ACL损伤及其康复措施的研究进展

简文琪，李 楠

前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）是维持膝关节稳定的主要结构，其作用与其他韧带相似，有两个基本方面，即限制作用和制导作用。前交叉韧带的限制作用主要表现为阻止胫骨的过分前移，内外两侧的股骨胫骨分离和胫骨的过分旋转及膝关节的过伸。当限制作用失效时，膝关节将发生异常活动。前交叉韧带的制导作用主要表现为，当伸膝运动时引导胫骨外旋（扣锁机制）。屈膝时引导胫骨内旋以及膝关节运动中的股骨胫骨之间的滚动滑动等。前交叉韧带与后交叉韧带及半月板紧密相连，通过其他韧带连接构成“8”结构。在肌肉的共同作用下保持膝关节的规律运动。ACL还参与限制膝关节内外旋活动与限制内外翻活动。

膝关节是人体最易受伤的关节之一，其中又以前交叉韧带损伤最为频繁，并且往往会造成关节内其它组织共同受损，最终导致严重的骨性关节病［1-2］。据统计，65%的ACL损伤患者会出现不同程度的半月板撕裂，即使重建ACL后也有近40%的机率发生半月板损伤［3-5］。Vasara等的研究也发现，损伤对关节软骨的健康有重要影响［6］。

此外，ACL损伤还会给伤者带来膝关节炎等严重后遗症，而且即使通过手术重建ACL也不能降低损伤者伤后后遗症的风险［7］。这些后遗症极大地影响了伤者的生活质量。因此，预防ACL损伤对人们尤其是运动员来说极为重要。

1 ACL损伤的研究

1.1 ACL损伤率

关于ACL损伤发生率，新西兰学者Gianotti，S.M.等人的统计中显示，2000年7月1日-30日期间，获得膝关节韧带损伤的数据中是以进行非手术（NS）、ACL手术（ACL）和其他膝关节韧带手术（OKLS）案例的数量来衡量，其发病率是以每年10万人计算的。他们的分析结果显示：80%的膝关节韧带手术涉及ACL手术。体育活动造成的损伤（占65%）是导致他们进行ACL损伤手术的主要原因［8］。

1.2 ACL损伤机制

ACL损伤多是膝关节强力过伸或强力外展造成的损伤结果。在非负重下强力过伸可发生单纯ACL损伤，膝关节过屈，胫骨受到来自前方的力或者股骨受到向下的力也可以发生ACL损伤，ACL在股骨止点发生损伤的比例，比在胫骨止点要高，而胫骨止点损伤有时表现为撕脱骨折。

前交叉韧带依靠其自身的力学特性，首先抵抗使胫骨的向前移动的力，其次抵抗使其内外翻的力及旋转力。韧带组织在受到拉伸应力时首先发生弹性应变，这种弹性应变的范围有报道是7%-8%，还有报道是10%-25%，当应变范围超过其弹性应变限度时，韧带发生塑性应变直至断裂。荣国威等测量的中国普通人前交叉韧带长度平均为32mm［9］。以最保守的报道7%对韧带弹性应变范围进行计算，前交叉韧带的黏弹性应变量应为2mm多一点，超过2mm的拉伸则造成韧带的塑性变形进而发生断裂。ACL损伤多发生在一些扭转、斜切、急停等动作较多的运动中，如篮球、足球、滑冰等。前错运动是使ACL 受伤的主要运动之一［10］。

1.3 ACL损伤的危害

ACL与膝内侧结构的损伤多发生在强迫的外翻外旋动作中，而且外翻与轴移可损伤胫股前的关节面，严重时可造成ACL、内侧副韧带和内侧半月板的合并损伤，即ODonoghue三联症［11］。再有在身体前移运动过程中向后摔倒时，为了保持直立，股四头肌保护性收缩，这时股骨向前推胫骨，可造成单纯的ACL撕裂，如溜冰等［12］。另外有报道，ACL损伤特别容易发生在股骨髁间隆起狭窄的人群中，甚至两侧都会发生。

ACL的损伤或断裂会继发性引起一系列膝关节其它结构的损伤。已获多项研究证实，徐勇强对前交叉韧带与内侧副韧带损伤关联的影响中得出：膝关节屈曲90°位较其他位置情况，ACL完全与部分切断都会引起MCL松弛度明显增加［13］。

