝关节会导致髌骨软骨和胫骨软骨的实质性损伤,虽然软骨具有形变恢复能力,但当负荷和持续时间超过一定阈值时,恢复功能将受限[76]。针对运动员群体可以采取一些预防KOA的措施,如足球及类似项目相关运动员,建议将FIFA 11+综合训练方案纳入日常训练体系[72]。

中国康复医学杂志

2026年,第41卷,第5期

证据总结:专业指导下进行的运动训练能有效减轻膝关节疼痛(OR=0.98,95% CI:0.74-1.22)、关节僵硬(OR=1.30,95% CI:0.99-1.62)和身体功能障碍(OR=0.82,95% CI:0.61-1.04)等症状;在指导下的家庭训练在减轻膝关节疼痛(OR=0.52,95% CI:0.17-0.87)、关节僵硬(OR=0.61,95% CI:0.20-1.01)和身体功能障碍(OR=0.62,95% CI:0.34-0.91)也同样有效[73]。在高体力要求工作环境中监测BMI,可以显著降低职业性KOA的发生率(OR=15%,95% CI:12%-18%)[75]。通过采用间歇性负荷方式进行运动和工作,可使KOA的发生率降低(OR=5.1%,95% CI:3.7%-6.5%)[76]。关于足球运动员群体,FIFA 11+作为一个包含跑步、拉伸和强化练习的20min训练方案,能有效预防足球运动员KOA的发生(OR=0.75,95% CI:0.57-0.98)[72]。

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