秦爽 錢菁華
北京體育大學運動康復系(北京 100084)
前交叉韌帶損傷康復的研究進展
秦爽 錢菁華
北京體育大學運動康復系(北京 100084)
前交叉韌帶損傷是膝關節(jié)最常見運動損傷之一,手術治療或者保守治療后的康復對恢復膝關節(jié)穩(wěn)定性及預防骨關節(jié)炎有重要意義。本文綜述了國內外前交叉韌帶損傷康復的大量研究結果。研究表明:前交叉韌帶損傷后,大部分患者選擇手術治療;術前康復的介入有利于術后康復效果;術后康復方案的進程需要根據(jù)患者性別、職業(yè)、自身功能情況、合并的其他損傷、康復目標來制定;術后康復中,股四頭肌的激活訓練、雙側腘繩肌的平衡性訓練、本體感覺訓練、運動員的心理和認知重建等尤為重要,也是運動員重返賽場的必備因素;目前對于運動員重返賽場的標準評估還有待于進一步完善,包括身體功能、心理自信、認知功能等多個方面。
前交叉韌帶;損傷;重建;康復
膝關節(jié)前交叉韌帶 (anterior cruciate ligament,ACL)損傷是運動中常見損傷之一。發(fā)病率較高的是籃球和足球、柔道、摔跤、田徑等運動項目[1]。前交叉韌帶損傷直接導致膝關節(jié)不穩(wěn),影響到普通人群的生活娛樂以及運動員的運動表現(xiàn)。本文對前交叉韌帶損傷后的手術及保守治療、康復方法、運動員重返賽場的條件等進行綜述,旨在為前交叉韌帶損傷的康復提供參考。
ACL損傷后,患者多數(shù)選擇手術治療。但由于韌帶本身具有自我修復的能力,因此一些韌帶未完全斷裂的患者選擇保守治療,此外,部分對運動要求較低的患者,也會選擇保守治療[2]。保守治療包括2~3個月的支具佩戴及一些康復治療。
ACL重建術的目的在于恢復膝關節(jié)的穩(wěn)定性以及預防骨關節(jié)炎(osteoarthritis,OA)[2-4]。Kessler等[3]的回顧性隊列研究發(fā)現(xiàn),施行重建術后的患者膝關節(jié)穩(wěn)定性高于保守治療的患者,且11年后的OA發(fā)病率較低。ACL損傷與半月板損傷有顯著性的聯(lián)系[4],但重建術降低了半月板二次撕裂的風險,而半月板良好狀態(tài)有利于減少骨關節(jié)炎的風險,因此,預測重建術對降低骨關節(jié)炎的發(fā)生有一定效果[5]。在Nebelung等[6]對高水平運動員的35年隨訪研究中,保守治療后的患者10年后有79%需要半月板切除術,20年后達95%。研究發(fā)現(xiàn),在進行相同的康復治療后,手術重建會對患者韌帶的穩(wěn)定性產(chǎn)生良好影響,但保守治療后的下肢等速肌力會更強[7]。因此,對于有運動需求以及追求長期療效的患者,宜選擇手術治療。
傳統(tǒng)的ACL移植物包括自體骨-髕腱-骨、腘繩肌腱、經(jīng)過輻射處理的同種異體移植物,但異體移植物由于移植后的再損傷風險率高(尤其在較活躍的年輕患者中),已漸漸不被采納[8-9]。除此之外,還有一些替代品如自體股四頭肌腱、未經(jīng)輻射處理的其他動物韌帶、人工韌帶等[10-13]。LARS人工韌帶近年來被推廣且其2年內的良好效果已經(jīng)被證實,但其長期效果仍需進一步研究[12,14]。
傳統(tǒng)的ACL重建手術路徑為對殘端清理后進行重建術,這種術后路徑可以很好地將ACL的機械性能重新恢復。而Ahn等[15-17]研究表明保留ACL殘端的手術方法可以促進感覺神經(jīng)功能的恢復,提升臨床康復效果。而傳統(tǒng)的手術路徑不能充分重建感覺神經(jīng)傳導通路,這會代償性地引起髖關節(jié)和踝關節(jié)伸肌功能被過度激活,而膝關節(jié)伸肌功能被抑制[18-20]。盡管后期康復的過程中可以通過神經(jīng)肌肉控制訓練來協(xié)調髖關節(jié)、膝關節(jié)、踝關節(jié)之間的神經(jīng)控制[20-21],但這種缺陷對于后期康復中專項動作的訓練以及重返賽場仍有一定的影響[20-21]。
