半导体激光治疗仪对全膝关节置换患者术后疼痛及膝关节功能恢复的影响

郭瑞琴 唐俊琳

1 天津泰达医院 （天津 300457）

2 天津康复疗养中心 （天津 300381）

内容提要：目的：分析半导体激光治疗仪对全膝关节置换患者术后疼痛及膝关节功能恢复的影响。方法：选取2018年4月～2020年4月在本院行全膝关节置换术进行治疗的82例患者为研究对象，基于是否应用半导体激光治疗仪进行治疗将其分为对照组和观察组。对照组术后采用常规的康复锻炼进行治疗，观察组术后在对照组基础上应用半导体激光治疗仪进行治疗。观察两组患者术后不同时间的疼痛情况，以及术后肌力恢复时间、关节肿胀消退时间和关节活动度恢复时间。结果：术后第2天两组疼痛评分没有显著差异（P＞0.05），术后第8天观察组疼痛评分显著低于对照组（P＜0.05）。同时观察组患者的肌力恢复时间、关节肿胀消退时间和关节活动度恢复时间均显著低于对照组（P＜0.05）。结论：对行全膝关节置换术进行治疗的患者术后采用半导体激光治疗仪进行治疗可以显著提升治疗效果。

全膝关节置换术是目前临床治疗严重膝关节疾病的重要治疗方式，包括创伤性关节炎以及关节畸形等，其可以彻底治疗疾病，具有良好的治疗效果[1]。但是全膝关节置换术属于有创操作，会给患者带来一定的创伤，术后容易导致患者剧烈疼痛，并且可能导致伤口发生感染，影响患者膝关节功能的早日康复[2]。因此，对于行全膝关节置换术进行治疗的患者，在术后采取有效的措施来缓解患者疼痛程度，促使膝关节功能早日恢复具有重要意义[3]。已有研究显示，半导体激光治疗仪通过激光照射可以促进局部血液循环，同时具有消炎止痛的功效[4,5]。临床上最初激光通常用于皮肤疾病、眼科疾病治疗中，近年来随着激光技术的进一步发展，在骨科疾病治疗中也开始慢慢使用激光技术，其中半导体激光在全膝关节病治疗中的运用效果更是获得了较多临床认可。半导体激光优点主要表现在热损伤小、使用便捷、效率较高，且使用过程中输出功率较为稳定，利用半导体激光进行全膝关节炎治疗时，激光能够达到全膝关节袋底部，根面凹陷等隐匿部位也可以到达。并且半导体激光为低能量激光，工作原理是通过热效应、光化学效应、机械效应及生物刺激效应等，有助于病变部位炎症吸收，从而改善患者局部微循环，在治疗过程中不仅可以进行组织切割，还有较好止血效果，并且能够在一定程度上减轻患者疼痛。此外，半导体激光能够直接作用于细菌使其消融，并通过热变性让附着在牙龈上的致病菌得到清除，起到灭菌、抑菌作用，并且不会引起微血管破裂，可不会导致结缔组织出现损伤。半导体激光运用在全膝关节患者治疗中，还可以使得导致全膝关节组织发生损伤的炎性物质减少，缓解患者全膝关节组织炎症情况。并且能够使得血管内皮细胞生长因子、转化生长因子β等促使全膝关节组织愈合相关介质增多，对成骨细胞及成纤维细胞起到激活作用，从而帮助全膝关节组织愈合[6]。另外，半导体激光还对全膝关节膜成纤维细胞和间充质细胞增殖有促进作用，可增强细胞活性，有助于全膝关节组织获得新的附着。因此，半导体激光辅助治疗全膝关节炎可显著改善患者指数、菌斑指数、全膝关节袋深度等指标，再加上半导体激光对于全膝关节袋内部肉芽组织能起到凝固、气化作用，不仅可以有效清除病灶，还可以封闭毛细血管，改善出血情况[7]。半导体激光用于辅助治疗全膝关节炎可显著提高患者临床疗效，对于患者改善有良好作用。基于此，本文将其应用于本院行全膝关节置换术进行治疗的患者，观察其对患者术后疼痛以及膝关节功能恢复的影响。

