等速肌力康復對骨關節炎全膝關節置換術患者術后下肢肌力及康復的影響

許 倩，高學軍，趙顏紅，藏 磊

0 引 言

骨關節炎屬慢性、進行性、不可逆性關節退行性疾病，以膝蓋腫脹疼痛及運動受限為主要表現，患者常伴有膝關節積液，嚴重者可發生關節畸形，生活質量顯著下降[1-2]。全膝關節置換術(total knee arthroplasty，TKA)是臨床治療骨關節炎的常用方法，但手術帶來的肌肉損傷難以避免，術后早期開展康復訓練以激活臀肌、腘繩肌、股四頭肌等肌肉，是緩解疼痛、促進膝關節功能恢復的重要環節[3]。骨關節炎TKA術后康復訓練以肌力訓練、關節活動度訓練為主，其中，肌力訓練是膝關節功能恢復的基礎，但目前臨床關于肌力訓練方法的選擇尚無統一標準。等速肌力康復訓練主要基于等速運動概念，可通過興奮神經活動、增加肌糖原和線粒體酶等機制增加肌肉快肌纖維比例，對于調節膝關節力學平衡、改善膝關節功能有著積極意義，且較傳統訓練模式而言，等速肌力訓練在促進肌肉力量快速恢復、提供反饋信息方面具有明顯優勢[4-5]。本研究采取前瞻性對照方法，就等速肌力康復訓練對骨關節炎患者TKA術后康復的影響進行了探究，旨在明確其臨床價值，為患者術后康復方案的選擇提供客觀依據。

1 資料與方法

1.1一般資料自2018年3月-2020年3月我院收治的骨關節炎患者中進行篩選，選取標準：①明確骨關節炎診斷，于我院接受單側或雙側TKA治療；②術后影像學檢查示假體位置良好，體格檢查示膝關節伸直受限<5°，關節活動范圍≥100°；③了解研究內容且自愿參與本研究。排除標準：①既往有膝關節手術史或下肢骨折病史；②合并心、肺、肝、腎等器官嚴重病變；③合并膝關節其他病變；④合并認知功能障礙或神經系統疾病。共選取符合條件的患者80例，使用隨機數字表法對患者按1～80進行編號，將編號為奇數者納入等速肌力組，編號為偶數者納入常規訓練組，每組各40例。常規訓練組患肢62肢，等速肌力組患肢63肢。2組患者基線臨床資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。本研究經我院醫學倫理委員會審核通過(批準號：XG17H25)，并獲得患者書面知情同意。

表1 入組骨關節炎全膝關節置換術患者基線臨床資料比較

1.2 訓練方案2組均接受TKA治療，手術均由同組醫師完成，術中假體選擇NexGen LPS Flex假體(美國Zimmer公司)。術后均予彈力繃帶加壓包扎患肢，局部冰敷24 h，同時給予硬膜外自控鎮痛24～48 h，鎮痛泵應用結束后予以塞來昔布、氨酚雙氫可待因口服鎮痛。患者麻醉清醒后即予踝部屈伸、股四頭肌靜力練習，術后1 d開始行關節被動活動，每次1 h，每日2次。待引流管拔除后即可要求患者在支具輔助下行床邊行走，循序漸進，逐漸延長行走距離。術后3 d起，根據患者耐受情況適當開展主被動屈膝練習，每日3次，每次5 min。患者術后康復訓練持續3個月。在上述常規訓練方案的基礎上，等速肌力組接受基于等速運動概念的等速肌力康復訓練，使用Isomed 2000型等速肌力訓練系統，行股四頭肌向心收縮鍛煉。參照等速肌力訓練系統說明書，先行等速肌力測試，測試速度分別為60°/s、90°/s、120°/s、150°/s，單側手術者，先行健側測試，雙側手術者，先行慣用側測試；囑患者保持坐位，保持髖部與軀干角度110°，將關節軸心設定為股骨外髁、正對動力臂軸心，固定腰腿部、胸部等可產生代償的部位，先行慢速，而后行快速肌力測試。測試前，囑患者行3次亞極量膝關節屈伸熱身，而后以最大力量行膝關節屈伸。慢速測試：膝關節屈伸5次，每次間隔10 s；快速測試：膝關節屈伸20次，每次間隔10 s。記錄測試結果，并根據測試結果協助患者開展等速肌力康復訓練：以10°/s進行角速度行膝關節被動活動，在患者疼痛可耐受的前提下，依次行角速度150°/s、120°/s、90°/s、60°/s、90°/s、120°/s、150°/s等速肌力訓練，各速度均持續10次，各速度切換期間休息20 s。初始訓練時，每日完成1組訓練，而后根據患者耐受情況逐漸增至每日2～3組，組間休息5 min，每日等速肌力康復訓練持續≥40 min，訓練期間注意保持脛腓骨與連接桿臂平行，避免膝關節前后左右晃動。患者術后康復訓練持續時間與常規訓練組相同。

