关节活动系统及持续被动运动技术对髌骨骨折术后患者疼痛及活动受限的疗效研究*

武志佳，王延之，苏 超，王卓慧，赵红奎，明 杰，胡 婷Δ

1.成都第一骨科医院 康复科 (成都 610031)；2.成都中医药大学附属医院 骨科 (成都 610072)

髌骨骨折，以肿胀、压痛及活动障碍，尤以伸膝障碍为主要临床表现，占全身骨折的1.05%[1]。然而，即使膝关节的主动伸展活动存在，也不能排除伸膝附属装置完整的髌骨骨折。如果骨折有移位，可能会碰到两骨之间的缺损，经常会伴关节出血。对于髌骨骨折，可以通过手术进行解剖复位，实现牢固的内固定，恢复关节的正常受力线，为术后关节早期的主动和被动功能锻炼提供了良好的条件。为了预防关节粘连，建议尽早进行活动，这样可以促进全身和局部血循，改善关节滑膜代谢，促进关节软骨修复和再生。但在临床上发现一部分患者会出现一些并发症，如关节粘连、僵硬，术后关节疼痛持续不缓解。部分患者在骨折愈合后在麻醉下行各种松解术，虽然在一定程度上改善了关节活动度，但让患者经历两次疼痛与功能锻炼的痛苦，同时也加重了病人的经济负担[2]。因此，各国学者越来越重视骨折的早期康复治疗。针对该病，临床康复医师及治疗师的治疗方法众多，疗效参差不齐，其中以关节松动术和理疗方法较为显著。近年来，关节活动系统(joint activity system,JAS)和持续被动运动(continuous passive motion,CPM)治疗在骨科运用越来越广泛，所以将JAS关节活动系统和CPM治疗与关节松动术相结合，来改善髌骨骨折术后患者慢性疼痛、活动受限的问题。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取成都第一骨科医院2015年1月到2017年10月之间门诊、住院患者，符合纳入标准，按试验设计纳入120例，随机分为A组(关节松动术+JAS关节活动系统组)、B组(关节松动术+CPM治疗组)、C组(关节松动术组)，每组各40例，研究中脱落1例。符合疗效分析的119例，关节松动术组脱落1例。A组、B组、C组患者基本情况比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性(表1)。

表1 3组患者基本情况比较

1.2 诊断标准

1)病史：明确外伤史，膝部直接外伤、摔倒跪倒史；股四头肌突然收缩。2)症状：膝前疼痛、不能活动；3)体征：膝前部肿胀、瘀斑、骨折分离凹陷、髌骨反常活动、膝关节积血、必要时应用生理盐水试验判读是否为开放性骨折。4)影像学评估：髌骨可见骨折线，X线可明确骨折部位、类型和移位程度。应拍正位、侧位、轴位X线片，必要时拍对侧髌骨以区别二分髌骨。

1.3 纳入及排除标准

纳入标准：1)符合髌骨骨折诊断标准患者，且采用内固定手术治疗。2)单纯髌骨骨折，不伴其他部位的骨折或损伤者。3)为减小误差选择年龄组在18～65岁的患者，不限。4)为新鲜骨折，受伤后5～10 d，平均7 d。5)资料来源：本院病案及影像学资料。6)患者知情并自愿接受随访。 排除标准：1)根据上述治疗方案不需要手术的患者。2)非手术治疗的髌骨骨折患者。3)陈旧性髌骨骨折的患者。4)病例及影像学资料不完整者。5)排除患有严重心脑血管疾病、呼吸系统疾病、肝肾或血液系统疾病，全身营养状况差及精神病患者。

1.4 治疗方法

1.4.1 A组 JAS组于术后第2天开始进行牵伸：患者取平卧或半卧位，患肢微曲，在患者基本无痛范围内佩戴JAS，佩戴好之后，调整屈曲角度，至微痛范围，保持5 min，再逐渐增加屈曲角度(0.5圈至1圈)，总共调整2次。2次/d，每次持续15 min，5 d/周，持续4 周，同时配合手法关节松动训练。

