简易膝关节训练器对脑卒中偏瘫患者膝关节屈曲主动运动的疗效

朱琳，常冬梅，王亚囡，刘元旻，刘惠林

中国康复研究中心北京博爱医院物理治疗3科，北京市 100068

0 引言

脑卒中偏瘫患者步行能力的康复，对改善日常生活能力、提高生活质量十分重要[1]。脑卒中偏瘫患者由于患侧下肢存在异常伸肌共同运动模式，导致步态异常，最常见的为划圈步态。下肢伸肌共同运动模式抑制膝关节在摆动相屈曲，下肢相对延长，患者需上抬骨盆并向外侧划圈向前方摆动。Liu 等[2]的研究显示，摆动相膝关节灵活性是下肢自由前进的主要因素。徐光青等[3]的研究显示，脑卒中患者髋、膝关节主动运动范围受限越严重，步行能力越差，伸髋和屈膝受限是影响患者步行更为重要的因素。李玉翠等[4]、李桥军等[5]的研究表明，强化膝关节分离运动和膝控制训练能改善脑卒中患者偏瘫步态，但以改善膝关节屈伸控制为目的，并未对膝关节屈曲角度变化进行探究。

本研究应用简易膝关节训练器训练膝关节主动屈伸，观察膝关节主动屈曲角度。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020 年3 月至2021 年5 月北京博爱医院神经内科收治的脑卒中患者46 例，均符合1995 年第四届脑血管病学术会议“各类脑血管疾病诊断要点”脑卒中临床诊断标准，并经CT或MRI确诊[6]。

纳入标准：①病程<1 年，病情稳定；②认知功能良好，简易精神状态检查(Mini-Mental State Exami‐nation,MMSE) >21 分，能理解治疗师的指令，配合训练；③Holden 步行功能分级Ⅱ级以上；④Fugl-Mey‐er 评定量表膝关节分离运动0 分；⑤自愿参与试验，并签署知情同意书。

排除标准：①因外伤或骨折等原因导致步态异常；②严重并发症，如心肌梗死、下肢深静脉血栓等；严重躯体疾病，如慢性阻塞性肺疾病、心力衰竭、控制不良的糖尿病等；③下肢关节严重挛缩，被动关节活动度受限。

剔除与脱落标准：①提前出院或因其他原因无法继续治疗；②病情加重或出现其他严重并发症；③患者或家属提出不愿继续参与试验。

患者编号，采用SPSS 26.0 产生随机数字序列，患者分为对照组和试验组各23例。两组一般资料无显著性差异(P>0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较

本研究经中国康复研究中心医学伦理委员会审查通过(No.2021-119-1)，所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

两组均接受常规综合康复训练；对照组予膝关节辅助-主动运动训练，试验组在坐位下借助膝关节训练器进行膝关节主动运动训练。训练均在治疗室进行。

1.2.1 常规康复训练

基本动作训练：治疗师以正确运动模式引导患者翻身坐起，以及床与轮椅间的转移动作训练。①诱发分离运动：治疗师给予正确的运动感觉输入，抑制错误的运动模式，减少不必要的代偿动作，由辅助运动逐渐过渡到主动运动。②桥式运动。③引导患者进行坐位重心转移，完成对称站起动作。④足部治疗：牵伸足内肌，改善足底肌肉弹性；针对腓肠肌和比目鱼肌的萎缩和短缩，加强向心和离心收缩，促进比目鱼肌离心收缩，使足跟正常着地。⑤站立位行患侧膝关节控制训练。⑥指导患者在平行杠内进行连贯步行训练。每次15 min，每天1次，每周5 d，共8周。

1.2.2 膝关节辅助-主动运动训练

俯卧位，治疗师促进腘绳肌收缩，引导患侧努力屈曲膝关节，注意防止髋关节屈曲代偿；引导大腿后侧肌群离心收缩，使小腿平放于床面。高床坐位，治疗师辅助进行膝关节屈曲训练。每次15 min，每天1次，每周5 d，共8周。

1.2.3 膝关节训练器训练

自制简易膝关节训练器，主要由滑轮、踏板和固定木框构成。患者坐于升降床上，躯干直立，患侧足平放在训练器踏板上，调节升降床高度使髋、膝关节屈曲90°；踏板下有滚轮减少摩擦力。嘱患者使足前、后移动，从而使膝关节反复屈伸，促进腘绳肌和小腿三头肌收缩。先缓慢伸展膝关节(离心收缩)，然后立即屈曲(向心收缩)，足用力向下踩、向后移动。注意尽量全足放在踏板上，同时避免躯干前倾代偿。若患者运动困难，治疗师可给予辅助，并抑制在膝关节屈伸过程中出现的髋外旋、足内翻，给予适当的语言和手法刺激。治疗师保护患者，防止由于下肢用力不当造成的重心偏移等危险。每次15 min，每天1 次，每周5 d，共8周。

