下肢康復(fù)機(jī)器人在膝關(guān)節(jié)僵硬關(guān)節(jié)鏡術(shù)后康復(fù)中的應(yīng)用

李寶,李灝坤,林欣其,杜樹遠(yuǎn),鄭濱,程詩(shī)涵,劉欣偉,邵兵

(1.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地,遼寧 沈陽(yáng) 110016;2.中國(guó)人民解放軍北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院骨科,遼寧 沈陽(yáng) 110016;3.大連醫(yī)科大學(xué)研究生院,遼寧 大連 116000;4.中國(guó)人民解放軍北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院麻醉科,遼寧 沈陽(yáng) 110016)

膝關(guān)節(jié)是人體重要大關(guān)節(jié)之一,對(duì)日常各種活動(dòng)的順利完成必不可少,損傷發(fā)生率也高于其他關(guān)節(jié),常包括半月板損傷、韌帶損傷、關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨損傷等。傷后如若不及時(shí)有效處理常會(huì)影響關(guān)節(jié)功能,對(duì)日常行動(dòng)造成不便,嚴(yán)重降低生活質(zhì)量[1-3]。膝關(guān)節(jié)僵硬是下肢骨折石膏固定或膝關(guān)節(jié)鏡術(shù)后較為常見的并發(fā)癥,分為屈曲性僵硬和伸直性僵硬,即膝關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng)受限明顯,影響患者日?；顒?dòng)需求,嚴(yán)重者甚至需要接受關(guān)節(jié)置換[4-5]。針對(duì)關(guān)節(jié)僵硬可采取保守治療如支具矯形和手術(shù)切開松解治療。近年來(lái),隨著關(guān)節(jié)鏡微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展,其逐漸取代了創(chuàng)傷較大的傳統(tǒng)切開手術(shù)。此外,在術(shù)后康復(fù)方面,許多新理念、新技術(shù)也在不斷發(fā)展與改進(jìn),結(jié)合科學(xué)有效的康復(fù)方法能獲得滿意的療效,機(jī)器人輔助康復(fù)技術(shù)已經(jīng)逐漸普及[6-7]。本研究回顧性分析2020年6月至2021年6月北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院收治的28例膝關(guān)節(jié)僵硬患者資料,探討下肢康復(fù)機(jī)器人在膝關(guān)節(jié)鏡治療關(guān)節(jié)僵硬中的療效,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)患肢為單側(cè),對(duì)側(cè)膝關(guān)節(jié)正常;(2)術(shù)前及術(shù)后末次隨訪各項(xiàng)病歷資料完整無(wú)缺失;(3)患側(cè)除膝關(guān)節(jié)外無(wú)其他關(guān)節(jié)損傷。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)拒絕參與本研究者;(2)關(guān)節(jié)鏡術(shù)中存在嚴(yán)重軟骨(Outerbridge分級(jí)≥Ⅲ度)或半月板損傷(MRI分型≥Ⅲ度);(3)除患肢膝關(guān)節(jié)損傷外還存在其他下肢關(guān)節(jié)損傷。

本研究共納入28例膝關(guān)節(jié)僵硬患者,均行膝關(guān)節(jié)鏡下關(guān)節(jié)松解術(shù)。按術(shù)后康復(fù)方案不同分為對(duì)照組和觀察組。對(duì)照組15例,采用常規(guī)康復(fù)方案,其中男12例,女3例;年齡28～54歲,平均(31.3±9.5)歲。觀察組13例,采用常規(guī)康復(fù)方案+下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練,其中男11例,女2例;年齡23～56歲,平均(29.8±10.1)歲。兩組患者基線資料及僵硬病因差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 手術(shù)方法 全部病例均由同一術(shù)者主刀完成手術(shù),采用硬膜外麻醉的方式,患者取仰臥位,安裝擋板,完成體表標(biāo)記,常規(guī)消毒鋪單。首先選取合適位置建立前外側(cè)入路,直鉗擴(kuò)張通路后置入關(guān)節(jié)鏡,探查關(guān)節(jié)內(nèi)損傷及黏連帶,探查順序?yàn)轶x上囊、外側(cè)間溝、滑車關(guān)節(jié)、內(nèi)側(cè)間溝、內(nèi)側(cè)半月板及軟骨、股骨髁間窩、交叉韌帶、外側(cè)半月板及軟骨,掌握關(guān)節(jié)內(nèi)損傷情況后建立前內(nèi)側(cè)操作入路。刨削刀通過操作入路對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)增生的滑膜、瘢痕、黏連帶進(jìn)行充分清理、松解,蘭鉗對(duì)損傷的半月板予以修復(fù),游離小體予以取出,離子刀射頻穩(wěn)定輕度損傷的軟骨。操作不便時(shí)可將觀察入路和操作入路更換,必要時(shí)額外建立髕骨上方內(nèi)側(cè)/外側(cè)入路,使用半月板勾刀對(duì)瘢痕黏連組織進(jìn)行充分松解(見圖1～2)。關(guān)節(jié)鏡檢查、清理、松解結(jié)束后,放置引流管,無(wú)菌紗布覆蓋后彈力繃帶包扎,術(shù)畢[8-9]。

