前交叉韌帶重建術后康復研究進展

王 彬，李穎智，劉曉寧，董曉明，張 偉*

(1.中山大學第五醫院 骨科，廣東 珠海519000；2.吉林大學第二醫院 骨科中心，吉林 長春130041)

前交叉韌帶( ACL)對維持膝關節的穩定性有重要作用，能限制脛骨前移，限制膝關節旋轉和內外翻運動及本體感覺功能。ACL損傷可造成膝關節穩定性缺失，并繼發關節內其他結構損傷、關節退變及另一側膝關節損傷。據統計，初次ACL重建手術的成功率達90%以上，75%-90%的患者可恢復損傷前的運動水平，被認為是最有效的治療方法。因此無論新鮮或者陳舊的ACL損傷，只要患者有恢復傷前運動水平的愿望、年齡適當、側方穩定性良好，均應行關節鏡下ACL重建手術治療。隨著關節鏡下ACL重建技術和相關器械的不斷發展，現已成為運動醫學中最為常用的術式之一。ACL重建后，移植物需要經歷一系列的生理和病理改變，最終形成新的韌帶組織，因此必須有良好的康復指導，以避免膝關節活動度下降、疼痛復發、移植物或者固定物失效、深靜脈血栓、非特異性滑膜炎等并發癥。通過科學合理的康復訓練在盡可能短的時間內，同時恢復患者的正常生活和受傷前的運動功能水平。近年來針對ACL重建術后康復的相關研究成果顯著，目前雖然有很多康復方案，但何時采用何種強度、頻度的何種康復鍛煉仍然存在一定的爭議。同時鑒于國內康復醫療資源相對匱乏，尋求一種簡單、易于掌握、依從性好、療效確切的康復方案十分必要。

1 ACL損傷機制

近年來我國體育事業和醫學診斷技術的發展，ACL損傷的發生率逐年上升。據統計美國ACL損傷的發病率為1/3000[1]，主要原因是運動損傷，約占70%以上，這是因為運動中ACL的負荷增加、參與體育運動的人數增加、缺乏專業技術指導及高風險體育項目的普及等，這其中約78%為非接觸性運動損傷[2]。文獻報道，女性ACL損傷的發生率較男性高[3]，有多種假說可對其進行解釋，主要包括激素差異[4]、Q角、髁間窩寬度、骨盆、股骨的生理特點等內在因素和肌肉力量[5,6]、跳躍和著地的特征等外在因素。ACL的損傷并非由單一損傷機制引起的，而是有多重損傷機制。大致可分為膝關節屈曲內翻內旋位、膝關節屈曲外翻外旋位、膝關節過伸位時受到外力的作用。在非運動性損傷中，主要原因是生活意外、交通事故。ACL表面的滑膜血管網是由膝中動脈和膝下動脈的終末分支構成，韌帶內亦有與滑膜血管網相吻合的血管網進行營養。ACL的近端血運較遠側端好，同時ACL的上下止點部位沒有發現血管通過。股骨-ACL-脛骨復合體的極限張力載荷為(2020±264)N，剛度為240 N/mm，能承受約20%的應變，超過該值后可發生斷裂，滑膜血運受到損傷，無法自行愈合，不能通過保守治療重新恢復功能。

2 ACL損傷的診斷和治療

臨床上對ACL損傷進行診斷首要的是全面掌握患者的病史資料，包括受傷方式、最初表現、伴發癥狀、復發情況以及再損傷情況。通過體格檢查、KT-2000檢查等可對膝關節的穩定性進行評估。放射學檢查可證實診斷并且除外其他伴隨損傷，MRI以其無創性、可清楚顯示膝關節軟組織結構及骨質內部改變等優點成為臨床上必備的輔助檢查。MRI的診斷ACL損傷的敏感性為90%-98%，但是特異性小于50%，對ACL部分損傷的診斷較為困難[7]。關節鏡檢查可明確ACL的損傷情況。

隨診運動醫學的不斷發展，關節鏡下ACL重建已成為治療ACL斷裂的常規手術方式。但對理想的手術時間尚無一致的觀點。多數學者主張于損傷后1-2月之后，關節無激惹癥狀、腫脹消退、腿部肌肉控制良好、關節活動度0-90°以上時施行手術治療。有部分學者主張早期手術，以避免早期膝關節失穩導致的半月板、軟骨等繼發性損傷。關節鏡下ACL單束重建技術經過長期的發展，取得了滿意的效果[8]。 由于在控制旋轉穩定性方面存在欠缺，部分學者主張采用雙束重建技術，認為在理論上具有明顯的優點。 但目前大部分學者堅持使用ACL單束重建技術，主要是因為目前尙沒有大規模的臨床對比試驗可以證明雙束重建技術的臨床療效更加優異。

3 ACL重建術后康復

ACL重建術后的康復訓練對移植物的韌帶化過程有重要作用，同時有利于恢復患者的膝關節功能。在移植物的愈合過程中，不同的移植物對加載負荷所發生的細胞反應，移植物在骨隧道內的活動度，各種不同界面愈合的時間等方面有很顯著的區別，因此需要根據移植物的種類、固定方法和骨質條件來制定適當的康復方案。

