阿依达娜·哈力木 马玉宝,2
交叉韧带是膝关节重要的稳定性结构,它分为前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)和后交叉韧带,临床上以前交叉韧带损伤最常见[1]。前交叉韧带是防止胫骨相对股骨向前滑动和内旋的最主要的限制性韧带[2]。前交叉韧带损伤会引发机体功能障碍,这不仅是肌肉骨骼系统损伤导致的,更是由下肢神经肌肉控制系统发生障碍及生物力学结构发生改变导致[3]。前交叉韧带重建术(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)是治疗前交叉韧带损伤的常见方法[4],前交叉韧带重建术可以恢复膝关节正常的动力学结构,消除膝关节的不稳定,使膝关节由于韧带损伤造成的功能障碍有所减轻,但是要达到最好的恢复效果需要进行系统地康复训练。
前交叉韧带损伤是指在外伤、暴力等因素的作用下,前交叉韧带被连续性破坏,发生部分或完全的撕裂甚至断裂,多见于非接触性的运动损伤[5]。前交叉韧带损伤分为运动性损伤和非运动性损伤。运动性损伤是指在跑步、跳跃等运动过程中突然减速或改变方向,及其他对关节施加剪切应力所导致的损伤,占前交叉韧带损伤的70%以上[6],以外展和旋转最常见。非运动性损伤是指膝关节受到外界的直接作用而导致前交叉韧带损伤,常见于撞击伤、交通事故或者高处坠落等。前交叉韧带损伤在以下运动项目中多见,如篮球、足球、排球、体操、滑雪等[6]。
前交叉韧带损伤的诊断包括医生触诊和影像学检查。医生详细视诊和触诊患者的膝关节,观察是否有股四头肌萎缩、关节肿胀、畸形、压痛和积血积液等情况,同时可通过抽屉试验、Lachman试验等检查患者韧带的受损情况[7]。影像学检查中关节磁共振成像可以清楚地显示前交叉韧带损伤,并可以判断其他肌肉、韧带、软骨及半月板是否合并受伤[8]。关节镜检查是诊断前交叉韧带损伤的金标准[9],医生通过膝关节小切口置入关节镜,通过关节镜镜头显示在计算机屏幕上的动态实时图像,观察膝关节内部韧带的情况。
2.1 本体感觉改变 本体感觉是指大脑接收来自躯体深部的肌肉、肌腱、骨膜和关节等对躯体的空间位置、姿势、运动状态和运动方向的感觉,前交叉韧带的本体感觉对维持膝关节的稳定十分重要,是评价前交叉韧带重建效果的重要指标[10]。在临床中,本体感觉主要包括以下三方面的内容:①关节位置的静态感知能力;②关节运动的感知能力(关节运动或加速度的感知);③反射回应和肌张力调节回路的传出活动能力。前两者反映本体感觉的传入活动能力,后者反映其传出活动的能力[11,12]。前交叉韧带的急慢性损伤均可引起本体感觉严重受损,前交叉韧带中的机械感受器的形态学正常可保持3个月,然后数量逐渐减少,到伤后9个月只剩下少量的神经末梢[13]。Bonfim等[14]研究表明,前交叉韧带本体感觉缺损将导致膝关节对神经肌肉控制能力减弱,导致感受关节稳定性、感受正常步态、控制关节活动、校正姿势及维持平衡的能力均有所下降,使关节发生再次损伤的机会增加。孙凤龙[15]等的研究表明,通过科学合理地康复训练,前交叉韧带重建术术后6个月患者的运动觉可以得到改善与提高,但仍不及健康成人。孙丽萍等[16]的研究中有92.5%的患者于术后8~10个月恢复本体感觉,其原理可能是通过股四头肌收缩锻炼和各种关节角度、位置训练恢复本体感觉。马燕红等[17]运用本体感觉促进方法进行训练,主要是采用平衡板、固定自行车等方式,并且在平衡训练中逐渐增加不稳定性以提高患膝维持平衡的能力,在运动中改变运动方向以提高患膝的位置觉,在运动中改变速度以提高患膝对速度的反应能力,此研究发现经过本体感觉促进强化训练后膝关节被动关节位置重现偏差显著小于对照组。
2.2 姿势控制异常 姿势控制即保持姿势稳定,该功能包括按预定轨迹运动、受到外界干扰后调整姿势,在运动中提供高效的身体对线[18]。人体维持平衡所必需的是稳定的姿势控制,它在维持关节动态稳定、预防下肢损伤中都起到重要作用[19]。前交叉韧带重建术术后姿势控制异常的表现有姿势控制反应时间延长、蹲起运动中不对称性增大、跳跃运动中动作质量下降、日常生活中肌肉激活模式异常及认知活动增加时姿势控制质量下降[20]。
