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目前关于膝关节骨性关节炎(KOA)发病机制的研究,研究对象通常样本量较少并且涉及膝关节OA病情分级的各个阶段(由早期表现至重度OA不等)。另外,多数研究不分病变位于膝关节的内外侧均采用普遍的标准。本研究旨在观察不同程度膝关节内侧OA患者步行时下肢各主要关节的生物力学改变。我们假设与KOA相关的步态改变与踝、髋、膝关节增加的负荷有关,并且多数力学改变发生于冠状面。实验对象选取轻度和重度KOA患者(LKOA组和MKOA组)各30名,正常对照组(CON组)30名。利用三维动作分析系统分别对各组下肢关节的运动学和运动力学变化特点进行分析研究。结果显示:LKOA组、MKOA组分别和对照组相比,时间距离指标的支撑期百分比指标有显著性差异;足跟着地时膝关节角度各组间不同;支撑末期屈髋力矩和足跟着地后膝、髋关节最大外翻力矩,LKOA组和MKOA组比CON组大,足跟着地后膝关节最大外翻力矩LKOA组大于MKOA组;支撑中期和末期膝关节内翻力矩第1峰值,MKOA组显著大于LKOA组和CON组;膝关节内翻力矩第2峰值,LKOA组明显低于CON组;髋关节内翻力矩第1、2峰值,MKOA组低于CON组;支撑末期,踝关节最大内翻力矩LKOA组和MKOA组小于CON组;下肢各关节的支撑期最大地板应力和支撑期最大做功功率比较,三组存在显著性差异。本研究结果支持研究假设。说明下肢各关节的负荷变化方式可能是患者减少重心和膝关节间内外向距离的步态代偿策略,从而在支撑期减少地板应力的力臂,并可能减少随后的膝关节内收力矩。而这种策略显然只对轻型患者有效。步态改变开始于足跟着地前,这不仅影响膝关节内外侧面的负荷分配而且也导致下肢各关节的轴向负荷增加。较快的关节应力的增加可能导致更快的现有病情的发展并引发相邻关节OA的发病。阐明了KOA患者代偿性步态变化的力学机制,同时为相关康复治疗提供了有力的依据和佐证。