不同角度股四頭肌等速肌力訓練對骨科術后康復治療療效的影響研究

劉文輝 李 瑾 李 楠 郄淑燕

骨折、韌帶損傷、骨腫瘤、關節畸形等多種骨骼疾病的主要治療手段是采取骨科手術，而骨科手術只是在短期內解決骨骼及韌帶病變，術后的康復是保證骨科手術療效的關鍵。骨科術后的合理康復鍛煉能夠提高患者的康復率和恢復效果，降低患者骨科術后的致殘率，改善其生活質量[1-3]。等速肌力訓練是近年來新興的一種肌肉訓練和評價技術，具有準確性高、安全性好等多種優點，在骨科術后的康復鍛煉中應用逐漸廣泛。本研究對不同角度的股四頭肌等速肌力訓練的康復效果進行初步觀察分析，旨在探討不同角度股四頭肌等速肌力訓練對骨科術后康復治療療效的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年12月至2017年1月于首都醫科大學附屬北京康復醫院行骨科手術和康復治療的100例骨骼疾病患者，按照患者的等速肌力訓練的角度將其分為0°～30°組(34例)、31°～60°組(32例)和61°～90°組(34例)。

(1)0°～30°組中男性17例，女性17例；年齡19～67歲，平均年齡(52.92±3.87)歲；患肢右側19例，左側15例；股骨粗隆間骨折10例，股骨頸骨折5例，脛腓骨骨折5例，前交叉韌帶損傷5例，后交叉韌帶損傷3例，內外側副韌帶損傷3例，其他3例。

(2)31°～60°組中男性17例，女性15例；年齡21～72歲，平均年齡(53.18±4.05)歲；患肢右側16例，左側16例；股骨粗隆間骨折6例，股骨頸骨折5例，脛腓骨骨折3例，前交叉韌帶損傷7例，后交叉韌帶損傷4例，內外側副韌帶損傷2例，其他5例。

(3)61°～90°組中男性18例，女性16例；年齡20～74歲，平均年齡(52.94±5.31)歲；患肢右側20例，左側14例；股骨粗隆間骨折9例，股骨頸骨折6例，脛腓骨骨折4例，前交叉韌帶損傷5例，后交叉韌帶損傷3例，內外側副韌帶損傷4例，其他3例。

三組患者骨折類型及韌帶損傷類型及一般資料比較無差異，具有可比性。本研究經醫院倫理委員會批準，所有研究對象均理解研究內容和目的，并簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①接受骨科手術且無手術禁忌癥的患者；②能夠按時進行康復訓練的患者；③同意加入研究的患者。

(2)排除標準：①孕婦；②合并類風濕性疾病的患者；③不能理解康復方法且依從性差的患者。

1.3 儀器與材料

BIODEX Sytem4 S4型等速肌力測試訓練系統(美國Biodex Medical Systems公司)；Footscan型D3D足底壓力步態測試系統(比利時Footscan公司)。

1.4 康復治療方法

(1)一般康復治療。①患者在仰臥位下進行股四頭肌和腘繩肌的等長收縮訓練，髖關節和踝關節進行主動收縮訓練，持續20 min/次，2次/d；②根據患者的耐受程度增加屈伸訓練強度；③應用功率自行車訓練，增加患肢的功能，配合踝泵運動、臀肌等長收縮訓練，酌情給與冰袋冰敷，超短波、磁振熱治療儀治療，緩解疼痛，消除炎癥；③隨著患者康復的進行，強化前一階段的訓練程度，增加適應性站立練習、直腿抬高練習等，并開始對股四頭肌、腘繩肌和周圍肌肉進行部分抗阻訓練，提高下肢肌肉力量，為恢復下肢功能奠定基礎。

(2)等速肌力訓練。患者進行不同角度的股四頭肌等速肌力訓練。訓練前根據患者自身情況調整訓練儀的高度、靠背傾斜度等，使患者膝關節屈伸運動的軸線與儀器的激光線重合，固定髖部和股骨下端。選擇不同角度0°～30°、31°～60°及61°～90°進行股四頭肌的等速肌力訓練。1次/d，每次4～6組，每組10次，每組間休息3 min，隨著患者的康復增加訓練強度。

1.5 測試方法

(1)肌力測試。采用BIODEX Sytem4等速肌力測試訓練系統，分別測量患者股四頭肌肌力和腘繩肌肌力、脛前肌及小腿三頭肌肌力。患者進行5 min熱身活動后坐在測試椅上，角度調整為90°，膝關節的軸心和儀器動力臂軸一致，測試速度為60o/s。

(2)步態分析。采用Footscan與D3D系統在患者膝關節和小腿上安置感應器，患者在跑步機上按照自然和習慣姿勢及速度步行，由計算機自動收集患者的步態數據，包括運動的對稱性和協調性、骨盆的運動、肩關節、髖關節、膝關節及踝關節等關節的情況等多個方面的參數。

1.6 觀察與評價指標

(1)測定三組患者股四頭肌肌力和腘繩肌、脛前肌及小腿三頭肌等速肌力，測定值為：①峰力矩；②總功率和平均功率；③伸屈肌單次最大做功量和力矩加速能量。

(2)評價三組患者步態參數，包括關節屈伸角度、支撐相初期、中期和末期的角度，以及擺動相初期、中期和末期的角度。

1.7 統計學方法

本研究所有數據應用SPSS 22.0軟件進行分析處理，正態分布計量資料以均數±標準差(x-±s)表示，組間比較采用單因素方差分析，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