近年來,富血小板血漿(PRP)和間充質干細胞在韌帶、肌腱損傷恢復中的應用成為熱點。ACL重建術與PRP的結合治療研究[22]表明,PRP能促進移植物與其在骨上落點的愈合,但未證明PRP能促進移植物與骨道的愈合以及防止骨道變寬。因此對于PRP[23,24]及間充質干細胞[25,26]的應用,包括應用時機、應用劑量、對康復時間的影響、應用的長期效果等,有待進一步研究。
術前康復能夠提高術后康復中膝關節(jié)力量及相關功能的康復效果[27]。在手術前,需要消除腫脹、炎癥、疼痛,恢復正常的角度和步態(tài),正常角度的恢復有利于防止術后關節(jié)纖維的粘連[28];進行力量訓練以防止肌肉萎縮,有利于術后肌力訓練的早期開展;開展術前教育,包括手術相關知識及術后康復的準備。研究顯示,科學的術前康復需要3周的時間[27],且進行術前康復的患者更易適應早期的術后康復,對術后康復有積極的促進作用。術前康復的內容主要有足跟后墊毛巾卷被動過伸、股四頭肌收縮訓練、直腿抬高訓練、主動屈伸練習、髕骨松動術。
ACL重建手術的成功與否影響著術后的恢復,而科學系統(tǒng)地康復方案更扮演至關重要的角色。術后康復的主要目的除恢復患者的身體功能外,還要重建患者在運動中的心理、認知功能,讓患者以傷前的水平重返賽場、工作崗位等[29-30]。
目前被采納的康復方案跟過去相比更激進,要求被動達到全范圍膝關節(jié)角度,立即參與活動,立即進行部分負重以及功能訓練[31,32]。從手術方式來看,對髕韌帶和腘繩肌腱移植的患者分別采取不同的康復方案;從患者所屬人群來看,又可以對年輕人和運動員采取快速的康復方案,而其他人群采取常規(guī)方案,快速和常規(guī)方案的主要區(qū)別在于進階的速度以及重返賽場的時間快慢[32]。
此外,近年來有研究表明[33],康復機器人對康復早期步態(tài)以及肌力的恢復有積極作用。
傳統(tǒng)觀點單一地著眼于術后護具的使用可以起到對膝關節(jié)的保護作用[34],但其會引起下肢對運動的不適應、限制關節(jié)活動度、抑制神經(jīng)肌肉的激活,影響康復的進程。因此,在康復的每一個階段,依據(jù)該階段的目標匹配相應的護具類型,并在組織愈合、神經(jīng)肌肉功能恢復、高水平運動表現(xiàn)能力恢復的過程中逐漸脫離護具[34-37]。
前交叉韌帶重建術后第1周,患者多發(fā)疼痛、腫脹和炎癥,而研究顯示[19,38],術后的腫脹和疼痛會抑制股四頭肌的激活,同時髖關節(jié)伸肌群以及踝關節(jié)跖屈肌群會被代償性地過度激活[19]。而這種神經(jīng)肌肉的過度激活會導致髖關節(jié)肌群、踝關節(jié)跖屈肌群(尤其是比目魚肌)僵硬,導致核心及下肢關節(jié)活動度受限[19],而這種活動度受限又會給膝關節(jié)的功能和穩(wěn)定帶來影響。股四頭肌的抑制與其他肌群的過度激活相互影響,形成惡性循環(huán)。因此,術后即刻采用神經(jīng)肌肉電刺激療法激活股四頭肌,結合股四頭肌的等長和等張收縮,如直腿抬高練習,髖關節(jié)的內收、外展練習等,減輕由股四頭肌抑制導致的并發(fā)癥狀,在練習的過程中,患者的注意力要集中在股四頭肌上[39]。同時,為了緩解引起股四頭肌抑制的因素,可通過冷療、電療、加壓療法、鎮(zhèn)痛藥物等方法來消除炎癥和疼痛[19,40]。
現(xiàn)階段先進的重建術后允許立即進行漸進性的負重練習,囑患者術后行走時鎖定支具于0度位。自體骨-髕腱-骨移植術患者先負重50%,而后逐漸增加。研究建議[32],在7~10天內可用雙拐支撐,逐漸進階到10~14天的單拐負重行走。在負重的進階練習中,要及時調整負重的強度,防止由于負重過多導致疼痛和腫脹加重。