1.资料与方法

1.1 临床资料

选取2018年4月～2020年4月在本院行全膝关节置换术进行治疗的82例患者为研究对象，患者均为初次行全膝关节置换术进行治疗，在研究对象选取中排除合并其他疾病患者。基于是否应用半导体激光治疗仪进行治疗将其分为对照组和观察组。对照组41例患者，包括男性27例和女性14例，年龄43～81岁，平均（62.54±8.67）岁，左膝关节置换患者18例，右膝关节置换患者23例。观察组41例患者，包括男性28例和女性13例，年龄44～83岁，平均（62.77±8.84）岁，左膝关节置换患者19例，右膝关节置换患者22例。组间一般资料差异不显著（P＞0.05）。

1.2 方法

对照组术后采用常规的康复锻炼进行治疗，包括床边弯腿练习、绷紧腿部肌肉练习、直腿提高练习以及习步架走路练习等，在该过程中辅助进行体位干预以及疼痛干预等。

观察组术后在对照组基础上应用半导体激光治疗仪（天津雷意激光技术有限公司，Q5X20型）进行治疗，其结构主要包括主机和治疗部件两部分，主机由激光电源系统、半导体激光器以及控制和防护系统构成，其中半导体激光器是核心部件；治疗部件主要包括半导体激光束以及光束传输装置。半导体激光治疗仪的工作原理为由半导体激光器在激励电源的作用下产生激光，然后由光束传输装置将其传输到治疗部位[8]。半导体激光治疗仪控制板1为数据双备份处理板，主要功能如下：首先将触摸屏显示按键参量通过RS232串口，将双时钟数据送到控制板（MCU备份1中保存并执行相应的控制命令，再通过CLPD端口切换串口（RS232）将数据送到控制板MCU中，进行数据处理和执行相应的控制及采集数据命令；同时MCU备份1中的数据会不停的送到MCU备份2中备份，并且控制端口送到CPLD中进行检测，实现双备份双计时工作状态。一旦MCU备份1数据出现逻辑问题停止或死机后，CPLD检测没有数据通过（超过1s）时，会马上切换到MCU备份2串口进行数据通信，并保护告警等，确保工作正常。控制板2为数据控制采集板，主要功能如下：采集光电池电压，当激光器打开时，将光导纤维探头插入测试孔中，当光电池检测有660μm红外光时，会在不同的光功率照射下产生不同的电流值，通过MCU的ADC采集处理，将数据送到LCD屏显示。光束传输系统：激光器的光束在光纤接口处（在触摸屏右下方）与光导纤维治疗头耦合，通过光导纤维传输激光束。报警装置主电路由两个功能相同且同时处于工作状况的单片机组成，由切换电路控制其中一路正常工作，另一路等待切换。当主控制单片机的单元发生故障时（如死机或程序跑飞），切换电路立即动作（CPLD），使另一个单元单片机切换同步工作。同时复位主单片机，如果复位程序正常启动会同步切换主单片机，如果主控制单片机复位后依然不能运行（主、从有8位通信数据线），辅路单片机会切断激光控制电源，并发出报警提示，此时只有切断电源才会恢复正常。激光辐射控制是由单片机控制双定时操作的，控制操作失败或元器件损坏，激光的控制继电器断开，切断激光器电源，无激光输出。激光的控制继电器正常工作时处于吸合状态，一旦出现器件损坏，激光控制器电源被切断，无激光输出。激光二极管体积小、发光效率高、能量集中、单色性好，为电流型原件。当输入电流大于其阀值时激光二极管开始发光。当输入电流达到工作电流时即输出额定功率[9]。医用照射治疗激光功率一般在5～50mW。设计者可根据需要的最大功率选用不同的管子。设置激光照射波长为650nm，功率180mW，光斑直径为180cm×143cm，共2个探头，治疗范围20cm2以上患者卧位，充分暴露患处，探头对准病变部位，垂直体表连续照射10min，距离2～3cm，2次/d，共14d，每次激光照射前擦去外用药于患者术后第2天开始进行治疗，每次照射治疗15min，2次/d，持续治疗14d。为了提升治疗效果，在治疗前操作人员可以向患者进行科普教育，让患者了解半导体激光治疗仪治疗的必要性和安全性，消除患者的疑虑。