1.3 分析指標分別于干預前、干預3個月后、干預6個月后，評價2組患者關節活動度、疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale of pain，VAS)、膝關節伸屈肌肌力變化，并根據其干預3個月后Lysholm膝關節評分評價其康復效果；術后隨訪采用電話隨訪、門診隨診等形式，隨訪期間除收集患者各項指標外，重點關注其康復方案落實情況，所有患者均獲得有效隨訪，隨訪時間≥6個月，隨訪期間無脫落者，患者均嚴格按照康復方案要求執行。其中，關節活動度即患肢膝關節活動度，由同一名醫師使用量角器進行測量；VAS總分0～10分，評分越高則疼痛越嚴重(于靜息狀態下進行評價)。股四頭肌及腘繩肌肌力分析指標包括峰力矩、總功，以及單次最大做功量。Lysholm膝關節功能評分包括疼痛、不安定度、跛行等共8個項目，總分0～100分，得分越高則膝關節功能越佳；根據干預3個月后Lysholm評分結果評價患者臨床療效：優：Lysholm評分≥95分；良：評分85～<95分；可：評分65～<85分；差：評分<65分；優良率=(優+良)/總患肢數×100%。

2 結 果

2.1 關節活動度及VAS評分變化2組干預3個月后、干預6個月后患肢關節活動度較干預前上升，VAS評分較干預前下降；等速肌力組干預3個月、干預6個月后后關節活動度高于常規訓練組，其VAS評分低于后者，組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 入組骨關節炎全膝關節置換術患者關節活動度及VAS評分變化比較

2.2 膝關節伸屈肌肌力變化2組干預3個月后、干預6個月后膝關節屈肌、伸肌峰力矩、總功、單次最大做功量均較干預前升高，等速肌力組干預3個月后、干預6個月后膝關節屈肌、伸肌峰力矩、總功、單次最大做功量均高于常規訓練組同期水平，組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 入組骨關節炎全膝關節置換術患者膝關節伸屈肌肌力變化比較

2.3 Lysholm評分變化及療效評價結果2組干預3個月后、干預6個月后Lysholm評分均較干預前升高(P<0.05)，等速肌力組干預3個月后、干預6個月后Lysholm評分高于常規訓練組同期水平，組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。等速肌力組干預3個月后膝關節功能優良率為73.02%(46/63)，高于常規訓練組的46.77%(29/62)，組間比較差異有統計學意義(P<0.01)。見表5。

表4 入組骨關節炎全膝關節置換術患者Lysholm評分變化比較分)

表5 入組骨關節炎全膝關節置換術患者干預3個月后膝關節功能優良率比較[n(%)]

2.4 并發癥2組隨訪期間均未見康復訓練相關并發癥發生。

3 討 論

骨關節炎常累及膝關節周圍韌帶等組織結構，患者以股四頭肌、腘繩肌肌力顯著下降，以及膝關節穩定性下降、關節生物力學紊亂為主要病理生理改變，因此，在骨關節炎TKA術后的康復訓練過程中，有效恢復下肢肌力是恢復關節穩定性、改善患者運動功能的關鍵環節[6]。