1.3 评定方法

治疗前后由固定的治疗师进行评定，评定者对患者的分组情况不知情。

1.3.1 膝关节屈曲角度

患者穿紧身裤，红色胶条贴于股骨大转子、胫骨外侧髁和外踝3 处[7]。患者端坐位于升降床，躯干伸展，全足底着地，髋、膝关节屈曲90°(关节活动测量尺测量)；患者膝关节用力向后主动屈曲，足始终保持与地面接触，躯干保持正直，不可前倾代偿。数码相机记录膝屈曲过程，输入电脑，采用“帮你4.2.0”软件计算膝关节屈曲角度。

1.3.2 步态分析

采用MR33.8.6 步态分析系统(美国NORAXON 公司)，用特制绑带将三维传感器固定于患者肢体上，自动测量动态关节角度，记录步行中患侧膝关节屈曲的最大角度[8]。

1.3.3 步行能力采用Holden 步行功能分级，分为0～5 级，分级越高，步行能力越强，独立性和稳定性越强。

1.4 统计学分析

采用SPSS 26.0 统计软件进行数据分析。计量资料服从正态分布，以()表示，组内比较采用配对样本t检验，组间比较采用独立样本t检验；等级资料组内比较采用Mann-WhitneyU检验，组间比较采用WilcoxonW检验；计数资料采用χ2检验；显著性水平α=0.05。

2 结果

所有患者均按要求完成治疗，无不良反应，无脱落。

训练后，两组坐位下膝关节屈曲角度和步行中摆动相膝关节最大屈曲角度均显著提高(P<0.001)，试验组提高更多(P<0.05)；Holden步行功能分级均明显提高(P<0.01)，两组无显著性差异(P>0.05)。见表2～表4。

表2 两组治疗前后膝关节主动屈曲角度比较 单位：°

表3 两组治疗前后步行中膝关节最大屈曲角度比较 单位：°

表4 两组治疗前后Holden步行功能分级比较

3 讨论

本研究显示，采用简易膝关节训练器训练可有效改善膝关节屈曲角度，从而改善步态。方法简单易操作，方便在治疗室或家庭实施。

正常步行周期中，髋、膝、踝关节角度不断变化，其中膝关节控制能力非常关键[9]。脑卒中患者由于下肢伸肌过度活跃，膝关节不能主动屈曲90°以上，导致坐站转换、独立步行等多种功能性任务障碍[10-11]。约40%脑卒中偏瘫患者因股四头肌过度活跃，导致摆动相膝关节屈曲障碍，出现膝过伸，从而影响股骨与胫骨的对线及站立相身体对线，导致偏瘫划圈步态[12-13]。从患者拮抗肌群入手，提高拮抗肌的兴奋性，可缓解痉挛肌紧张，对步行功能有良好效果[14]。

本研究中，对照组的训练活动为开链运动，试验组训练活动为闭链运动。闭链训练模式固定远端关节，活动近端关节，实现多关节联合线性运动，更有利于多关节协同运动；闭链训练对关节及其周围组织机械性感受器的刺激更明显[15]；可显著提高患者膝关节屈伸肌群力量，尤其是屈肌肌力[16]。应用简易膝关节训练器，嘱患者足跟下踩，促进小腿三头肌离心收缩，以维持功能性长度，患足后移，提高膝关节屈曲角度。

试验组膝关节屈曲运动是先离心后向心收缩训练。离心收缩训练可以使肌肉力量更快达到峰值。在离心收缩过程中，由于肌肉被牵伸，可以募集更多神经冲动[17]。离心收缩后马上产生向心收缩趋势，肌肉储存的能量短时间释放，增加向心收缩力量[18]。对照组直接进行膝关节向心收缩训练。

运动的产生需要多种感觉、认知的参与，并通过反复训练改善肌肉延展性和收缩性。脑卒中偏瘫患者多有本体感觉减退，阻碍膝关节功能恢复；通过关节支具和运动训练可增强关节本体感觉[19]和神经肌肉控制能力[20]，被认为是一种有效的康复训练方法[21]。本研究中，试验组下肢增加足底触压觉和本体感觉输入，并辅以视觉反馈，通过膝关节主动肌与拮抗肌的交互抑制，反复练习，控制滑动的距离和运动轨迹，从而提高膝关节的灵活性和协调性，改善膝关节主动屈曲范围。

环境是易化或抑制的有力因素[18]。本研究中使用的膝关节训练器以脑神经可塑性机制为依据，以具体物体为目标，通过环境改变提高患者主动运动和注意。患者在带有滚轮的踏板上练习，减少外部阻力以及髋、踝关节对膝关节运动的影响，运动与视、触、本体感觉相结合，患足可轻松后移，提高膝关节屈曲角度，最终达到提高下肢功能、改善步行能力的目的[22-24]。

两组训练后，股四头肌痉挛状态与兴奋状态均改善，患者的偏瘫步态多由伸肌共同运动模式引起的伸肌痉挛所致[25]。组间Holden 步行功能分级无显著性差异考虑与评定方法敏感性不足有关。

本研究评定方法相对单一，步态分析仅选择膝关节最大屈曲角度，未对步速、步频等进行评定。今后应增加样本量和评定方法，进一步探讨膝关节角度改变对步行及日常生活的影响。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。