手术后膝前交叉韧带运动功能的康复研究

葛敬波 林喧恒 余澜 周健 董中秋

摘要目的：研究抗阻力运动和平衡运动对手术后前交叉韧带康复疗效，寻找前交叉韧带手术后康复疗法。方法：选取前交叉韧带手术后患者12例，应用运动疗法康复治疗，实验前后进行指标测试。结果：①膝关节前交叉韧带影像：受试者膝关节腔内的积液面积减小，积液减少，血肿消退；②膝关节活动度：实验前膝关节屈曲（50.98±11.52）。伸展（7.45±5.52）。角度比较实验后膝关节屈曲（129.16±9.12）。和伸展（1.03±5.52）。角度，存在显著性差异（P<0.05）；③膝关节运动功能评分：实验前（58.04±3，89）分与实验后（85.42±3.46）分比较，存在显著性差异（P<0.05）。结论：前交叉韧带手术导致膝关节活动度和运动功能降低，通过对抗阻力运动和平衡运动使患者膝关节活动度和运动功能得到康复。

关键词膝关节前交叉韧带 手术 运动功能 康复

一、前言

膝關节前交叉韧带（anterior crucciate ligament，ACL）是一种铰链式的纤维组织，纤维呈扇形斜下方向附着于股骨内的外侧髁，止于胫骨内侧髁间隆起和半月板外侧。其功能是连接股骨与胫骨，并限制小腿内旋和外翻及胫骨向前过度位移。ACL断裂好发于足球、篮球、柔道、摔跤、冰雪等项目的专业运动员，尤其是女性运动员，损伤率是男性的5倍。导致前交叉韧带断裂的有接触性的外力作用于膝关节，致使膝关节发生异常角度后前交叉韧带被撕裂；而非接触性损伤主要来自于自身的运动，如在跑动中的突然变向、急停、跳起落地时角度不正以膝关节周围肌肉力量不足、周围韧带弹性下降等均导致膝关节前交叉韧带的损伤。目前医学常用关节镜下（自体韧带或同种异体韧带等）对膝关节交叉韧带断裂的手术缝合，其治疗效果优于其它方法。然而，手术后一些常见的如疼痛、肿胀、韧带的粘连、僵硬，膝关节腔内结缔组织增生、运动能力的退化等症状，给膝关节功能的完全康复造成很大的问题。现前手术后的康复主要集中于如何控制膝关节的疼痛和肿胀问题，而对于膝关节、前交叉韧带的功能恢复尚无有效措施和治疗方法。由此，数以万计的膝关节交叉韧带手术患者存在功能障碍，严重者面临着终身残疾地危险。这些年，运动疗法已运用到膝关节前交叉韧带手术后的康复之中，弥补了现代医学的对于膝关节交叉韧带手术治疗不足问题。

二、研究对象与方法

（一）研究对象

本研究选取自2015年9月至2017年9月期间在“安徽帅范大学生理生化检测与运动康复实验室”康复的ACL手术后患者12例，由专业康复师进行跟踪测量并统计数据。12例患者中左膝患者7例，右膝患者5例，平均年龄（25.4±6.9）岁，平均病程（7.00±1.04）周，男性6例，女性6例。选取患者均为运动损伤导致的单纯前交叉韧带断裂，并行关节镜手术（自体腘绳肌）重建，术后体格检查提示前抽屉试验阴性，MRI影像学显示手术成功。经过统计学分析，受试者在性别、病程、患膝分布、年龄等指标上差异无统计学意义。

（二）研究方法

1.运动疗法方案

运动处方：

①受试者者坐在垫上，双腿伸直；

②将弹力带放置于脚掌前部，双手紧握弹力带；

③脚缓慢向前运动，在最大角度时停留10秒后回到初始位置；重复这组动作10-20次。

第一阶段：绿色弹力带，10次×2组，组间休息3min。

第二阶段：蓝色弹力带，15次×2组，组间休息3min。

第三阶段：黑色弹力带，20次×2组，组间休息3min。

①受试者坐在板凳之上，腿自然放下，小腿垂直地面；

②将弹力带另一端系于脚前部，足背做背屈运动；

③当足背屈运动至最大时停留10秒后返回初始位置；重复这组动作10-20次。

9周的运动量同于足跖屈运动。

①受试者站立于地板上；

②将弹力带一端系于踝关节上方，另一端固定；

③大腿直腿向前、后、左、右方向摆动至最远处停留约10秒后返回初始位置，重复这四组动作10-20次。

9周运动量同于足跖屈运动。

①双手扶柱把杆，屈膝站立于平衡板上；

②双脚前后、左右踏板；

③踏至最低处时停留6秒后返回平衡位置；重复这两组动作20-60次。

第一阶段：20次×2组，组间休息3min。

第二阶段：40次×2组，组间休息3min。

第三阶段：60次×2组，组间休息3min。①训练者俯卧于垫上；②将弹力带一端系于踝关节上方，另一端固定；

③膝关节屈曲至最大角度并停留约10秒，缓慢返回至初始位置。

9周运动量同于足跖屈运动。

①训练者坐在板凳之上，腿自然放下，膝关节下方垫放毛巾，小腿垂直地面；

②将弹力带一端系于踝关节上方，另一端固定；

③膝关节伸展至最大角度并停留约10秒，缓慢返回至初始位置。

9周运动量同于足跖屈运动。

实施要求：连续两天施行运动疗法，第三天休息，实验进行9周，3周为一个阶段，共三个阶段。每个阶段应用相对应颜色的Thera-Band弹力带。不同颜色Thera-Band弹力带伸长百分比与产生力量之间的对应关系（见表1）。