術后膝關節(jié)伸直受限可引起異常步態(tài),引起股四頭肌無力和髕股關節(jié)癥狀[41],膝關節(jié)前部瘢痕組織的形成又會增加髕股關節(jié)和脛股關節(jié)之間的壓力[42],造成膝關節(jié)屈曲攣縮,因此在術后的最初幾天要主動進行伸直練習。術后立刻進行伸直練習[42],可于仰臥位下在足跟后墊毛巾卷,進行下壓練習。
現(xiàn)階段臨床多選用自體腘繩肌腱進行重建術,因此術后腘繩肌的康復需包括肌力和控制能力訓練,粘連的預防等措施[12]。研究顯示[43],雙側下肢的腘繩肌肌力不平衡會影響步態(tài)的恢復以及慢跑的訓練,因此,術前及術后早期進行腘繩肌漸進性肌力訓練以及靈活性訓練將有利于步態(tài)以及后期膝關節(jié)功能的重建。
研究顯示,術后早期進行主動屈曲練習可減少由于角度不足引起的并發(fā)癥,如關節(jié)纖維粘連等[44]。因此在康復早期,主動屈曲練習和伸直練習同時進行,但這一時期的重點仍然為伸直練習,這是由于膝關節(jié)伸直的角度對康復效果有直接且重要的影響,且術后時間越久,伸直角度的恢復難度越大。在此后幾周內,重心逐漸轉移至屈曲的角度,約每周增加10度左右,4~6周可達到全角。術后2~4周是整個康復過程中恢復膝關節(jié)內部穩(wěn)態(tài)的重要階段,可為后期的功能訓練打下良好基礎[45]。
本體感覺訓練是術后康復中的重要部分,也是決定運動員重返賽場后預防再次損傷的重要條件[46-47]。本體感覺訓練可提高神經(jīng)肌肉控制能力,提高膝關節(jié)穩(wěn)定性[48],同時平衡訓練可增強患者的自信心,減少重返運動時的恐懼感。術后第2周,若炎癥控制得當、股四頭肌激活順利,即可開始本體感覺訓練[39]??蓮闹匦霓D移、關節(jié)位置覺訓練、靜蹲開始基礎的訓練。2周后,若患者已具備良好的姿勢控制和靜蹲動作,可以給予較不穩(wěn)定平面的下蹲訓練。3周可開始進階到單腿平衡練習及動態(tài)平衡練習,形式可多樣化。在進行平衡練習時添加對患者的干擾訓練可達到更好的康復效果[29],以上是平衡訓練的三級水平。自體骨-髕腱-骨移植術后患者可于術后12周開始超等長訓練,促進動態(tài)平衡及神經(jīng)肌肉控制[49],而腘繩肌腱移植患者則從16周后開始。
需要注意的是在進行訓練時,不同的訓練方式對ACL產(chǎn)生拉力的大小。術后早期進行功能訓練時的負重并不會增加對ACL的拉力,相反地,研究發(fā)現(xiàn),負重訓練比無負重時的等長肌力訓練產(chǎn)生的拉力要小[50]。Kocher等[15,50-51]的研究發(fā)現(xiàn):在進行蹲以及弓箭步練習時,身體的前傾會最大程度激活腘繩肌,減少脛骨前移,從而降低對ACL的拉力;膝關節(jié)屈曲角度在0到50度時,ACL產(chǎn)生較大張力,因此最好在屈曲50到100度內進行練習;訓練時膝關節(jié)超過腳尖8厘米以上,也會增加ACL的張力負荷。
良好的康復方案不僅要恢復患者功能,還要幫助其進行心理及認知方面的康復。心理康復主要是幫助患者克服恐懼心理、重建其自信心;認知康復主要是恢復其自我評估和判斷的能力,幫助患者在重返賽場后繼續(xù)進行自我訓練,并及時對周圍環(huán)境的安全做出判斷,預防2次損傷[38]。因此,在康復方案的制定中,要整合身體機能訓練和患者教育、設定心理目標3個因素:下肢力量恢復的同時要重建患者的自信心;通過主觀意識的控制發(fā)展神經(jīng)肌肉控制能力;通過核心區(qū)域的訓練和控制提高下肢運動表現(xiàn)和預防下肢損傷[52]。
此外,高質量的康復方案應不僅能調整運動員正確的動作模式、訓練其功能動作,還要與其供能系統(tǒng)、營養(yǎng)和訓練后恢復相結合,因此康復方案中應具備對患者訓練周期中營養(yǎng)補充和訓練后恢復的要求。訓練環(huán)境要安全,有利于患者減少對動作的恐懼,增加自信心和安全感[38,53-54]。訓練周期中患者對于新動作的恐懼、對于重返賽場的壓力要及時疏解。