1.3 观察指标

观察两组患者术后不同时间的疼痛情况，以及术后肌力恢复时间、关节肿胀消退时间和关节活动度恢复时间。患者疼痛情况采用视觉模拟评分法进行评定，患者患肢悬空床面10s表示肌力恢复，创口周围肿胀消退表示关节肿胀消退，膝关节活动范围达到0～90°表示患者关节活动度恢复。

1.4 统计学分析

应用SPSS 20.0软件统计数据，计量资料组间进行t检验，P＜0.05为组间差异显著。

2.结果

2.1 两组患者术后不同时间疼痛程度比较

观察组术后第2天疼痛评分为（6.53±0.91）分，低于对照组的（6.62±0.88）分，但是组间没有显著差异（P＞0.05）；观察组术后第8天疼痛评分为（3.14±0.59）分，显著低于对照组的（4.75±0.76）分（P＜0.05），见表1。

表1.两组患者术后不同时间疼痛程度比较(n=41,±s,分)

表1.两组患者术后不同时间疼痛程度比较(n=41,±s,分)

组别 术后第2天 术后第8天对照组 6.62±0.88 4.75±0.76观察组 6.53±0.91 3.14±0.59

2.2 两组患者膝关节功能指标比较

观察组患者的肌力恢复时间、关节肿胀消退时间和关节活动度恢复时间分别为（2.13±0.34）d、（5.03±0.71）d和（7.92±1.25）d，均显著低于对照组的（3.10±0.47）d、（6.41±0.80）d和（10.53±1.62）d（P＜0.05），见表2。

表2.两组患者膝关节功能指标比较(n=41,±s,d)

表2.两组患者膝关节功能指标比较(n=41,±s,d)

组别 肌力恢复时间 关节肿胀消退时间 关节活动度恢复时间对照组 3.10±0.47 6.41±0.80 10.53±1.62观察组 2.13±0.34 5.03±0.71 7.92±1.25

3.讨论

对于行全膝关节置换术进行治疗的患者，在术后采取有效的措施来缓解患者疼痛程度，促使膝关节功能早日恢复具有重要意义。已有研究[10]显示，半导体激光治疗仪通过激光照射可以促进局部血液循环，同时具有消炎止痛的功效，半导体激光治疗仪是一种基于激光原理进行疾病治疗的仪器，其能够产生生物刺激效应和热效应，热效应是指激光在照射过程中光子作用于生物分子，促使分子加速运动，分子与其他分子碰撞频率增加，将动能转换为热能。生物刺激效应是指低功率激光照射不会对组织产生损伤，而是会产生类似针灸以及超声波类似的效应，目前关于生物刺激效应理论解释尚未形成统一认识。因此，通过激光照射治疗有助于改善患者的免疫功能，通过激光照射血流较少的疼痛部位，有助于促进局部血液循环，加快致痛物质代谢，进而起到消炎止痛以及缓解肿胀的功效。此外，半导体激光相比传统的固体以及气体激光治疗仪具有体积小以及结构简单等特点，便于调整，因此在临床治疗中应用更为方便快捷。半导体激光主导波长为810nm，穿透深度可达皮下50～70mm属于弱激光范畴，照射组织不会造成不可逆性损伤，有很高的安全系数。本文将其应用于行全膝关节置换术进行治疗的患者，结果显示观察组患者疼痛程度较对照组明显缓解，同时观察组患者肌力恢复时间、关节肿胀消退时间和关节活动度恢复时间显著短于对照组。

综上所述，对行全膝关节置换术进行治疗的患者术后采用半导体激光治疗仪进行治疗有助于缓解疼痛，缩短康复时间。