每四位40岁以上成年人中就有一位饱受疼痛性骨关节炎的困扰，这种疾病会使日常活动变得困难，并且是导致成年人残疾的主要原因之一。该疾病会逐渐磨损缓冲关节的软骨。一旦发生这种损伤，目前医生无法使其逆转。治疗通常侧重于缓解疼痛，当症状变得严重时，关节置换成为一种选择。
犹他大学（University of Utah）、纽约大学（New York University）和斯坦福大学（Stanford University）研究人员进行的一项临床试验指出了另一种可能性：改变一个人的行走方式。
脚部角度的个性化调整
在为期一年的随机对照试验中，患有膝骨关节炎的人接受了训练，要求他们在行走时对脚部角度进行微小的个性化调整。结果令人瞩目。接受真实步态再训练的参与者报告称，他们的疼痛缓解程度与药物相当，而MRI扫描显示，与安慰剂组相比，他们的膝关节软骨退化程度更低。
这项发表在《柳叶刀·风湿病学》（The Lancet Rheumatology）上的研究由犹他大学约翰和玛西娅·普莱斯工程学院（John and Marcia Price College of Engineering）的Scott Uhlrich共同领导。研究人员表示，这是首个证明生物力学干预可以帮助治疗骨关节炎症状并可能减缓关节损伤的安慰剂对照研究。
"我们已经知道，对于骨关节炎患者来说，膝关节承受的负荷越大，病情进展越快，而改变脚部角度可以减轻膝关节负荷，"机械工程助理教授Uhlrich说道。"因此，生物力学干预的想法并不新鲜，但还没有随机、安慰剂对照研究来证明它们是有效的。"
为何治疗必须个性化定制
该研究聚焦于膝关节内侧间室（medial compartment）患有轻度至中度骨关节炎的人群，内侧间室是关节的内侧部分。该区域通常比外侧承受更多的重量，使其成为膝骨关节炎的常见发病部位。
但有一个关键挑战：最佳行走调整方式对每个人来说并不相同。有些人通过将脚趾稍微向内转来减轻膝关节负荷。另一些人则从将脚趾向外转中获益更多。对某些人来说，错误的调整可能无法提供帮助，甚至会增加膝关节疼痛部位的压力。
"先前的试验对所有个体都采用了相同的干预措施，导致一些个体未能减轻甚至增加了关节负荷，"Uhlrich说道。"我们采用个性化方法选择每个人的新的行走模式，这改善了个体能够减轻膝关节负荷的程度，并可能促成了我们在疼痛和软骨方面看到的积极效果。"
随着相关研究继续表明脚部角度变化对膝关节力量的影响因人而异、因关节而异、因行走模式而异，这一点变得更加重要。例如，2024年发表在《生物工程学》（Bioengineering）上的一项研究发现，脚部向内和向外旋转会影响膝关节负荷的不同峰值，同时在所研究的群体中不会显著增加踝关节力矩。其他研究还表明，脚部行进角度可以在实验室外通过可穿戴传感器进行测量，这支持了未来版本的这种方法在现实生活中更容易实施的观点。
试验如何进行
在前两次就诊期间，参与者接受了基线MRI检查，并在压力敏感跑步机上行走，同时动作捕捉相机测量他们的步态力学。研究人员利用这些数据确定每个人是向内转脚趾还是向外转脚趾会获益更多，以及5°还是10°的调整效果最佳。
这种筛选还识别出那些不太可能获益的人，因为测试的脚部角度变化均未减轻他们膝关节的负荷。这些参与者被排除在试验之外。研究人员指出，在早期研究中包括这类人可能有助于解释为什么之前关于疼痛的结果不够明确。
在登记的68名参与者中，一半被分配到真实的步态再训练组。另一半接受了旨在控制安慰剂效应的假治疗。在假治疗组中，参与者被分配的脚部角度与他们的自然行走模式相匹配。在干预组中，每位参与者都接受了能最大程度减轻膝关节负荷的脚部角度调整。
训练新的行走模式
两组参与者每周返回实验室进行六次训练。在这些训练中，参与者在跑步机上行走，同时在小腿上佩戴提供振动反馈的设备。振动帮助他们在行走时保持指定的脚部角度。
六周训练期结束后，鼓励参与者每天至少练习这种行走模式20分钟。目标是让这种运动变得自动化。后续访问显示，平均而言，参与者保持在规定的脚部角度误差一度以内。
一年后，参与者报告了他们的膝关节疼痛水平，并接受了第二次MRI检查，以便研究人员测量软骨健康的改变。
"与安慰剂组相比，报告的疼痛减轻程度介于非处方药（如布洛芬）和麻醉剂（如奥施康定）的预期效果之间，"Uhlrich说道。"通过MRI检查，我们还发现干预组中软骨健康标志物的退化速度更慢，这非常令人兴奋。"
弥补长期治疗缺口的无药物选择
对一些参与者来说，这种方法最吸引人的部分是它不需要药物、手术、支架或整天佩戴的设备。一位参与者表示："我不必服用药物或佩戴设备……它现在已成为我身体的一部分，将伴随我的余生，所以我对此感到非常兴奋。"
这种长期依从性可能是该干预措施的最大优势之一。许多人在成为关节置换候选者之前数十年就已患上骨关节炎。在此期间，他们可能严重依赖止痛药物和其他症状管理策略。
"特别是对于30多岁、40多岁或50多岁的人，骨关节炎可能意味着在推荐进行关节置换之前需要数十年的疼痛管理，"Uhlrich说道。"这种干预措施可以帮助填补这一巨大的治疗缺口。"
2026年在《骨关节炎与软骨》（Osteoarthritis and Cartilage）上发表的一篇会议摘要也强调了人们对脚部行进角度再训练的安慰剂对照试验的持续兴趣，这表明研究人员仍在努力确定哪些步态策略最适合哪些人群。然而，这一领域仍在积极研究中，《柳叶刀·风湿病学》2025年的这项试验仍然是个性化方法最有力的临床证明之一。
为何患者不应自行尝试
尽管这些发现很有希望，但研究人员强调，这不是一个简单的"脚趾向内转"或"脚趾向外转"的建议。其益处取决于仔细的测量和个性化定制。对某些人来说，错误的调整可能会增加膝关节的压力，而不是减轻它。
这就是为什么在临床广泛应用之前，该过程仍需要简化。用于规定每个人行走变化的动作捕捉系统既昂贵又耗时。研究团队设想了一个未来版本，可以通过物理治疗来实施，再训练可以在正常行走过程中进行，而不仅限于在实验室内。
"我们和其他人已经开发出技术，可以使用移动传感器（如智能手机视频和'智能鞋'）在临床环境中对这种干预进行个性化定制和实施，"Uhlrich说道。在该干预措施可以广泛提供给公众之前，还需要进行更多关于这种方法的未来研究。
该研究题为"内侧间室膝骨关节炎的个性化步态再训练：一项随机对照试验"，发表在《柳叶刀·风湿病学》上。共同主要作者是纽约大学（NYU）放射科的Valentina Mazzoli和斯坦福大学（Stanford）人类表现实验室（Human Performance Lab）的Julie Kolesar。合著者包括来自斯坦福大学和帕洛阿尔托退伍军人医疗中心（VA Palo Alto Medical Center）的Amy Silder、Andrea Finlay、Feliks Kogan、Garry Gold、Scott Delp和Gary Beaupre。该研究得到了退伍军人事务部、国立卫生研究院和国家科学基金会的联邦研究资助。
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