沖擊波聯合等速肌力訓練系統治療前交叉韌帶損傷重建術后患者的臨床療效*

石宏悅 王偉 王曉東 劉萌萌 楊志慧

(天津醫科大學總醫院,天津 300052)

前交叉韌帶(anterior cmciate ligament,ACL)損傷是常見的膝關節損傷之一。一般ACL損傷達到Ⅲ度以上時,可以考慮手術治療;韌帶的重建手術應用非常廣泛,包括自體或異體移植,可以取得相應的療效[1]。但韌帶重建后仍有很多患者不能恢復原有的膝關節活動功能,甚至不能完成正常的下肢活動或伴有明顯疼痛感,因此術后的康復治療就尤為重要[2-3]。等速肌力訓練系統因恒定速度、順應性阻力特點成為主要訓練方式,其不僅可以通過觀察運動過程中每一時刻的力矩值進行視覺反饋,更加客觀精確高效地訓練目標肌肉群[4]。近些年來沖擊波治療逐漸應用于肌肉骨骼系統功能障礙,利用機械波經由反射器發射后集中成高能量的沖擊波作用于人體導致不同組織密度之間只能產生能量梯度差和扭拉力,促進疼痛部位P物質釋放、減少非髓鞘神經元數量、刺激局部微循環等[5],對網球肘、跟腱炎、腰背痛等病癥有良好的作用[6]。目前,ACL損傷術后患者實施等速肌力訓練和沖擊波治療的臨床效果尚未完全明確,尤其是對功能恢復的影響存在差異。本文通過觀察沖擊波聯合等速肌力訓練治療ACL損傷重建術后患者治療前后的差異,評價其對運動能力及日常生活能力的改善情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021年1月—2022年1月在天津醫科大學總醫院康復醫學科門診收治的膝關節ACL損傷重建術后患者156例。采用數字隨機法分為觀察組和對照組,每組各78例。診斷標準: 符合中華醫學會《臨床診療指南:物理醫學與康復分冊》中有關膝關節ACL 損傷的診斷標準[7],包括①關節松弛不穩,患者在運動中有膝關節錯動感,不能急停急轉,不能用患腿單腿支撐。②Lachman檢查松弛、無抵抗,前抽屜試驗陽性。③膝關節核磁檢查提示ACL重建術后,局部腫脹或連續性有中斷,或股骨髁間窩外側壁、股骨外髁后方、相對應的脛骨平臺有骨挫傷表現。納入標準: ①單側 ACL 損傷重建術后。②自愿并能堅持進行治療者,且能完成1個月后的門診隨訪。③接受過其他保守治療者需經過7天以上洗脫期。④簽署知情同意書。排除標準: ①前交叉韌帶重建術后膝關節嚴重僵硬、術后出現嚴重切口感染、重建韌帶斷裂等并發癥者。②合并嚴重半月板損傷或后交叉韌帶撕裂者,存在膝關節內骨折、膝關節復合性或軟骨損傷者。③膝關節嚴重退變者,或陳舊性膝關節內側副韌帶損傷者。④合并嚴重心腦血管疾病者,凝血機制紊亂或活動性出血傾向者。⑤精神行為異常者。安全性檢測: 治療前后檢測患者心率、血壓等狀態,保證訓練測試過程無任何不適反應。

1.2 方法 觀察組患者均采取體外放射式沖擊波聯合等速肌力訓練的干預方法。首先采取體外放射式沖擊波治療(MP100,Storz,瑞士)。囑患者暴露患側下肢,涂抹耦合劑,治療時將沖擊波槍頭按壓患膝關節膝眼、腘窩等部位,但要注意避開損傷的韌帶及膝部重要的血管及神經組織,沖擊波頻率為4～6 Hz,強度為2.0～3.0 bar,頻率為5～10 Hz,次數為2000～3000次,每周治療一次。沖擊波治療后休息觀察10～15 min后,應用多關節等速肌力測試與訓練系統(Biodex System-4 型,BIODEX,美國)進行治療,觀察10～15 min,無身體不適方可離開。首先調試設備,椅靠背傾斜角度為90°,患者取坐位,屈髖屈膝90°,固定軀干及健側下肢,雙手緊握座椅兩邊把手。患側膝關節的軸心與測力計動力臂的軸心一致,動力臂末端的阻力墊固定在膝蓋關節下方遠端,調整至舒適位置后,囑患者自由屈伸三次,無不適即可開始訓練:設定訓練處方為被動運動模式速度30°/s時間為5 min,等速向心運動模式 150°/s,120°/s,90°/s,60°/s共進行 5 組,15 次/組,每組間隔休息1 min。對照組均采用低頻脈沖磁療聯合常規膝關節功能訓練的方式。選用脈沖磁治療儀,將磁療頭對置放在膝關節上下,設強度為400～600 mT,脈沖磁場頻率為40～60次/min,熱度為2,做治療過程中觀察患者反應,每次15 min。進行完脈沖磁治療后,指導患者進行常規康復訓練:直腿抬高練習,患者仰臥,伸直膝蓋,腳離開床面30 cm,保持3 s,緩慢放下,每組10次,組間休息30 s,共3組。床邊抬腿練習,患者坐在床邊,小腿自然下垂,腳踝上方綁一個1 kg小沙袋,囑患者緩慢伸直保持3 s,并緩慢放下,每組10次,組間休息30 s,共3組,訓練結束觀察10～15 min,無身體不適方可離開。