表1 三組患者股四頭肌肌力比較(x-±s)

表2 三組患者小腿三頭肌肌力比較(x-±s)

表3 三組患者步態參數比較(°，x-±s)

2 結果

2.1 三組患者的肌力指標

(1)三組患者的股四頭肌肌力比較。31°～60°組患者的等速肌力測定指標明顯高于0°～30°組和61°～90°組患者，其差異有統計學意義(F=6.33，F=4.71，F=5.82，F=6.02，F=6.11，F=5.76，F=4.94；P＜0.05)；0°～30°組患者與61°～90°組患者的等速肌力測定7項指標比較，其差異無統計學意義(t=2.442，t=0.597，t=1.101，t=1.457，t=0.859，t=0.783，t=0.123；P＞0.05)，見表1。

(2)三組患者的小腿三頭肌肌力比較，0°～30°組患者的等速肌力測定指標明顯高于31°～60°組和61°～90°組患者，其差異有統計學意義(F=4.41，F=4.97，F=5.20，F=4.98，F=6.17，F=5.94，F=5.49；P＜0.05)；31°～60°組患者與61°～90°組患者的等速肌力測定7項指標比較，其差異無統計學意義(t=0.917，t=0.848，t=0.789，t=1.490，t=1.794，t=0.755，t=0.819；P＞0.05)，見表2。

2.2 三組患者步態參數

0°～30°組患者的步態參數優于31°～60°組和61°～90°組患者，其差異有統計學意義(F=5.18，F=4.88，F=4.76，F=5.52，F=5.06，F=6.17；P＜0.05)；31°～60°組患者與61°～90°組患者的步態6項參數比較，其差異無統計學意義(t=1.971，t=2.762，t=0.814，t=1.133，t=1.313，t=1.027；P＞0.05)，見表3。

3 討論

肌肉力量是評價康復術后肢體康復的有效指標之一，以往臨床上常采用徒手肌力檢查的方法進行評價，準確性低且不能直觀量化觀測患者肢體的肌肉力量恢復情況。等速運動是肢體順應性的肌力運動，使肢體在運動過程中不能產生加速度運動，不會因外加阻力的變化而改變運動速度[4-6]。

20世紀60年代，美國制造了第一臺等速肌力訓練儀器，隨后等速運動的研究和應用逐漸深入，而等速肌力訓練在體育運動、運動醫學以及康復醫學等各個領域中也得到了廣泛應用，并用于對各種運動損傷、外傷及手術后肌力的康復治療和評價[7-9]。

骨科手術后患者需進行長期的康復訓練，以使肌肉和關節的功能改善至恢復正常。等速肌力訓練可以采取不同角度的訓練，本研究中對骨科手術患者的股四頭肌等速肌力訓練從不同角度進行，分為0°～30°、31°～60°和61°～90°的3個角度。股四頭肌包括股直肌、股外側肌、股內側肌和股中間肌，在下肢的運動中起到重要的作用，維持髕骨關節的正常對位和穩定，保證下肢運動功能的正常[10]。在給與3個不同角度的股四頭肌等速肌力訓練后，患者的股四頭肌、腘繩肌、脛前肌及小腿三頭肌的肌力均有明顯改善。3個角度的等速肌力訓練效果不同，其中以31°～60°時的等速肌力訓練對股四頭肌、腘繩肌、脛前肌及小腿三頭肌的肌力具有更顯著的康復作用[11-12]。促進關節周圍肌肉的肌力能夠促進關節的穩定性，因此，加強肌力的訓練能夠促進關節的功能恢復。股四頭肌中的股內側肌分為股內直肌和股內斜肌兩個相對獨立的部分，股內斜肌與股骨長軸存在50°的夾角，在運動時產生的肌力與下肢的運動機械軸有大約50°～60°的夾角，能夠對將髕骨向內、向后牽拉而維持膝關節的穩定性，在膝關節屈膝31°～60°時產生的肌力最大[13-14]。因此，在31°～60°的股四頭肌等速肌力訓練時能夠獲得更好的肌力恢復效果。

部分骨折類型如股骨粗隆間骨折可以影響患者的步態。步態是指步行的姿勢，是一種神經、肌肉以及關節高度協調的復雜運動過程。步態異常能夠反映術后肌肉康復的情況，股四頭肌的收縮活動在髖關節活動的擺動相末期開始，股四頭肌肌力的異常能夠改變股骨前傾的角度，造成臀大肌的過度牽拉或松弛，患者步態可表現為膝關節繃直、軀干后仰等多種異常表現[15-17]。對患者的步態進行測量，采用步態參數進行對比分析顯示，患者在接受股四頭肌等速肌力訓練后步態均有所恢復，以31°～60°時恢復的情況最佳。骨折的復位、愈合情況，術后肌肉力量的恢復等對步態均有不同程度的影響，因此，加強股四頭肌等肌肉的等速肌力訓練對恢復患者的肌肉、關節功能具有重要意義。

本研究顯示，不同角度的股四頭肌等速肌力訓練能夠有效促進骨科手術患者的康復，其中以31°～60°范圍內的股四頭肌等速訓練效果最為顯著，值得進一步研究和應用。

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