智能踝关节训练仪在老年患者单侧全膝关节置换术后的应用

韩强强 徐守芳

(中国科学技术大学附属第一医院 安徽省立医院，安徽 合肥 230036)

全膝关节置换术目前是手术治疗终末期膝关节疾病的有效治疗措施，可以改善严重膝关节病变患者的日常生活功能状况。深静脉血栓(Deep vein thrombosis，DVT)是骨科术后早期并发症之一，血栓的形成严重影响患者术后康复，甚至危及患者生命[1]。有研究[2]表明，骨科大手术后DVT发生率高达43．2%。因此，早期预防DVT是骨科医护人员需要关注的重点[3]。踝泵运动是指踝关节用力、缓慢、全范围的跖屈、背伸、外翻内旋活动,其能够促进下肢血液循环和淋巴回流,有效预防下肢静脉血栓发生,对于患者术后早期功能恢复至关重要[4]。但是行全膝关节置换的患者以老年人为主，由于术后体质虚弱、理解力和记忆力不足等各种原因，自主踝泵运动依从性较低。目前临床在全膝关节置换术后常应用持续被动活动(Continuous passive motion ，CPM)机改善膝关节功能 ，促进膝关节功能的康复[5]，但CPM机存在价格昂贵、移动不便等缺陷，较难在临床全面应用。鉴于此，我科设计了一种智能踝关节训练仪，协助单侧全膝关节置换术后患者进行踝泵运动，取得了较好的效果，并且未增加患者的医疗费用负担，未造成踝关节皮肤完整性受损增加，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择我科2019年10月1日-12月31日实施单侧全膝关节置换术患者121例作为研究对象，其中男34例，女97例，平均年龄(68.37±11.88)岁。本项目选择的患者均由同一治疗组医生负责。纳入标准：(1)根据患者临床和影像学指标诊断为膝重度骨性关节炎[6]，拟行单侧全膝关节置换术患者。(2)年龄>55 岁。(3)语言沟通能力正常，意识清晰，理解力正常。(4)患者及家属均知情且同意参加本研究。排除标准：(1)有凝血功能异常或已发生DVT。(2)肢体活动障碍的患者。所有患者对本研究均知情同意，本研究已通过院伦理委员会批准。按随机数字表法将121例患者患者分为对照组60例和观察组61例，两组患者一般资料比较，差异无统计学意义(P>0．05)，具有可比性，见表1。

表1 两组患者一般资料比较

1.2方法

1.2.1对照组 实施常规的围手术期护理和药物预防。采用我科加速康复外科流程：入院、手术前后及病情变化时均使用深静脉血栓Autar评分表对患者进行DVT发生风险评估，按风险程度实施基本预防、物理预防和(或)药物预防等综合预防措施；术后评估：早期进食、早期锻炼、早期下床。术后指导患者进高蛋白高维生素易消化饮食，多饮水，保持大便通畅。术后以软枕垫高患肢，保持膝关节过伸位。根据术后康复护理计划锻炼，术后全麻清醒进行踝泵运动和股四头肌收缩练习，术后第1天进行卧床伸屈膝和下床(坐-站-扶拐行走)锻炼。术后每天责任护士对患者进行评估，督促患者根据康复护理计划完成康复锻炼。当患者全麻术后清醒并能配合锻炼时即进行踝泵运动指导。踝泵运动方法：踝关节从中立位缓慢匀速达跖屈至45°以上后停留5 s，再缓慢回复至中立位；踝关节从中立位缓慢匀速达背伸30°以上后停留5 s，再缓慢回复至中立位，每组30次，每天重复10～15组。选择接受过培训的责任护士每日对患者及家属进行指导。

1.2.2观察组 在对照组护理的基础上，应用智能踝关节训练仪直至出院。

1.2.2.1智能踝关节训练仪 由我科自行设计。这是一种基于弯曲传感器可穿戴护踝式仪器，能够通过实时测量患者踝部的角度信息，记录患者术后进行规范化踝泵运动的持续时间和频次。智能踝关节训练仪主要包括3个模块：踝部角度采集模块、信号采集与传输模块、数据处理和传输模块。该设备工作流程：(1)采集位于脚踝前部的弯曲传感器的传感器数据，并将所采集到的传感器数据实时发送到信息处理单元。(2) 根据传感器数据变化信息与预设阈值的关系，对用户足部的状态进行判断，即确定当前时刻足部弯曲的角度情况。(3)根据当前踝部屈伸运动的相关信息，提取出踝部运动的角度信息和时间信息，并以此作为康复运动评估信息。(4)根据获取到的康复运动运动评估信息，和预先存储的踝泵运动的规范运动标准信息，判定出当前运动是否完成，并将数据上传，输出相关反馈信息。

1.2.2.2应用方法 责任护士在患者术前1 d预先将设定好的踝泵运动的规范运动标准信息存储到仪器内，将仪器发放给患者，并指导患者和家属掌握使用方法。在术后患者全麻清醒后开始锻炼时，责任护士协助患者使用穿戴上仪器，并与数据接收装置进行连接。当患者开始进行踝泵运动时，借助仪器对患者足部的状态，判断当前时刻足部弯曲的角度情况，同时根据当前踝部屈伸运动的相关信息，提取出踝部运动的角度信息和持续时间，并与预先存储的踝泵运动的规范运动标准信息比较，从而评判出当前的每一次运动是否标准完成。仪器会记录每个时间段患者进行踝泵运动的锻炼量，责任护士、患者或家属都可以通过数据接收装置实时查看。每天每个班次责任护士下班前查看患者康复锻炼情况，针对不达标的患者进行督促，确保患者能够保质保量地完成每天的功能锻炼康复计划。