1.3 觀察指標 ①肌肉厚度(股直肌)使用肌骨超聲[8]檢測,取髂前上棘與髕骨上緣連線的中下三分之一處,在股骨干最高點定位,測量股直肌厚度。②關節活動度 (Range of motion,ROM) 患者俯臥位,髖膝關節伸展,練量角器擺放:軸心位于膝關節的腓骨小頭,固定臂與股骨長軸平行,移動臂與腓骨長軸平行,正常活動范圍(0°～135°)。③膝關節屈伸肌力測試。采用等速肌力測試系統檢測兩組腘繩肌與股四頭肌等速肌力,包括屈和伸膝峰力矩值(PT)、肌力比值(H/Q)。④膝關節LKSS評分。Lysholm膝關節評分[9]具體包括跛行、需要支持、交鎖、不穩定、疼痛、腫脹、 上下樓梯及下蹲8個方面的內容,每項的最低得分為0分,最高得分為5分、10分、15分或25分不等。得分>84分提示關節功能正常;66～84分提示關節功能尚可;<65分提示關節功能較差。 比較患者治療前、治療第3、7次以及隨訪30 d后即時的股直肌厚度、膝關節ROM、LKSS評分、屈和伸膝的峰力矩值(PT)及膝關節腘繩肌與股四頭肌的肌力比值(H/Q)。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 觀察組中男性40例,女性38例;年齡21～29歲37例,30～40歲41例,平均(25.3±4.1)歲;病程2～8個月,平均(3.9±4.4)個月。對照組中男性34例,女性44例;年齡21～29歲42例,30～40歲36例,平均(23.8±6.2)歲;病程2～8個月,平均(5.2±2.7)個月。兩組患者性別分布、年齡、病程進行比較,差異無統計學意義 (P>0．05),具有可比性。

2.2 兩組股直肌厚度比較 組內比較,隨著治療時間的推移,觀察組股直肌厚度有顯著增加(P<0.05),對照組治療7次后股直肌厚度有增加(P<0.05);組間比較,兩組治療7次及30 d后股直肌比較差異具有統計學意義(P<0.05),見表1。

表1 兩組股直肌厚度比較

2.3 兩組ROM評分比較 組內比較,隨著治療時間的推移,觀察組膝關節ROM評分增加(P<0.05),對照組治療7次后ROM評分增加(P<0.05);組間比較,兩組治療3次、7次及30 d后ROM評分比較差異具有統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 兩組ROM評分比較分)

2.4 兩組LKSS評分比較 組內比較,隨著治療時間的推移,兩組膝關節LKSS評分均增加(P<0.05);組間比較,兩組治療7次及30 d后LKSS評分比較差異具有統計學意義(P<0.05),見表3。

表3 兩組LKSS評分比較分)

2.5 兩組等速肌力測定比較 組內比較,隨著治療時間的推移,觀察組屈膝關節峰力矩值增加(P<0.05),對照組治療7次后屈膝關節峰力矩值增加(P<0.05);組間比較,兩組治療3次、7次及30 d后屈膝關節峰力矩值比較差異具有統計學意義(P<0.05),見表4。組內比較,隨著治療時間的推移,觀察組伸膝關節峰力矩值增加(P<0.05),對照組治療7次后伸膝關節峰力矩值增加(P<0.05)。組間比較,兩組治療3次、7次及30 d伸膝關節峰力矩值比較差異具有統計學意義(P<0.05),見表5。組內比較,隨著治療時間的推移,兩組膝關節H/Q值均有一定降低(P<0.05);組間比較,兩組治療7次及30 d后H/Q值比較差異具有統計學意義(P<0.05),見表6。

