關節鏡松解術聯合上肢康復訓練機器人治療肘關節僵硬

鄒文，鄒平安，熊杰，周明，范少勇，侯慧銘，龔禮，胡梁深

(1.南昌市洪都中醫院運動醫學科，江西 南昌 330006；2.江西省腫瘤醫院骨科，江西 南昌 330029)

肘關節骨折或者外傷后，容易出現關節僵硬，而當肘關節功能下降50%，上肢的功能將下降80%，嚴重影響日常生活[1]。關節鏡松解是治療關節內因素導致肘關節僵硬的首選手術方式，但由于手術帶來的血腫、疼痛、腫脹等不利因素，術后康復往往達不到理想的效果[2]。而自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人能更科學個性化的制訂康復計劃，有效改善術后的關節活動度和功能。本研究旨在探討關節鏡下松解術聯合自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人治療肘關節僵硬的臨床療效，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 納入排除標準 納入標準：(1)均為保守治療6個月以上肘關節活動度未見明顯改善者；(2)均為單側肘部僵硬患者；(3)雙側上肢肌力大致正常；(4)無跨關節骨痂形成；(5)手術均采取同一方式并由同一術者完成；(6)患者知情同意，病歷資料完整；(7)患者依從性好，能配合隨訪研究。排除標準：(1)病理性骨折；(2)結核、感染等占位性疾病及全身系統疾病；(3)神經損傷患者；(4)依從性差或溝通障礙患者；(5)隨訪患者資料缺失。

1.2 一般資料 收集2018年1月至2021年6月期間南昌市洪都中醫院收治的肘關節僵硬患者31例，其中男18例，女13例；年齡23～52歲，平均年齡(35.3±5.8)歲；其中肱骨髁上骨折患者11例，尺骨骨折患者6例，肘關節軟組織損傷患者14例。其中8例肱骨髁上骨折行克氏針閉合復位并內固定已去除外，其余均未行手術治療。所有患者術前患肢伸直角度20°～50°，屈曲角度75°～90°，健肢屈伸角度均達0°～135°。隨機分為對照組15例和觀察組16例，其中對照組患者男8例，女7例；平均年齡(33.5±6.2)歲；采用單純關節鏡下肘關節松解手術。觀察組患者男10例，女6例；平均年齡(37.2±5.2)歲；采用關節鏡下松解術聯合自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人康復訓練。

1.3 方法 兩組采用臂叢麻醉輔以靜脈全麻，患者均采用側臥位，患側上肢外展90°，肘關節屈曲90°置于支架上，使肘關節略高于肩關節水平。使用無菌止血帶。先于“軟點”(尺骨鷹嘴、肱骨外髁、橈骨小頭中心處)注入10～20 mL生理鹽水，首先建立前內、外側入路，清理滑膜及瘢痕組織，顯露關節面及骨性結構，處理肱骨冠突窩、橈骨頭窩，如有游離體將其取出，骨贅予以磨平。處理完骨性結構后，使用咬鉗咬除前方關節囊，再使用刨刀清理殘留的關節囊及增生組織。建立后正中入路及后外側入路，使用刨刀、射頻清理鷹嘴窩內增生組織，如有異位骨化予以磨平，最后使用刨刀松解后方關節囊。術畢，以支具固定于伸直位。

1.4 術后康復

1.4.1 第1階段(急性期，術后2周內) 兩組術后當天予以患處冰敷，每次15 min，冰敷2次/d，使用至術后3 d以消除腫脹；口服塞來昔布膠囊(200 mg，1次/d)至術后4周，以術后鎮痛及防止骨化形成；患肢肘關節支具固定，抬高患肢，向心性加壓按摩，促進靜脈血回流。對照組：術后第1天至術后2周即開始行肘關節被動活動訓練，每次3組，2次/d，活動度以患者最大耐受幅度為限。觀察組：術后第1天至術后2周使用自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人被動活動功能，無痛下肘關節功能鍛煉，每組10～15 min，每次兩組，2次/d，起始活動度設定為伸直0°～屈曲90°，根據患者耐受程度每周增加20°，直至達到伸直0°～屈曲120°。

1.4.2 第2階段(炎性期，術后2～6周) 兩組均繼續佩戴支具至術后6周。對照組：術后2周后在被動肘關節活動度訓練及物理治療的基礎上增加主動屈伸活動訓練，提高肱二頭肌、肱三頭肌肌力。觀察組：術后2周后使用自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人在被動訓練的基礎上進行主動功能訓練。使用機器人先測定患肢靜態最大交互力[2周約為(41.5±6.3) N]，由最大靜態交互力，制訂實際交互力(為最大靜態交互力的50%)，每次20 min，2次/d。每2周測定1次，制訂實際交互力，直至術后第8周[約為(58.3±7.5) N]。

1.4.3 第3階段(纖維化期，術后6～12周) 兩組均去除支具，增加力量及本體感覺恢復訓練。

1.5 觀察指標 根據肘關節功能Mayo評分標準[3](優90分以上，良75～89分，中60～74分，差小于60分)，對比分析兩組患者治療前后的Mayo評分、肘關節優良率及肘關節活動度的差異性。

