高强度术前训练对膝关节置换术后患者早期疼痛和功能恢复的影响

李明芳

（赤峰学院附属医院骨科，内蒙古赤峰 024000）

骨膝关节炎(OA)是全球范围内常见的骨科疾病，其导致的肌肉骨骼疼痛、残疾等可给患者本人及社会构成极大负担。 OA 患者可出现明显的疼痛和功能障碍，影响患者日常生活和工作，尤其在疾病进展至终末期，只能通过膝关节置换术减轻疼痛和改善功能[1]。但临床研究表明，膝关节置换术后持续性轻度疼痛患病率较高，其中约有15.0%患者在术后3～4 年可出现剧烈疼痛，此外还存在较高的功能障碍风险[2]。有报道显示，膝关节置换术后力量和肌肉激活度可立即减少60.0%和17.0%，加之年龄相关性肌肉质量损伤，因此术后残疾风险较高。 研究发现，手术前股四头肌力量已被证实是膝关节置换术后1 年和2 年机体功能表现的有力预测指标，而手术前运动方案干预既往已证实可减轻患者术后疼痛和改善功能表现，提示手术前运动训练可能对术后恢复有益[3]。有研究结果显示，术前参与运动干预与更短的住院时间和更好的功能恢复有关[4]。然而也有文献报道，膝关节置换术前给予运动训练方案未观察到明显的效果改变，因此术前运动方案的益处仍存在争议[5]。结合前期文献报道发现，目前运动训练开始时间点通常选择为术前4～8 周，该期间运动训练通过神经适应机制允许肌肉力量增加，可使肌肉体积、强度及力量最大可能增加[6]。 因此，本研究选取我院收治的76 例行膝关节置换术的OA 患者为对象，通过对膝关节置换术患者术前进行高强度训练，研究对患者早期疼痛和功能恢复的影响。 现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2021 年1 月—2023 年4 月收治的76例行膝关节置换术的OA 患者为研究对象， 纳入标准：符合临床关于OA 的相关诊断标准；具有膝关节置换术指征且行置换术治疗；无合并全身各重要器官和组织严重疾病； 对本研究治疗和干预方案充分知情，且签署同意书[7]。 排除标准：合并有炎症性关节炎、关节创伤或其他膝关节疾病；存在运动禁忌证患者；合并其他可能影响膝关节功能或配合度较差患者。按照随机数字表法将研究对象分对照组和观察组，各38 例。对照组：男21 例，女17 例；年龄54～77 岁，平均年龄(65.97±8.23)岁；膝关节置换部位为左侧22 例，右侧16 例；观察组：男23 例，女15 例；年龄51～78 岁，平均年龄(66.17±8.05) 岁； 膝关节置换部位为左侧20例，右侧18 例。 两组患者的性别、年龄及膝关节置换部位比较，组间差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法

两组患者均接受膝关节置换术治疗，实施相同的标准化手术前方案和手术技术，所有患者均保留后交叉韧带。同时两组患者膝关节置换术后在医院接受了相同的术后康复方案， 作为常规护理治疗的一部分。该计划包括恢复膝关节活动度、力量和正常步态。 力量练习特别侧重于膝伸肌力量， 从没有外部负荷开始，最多增加2～3 kg，力量训练后还应用手法治疗、本体感觉训练和冰敷。对照组患者手术前不给予任何干预措施， 观察组患者在手术前进行为期8 周的手术前高强度阻力训练方案，3次/周。手术前高强度阻力训练方案由训练前15 min 热身训练开始， 包括轻度阻力训练重复10 次， 随后进行无弹道运动的动态关节运动和动态体重练习，包括2 组20 次重复的跨步和小腿抬高平台， 最后是10 min 的光强度手部或腿部测力循环(取决于感知的疼痛)，练习按以下顺序进行：坐姿压腿、伸膝、腿部弯曲和髋关节外展。 强度基于患者最多执行10 次重复（10 RM）的能力。 完成强化练习后， 参与者在充气式平衡训练半球(美国BOSU 公司，国械注进20163032497，型号：30-1900)上进行4 组30 s 的双腿站姿和4 组15 s 的单腿站立，从未受影响的腿开始。每次训练结束时，髋外展肌、屈肌和膝关节和踝跖屈肌的伸肌的轻度静态拉伸冷却5 min， 每次培训课程都在经验丰富的物理治疗师的监督下进行。

1.3 观察指标

（1）比较两组患者干预前、手术前、干预后1 个月及3 个月的视觉模拟评分法(VAS)评分，选用10 cm刻度直尺，指导患者对自身疼痛感进行评分，直尺0～10 cm 刻度分别对应0～10 分， 分数越高提示患者疼痛越严重；（2）比较两组患者干预前、手术前及手术后3 个月的西安大略麦马斯特大学骨关节炎指数量表(WOMAC)评分和健康状况调查简表（SF-36）中生理功能10 项(PF-10)评分；（3）比较两组患者干预前、手术前及手术后3 个月的关节活动范围(ROM)中屈曲和伸展值， 使用数字测角仪测量主动膝关节运动范围，参考临床指南和文献建议，受试者处于仰卧位，随后测量膝关节屈曲和伸展ROM。