表4 兩組屈膝關節峰力矩值比較

表5 兩組伸膝關節峰力矩值比較

表6 兩組H/Q值比較

3 討論

ACL是限制脛骨前移和脛骨內旋的重要結構,在膝關節屈曲90°時,前內束被拉緊, 而在膝關節完全伸展時,被拉緊的則是后外束[10-11]。ACL損傷患者重建術后應給予安全有效的肌力訓練,可以增強韌帶強度,提高患者的肌力和平衡能力,顯著提高患者生活質量[12],從而預防膝關節繼發損害的發生[13]。等速運動屬于順應性肌力運動[14],恰好適合關節損傷術后的力量訓練[15]。本研究聯合治療后發現,膝關節活動受限在進行沖擊波治療3次后活動范圍改善明顯,這可能是因為沖擊波在不同組織的界面處,可以產生不同機械應力效應,表現對細胞產生拉應力和壓應力,拉應力可以組織間松解,在細胞水平上誘導生理反應,誘導新生血管形成向內生長和改善骨肌腱交界處的血液供應,促進組織修復,血管生成和成骨生長因子的上調[16];還可以通過降低疼痛水平,改善功能活動來加速傷口愈合[17-20]。配合等速訓練穩定保持活動范圍,同時等速運動可更好地調動肌肉潛在收縮力,規律運動還能刺激本體感受器使機體產生內啡肽及腦啡肽樣等物質,具有抑制疼痛,恢復肌力的功效[21]。

國外研究指出,在一定程度的保護下,患者通過積極的康復訓練并切實制定合理的等速肌力訓練,可以提高患者的運動功能水平[22]。ACL損傷后主要應該加強腘繩肌力量,以此來代償ACL的功能,但是腘繩肌和股四頭肌的比值也是制定運動處方是應參考的指標之一。聯合治療發現,股直肌肌肉橫截面顯著增加,可能與沖擊波治療的空化效應有關,沖擊波有利于疏松閉塞的毛細血管,恢復正常血液循環,促進組織代謝,促進肌纖維蛋白合成,還能避免膝關節內纖維粘連、關節腔內再次出現血腫和關節僵硬、肌肉萎縮等并發癥的發生[23],因而此訓練能進一步提升腘繩肌肌力并有效預防脛骨過度前移對重建的ACL造成的不良影響。關節活動受限情況在每次治療結束后都會有所改善,這可能與患者主被動訓練過程中,肌肉厚度增加,延展性提高,關節粘連情況改善有關,且通過等速儀器的實時數值變化,語言指導鼓勵,進一步提高患者主動收縮的能力[24-26]。患者屈膝峰力矩增長較伸膝峰力矩幅度較小,這可能與膝關節損傷后股四頭肌萎縮程度較大有關,訓練3次相比7次發現,肌力訓練需要累積性,達到一定的訓練強度并保持一定的訓練頻率才能穩定提高主動肌的峰力矩,股四頭肌作為下肢行走最主要的主動肌,當制動或運動突然減少時,萎縮也最明顯[27]。因此在進行聯合治療后,患者的伸膝峰力矩增長更明顯,伸膝末端控制能力的提高,可以進一步的增加膝關節的穩定性,在LKSS量表的評分中涉及到上下樓梯,下蹲等多關節復合運動,這對患者的膝關節功能要求較高,治療次數7次以上才會出現變化,可能是因為前期訓練多以消腫,緩解疼痛為主,隨著患者能力的提高,才能更好提高關節穩定性及靈活性,患者疼痛減輕可能與沖擊波提高了疼痛閾值,抑制神經末梢細胞有關。

目前ACL損傷Ⅲ度以上多手術治療,運動訓練和常規理療對治療韌帶損傷恢復有一定療效[28],但是周期較長,患者依從性較差,年輕患者很容易在運動中二次損傷[29-30]。等速聯合沖擊波治療ACL損傷在一定程度上縮短了康復周期,減輕疼痛的同時并提高了膝關節穩定性。本文綜合了等速肌力訓練和沖擊波治療,發現通過30 d治療后患者整體情況有所好轉,但是在沖擊波治療中,由于個體差異,調節最適強度及頻率等方面,還不夠精準;且由于本研究所治療的患者較少,治療時間及隨訪時間較短,因此對于遠期的康復療效仍需進一步研究觀察。

4 結論

沖擊波聯合等速肌力訓練系統治療膝關節前交叉韌帶損傷重建術后患者效果顯著,可有效緩解疼痛,增強下肢肌力,增加股直肌厚度,提高膝關節ROM評分,改善下肢運動能力。