圖1 關(guān)節(jié)鏡松解術(shù)前麻醉狀態(tài)下屈曲約90 °

圖2 術(shù)后即刻外觀照示屈曲超過100 °

1.3 術(shù)后康復(fù) 兩組患者術(shù)后即開始冷敷消腫,常規(guī)靜脈滴注/口服消腫止痛藥物,術(shù)后2 d內(nèi)拔除引流管,3 d內(nèi)拆除彈力繃帶。術(shù)后當(dāng)日即可開始早期康復(fù)訓(xùn)練,具體如下。

1.3.1 對(duì)照組 術(shù)后2周內(nèi)進(jìn)行推髕骨(每天3次,每次10 min)、直腿抬高(每天300～500次)、踝泵(每天>300次)、股四頭肌等長(zhǎng)收縮練習(xí)(每天>50次);2周后進(jìn)行側(cè)臥位髖關(guān)節(jié)外展、主動(dòng)/被動(dòng)膝關(guān)節(jié)全角度屈伸、靠墻靜蹲、弓步練習(xí),此時(shí)目標(biāo)為膝關(guān)節(jié)無(wú)積液、步態(tài)正常、可進(jìn)行較低強(qiáng)度體育活動(dòng);對(duì)于未進(jìn)行半月板縫合、不合并嚴(yán)重軟骨損傷患者不限制下地負(fù)重時(shí)間[10]。如練習(xí)過程中出現(xiàn)關(guān)節(jié)內(nèi)疼痛或腫脹較重影響康復(fù)進(jìn)行時(shí),可酌情外用/口服消腫止痛藥物治療,積液量較多者可行關(guān)節(jié)穿刺抽吸積液送檢查明病因。

1.3.2 觀察組 觀察組術(shù)后康復(fù)方案在對(duì)照組基礎(chǔ)上,增加4周下肢康復(fù)機(jī)器人練習(xí)(見圖3)。下肢康復(fù)機(jī)器人(Flexbot-U步態(tài)訓(xùn)練和評(píng)估系統(tǒng))由專業(yè)康復(fù)醫(yī)師進(jìn)行操作,每天練習(xí)2次,每次40～60 min。練習(xí)方法：(1)患者雙下肢由外骨骼支具固定,松緊適度;(2)開機(jī),由醫(yī)師通過電腦控制面板進(jìn)行操作控制,首先進(jìn)行患者評(píng)估階段,機(jī)器人可以實(shí)時(shí)采集患者下肢力學(xué)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),為患者自動(dòng)設(shè)定個(gè)性化練習(xí)方案,評(píng)估結(jié)束后可生成數(shù)據(jù)報(bào)告;(3)醫(yī)師根據(jù)報(bào)告調(diào)整機(jī)器人訓(xùn)練參數(shù),包括步頻、步長(zhǎng)、步速、訓(xùn)練角度和訓(xùn)練時(shí)間;(4)開始訓(xùn)練,患者面前設(shè)有屏幕可進(jìn)行情景互動(dòng),增加參與感,情景模式可通過控制面板提前設(shè)置;(5)訓(xùn)練結(jié)束后自動(dòng)生成訓(xùn)練數(shù)據(jù),評(píng)估每次練習(xí)時(shí)患肢康復(fù)情況[11]。

圖3 下肢康復(fù)機(jī)器人聯(lián)合虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練