姚杰等人通过对ACL损伤前后的膝关节进行比较计算发现：ACL损伤之后，胫骨出现外翻、内旋和过度前伸的状态，与解剖生理学中认为ACL具有限制胫骨外翻、内旋和过度前伸的作用相吻合［14］。胫骨位移在损伤之后显著增大，意味着膝关节丧失了原有的稳定性。可见ACL损伤之后内侧半月板对维持膝关节稳定起着重要作用，并且可能是导致其较易撕裂的主要原因［15］。外侧半月板的应力异常只出现在屈膝30°时，PCL、MCL的应力异常也对关节的姿态和载荷的类型有较大的敏感性。另外，通过仿真计算看到，ACL的损伤或者不准确的重建会改变关节的受力模式，从而导致关节组织长期承受额外的负荷长期处于这种不正常的力学环境下，生物组织会发生坏死或退化，最后导致关节的二次损伤。

1.4 ACL的易损伤动作

目前有文献表明，将近70%的ACL损伤发生在落地或侧切运动瞬间［16-17］，在张美珍的研究中以了足球、篮球、排球、武术、体操这几种项目的专业运动员和普通的大学生为实验对象，收集他们做侧切和急停起跳动作时的运动学、动力学和肌电数据，从而确定其各自下肢运动形式的特点以及与ACL受力有关的生物力学参数的分布状态。应用蒙特卡罗模拟得到受试者损伤和未损伤之时试跳的下肢运动生物力学特征以及ACL损伤概率，最后得出篮球运动员最容易受到损伤，排球、体操、武术、足球运动员次之，普通人不易产生ACL损伤；而动作上，着地瞬间膝关节屈角偏小和水平向后地面反作用力偏大是影响ACL损伤的2个最主要危险因素。着地瞬间膝关节屈角越小，水平向后地面反作用力越大，ACL损伤可能性就越大［18］。

2 ACL损伤的治疗与康复研究

经查阅，发现ACL损伤的治疗方式是保守治疗与手术治疗。保守治疗用于急性单纯ACL断裂或不全断裂、急性ACL损伤合并MCL损伤，可先用石膏固定患膝于屈曲30°位，在石膏成型前向后推患侧胫骨上端。3天后开始股四头肌训练，固定4-6周［19］。保守治疗是相对手术治疗而言的，采用的方法还包括休息、冷敷、加压绷带包扎、外用中药、超短波治疗、按摩、局部封闭、膝矫形器（支具）控制，使用抗炎药等［9］；手术治疗方法相当多，ACL重建术是最常用的也是最重要的手术。其中关节外手术有鹅足成形术，髌韧带部分移位术，髂胫束固定术等。

手术之后需要进行适宜的康复训练，有利于快速回复。关于术后的康复方法亦有很多研究。吴洪等人的研究中：对ACL损伤后自体腘绳肌腱重建术后患者进行变速变阻力的运动康复训练。治疗12及24周时分别测定患肢股四头肌和腘绳肌峰力距（PT）并给予LYSHOLM膝关节功能量表评定（LKSS）。结果显示术后第24周，2组患者患肢股四头肌和腘绳肌PT、LKSS评分均较术后第12周明显提高，且研究组PT、LKSS评分提高幅度更高于对照组（均P<0.05）。从而得出变速变阻力运动训练较常规康复治疗更有利于其膝关节功能恢复［20］。此外，栾烁等人得出开闭链运动无论是单独还是共同使用开闭链运动均有利于改善关节稳定性，增加下肢重要肌群肌力和膝关节活动度，使运动员尽早恢复竞技水平［21］。另有，郝永红将ACL重建患者分为常规康复训练组（对照组）和强化本体感觉训练组（实验组），对照组采用常规康复方案，实验组在常规康复方案基础上增加患肢PNF训练。结果证实实验组患者康复速度快于要采用常规康复治疗的患者［22］。

3 小结

目前，ACL损伤已成为康复医学领域极为重视的问题。尽管现今的医疗技术与康复手段已足够娴熟地对ACL的损伤进行治疗与恢复，但如前所述ACL在人体中的重要性可知，损伤之后，无论是治疗还是康复，都将对伤者自身带来了极大痛苦。因此，科学的运动将会大大减少运动损伤。寻觅出科学的方案用于防止前交叉韧带的损伤是十分有必要的，这也将是体育科学和康复医学领域未来几十年的研究趋势。

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