1.4 统计方法

采用SPSS 26.0 统计学软件进行数据分析。 计量资料以（）表示，组间比较采用t检验；计数资料以[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组VAS 评分比较

干预前，两组VAS 评分比较，组间差异无统计学意义(P＞0.05)；术前、术后1 个月、3 个月，观察组VAS评分均低于对照组，组间差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 两组OA 膝关节置换术VAS 评分比较[（），分]

表1 两组OA 膝关节置换术VAS 评分比较[（），分]

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2.2 两组WOMAC、PF-10 评分比较

干预前，两组WOMAC、PF-10 评分比较，组间差异无统计学意义(P＞0.05)；术前、术后3 个月，观察组WOMAC 评分均低于对照组，PF-10 评分均高于对照组，组间差异有统计学意义(P＜0.05)。 见表2。

表2 两组OA 膝关节置换术患者WOMAC、PF-10 评分比较[（），分]

表2 两组OA 膝关节置换术患者WOMAC、PF-10 评分比较[（），分]

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2.3 两组ROM 中屈曲、伸展值比较

干预前，两组ROM 中屈曲、伸展值比较，组间差异无统计学意义(P＞0.05)；术前、术后3 个月，观察组ROM-伸展值均低于对照组，ROM-屈曲值均高于对照组，组间差异有统计学意义(P＜0.05)。 见表3。

表3 两组OA 膝关节置换术患者不同时间点的ROM 中屈曲和伸展值比较[（），°]

表3 两组OA 膝关节置换术患者不同时间点的ROM 中屈曲和伸展值比较[（），°]

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3 讨 论

OA 终末期患者常表现为关节剧烈疼痛和退变，关节出现明显畸形并伴有显著活动受限，此时膝关节畸形、 功能障碍及疼痛已无法通过保守治疗措施缓解，而膝关节置换术是称为最有效的治疗方法，能够短时间明显缓解患者疼痛，恢复膝关节功能和提高生活质量，极大降低OA 的致残率[8]。 但临床研究发现，术后疼痛会持续影响终末期OA 患者膝关节置换术后恢复质量， 多数患者可出现慢性持续性轻度疼痛，甚至可进展至剧烈疼痛，此外疼痛也是膝关节置换术后10 年死亡的重要预测指标[9]。 研究表明，膝关节置换术后患者肌肉力量和激活度会明显减少，加之此类患者多为老年人群，肌肉质量本身存在退化，因此术后有较高的残疾风险[10]。 同时研究证实，手术前股四头肌力量是预测膝关节置换术后远期机体功能恢复的有力指标，而手术前运动方案实施可能对减轻术后疼痛和改善功能有益[11]。 现阶段主流观点认为，膝关节置换术前运动训练干预与更好的功能恢复和更短的住院时间有关，但术前运动训练强度和时间选择仍存在争议。

结合文献报道，手术前运动训练未能观察到膝关节置换术后功能明显改善，其多选择为低强度训练方案，训练干预时间多为4～8 周[12]。 研究表明手术前几周内为提高肌肉质量，此时神经为适应性改变而非肥大，为诱导肌纤维适应神经驱动，因此需要更高强度的训练方案， 因此本研究选择手术前高强度训练方案， 通过观察手术后疼痛和功能改善验证其效果[13]。疼痛是OA 患者和膝关节置换术后主要症状，也是影响膝关节伸展和屈曲能力的关键因素[14]。本研究结果显示， 观察组患者术前、 术后1 个月、3 个月的VAS评分均低于对照组（P＜0.05），提示手术前高强度阻力训练方案能够改善患者疼痛。 Thorstensson 等[15]研究显示，OA 患者普遍担心运动会加重病情进展程度，尤其在未锻炼人群中表现尤为明显，这也提示通过高强度阻力训练方案可能有助于降低患者恐惧感，使患者术后可保持运动水平，增强疼痛控制效果。此外，本研究结果显示，术前、术后3 个月，观察组患者的ROM中屈曲和伸展值改善效果均优于对照组（P＜0.05），这可能与术前高强度阻力训练有助于减轻患者疼痛，以及训练本身可增强膝关节周围肌肉力量，其作为膝关节活动度的主要影响因素，与Matassi 等[16]研究基本一致，其结果提示手术前运动训练有助于改善膝关节活动能力。生活质量和OA 病情也是术后所观察的重要指标，与活动能力和功能恢复密切相关，本研究结果显示，观察组患者术前、术后3 个月的WOMAC 和PF-10 评分改善效果均优于对照组（P＜0.05），提示患者身体机能和生活质量得到明显改善，对减少患者社会和医疗需求有积极作用，进一步提高OA 患者膝关节置换术后恢复质量。

综上所述，高强度术前阻力训练能明显减轻OA患者膝关节置换术后早期疼痛程度，促进关节功能恢复，同时提高患者生理功能，促进患者置换术后身体机能恢复，是一种高效可行的术前干预方案。