1.4 觀察指標(biāo) 通過評(píng)估術(shù)前和術(shù)后6個(gè)月兩組患者國(guó)際膝關(guān)節(jié)評(píng)分委員會(huì)(international knee documentation committee,IKDC)評(píng)分、Lysholm評(píng)分、疼痛視覺模擬評(píng)分(visual analogue scale,VAS)、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度(range of motion,ROM)和不良反應(yīng)發(fā)生情況,綜合比較關(guān)節(jié)鏡術(shù)后應(yīng)用康復(fù)機(jī)器人的臨床療效。IKDC評(píng)分包括疼痛程度和頻率、僵硬、活動(dòng)強(qiáng)度等方面,滿分100分,分值越高代表關(guān)節(jié)功能越好;Lysholm評(píng)分包括關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、穩(wěn)定性、絞鎖等方面,滿分100分,分值越高代表膝關(guān)節(jié)功能越好;VAS評(píng)分使用10級(jí)評(píng)分法,10分代表極度疼痛,0分代表無(wú)痛。

2 結(jié) 果

兩組患者術(shù)后均獲得隨訪,隨訪時(shí)間6～15個(gè)月,平均(9.8±2.4)個(gè)月。隨訪期均未出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)。術(shù)前兩組患者VAS、IKDC評(píng)分、Lysholm評(píng)分、膝關(guān)節(jié)ROM差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后6個(gè)月兩組患者VAS、IKDC評(píng)分、Lysholm評(píng)分、膝關(guān)節(jié)ROM與術(shù)前比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且觀察組IKDC評(píng)分、Lysholm評(píng)分、膝關(guān)節(jié)ROM均優(yōu)于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),兩組術(shù)后VAS差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見表2)。

表2 兩組患者手術(shù)前后VAS、IKDC評(píng)分、Lysholm評(píng)分、膝關(guān)節(jié)ROM比較

3 討 論

膝關(guān)節(jié)僵硬問題常因外傷制動(dòng)或術(shù)后康復(fù)不及時(shí)引起,嚴(yán)重影響患者日?；顒?dòng)需要。當(dāng)前治療手段包括中醫(yī)針灸松解、局部理療或口服藥物等,能獲得一定療效,但常需要較長(zhǎng)時(shí)間[12-13]。關(guān)節(jié)鏡微創(chuàng)技術(shù)相較保守治療能更直接、快速使僵硬的關(guān)節(jié)得到改善,鏡下可更直觀地觀察到關(guān)節(jié)內(nèi)異常結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行操作來(lái)達(dá)到治療目的,具有療效確切、創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等優(yōu)勢(shì)。為保證關(guān)節(jié)功能恢復(fù)滿意,關(guān)節(jié)鏡術(shù)后需結(jié)合科學(xué)、有效的康復(fù)方法進(jìn)行康復(fù)練習(xí)[14-16]。本研究將下肢康復(fù)機(jī)器人應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)鏡術(shù)后康復(fù)的方案獲得了滿意療效,隨訪末期觀察組膝關(guān)節(jié)功能總體優(yōu)于對(duì)照組。

雖然關(guān)節(jié)鏡技術(shù)相比于傳統(tǒng)切開手術(shù)創(chuàng)傷小,但術(shù)中(尤其是全鏡下松解手術(shù)、韌帶重建手術(shù)等)需要對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)瘢痕充分松解、鉆取雙側(cè)骨隧道等操作,因此帶來(lái)的術(shù)后關(guān)節(jié)內(nèi)出血、組織血腫等問題仍不容忽視,這也是松解手術(shù)失效的重要原因,臨床實(shí)際中常因上述問題“犧牲”一部分關(guān)節(jié)活動(dòng)度。為避免術(shù)后關(guān)節(jié)再次僵硬,積極、合理的康復(fù)方案是必要的。傳統(tǒng)康復(fù)方案需要患者及康復(fù)醫(yī)師共同對(duì)患肢進(jìn)行主、被動(dòng)練習(xí),被動(dòng)練習(xí)可能增加患肢疼痛及不適感,康復(fù)機(jī)器人則可引導(dǎo)患者積極、主動(dòng)參與術(shù)后康復(fù)。