2 結 果

2.1 兩組手術前后Mayo評分情況 31例患者術后傷口均愈合良好，未出現感染、神經癥狀、異位骨化等并發癥。兩組患者均在術后遵照各自康復計劃執行功能鍛煉。術后兩組患者均獲10～15個月隨訪，平均(11.5±3.3)個月。術前兩組患者Mayo評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)；術后兩組患者的Mayo評分均明顯升高，差異有統計學意義(P<0.05)，且觀察組比對照組升高的更明顯，差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。

表1 兩組手術前后Mayo評分比較分)

2.2 兩組手術前后肘關節優良率 術前對照組肘關節功能中6例，差9例，優良率為0；術前觀察組中5例，差11例，優良率為0；兩組優良率比較差異無統計學意義。術后對照組優7例，良5例，中2例，差1例，優良率80.0%；術后觀察組優10例，良5例，中1例，優良率為93.4%；觀察組優良率顯著高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。

2.3 兩組手術前后肘關節活動范圍 術前兩組患者的肘關節活動范圍比較，差異無統計學意義(P>0.05)；術后兩組患者的肘關節活動范圍均較術前明顯增加，差異有統計學意義(P<0.05)；且觀察組比對照組增加的更明顯，差異有統計學意義(P<0.05，見表2)。

表2 兩組手術前后肘關節活動范圍比較

2.4 典型病例 35歲男性患者，騎電動車摔傷致左肘關節腫痛，X線片示左肱骨髁上骨折，位置尚可。行石膏固定，4周后拆除石膏，并行功能鍛煉，半年后肘關節活動度為32°～81°。后患者來我院住院治療，入院后完善相關輔查后，在臂叢麻醉輔以靜脈全麻下行關節鏡下松解手術，術后使用自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人康復訓練，術后3個月肘關節活動度為5°～120°。手術前后影像學資料見圖1～8。

圖1 術前左肘關節伸直角度為32°，屈曲角度為81°

圖2 術前X線片示左肘關節關節腔內游離體及骨贅形成

圖3 關節鏡下見左肘關節內瘢痕組織黏連及游離體

圖4 術后2周內進行被動活動度訓練 圖5 術后2～8周進行主動功能訓練

圖6 初次測定患肢靜態最大交互力約為52N 圖7 由最大靜態交互力制定實際交互力為26 N

圖8 術后3個月肘關節伸直角度為5°，屈曲角度為120°

3 討 論

關節鏡技術相較傳統切開松解手術創傷更小、出血更少，已成為松解關節內因素導致肘關節僵硬的首選手術方式[4]。Kodde等[5]比較了開放關節松解術和關節鏡關節松解術，研究表明關節鏡手術比開放關節松解術更安全、創傷更小，但術后患者往往因為功能鍛煉不當造成疼痛及腫脹加重，影響患者的康復效果或產生異位骨化，導致肘關節二次黏連[6-7]。楊超群等[8]認為，關節鏡下松解肘關節僵硬，術后康復不當易發生異位骨化，而術后患肢無法科學地設計主動力量訓練常常導致肌肉廢用性萎縮或者二次損傷[9]。因此，術后科學化、個性化的康復計劃尤為重要。

2000年清華大學首次成功研制出了肩關節康復機器人[10]，近期東南大學潘禮正等[11]提高康復訓練機器人的運動控制性能，提出基于動態插補策略的控制系統設計方法。目前大多數的肢體康復訓練機器人還存在以下一些問題[12-14]：現有的大多數康復訓練機器人都是進行的被動康復訓練，達到恢復患肢運動功能的目的，缺乏主動康復訓練，患者在康復訓練中的參與度較低；患者常在術后功能康復中因為疼痛或者訓練力度過大，常常出現沮喪或抗拒情緒。筆者認為，通過更加科學的主被動相結合的個體化訓練方案，可減少患者術后因訓練過度產生的抗拒情緒，還可提高康復訓練的安全性。

本研究通過跟蹤隨訪采用自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人進行關節鏡松解術后康復的16例患者的療效，結果顯示術后Mayo評分、肘關節優良率及肘關節活動度等指標均優于單純使用關節鏡松解術的15例患者，并能取得較好的臨床效果。自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人的機器臂設計針對主動康復訓練方法和機械臂控制系統，患者通過推拉機械臂末端接觸球完成訓練任務，系統在訓練過程中通過在線辨識算法實時記錄患者訓練數據，通過主被動的訓練任務能夠逐步改善患者患肢的運動功能，能夠幫助患者進行針對性的康復訓練，縮短康復時間，提高康復效果[15]。針對自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人的運動控制方法和系統研究在現代康復醫學中具有廣闊的研究價值。

綜上所述，關節鏡下松解術聯合自適應力跟蹤主動上肢康復訓練機器人治療肘關節僵硬，能通過制定個性化鍛煉方式，完成主被動的訓練任務，能有效改善肘關節活動度及功能，具有較好的臨床療效。