應用股薄肌腱和半腱肌腱作為移植物進行ACL重建，對膝關節產生相對較小的影響，同時可以提供足夠的整體抗拉、抗張強度，目前廣泛應用于臨床，肌腱移植后需要經過一系列的演變過程[9]，Harnner DL等人[10]的實驗表明：早期由于移植物塑形改建后，生物力學強度部分丟失，直到術后3個月左右才出現真正意義上的愈合。影響腱骨愈合的因素主要有肌腱與骨道的相對運動、肌腱的初始固定、移植物的組織類型、骨道的位置、移植物在骨道中的應力、肌腱與骨道的接觸面積、關節液的成分、康復的過程等。目前認為肌腱在骨道內的相對運動是影響腱骨愈合導致骨道增寬的主要原因。無論采用何種移植物和固定方式，均不能完全模擬正常的 ACL止點，都仍會出現移植物在骨道內的活動，以“蹦極”和“雨刷”兩種效應為主[11]。早期科學合理的康復鍛煉，可促進移植物的塑形改建。但是過激的康復活動可使肌腱在隧道內的相對運動增加，破壞術后早期在肌腱和骨道之間形成的 Sharpey纖維，重建止點的愈合延遲，乃至骨道的改變[12-14]。Paessler HH等[15]將65例用四股半腱肌腱、股薄肌腱重建ACL的患者分為2組，分別用激進的康復程序和保守康復程序進行康復治療。結果顯示，保守康復組的患者在術后半年的X線片上，脛骨骨道的變化更小。激進康復使得移植物在骨道內微動增加、同時受更加嚴重炎癥反應、細胞因子作用，使得骨道的變化更加明顯。

各位學者對ACL重建術后的康復訓練尚未達成一致意見，主要有保守、激進、個體化等模式。隨著運動醫學和康復醫學的發展，學者們逐漸認識到要綜合各個患者的各種因素制定具體并且行之有效的訓練方法。具有代表性的保守訓練是 Yasuda等[16]提出的，主張術后第2周逐漸開始負重和關節活動的練習，康復周期為1年。按照保守的康復訓練計劃進行康復，術后膝關節穩定性均良好，但出現膝關節僵硬、關節活動度欠佳的病人較多[17,18]。具有代表性的激進訓練是Shell-bourne等[19]提出的:主張術后早期開始負重并進行關節活動度的練習，康復周期為6-9個月。其優點是:早期恢復正常活動或運動; 降低髕股關節的并發癥; 關節活動度恢復好。但術后出現韌帶松弛、韌帶斷裂、骨道改變等問題[20-22]。近年來個體化的康復訓練方法逐漸被接受，術后需要對患者的各方面因素進行綜合分析，制定更加針對性康復訓練方案，以避免保守和激進方案的弊端，更好的恢復膝關節的功能。但其需要臨床醫師對運動醫學和康復醫學相關知識有更加精確的掌握和理解。

隨著運動醫學與康復醫學的發展，學者們對ACL術后各種具體康復訓練辦法及康復方面進行了詳盡的研究，各有其優點，以下將對其進行簡單的回顧與總結，以期對ACL術后康復計劃的制定有所裨益。

ACL有許多本體感受器，發生損傷后，膝關節對于位置、運動、負重的感覺以及前庭的平衡感覺和小腦的運動協調感覺都不同程度缺失。Kennedy等[23]指出ACL本體感覺的感受器主要位于韌帶的附著點，ACL損傷后膝關節本體感覺明顯缺失[24]。Bonfim等[25]研究表明，ACL本體感覺缺損將導致膝關節對種經肌肉控制能力減弱，導致感受關節穩定性、感受正常步態、控制關節活動、校正姿勢及維持平衡的能力均有所下降，使關節發生再次損傷的機會增加。通過手術重建的方法難以恢復完整的本體感覺。臨床治療中，可以通過肌肉力量訓練，以及專業指導下的平衡性及靈活性訓練逐步恢復膝關節的本體感覺。