2.3 关节功能受限 前交叉韧带重建术术后最常见的并发症和预后较差的原因是关节僵硬,特别是膝关节伸展受限。术后膝关节无法完全伸直导致关节运动力学异常,最终导致步态异常[21]。Cosgrea等[22]比较了关节活动度训练对前交叉韧带重建术术后关节纤维化发生率的影响,结果显示前交叉韧带重建术术后膝关节未完全伸展与预后较差有关,故防止伸直受限是前交叉韧带重建术术后最重要的目标,目前研究建议术后两周内应达到完全被动伸直(0°)[23]。前交叉韧带重建术术后膝关节功能受限主要与下列因素有关[24]:①治疗措施不当:术后长时间石膏固定,不注重或无法进行及时、有效的功能康复,导致膝关节内外出现粘连,是膝关节僵硬最常见原因。②术中韧带骨道定位偏差[25]:操作技术缺陷、术中忽视定位点正确应用以及缺乏必要的韧带重建专用工具、徒手定位都是导致定位点不准确的原因。③术中操作不慎时,髌下脂肪垫损伤导致其纤维化及钙化,并逐渐导致腘绳肌挛缩、后关节囊粘连和挛缩,进一步加重伸膝受限;屈膝功能受限主要是股直肌短缩、股中间肌粘连挛缩,以及髌骨和支持带粘连所致,少部分患者是由术后半月板后角损伤或残留所致。术后避免石膏固定,在不影响韧带稳定性前提下早期指导患者进行科学的膝关节功能锻炼,避免关节内粘连的发生。其他相关并发症还有骨道增宽[26,27]、关节内囊肿形成[28]、隐神经髌下支损伤[29]、膝关节感染[30]等。综上所述,前交叉韧带重建术目前虽已成为较成熟的手术,但膝关节仍有一定后遗症,因此应当在术后积极进行康复治疗,使患者膝关节功能得到最大程度的恢复[24]。
前交叉韧带重建术术后的康复治疗中既要保护重建后的韧带,又要防止各种废用综合征。在前交叉韧带重建术术后,患者会因疼痛出现关节制动,这会导致关节内粘连甚至关节功能障碍,因此康复治疗是必要的。同时为了防止移植物在骨道中的愈合不完整,以及防止损伤移植物,在康复治疗过程中应当对韧带进行适当保护[31]。
3.1 术前康复 前交叉韧带损伤后患者常因膝关节局部疼痛、肿胀及相关肌肉无力[32],使其对康复治疗产生畏惧或抵触心理,导致术后康复进展缓慢,膝关节普遍会存在功能障碍,部分患者甚至出现创伤后应激障碍,形成恶性循环,最终影响临床治疗,增加经济负担[33]。Raju等[34]提出术前恢复正常的关节活动度有利于防止术后膝关节发生粘连;术前肌力训练可以预防术后出现肌肉萎缩,有利于术后早期、快速开展肌力、关节活动度和本体感觉等相关训练。Alshewaier等[35]提出合理的术前康复需要3周左右的时间,包括股四头肌和腘绳肌肌力锻炼、本体感觉和平衡训练、步态训练、关节活动度训练,术前康复可有效增强术后膝关节功能和肌力等的康复效果,因此建议所有前交叉韧带损伤患者在重建前交叉韧带前都接受术前康复治疗。
3.2 术后康复
3.2.1 支具及辅助器具:前交叉韧带重建术术后可佩戴支具进行保护,支具可固定膝关节于伸直位,用于减轻疼痛并对膝关节进行保护。Lowe等[36]研究表明,前交叉韧带重建术术后佩戴功能性支具可以对移植物起到保护作用,但佩戴常规的康复支具对降低术后再损伤率的作用有限。Riemann等[19]认为术后护具的使用可以起到对膝关节的保护作用,但它会引起下肢对运动的不适应并限制关节活动度、抑制神经肌肉的激活,影响康复的进程。因此,在康复的各个阶段中应当根据现阶段的康复进程使用相应的支具,并在组织愈合、本体感觉恢复、肌力提升的过程中逐渐脱离支具[37~40]。黄红拾等[41]通过动物实验证实前交叉韧带重建术术后早期应用CPM辅助膝关节进行被动活动有利于移植肌腱的愈合。CPM对膝关节的稳定性及移植物的生理转变过程影响小,同时有利于疼痛的缓解、血肿的吸收、改善关节软骨的营养、避免关节内外的粘连。
3.2.2 神经肌肉电刺激疗法:神经肌肉电刺激疗法是使用低频脉冲电流刺激肌肉使其收缩,以恢复运动功能的方法[42]。神经肌肉电刺激可以提高肌力、减轻水肿、恢复关节活动度、减缓萎缩、促进组织愈合以及缓解疼痛,对肌肉酶活性也能产生积极影响[43]。王李琴[44]等对64例前交叉韧带重建术术后患者对照研究,发现神经肌肉电刺激联合早期康复训练可明显改善前交叉韧带重建术术后患者的膝关节功能、膝关节活动度,减轻膝关节活动不适感。在李仰军[45]等的研究中通过对86例前交叉韧带重建术术后患者对照研究,也证明了神经肌肉电刺激疗法联合早期康复训练对患者术后康复有积极意义。