康復(fù)機(jī)器人屬醫(yī)療機(jī)器人的重要分支,發(fā)展至今已廣泛應(yīng)用到康復(fù)護(hù)理、假肢和康復(fù)治療等領(lǐng)域[17]。將康復(fù)機(jī)器人用于偏癱或肢體術(shù)后康復(fù)方面已然成為近期國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。機(jī)器人端數(shù)據(jù)傳感器通過人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)將患者運(yùn)動(dòng)意圖進(jìn)行反饋、支持、帶動(dòng)等一系列過程幫助傷者完成正常生物力學(xué)上的相關(guān)動(dòng)作,最終回歸正常行走和正常步態(tài)。合理應(yīng)用康復(fù)機(jī)器人可節(jié)約大量人力、物力,缺點(diǎn)在于康復(fù)機(jī)器人價(jià)格昂貴,基層醫(yī)院及醫(yī)療水平較低的地區(qū)短時(shí)間內(nèi)無(wú)法普及。本研究中,關(guān)節(jié)鏡微創(chuàng)技術(shù)聯(lián)合術(shù)后機(jī)器人康復(fù)方案相比于傳統(tǒng)康復(fù)具有諸多優(yōu)勢(shì)：(1)機(jī)器人可以感知、辨別傷者的細(xì)微動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)意圖來(lái)自動(dòng)設(shè)置運(yùn)動(dòng)參數(shù)調(diào)節(jié)和修正患側(cè)髖、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度,使運(yùn)動(dòng)指數(shù)更為精確。(2)康復(fù)機(jī)器人可以個(gè)性化識(shí)別患者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并支持對(duì)訓(xùn)練參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,適用于不同病情患者的活動(dòng)需求,實(shí)現(xiàn)髖、膝、踝關(guān)節(jié)全面自由組合訓(xùn)練。(3)相比于康復(fù)醫(yī)師全程參與練習(xí),機(jī)器人練習(xí)可顯著緩解康復(fù)醫(yī)師工作量,僅通過控制面板更改運(yùn)動(dòng)參數(shù)即可完成更為精確的目標(biāo)動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(4)臨床實(shí)際中,患者運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)損傷帶來(lái)的活動(dòng)受限一部分有可能是由本體感覺反饋受損引起,因此注重本體感覺的練習(xí)也有助于幫助患者進(jìn)一步恢復(fù)關(guān)節(jié)功能,通過機(jī)器人電腦端本體感覺評(píng)估系統(tǒng),可幫助患者在手術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步深挖自身運(yùn)動(dòng)功能和能力,這也有利于幫助患者早期恢復(fù)日?；顒?dòng)和重返運(yùn)動(dòng)。(5)機(jī)器人還設(shè)有場(chǎng)景互動(dòng)系統(tǒng),可改變模擬訓(xùn)練場(chǎng)景,相比于在傳統(tǒng)康復(fù)醫(yī)師被動(dòng)練習(xí),機(jī)器人練習(xí)更能調(diào)動(dòng)和提升患者的主動(dòng)性,還可避免因被動(dòng)練習(xí)屈伸關(guān)節(jié)導(dǎo)致的疼痛不適。(6)機(jī)器人還能一定程度上促進(jìn)骨骼、血液循環(huán),避免下肢靜脈血栓的形成,幫助傷者維持相對(duì)良好的生理機(jī)能[18]。

從本研究隨訪數(shù)據(jù)來(lái)看,與組內(nèi)術(shù)前相比,術(shù)后膝關(guān)節(jié)相關(guān)評(píng)分均有不同程度的改善,證明膝關(guān)節(jié)鏡松解手術(shù)在治療關(guān)節(jié)僵硬中療效的確切性;組間相比,觀察組末次隨訪關(guān)節(jié)功能評(píng)分均優(yōu)于對(duì)照組,證明康復(fù)機(jī)器人在術(shù)后應(yīng)用的可行性及優(yōu)越性。本研究仍存在以下局限性：(1)樣本量小,因膝關(guān)節(jié)僵硬多為膝關(guān)節(jié)術(shù)后或其他損傷的并發(fā)癥,臨床實(shí)際中病例數(shù)較少,且本研究排除標(biāo)準(zhǔn)中排除了一些病例,這可能對(duì)最終結(jié)果產(chǎn)生影響;(2)關(guān)節(jié)僵硬病因未排除,兩組中僵硬病因占比的不同可能會(huì)對(duì)最終結(jié)果造成干擾;(3)因是回顧性研究,無(wú)法設(shè)置盲法,會(huì)帶來(lái)結(jié)果偏倚。

綜上所述,下肢康復(fù)機(jī)器人用于膝關(guān)節(jié)僵硬關(guān)節(jié)鏡術(shù)后康復(fù)獲得了較為滿意的療效,患肢術(shù)后關(guān)節(jié)功能恢復(fù)優(yōu)于傳統(tǒng)康復(fù)方案,有利于患者早日重返運(yùn)動(dòng)并且未見嚴(yán)重不良事件的發(fā)生,推薦有條件的醫(yī)療機(jī)構(gòu)在臨床中應(yīng)用。