對于有運動需求者或專業(yè)運動員,現(xiàn)階段主要依據(jù)時間以及身體功能的評估決定其是否可以重返賽場。依據(jù)文獻[55],美國大學和專業(yè)足球隊的物理治療師都建議在ACL術后的6到9個月左右回返運動場。對于有運動需求的人群,后期康復結合其專項進行角度、力量、耐力、靈活性、速度等的訓練,并在結束時進行等速肌力測試、國際膝關節(jié)評分委員會(IKDC)膝關節(jié)主觀評分表、功能性跳躍測試,結合其他臨床資料,可決定患者是否可以重返賽場[56-57]。
但單純用時間因素來界定運動員能否重返賽場無法保證患者的神經(jīng)肌肉控制能力能足夠保護膝關節(jié)[19,58-59],而身體功能如股四頭肌的激活能力、負重、關節(jié)活動度、肌力、速度、專項訓練等評估體系,也無法確認患者的心理以及認知方面已經(jīng)完全康復,因此,目前臨床應發(fā)展對于ACL術后康復患者重返賽場的綜合評估體系,包括身體、心理、認知多個方面[28,59]。
骨-髕腱-骨移植比其他方式術后愈合速度更快,因此在后期的康復中,在進階跑、跳、重返賽場的時間上要快于腘繩肌腱移植型,但髕前痛、髕骨關節(jié)異常的發(fā)生幾率會大大增加[60]。兩種類型的最終康復效果是沒有差異的[60],異體移植型由于要考慮異體軟組織與自體骨愈合的進程,因此后期的功能訓練進程慢于常規(guī)自體移植方案。
大量研究表明女性運動員ACL損傷的幾率遠高于男性,且是在無沖撞的情況下受傷[61-62]。這由女性下肢特殊的生物力學因素造成[63],如Q角增大、膝關節(jié)外翻、膝關節(jié)屈伸肌比異常、運動中異常姿勢、髖關節(jié)和核心肌力差等。因此在進行康復時要針對引起其損傷的發(fā)病因素進行訓練[28,47]。
據(jù)調查,在ACL損傷的患者中約有64%~77%伴隨著半月板損傷[64]。但合并后角的損傷不常見[65],但其卻影響術后康復的進程。
合并半月板損傷對術后負重的影響[56,64,66]:半月板前角與后角的損傷對負重是沒有影響的。當人體站立時,半月板體部受力,因此,體部縫合時,負重時間會推后,通常2~4周不等,具體要看手術縫合的情況與患者整體的情況。
對角度恢復的影響[19,64,66]:半月板前角和體部縫合,角度恢復進程不受影響,與單純ACL重建術后角度的恢復進程一樣;半月板后角縫合,與單純前交叉韌帶重建術后相比,角度的恢復每周慢10度左右;合并半月板切除手術與單純ACL重建術后角度的恢復進程一樣。
ACL損失常合并股骨和脛骨軟骨損傷,因此康復訓練中應延遲進入慢跑、超等長訓練等引起軟骨撞擊階段,在訓練初期,科學的負重以及關節(jié)角度練習進程會促進關節(jié)軟骨的生長[4]。
保守治療的內側副韌帶損傷(Ⅰ級、Ⅱ級損傷)與單獨的ACL損傷康復方案大體相同[67],但由于疼痛及軟組織損傷的增多,瘢痕組織形成相比單獨ACL損傷增多,增加了早期的角度練習時的難度,要根據(jù)患者個人情況適時加快速度。Ⅲ級側副韌帶損傷需要進行手術治療以維持膝關節(jié)穩(wěn)定性,ACL損傷合并此種情況的康復進程變慢。
前交叉韌帶損傷后,依據(jù)患者的自身需求及康復效果選擇保守治療以及手術治療的不同方案。且根據(jù)個人具體情況可選擇激進型或者常規(guī)型術后康復方案,不同康復方案的短期康復效果沒有顯著性差異,其長久療效,如患者進入老年時期膝關節(jié)穩(wěn)定性以及骨關節(jié)疾病患病率還有待于進一步研究。對于運動員重返賽場,其完整的評估標準還有待進一步完善,尤其是在心理、認知方面。
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2016.10.31
第1作者:秦爽,Email:qinshuang0418@163.com;
錢菁華,Email:jh5727@163.com