高強度術前訓練對膝關節置換術后患者早期疼痛和功能恢復的影響

李明芳

（赤峰學院附屬醫院骨科，內蒙古赤峰 024000）

骨膝關節炎(OA)是全球范圍內常見的骨科疾病，其導致的肌肉骨骼疼痛、殘疾等可給患者本人及社會構成極大負擔。 OA 患者可出現明顯的疼痛和功能障礙，影響患者日常生活和工作，尤其在疾病進展至終末期，只能通過膝關節置換術減輕疼痛和改善功能[1]。但臨床研究表明，膝關節置換術后持續性輕度疼痛患病率較高，其中約有15.0%患者在術后3～4 年可出現劇烈疼痛，此外還存在較高的功能障礙風險[2]。有報道顯示，膝關節置換術后力量和肌肉激活度可立即減少60.0%和17.0%，加之年齡相關性肌肉質量損傷，因此術后殘疾風險較高。 研究發現，手術前股四頭肌力量已被證實是膝關節置換術后1 年和2 年機體功能表現的有力預測指標，而手術前運動方案干預既往已證實可減輕患者術后疼痛和改善功能表現，提示手術前運動訓練可能對術后恢復有益[3]。有研究結果顯示，術前參與運動干預與更短的住院時間和更好的功能恢復有關[4]。然而也有文獻報道，膝關節置換術前給予運動訓練方案未觀察到明顯的效果改變，因此術前運動方案的益處仍存在爭議[5]。結合前期文獻報道發現，目前運動訓練開始時間點通常選擇為術前4～8 周，該期間運動訓練通過神經適應機制允許肌肉力量增加，可使肌肉體積、強度及力量最大可能增加[6]。 因此，本研究選取我院收治的76 例行膝關節置換術的OA 患者為對象，通過對膝關節置換術患者術前進行高強度訓練，研究對患者早期疼痛和功能恢復的影響。 現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2021 年1 月—2023 年4 月收治的76例行膝關節置換術的OA 患者為研究對象， 納入標準：符合臨床關于OA 的相關診斷標準；具有膝關節置換術指征且行置換術治療；無合并全身各重要器官和組織嚴重疾病； 對本研究治療和干預方案充分知情，且簽署同意書[7]。 排除標準：合并有炎癥性關節炎、關節創傷或其他膝關節疾病；存在運動禁忌證患者；合并其他可能影響膝關節功能或配合度較差患者。按照隨機數字表法將研究對象分對照組和觀察組，各38 例。對照組：男21 例，女17 例；年齡54～77 歲，平均年齡(65.97±8.23)歲；膝關節置換部位為左側22 例，右側16 例；觀察組：男23 例，女15 例；年齡51～78 歲，平均年齡(66.17±8.05) 歲； 膝關節置換部位為左側20例，右側18 例。 兩組患者的性別、年齡及膝關節置換部位比較，組間差異無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法

兩組患者均接受膝關節置換術治療，實施相同的標準化手術前方案和手術技術，所有患者均保留后交叉韌帶。同時兩組患者膝關節置換術后在醫院接受了相同的術后康復方案， 作為常規護理治療的一部分。該計劃包括恢復膝關節活動度、力量和正常步態。 力量練習特別側重于膝伸肌力量， 從沒有外部負荷開始，最多增加2～3 kg，力量訓練后還應用手法治療、本體感覺訓練和冰敷。對照組患者手術前不給予任何干預措施， 觀察組患者在手術前進行為期8 周的手術前高強度阻力訓練方案，3次/周。手術前高強度阻力訓練方案由訓練前15 min 熱身訓練開始， 包括輕度阻力訓練重復10 次， 隨后進行無彈道運動的動態關節運動和動態體重練習，包括2 組20 次重復的跨步和小腿抬高平臺， 最后是10 min 的光強度手部或腿部測力循環(取決于感知的疼痛)，練習按以下順序進行：坐姿壓腿、伸膝、腿部彎曲和髖關節外展。 強度基于患者最多執行10 次重復（10 RM）的能力。 完成強化練習后， 參與者在充氣式平衡訓練半球(美國BOSU 公司，國械注進20163032497，型號：30-1900)上進行4 組30 s 的雙腿站姿和4 組15 s 的單腿站立，從未受影響的腿開始。每次訓練結束時，髖外展肌、屈肌和膝關節和踝跖屈肌的伸肌的輕度靜態拉伸冷卻5 min， 每次培訓課程都在經驗豐富的物理治療師的監督下進行。

1.3 觀察指標

（1）比較兩組患者干預前、手術前、干預后1 個月及3 個月的視覺模擬評分法(VAS)評分，選用10 cm刻度直尺，指導患者對自身疼痛感進行評分，直尺0～10 cm 刻度分別對應0～10 分， 分數越高提示患者疼痛越嚴重；（2）比較兩組患者干預前、手術前及手術后3 個月的西安大略麥馬斯特大學骨關節炎指數量表(WOMAC)評分和健康狀況調查簡表（SF-36）中生理功能10 項(PF-10)評分；（3）比較兩組患者干預前、手術前及手術后3 個月的關節活動范圍(ROM)中屈曲和伸展值， 使用數字測角儀測量主動膝關節運動范圍，參考臨床指南和文獻建議，受試者處于仰臥位，隨后測量膝關節屈曲和伸展ROM。