ACL重建術后疼痛和腫脹會伴隨整個康復期，一定程度上影響康復計劃的順利進行。通過對疼痛和腫脹產生機制的深入研究，術后鎮痛消腫的形式更加多樣化，其效果更加可靠。臨床上常用的鎮痛消腫方法有選擇性抑制COX-2受體、收肌管阻滯、加壓冷療系統、透明質酸類藥物、中醫治療等。鑒于ACL術后康復的疼痛特點，有研究表明通過應用塞來昔布選擇性抑制COX-2受體，可達到可靠的抗炎及鎮痛效果，并且不良反應少，可提高患者對康復方案的滿意度和配合程度[26]。收肌管阻滯可以良好特異性鎮痛效果，且不干擾患肢進行正常的康復訓練。Jager等[27,28]的研究中ACL重建術后應用收肌管阻滯可在術后2 h完成直腿抬高的動作，表明收肌管阻滯不會干擾患肢進行股四頭肌的相關功能訓練。加壓冷療系統有顯著的鎮痛止血作用，原理是使末梢神經對疼痛的感知減弱，同時可增加血液的粘稠度，收縮膝關節周圍血管，滲出相應減少。 何玉紅等[29]作者通過對148例膝關節術后患者的對比觀察，提出加壓冷療的方法在達到良好止痛、止血效果的同時，具有重量輕、易于固定、接觸面積大、不影響患者鍛煉等一系列的優點。加壓冷療系統對術后早期的康復訓練有顯著輔助效果，可以明顯提高患者對手術及術后康復訓練的滿意度[30]。透明質酸類藥物可保護關節軟骨、潤滑關節、改善軟骨的代謝水平，同時可抑制滑膜上的疼痛介質，以緩解疼痛。重建過程中，玻璃酸鈉隨關節液丟失。Chau等[31]的研究表明通過透明質酸類藥物，可在控制術后疼痛及腫脹方面達到更好的效果。Hempfling等[32]的相關實驗也證實透明質酸鈉的應用有利于提高術后康復的療效。透明質酸類藥物的注射屬于有創治療，應當注意嚴格的無菌操作，以避免關節感染的嚴重后果。ACL的斷裂導致膝關節腔內血液瘀滯，經絡不通，淤血長時間滯留會顯著影響關節活動度[33]。中醫理論在舒筋活血方面有其獨特的效果，其來源于對中國古代醫療經驗的總結及陰陽五行思想。王開龍等[34]的研究中通過隨機對照的方法表明，ACL重建術后常規康復配合中藥、推拿等中醫治療的方法，可使患者更好地減輕膝關節疼痛、腫脹度并改善膝關節活動度。

ACL重建術后長時間制動會導致膝關節僵硬，同時不利于關節表面軟骨的營養，而過于激進增加關節的活動度又會一定程度上影響關節的穩定性。為滿足ACL重建術后患者早期進行功能鍛煉，同時預防相關損傷的發生，有學者主張使用可調式膝關節活動支具和CPM配合術后的康復訓練。可調式膝關節活動支具可在不同的康復階段，控制膝關節活動的不同范圍，在進行康復訓練時，對患肢有支持、保護的作用。McDevitt、 Dubljanin— Raspopovic等[35,36]對病人ACL術后患者進行分組對比研究，證實了支具的有效性。目前臨床上已將可調式膝關節活動支具廣泛應用于ACL重建術后的康復訓練。黃紅拾等[37]通過動物實驗，證實ACL重建術后早期應用CPM輔助膝關節進行被動活動，有利于移植肌腱的愈合。CPM對膝關節的穩定性及移植物的生理轉變過程影響小，同時有利于疼痛的緩解、血腫的吸收、改善關節軟骨的營養、避免關節內外的粘連。

肌肉力量訓練貫穿ACL術后康復的始終，其對恢復患者術前運動水平有重要意義，主要的訓練方法有神經肌肉電刺激療法、開鏈運動與閉鏈運動、等速訓練、抗阻訓練等。神經肌肉電刺激療法是通過低頻脈沖電流促進蛋白質的合成，使肌肉收縮，防止制動造成的不同程度萎縮，以達到恢復肌肉功能的目的。臨床研究表明常規康復訓練輔以關節周圍一定程度的電刺激可加快恢復關節活動度、促進創傷修復，對肌肉酶活性也能產生積極影響，亦可提高患者等速肌力[38-40]。開鏈運動是將患肢的近端予以固定，進行遠端關節的功能訓練，可以在不負重狀態下進行。閉鏈運動是將患肢的遠端予以固定，進行近端關節的功能訓練，需在負重或部分負重狀態下進行。Beynnon等[41]提出閉鏈運動能夠促進股四頭肌和腘繩肌的共同收縮，產生相互的拮抗作用，有利于維持膝關節的穩定性，減少肌腱與骨隧道間的微動。開鏈運動可加速手術后的肌肉功能的恢復，但移植物會受到不同程度的牽張。張靜等[42]隨機對照試驗表明，ACL術后早期閉鏈運動對本體感覺和肌肉力量的恢復更有效，同時可避免術后重建韌帶的損傷。等速訓練是在相關器械的輔助下，以恒定的速度進行肢體的功能訓練，肌肉的收縮形式更加有利于移植物的生長。有研究表明等速離心訓練可刺激高級中樞，產生更加強大的肌肉收縮力，同時有利于肢體組織及功能的恢復，達到更好的康復療效[43]。抗阻訓練可使肌纖維的直徑增加，產生骨骼肌肥大。通過細胞生物學的研究顯示，抗阻訓練主要通過刺激原有的骨骼肌細胞體積和質量增加，同時刺激骨骼肌周圍的衛星細胞形成新的骨骼肌。相關研究顯示抗阻訓練的方式、頻度、強度會導致骨骼肌肥大的方式不同，因此需要合理安排康復訓練中的運動負荷，以促進骨骼肌的有效增長。

綜上所述，對于ACL單束重建術后的康復方案及方法，尚有很多爭議存在。臨床工作中應當在現有研究成果的基礎上，根據患者的自身情況，選取合適的康復訓練方案，同時根據患者反饋的信息，及時對康復方案進行調整，以提高康復療效。