根據肌肉收縮方式的不同，肌力訓練可分為等速肌力訓練、等長肌力訓練、等張肌力訓練三種類型，等速肌力訓練的優勢在于，不僅能夠實現肌肉的等長、等張訓練，還可促使關節釋放最大收縮力量，且具有安全性高、準確性佳、可行性強的特點。既往研究發現，根據肌纖維組織收縮反應的時間，肌肉纖維可分為快肌纖維、慢肌纖維兩種類型，以骨關節炎為代表的慢性炎癥性疾病常導致快肌纖維(Ⅱ型肌纖維)廢用性萎縮，是導致相關臨床癥狀的主要原因[7]。亦有學者發現，與肌肉爆發活動有關的Ⅱ型肌纖維可通過低速度訓練募集[8]，而等速運動又稱持續勻速運動，能夠滿足Ⅱ型肌纖維的訓練需求，亦可在一定程度上訓練肌肉爆發力，從而提高快肌纖維(Ⅰ型肌纖維)的功能[9-10]。

在本研究中，等速肌力組TKA術后在常規訓練方案的基礎上，接受等速肌力康復訓練，通過為期3個月的訓練，患者關節活動度顯著改善、VAS評分明顯下降，且其變化幅度均優于常規訓練組，說明等速肌力康復對于促進關節活動度、降低膝關節疼痛的益處更為顯著，其優勢在于：①等速肌力康復能夠加強膝關節屈伸肌肌力、調節膝關節力學平衡，改變“肌力下降-疼痛-關節穩定性下降-肌肉廢用性萎縮”的惡性循環，從而促進關節功能恢復、改善疼痛[11-12]。②與傳統康復訓練相比，等速肌力訓練在整個訓練過程中，均可保證肌肉承受的阻力處于最高值，對于提高訓練效率、促使主動肌與拮抗肌同時參與訓練有著重要意義，且當患者肌力不足、疼痛或肌肉疲勞時，等速肌力訓練能夠適當降低阻力，并調整關節活動范圍、運動角速度，保證訓練的安全性。③等速肌力訓練可以根據個體需要，于訓練早期提供瞬時順應性阻力，有利于患者肌肉力量恢復，同時，訓練互相拮抗的肌群做全幅度或短弧度的關節向心、離心收縮練習，能夠實現患者日常生活所需功能的恢復，此外，等速訓練可提供準確的反饋信息，對于指導訓練計劃的調整亦有著積極意義。本研究結果示，等速肌力組干預3個月后膝關節屈肌、伸肌峰力矩、總功、單次最大做功量均高于常規訓練組同期水平，印證了上述結論。

除下肢肌力的恢復外，膝關節穩定性的改善也是保證膝關節功能恢復的重要環節，膝關節穩定性的保持不僅僅借助周圍肌肉、皮膚、韌帶等結構，也在于關節囊、半月板、關節軟骨等被動穩定結構功能的恢復[13]。等速肌力康復通過將關節限定在某一范圍內運動，使關節在整個活動的任何一點均承受最大阻力、產生最大張力，不僅能夠增強肌力，還可恢復膝關節穩定性，從而達到理想的訓練效果[14-15]。此外，有研究顯示，等速肌力康復對于增強肌力、平衡肌肉力量，以及減弱關節負荷、增加關節穩定性均有著積極作用，對于預防骨關節炎復發及進展也有著重要意義[16-18]。得益于上述優勢，等速肌力組干預3個月后膝關節功能Lysholm評分較常規訓練組改善更為明顯，且膝關節功能優良率達到了73.02%，印證了這一康復方案確切的效果。本研究的局限性在于隨訪時間僅為6個月，未能明確等速肌力康復對患者遠期康復的影響，但既往文獻均將短期隨訪時間設定為3～6個月，故本研究能夠明確等速肌力康復對患者短期預后的影響，針對遠期康復質量變化，將在以后的研究中進一步延長隨訪時間以明確上述內容。

綜上所述，在常規訓練方案的基礎上，聯合等速肌力康復能夠促進骨關節炎患者TKA術后關節活動度、疼痛的改善，有助于下肢肌力的提高與膝關節功能的恢復，值得臨床推廣應用。