2.实验观察指标

（1）膝关节活动度：由康复帅用角器进行测量，测量三次，取平均值。包括：伸展角度和屈曲角度。

（2）膝关节运动功能评分：膝关节运动功能评分是一个对膝关节较系统和全面的评估方法，采用Lshohn膝关节功能评分表格（Lsholm knee score，LKSS），通过八个大项中的35个小项得分评出患者总得分。

（三）数据统计

实验前后的数据均用采用SPSS 17.0软件处理，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用配对样本t检验，P<0.05为差异有显著性意义。

三、结果

（一）膝关节活动度

实验前，所有受试者膝关节伸展和屈曲的活动角度差异无统计学意义。

实验前后受试者的膝关节伸展角度比较，P<0.05，存在显著性差异。实验前后受试者的膝关节屈曲角度比较，P<0.05，存在显著性差异。实验前后受试者膝关节屈曲角度差异性大于伸展角度，说明本实验的运动疗法方案在以提高受试者膝关节屈曲和伸展角度，且在提高膝关节屈曲活动度的方面效果显著。（见表3）

（二）膝關节运动功能评分

实验前，受试者的运动功能评分为（58.04±3.89）分，实验后，受试者的膝关节运动功能评分（85.42±3.46）分，实验前后比较存在显著性差异，P<0.05。经过9周的运动疗法康复治疗，受试者运动功能评分由51分64分增加到79.5分-91分，增幅最高达35.5分。说明运动疗法能使受试者感觉到跛行、无法负重、膝关节交锁、膝关节不稳、疼痛、肿胀、上楼和下蹲困难等症状好转或消失，恢复日常生活和运动功能。（见表4）

四、讨论

ACL手术后会导致膝关节水肿、活动度和运动功能下降。实验结果显示了受试者实验前和实验后在膝关节活动度和运动功能评分方面呈现显著性差异，受试者膝关节活动度和运动功能得以部分甚至完全恢复，取得康复效果与陈香仙等研究报道一致。

（一）抗阻力运动对ACL手术后膝关节活动度的影响

ACL手术后膝关节活动度主要受两个方面影响：第一，手术后增生结缔组织影响，关节镜手术的体表创口小，但也不能完全避免对膝关节周围的软组织的切断、肌肉的剥离以及末梢神经的损伤，患者早期康复阶段是需要穿戴固定支具来保护ACL，长期制动会导致损伤组织的疤痕愈合，占据膝关节腔内原有空隙；第二，由于手术创伤和无菌炎症，患者活动膝关节时会产生疼痛，长期活动受限，会影响控制伸膝和屈膝的肌肉及神经，肌肉萎缩，最终导致患者膝关节活动度减小。

针对上述原因，本实验采用弹力带进行抗阻力运动增大患者膝关节活动度。通过足跖屈、足背屈、膝关节抗阻力屈伸和直腿摆动运动，减轻患侧足部、膝部和腿部的代谢产物对于肌肉、血管、神经的强烈刺激，降低膝关节周围软组织的张力，消散膝关节内外的肿胀，缓解上述刺激给患者带来的疼痛，恢复患者膝关节活动度。膝关节抗阻力屈曲运动，来激活控制膝关节屈曲的股二头肌、半腱肌和半膜肌，抗阻力伸展运动来激活股四头肌。屈曲膝关节时要求快速运动至最大力量，股二头肌等肌肉做快速收缩随后停留约10秒，恢复患者快肌纤维的收缩速度和收缩力量，同时增强患者慢肌纤维的抗疲劳和有氧代谢能力。膝关节抗阻屈曲和伸展运动可以解决患者膝关节屈伸肌肉力量失衡和屈膝角度较小问题，使患者屈伸肌力比值，和屈伸角度恢复正常。

抗阻力运动提高患侧下肢肌肉的伸展性、弹性，降低粘滞性，防止ACL的疤痕愈合，增强患侧局部血供，促使肌纤维数量增多和增粗，恢复相关肌肉力量。增大膝关节腔内间隙，恢复膝关节屈曲和伸展肌肉运动功能，增大膝关节活动。

（二）抗阻力运动和平衡运动对ACL手术后膝关节运动功能的影响

手术重新构建ACL生理结构，但恢复患者运动功能与术后康复治疗密切相关。术后既要考虑ACL手术后的生理愈周期特点，又要应用安全科学的进行康复运动，所以本实验不同阶段选择相应颜色的Thera-Band弹力带进行抗阻力运动。

肌肉力量和本体感觉是影响膝关节运动功能的重要因素，本研究针对增强肌力设计了抗阻力足部运动、膝关节屈伸运动和直腿摆动运动，提高患者对患肢的神经肌肉控制能力，重新建立全身肌肉链的动态平衡。膝关节本体感觉的强弱会直接决定患者的运动功能，通过膝关节平衡运动增强患者膝关节本体感觉。平衡运动时要求患者调动足部、腿部、臀部、背部和腰部肌肉协调工作来保持身体的动态平衡，同时也需要股神经、坐骨神经、闭孔神经、胫骨神经等多条神经的传导，从而反射性地提高关节稳定和神经肌肉的制能力，为恢复运动功能打下基础。

五、结论与建议

因前交叉韧带手术导致膝关节水肿、活动度和运动功能降低，通过抗阻力运动和平衡运动使患者膝关节水肿消退，活动度增大，运动功能恢复。

整个运动处方设计的主要是恢复膝关节肌肉力量、关节活动度和运动功能。运动疗法的治疗应和ACL组织愈合的生理过程结合进行，既考虑恢复运动功能，又需要在安全负荷范围内进行抗阻力运动，数量、负荷、强度逐渐增加。