1.4.2 B组 CPM组于术后第2天开始行患膝关节CPM治疗：患者取平卧或半卧位，将患者患肢固定于CPM机，在患者微痛的状态下进行膝关节屈伸练习，第1～3天，初始角度为0°～30°，逐渐增加活动度(以患者能承受的最大疼痛为限)，第4～8天度数在0°～60°之间，第9～12天在0°～80°之间，第13～14天达到90°；运动频率从2 min/周期开始，逐渐加速为1 min/周期；运动时间30 min/次，2次/d，5 d/周，持续4周，同时配合关节松动术训练。

1.4.3 C组 参照澳大利亚Maitland 4级分法。Ⅰ、Ⅱ级用于治疗因疼痛引起的关节活动功能受限，Ⅲ级用于治疗关节疼痛伴有僵硬，Ⅳ级用于治疗关节周围组织粘连、挛缩引发的关节活动功能受限。30～45 min/次，2次/d，5 d/周，共4周。

1.5 疗效评价标准

在治疗前、治疗结束时、治疗结束后半年对患者进行膝关节功能HSS 评分标准判定，观察行走疼痛、休息疼痛、活动度3个指标变化。其中，行走疼痛分为0、5、10、15分4个分值，分别表示行走时严重疼痛、行走时中度疼痛、行走时轻度疼痛、行走时无疼痛；休息疼痛也分为0、5、10、15分4个分值，分别表示休息时严重疼痛、休息时中度疼痛、休息时轻度疼痛、休息时无疼痛。关节活动度为每8°为1分，最高18分。

1.6 统计学方法

2 结果

2.1 3组患者行走疼痛的评分比较

采用单因素重复测量方差分析方法，判断1个月的治疗对受试者行走疼痛分值的影响。经箱线图判断，数据无异常值；经 Shapiro-Wik检验，各组数据服从正态分布(P>0.05):经Mauchys球形假设检验，因变量的方差协方差矩阵不相等[2(2)=0.898，P<0.05]，通过Green house&Geisser方法校正ε=0.931。治疗前、治疗结束时和随访时的行走疼痛分值比较，差异具有统计学意义[校正后F(3，6)=584.498，P<0.005]。治疗结束时，A组与B组行走疼痛评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)，但A组和B组在治疗结束后HSS评分中行走疼痛分值均高于C组，差异具有统计学意义(P<0.05) (表2)。

2.2 3组患者关于休息疼痛的评分比较

经 Shapiro-Wik检验，各组数据服从正态分布(P>0.05):经Mauchys球形假设检验，因変量的方差协方差矩阵不相等2(2)=0.678，P<0.05。通过Green house&Geisser方法校正ε=0.831。受试者治疗前、干预结束时和随访时的行走疼痛分值均在表3中。治疗前、治疗结束时和随访时的行走疼痛分值比较，差异具有统计学意义[校正后F(3，6)=340.231,P<0.05]。在治疗结束时，A组和B组在治疗结束后HSS评分中休息疼痛分值均高于C组，而就A组和B组患者而言，两组之间HSS评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。

表3 3组结束及随访时的休息疼痛评分比较(分，

2.3 3组患者关于活动度的评分比较

经 Shapiro-Wik检验，各组数据服从正态分布(P>0.05):经Mauchys球形假设检验，因変量的方差协方差矩阵不相等[2(2)=0.778，P<0.05]。通过Green house&Geisser方法校正ε=0.849。治疗前、治疗结束时和随访时的行走疼痛分值比较，差异具有统计学意义[校正后F(3，6)=558.498，P<0.05]。A组和B组在治疗结束后HSS评分中休息疼痛分值均高于C组，而就A组和B组患者而言，两组之间HSS评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表4)。

表4 3组结束及随访时活动度评分比较(分，

3 讨论

作为髌骨骨折术后最常见的并发症之一，膝关节僵硬主要以屈膝障碍为主，伸直挛缩将导致膝关节伸直受限。导致膝关节僵硬发生的病机主要是由于术后较长时间的制动，在髌上囊及邻近组织发生纤维样瘢痕改变，股四头肌痉挛，同时股内外侧肌扩张部纤维化、挛缩且与股骨髁粘连；此外关节内纤维性浆液渗出，髌上囊同髁间骨膜发生粘连，导致髌骨活动受限[3]。骨科疾病和损伤的治疗存在制动和活动方面，而二者如何有机结合起来却一直备受争议。随着科技进步与临床实践的探索研究，在维持骨稳定的前提下，为最大限度的促进关节功能的恢复，在临床中提倡尽早进行关节的主动或被动锻炼。因此，持续被动训练机(CPM机)和JAS才会越来越被临床所应用。