3.2.3 开链运动与闭链运动:开链运动(Open Kinetic Chain,OKC)和闭链运动(Close Kinetic Chain,CKC)皆可以作为股四头肌力量训练的方式。其中OKC多采用坐位下抗阻伸膝,而CKC的训练动作则以静蹲和下蹲-站起训练为主[46]。CKC可提供移植物愈合过程中良好的力学环境,能很好地恢复膝关节功能;OKC产生与CKC相似的胫骨前移和移植物张力,在膝关节稳定性和功能等方面的疗效也与CKC相似[47],但OKC的肌肉力量恢复效果比CKC显著[48]。在膝关节屈曲90°~60°范围内的OKC可用于早期康复计划,如果患者能耐受,OKC全范围膝关节伸直可用于康复晚期[46]。虽然也有研究表明了OKC的安全性及有效性,但在具体实施时仍应依据患者自身状况而定。
3.2.4 激进与保守训练:保守的康复训练是在患者术后逐渐增加关节活动度及负重,而激进的康复训练是在患者能够耐受的条件下的早期全范围活动[49],两者在方法上有明显不同。Paessler等[50]的研究表明保守康复组的患者在术后半年的X线片上胫骨骨道的变化更小。激进康复使移植物在骨道内微动增加、同时受更加严重炎症反应、细胞因子作用,使骨道的变化更加明显。但在曾春等[51]人的研究中对关节镜下骨-髌骨-骨自体移植重建前交叉韧带的患者两组方案均安全有效,激进康复可明显缩短康复时间,更快地获得膝关节良好的功能。综上所述,激进的康复训练虽然能更早、更好地恢复膝关节的正常功能,但也可能会产生骨隧道增大、关节积液增多、移植物应力增加等诸多问题,从而影响愈合。因此认为是否采用激进的康复训练计划,应根据患者自身状况以及重建材料而定。
3.2.5 等速训练:等速训练的技术是20世纪60年代由Hislop提出的[52],其定义是指肢体在自主运动过程中角速度相等,是一种顺应性的肌力训练,因此理论上等速训练比等张训练在同一活动范围内完成更大的功[53,54],也允许在活动范围内的任意角度产生最大的机械输出力。陶莉等[55]对50例前交叉韧带重建术术后的患者进行对照研究,发现通过等速训练可使前交叉韧带重建术术后的患者在6个月内达到健侧屈伸肌力水平,并能达到运动水平。
3.2.6 平衡促进训练:平衡促进训练方法主要是采用平衡板、功率自行车、慢跑、折返跑和专业静态平衡训练系统对患者在训练过程中增加不稳定因素以提高患膝维持平衡的能力,在运动过程中改变运动的方向以提高控制患膝的位置觉,在运动中改变速度以提高患膝对速度的运动感知反应能力[56],并应用静态平衡功能评定训练仪器进行模拟运动训练。蒋拥军等[10]对124例前交叉韧带重建术术后的患者进行对照研究,发现平衡促进训练对术后患者膝关节本体感觉能力恢复具有显著提高作用。
在对前交叉韧带重建术患者进行运动康复的同时也应进行心理康复。大部分前交叉韧带损伤患者希望恢复伤前运动,但害怕再受伤的心理会潜在影响术后膝关节功能的恢复[57]。刘爽等[58]对35例前交叉韧带重建术术后患者研究发现,在重返运动训练前患者对于特定运动任务的心理恐惧感最强,在训练后所有负面心理恐惧因素都得到了显著降低。前交叉韧带重建术后不能重返运动的基础是恐惧关节疼痛,膝关节打软代表对关节功能的恐惧,对再次受伤的恐惧可能影响预后的生活质量[59]。因此回归运动的心理准备、预期恢复时间以及心理控制是决定患者是否能回归伤前运动的重要因素[60]。
Coronado等[61]的研究表明心理社会策略可改善患者术后生活质量、焦虑情绪和恐惧心理。患者心理和情感要求是保障康复效果的积极因素,因此有必要将心理康复纳入前交叉韧带损伤的康复治疗方案。有充分且乐观心理准备的患者术后肢体功能康复快且程度高,无充分心理准备的患者术后肢体功能康复慢且程度差[62]。因此对前交叉韧带损伤患者的心理康复应当在术前术后全程进行,确保患者以积极的态度配合康复治疗,以达到最好的康复效果。
对于前交叉韧带损伤的患者,康复治疗应当从术前的肌力训练、关节活动度恢复、本体感觉训练入手,术后应根据患者身体状况、手术结果以及预期康复结果等制定个性化的方案进行神经肌肉电刺激疗法、肌力训练、平衡训练、本体感觉训练等来恢复并提高膝关节功能。心理康复应贯穿前交叉韧带损伤患者治疗的全过程,它可以改善患者术后生活质量和心理状况,让患者良好地进行康复治疗并最终返回社会生活。对于前交叉韧带损伤患者,如今的康复治疗方案仍有诸多缺陷,对不同的治疗方法也存在着很多的争议,因此需要进行更多的研究来完善治疗方案以帮助患者。