1.4 統計方法

采用SPSS 26.0 統計學軟件進行數據分析。 計量資料以（）表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組VAS 評分比較

干預前，兩組VAS 評分比較，組間差異無統計學意義(P＞0.05)；術前、術后1 個月、3 個月，觀察組VAS評分均低于對照組，組間差異有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

表1 兩組OA 膝關節置換術VAS 評分比較[（），分]

表1 兩組OA 膝關節置換術VAS 評分比較[（），分]

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2.2 兩組WOMAC、PF-10 評分比較

干預前，兩組WOMAC、PF-10 評分比較，組間差異無統計學意義(P＞0.05)；術前、術后3 個月，觀察組WOMAC 評分均低于對照組，PF-10 評分均高于對照組，組間差異有統計學意義(P＜0.05)。 見表2。

表2 兩組OA 膝關節置換術患者WOMAC、PF-10 評分比較[（），分]

表2 兩組OA 膝關節置換術患者WOMAC、PF-10 評分比較[（），分]

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2.3 兩組ROM 中屈曲、伸展值比較

干預前，兩組ROM 中屈曲、伸展值比較，組間差異無統計學意義(P＞0.05)；術前、術后3 個月，觀察組ROM-伸展值均低于對照組，ROM-屈曲值均高于對照組，組間差異有統計學意義(P＜0.05)。 見表3。

表3 兩組OA 膝關節置換術患者不同時間點的ROM 中屈曲和伸展值比較[（），°]

表3 兩組OA 膝關節置換術患者不同時間點的ROM 中屈曲和伸展值比較[（），°]

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3 討 論

OA 終末期患者常表現為關節劇烈疼痛和退變，關節出現明顯畸形并伴有顯著活動受限，此時膝關節畸形、 功能障礙及疼痛已無法通過保守治療措施緩解，而膝關節置換術是稱為最有效的治療方法，能夠短時間明顯緩解患者疼痛，恢復膝關節功能和提高生活質量，極大降低OA 的致殘率[8]。 但臨床研究發現，術后疼痛會持續影響終末期OA 患者膝關節置換術后恢復質量， 多數患者可出現慢性持續性輕度疼痛，甚至可進展至劇烈疼痛，此外疼痛也是膝關節置換術后10 年死亡的重要預測指標[9]。 研究表明，膝關節置換術后患者肌肉力量和激活度會明顯減少，加之此類患者多為老年人群，肌肉質量本身存在退化，因此術后有較高的殘疾風險[10]。 同時研究證實，手術前股四頭肌力量是預測膝關節置換術后遠期機體功能恢復的有力指標，而手術前運動方案實施可能對減輕術后疼痛和改善功能有益[11]。 現階段主流觀點認為，膝關節置換術前運動訓練干預與更好的功能恢復和更短的住院時間有關，但術前運動訓練強度和時間選擇仍存在爭議。

結合文獻報道，手術前運動訓練未能觀察到膝關節置換術后功能明顯改善，其多選擇為低強度訓練方案，訓練干預時間多為4～8 周[12]。 研究表明手術前幾周內為提高肌肉質量，此時神經為適應性改變而非肥大，為誘導肌纖維適應神經驅動，因此需要更高強度的訓練方案， 因此本研究選擇手術前高強度訓練方案， 通過觀察手術后疼痛和功能改善驗證其效果[13]。疼痛是OA 患者和膝關節置換術后主要癥狀，也是影響膝關節伸展和屈曲能力的關鍵因素[14]。本研究結果顯示， 觀察組患者術前、 術后1 個月、3 個月的VAS評分均低于對照組（P＜0.05），提示手術前高強度阻力訓練方案能夠改善患者疼痛。 Thorstensson 等[15]研究顯示，OA 患者普遍擔心運動會加重病情進展程度，尤其在未鍛煉人群中表現尤為明顯，這也提示通過高強度阻力訓練方案可能有助于降低患者恐懼感，使患者術后可保持運動水平，增強疼痛控制效果。此外，本研究結果顯示，術前、術后3 個月，觀察組患者的ROM中屈曲和伸展值改善效果均優于對照組（P＜0.05），這可能與術前高強度阻力訓練有助于減輕患者疼痛，以及訓練本身可增強膝關節周圍肌肉力量，其作為膝關節活動度的主要影響因素，與Matassi 等[16]研究基本一致，其結果提示手術前運動訓練有助于改善膝關節活動能力。生活質量和OA 病情也是術后所觀察的重要指標，與活動能力和功能恢復密切相關，本研究結果顯示，觀察組患者術前、術后3 個月的WOMAC 和PF-10 評分改善效果均優于對照組（P＜0.05），提示患者身體機能和生活質量得到明顯改善，對減少患者社會和醫療需求有積極作用，進一步提高OA 患者膝關節置換術后恢復質量。

綜上所述，高強度術前阻力訓練能明顯減輕OA患者膝關節置換術后早期疼痛程度，促進關節功能恢復，同時提高患者生理功能，促進患者置換術后身體機能恢復，是一種高效可行的術前干預方案。