CPM 机是指在-5°～115°的范围内，持续、匀速地被动活动。通过持续、匀速的活动刺激骨原细胞向关节软骨分化，促进关节软骨的愈合和周围的韧带和肌腱的再生；此外，关节持续活动可以加速关节液的代谢活动，从而加速粘连瘢痕组织的释放；CPM 加速病灶局部血液循环，促进炎性因子吸收，从而改善局部营养代谢、促进软骨的修复、促进伤口愈合等作用[4]。有研究[5]发现，连续被动运动可通过降低关节液白细胞介素-1和肿瘤坏死因子α水平，提高软骨细胞Ⅱ型胶原表达量，从而改善软骨细胞繁殖能力而延缓骨骼退化等。当然，预防关节僵硬和改善关节活动范围才是CPM被应用的最主要目的[6]。此外，CPM对镇痛效果明显，有学者[7]认为CPM缓解疼痛是因为有规律的关节运动刺激本体感觉感受器，刺激机体产生内啡肽和脑啡肽物质，抑制了疼痛冲动的输出，从而减轻术后疼痛。值得注意的是，虽然术后持续的被动活动可以使关节获得早期运动的机会，但这种被动活动毕竟必须被主动活动所替代，这只是一种向主动活动的过渡。只有足够的肌肉力量才能保证关节的稳定性和良好的运动范围。因此，在早期阶段要注重给予肌力足够的锻炼，并且这种锻炼应该放在整个恢复过程,以便巩固CPM锻炼的结果,最大限度地恢复肢体功能[8]。

制动对于关节活动的影响是不可忽视的，4周的制动可以使正常的关节活动度降低甚至丧失[9]。因此，要想使患者获得全面康复，关节活动度的恢复是不可缺少的。临床上使用较频繁的关节活动度的康复方法包括关节活动范围增大的练习、手法松解以及手术。增加关节运动范围的运动包括主动运动、被动运动、辅助运动和关节功能牵引[9]。制动后膝关节屈曲被动活动度受限常采用被动运动。被动运动常用于膝关节制动出现的屈曲活动受限。关节周围软组织的生物力学特性是治疗关节挛缩的关键[10]。关节周围的软组织具有粘弹性:在外力作用下的蠕变和应力松弛。应力松弛表明软组织长度不变，内应力减小。JAS 静态牵伸支具的理论基础即为静态进展性牵伸技术，是利用组织的蠕变效应和应力松弛特性，通过非暴力的、持续的静态牵伸作用，增加关节活动程度，可以最大程度减少治疗引起的关节局部二次损伤[11]。JAS 关节屈伸训练器采用低应力螺旋扣技术，使患者能够接受静态渐进式牵伸治疗，实现自我控制的治疗模式。研究[12]表明，康复治疗可以提高组织依从性，增加软骨营养，改善局部组织代谢，帮助减轻疼痛，提高关节活动能力。渐进式静力牵引可以增加肌肉肌节的长度和数量，防止组织不可逆挛缩，调节肌肉张力，阻断恶性循环，缓解疼痛，提高肌肉的兴奋性，从而增加肌肉长度，改善关节的活动能力。JAS 的优点在于可以让患者自行控制，根据自己感受调控，减轻疼痛感，减少关节符合，同时缩短治疗时间，提高疗效。

综上所述，骨折术后患者膝关节疼痛及活动受限，对患者日常生活造成严重影响因此，合理的康复训练对于改善患者功能状态非常必要。本实验结果提示，无论是采用JAS配合关节松动技术还是CPM配合关节松动技术，在疼痛及关节活动度的恢复上都优于单纯关节松动技术，说明JAS及CPM技术可减轻患者治疗时疼痛感，缩短治疗时间，提高疗效，可在临床上联合关节松动术使用。