1.3评价指标 比较两组患者术后DVT发生率、下肢肿胀情况、住院期间的费用及踝关节皮肤完整度。

1.3.1术后DVT发生率 在术前及术后第3天，用彩色多普勒超声检查患者的下肢动静脉血管，观察是否存在DVT。

1.3.2下肢肿胀情况 术前、术后第3天早晨测量患者患侧肢体膝上10 cm、膝下10 cm的腿围，比较两组患者术前术后腿围差值是否存在差异。

1.3.3住院费用 两组患者均于2020年1月1日前出院，计算比较两组住院期间单个患者平均费用情况。

1.3.4皮肤完整度 在出院前，观察两组患者踝关节的皮肤完整度情况，评价是否有皮肤缺损的皮肤损力。

2 结果

2.1两组患者术后第3天DVT发生情况比较 见表2。

表2 两组患者术后第3天DVT发生率比较

2.2两组患者术后腿围差值及平均住院总费用比较 见表3。

表3 两组患者术后腿围差值及平均住院总费用比较

2.3两组患者住院期间踝关节皮肤完整度情况 两组患者出院前未均发生踝关节皮肤损伤。

3 讨论

3.1智能踝关节训练仪能提高患者踝泵运动的规范性和依从性，降低术后DVT、肿胀等并发症的发生 DVT是骨科手术，尤其是膝髋关节置换术患者最常见的并发症之一，同时也是最可预防性的围手术期并症之一[7]。骨科手术前后需长期卧床，由于肢体制动或处置不当、关节肿胀活动受限等，均可造成血液回流缓慢、停滞，产生涡流而诱发血栓形成[8]。约有50%的DVT发生于术后第1天，30%发生于术后第2天[9]。在手术麻醉清醒后早期进行踝泵运动，可有效预防DVT发生。但老年患者全膝关节置换术后，由于体质较弱、理解能力或沟通能力较差、伤口疼痛等原因，对术后康复锻炼执行不到位；而责任护士由于上班时间较为繁忙等各种原因没有充足的时间对患者的康复锻炼进行监督和反馈，导致患者康复锻炼不达标。本次研究结果显示，观察组患者DVT发生率低于对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)，这可能与样本量较少有关。而观察组患肢肿胀情况均低于对照组患者，差异有统计学意义(P<0．05)。这可能是因为智能踝关节训练仪的临床使用，通过对仪器数据的设定，让患者及家属直观地观察到每一次踝泵运动的角度、持续时间和次数是否达到标准，从而规范患者的踝泵运动，而踝泵运动促进了下肢的血液和淋巴液回流，改善下肢静脉血液淤滞状态和局部组织代谢的环境，并极大地激发了患者的主观能动性，使患者及家属增加了康复的信心，因此提高了依从性，使患者可以持续、规范地进行康复锻炼。对责任护士而言，训练仪提供了数字化的管理工具，能够更方便、更直观地监督患者康复锻炼进程，并对整个过程进行反馈，及时督促患者完成锻炼，进一步保证康复锻炼的效果。

3.2智能踝关节训练仪廉价、便捷 本研究结果显示两组患者住院期间的单个患者费用，差异无统计学意义(P>0.05)，说明训练仪并未给患者带来经济上的负担。我科研发的智能踝关节训练仪相比关节恢复器更加简单实用，价格低廉，单个仪器的整体费用不超过一百元。同时，通过智能踝关节训练仪的使用，患者的术后康复更有效，住院时间没有被延长，因此患者的住院相关费用都没有明显增加。

3.3智能踝关节训练仪不增加患者皮肤完整性损伤风险 本研究结果显示，两组患者出院前未均发生踝关节皮肤损伤。智能踝关节训练仪在设计时，特别注意与患者皮肤直接接触的部位选择柔软可塑性强的材料，并且参照其他学科的经验，通过优化设计，在力学上尽量不造成额外受力，使患者使用时松紧适中，所以不容易造成额外的皮肤完整性受损。

3.4智能踝关节训练仪在延续护理中的应用展望 在住院日缩短，康复逐渐走入家庭的今日，有针对性地对患者实施家庭护理干预，帮助患者早日康复，提高患者的生活质量已越来越被重视[10]。传统的关节恢复器机价格昂贵，一般仅限于在医疗机构使用，由专业的医务人员进行操作，设定参数，不适合患者居家使用。而智能踝关节训练仪不仅可以在患者住院期间有效降低相关并发症的发生，还可以应用在家庭康复护理中，解决患者居家康复中无专业人员指导的问题，保证了患者居家康复锻炼的规范性和依从性。

综上所述，智能踝关节训练仪能够有效促进单侧全膝关节置换术后患者的康复功能锻炼，改善患肢功能，降低DVT发生率，减轻患肢肿胀，加快患者康复，且不增加患者医疗负担、不增加皮肤完整性受损的风险。后续可进一步探讨规范化踝泵运动的持续时间和频次与深静脉血栓发生之间的相关性，规范膝关节置换术后患者功能锻炼标准，同时探讨其在延续护理中的应用效果。