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前交叉韧带重建后的康复方案的争议

前交叉韧带重建术后康复方案选择的若干争议

许树柴1  王盛贤2  刘军1

1广州中医药大学第二附属医院骨科(广州  510120)

2山东省济宁市第二人民医院骨科(济宁  272000)

关键词:  膝关节前交叉韧带;重建;康复

关节镜下微创手术重建前交叉韧带已成为目前改善前交叉韧带断裂后膝关节不稳的标准治疗方法,而临床效果不仅仅依赖于精确的手术方法,术后合理的康复训练是不容忽视的一个环节,它可以促进关节运动功能的恢复。近几年,术后康复训练正变得越来越激进,但不同学者之间也存在着很大得分歧,目前尚没有一个金标准来对术后康复进行指导。本文就目前康复训练方案选择上存在争议的若干问题进行了探讨,进一步认识如何制定一个最优化的术后康复方案。

1.术后制动和早期活动的问题

90年代以前,前交叉韧带(ACL)重建后倾向于保守的康复训练方案,以防止重建后韧带止点受到应力损害。保守康复方案强调术后较长时间的膝关节制动和限制负重,一般12个月后方可达到完全伸直,逐渐恢复正常活动。

但保守康复方法所带来的膝关节活动范围缺失的高并发率及过长的康复过程逐渐引起人们的重视,有学者提出了不同的意见。Roth等[1]制作了前交叉韧带切除后重建的山羊动物模型,发现重建后进行膝关节制动6周的动物肢体肌力下降、活动减少,并且出现了髌股关节软骨严重破坏。作者较早提出了前交叉韧带重建后进行膝关节长期制动是有害的观点。Muneta等[2]通过兔前交叉韧带重建模型实验研究发现,早期活动组移植物具有较快的韧带再生能力,微血管造影也发现该组移植物具有更快的再血管化能力。该研究也支持术后即进行保护下关节活动的观点。

90年代早期,Shelbourne等人[3]通过回顾性临床研究发现ACL重建术后早期膝关节活动和早期负重更有利于关节功能的恢复,较早提出了“加速康复训练”的概念:术后在患者能够承受条件下立即进行关节活动度及负重训练,2-3周开始下蹲、压腿训练及固定自行车练习等,5-6周进行游泳锻炼,4-6个月恢复正常运动水平。也有学者提出了较之相对保守的训练方案,Yasuda等[4]建议术后第二周开始关节活动度训练,并佩戴支具至12周,术后第2周部分负重,第4周完全负重,8周时进行等速肌力训练,6个月后逐渐参加体育活动,12个月后恢复正常运动。

Tyler等[5]将应用B-PT-B进行前交叉韧带重建的49名患者随机分为两组,一组术后立刻负重,另一组术后2周后开始负重,经过平均7.3个月随访发现,早期负重不会引起伸膝功能障碍及膝关节的不稳定,并且可以明显降低术后膝前疼痛的发生率。

Beynnon等[6]设计了一项前瞻性、双盲随机对照临床研究,患者均接受镜下自体B-PT-B进行ACL重建术,术后分为加速康复训练和保守康复训练两组,加速康复组术后即开始膝ROM(活动度)练习并开始负重,2周完全负重,4周获得完全的关节活动范围,24周恢复体育运动;而保守组术后以支具保持膝关节伸直位但允许部分负重,1周后开始膝ROM练习,4周完全负重,8周获得完全的关节活动范围,32周恢复体育运动。主要研究指标包括KT-1000膝关节稳定性测量、IKDC、KOOS、Tegner评分和单足跳跃试验等,作者在多个时点对两组患者进行了研究,结果两组在各个时点均没有明显的差异。这项研究有力地证实了B-PT-B行ACL重建术后早期康复训练的效果及其安全性。

Majima等[7]比较了多股腘绳肌腱ACL重建后的加速康复和保守康复的临床结果。加速康复组术后采用Shelbourne训练方案;保守康复组术后1周开始膝ROM训练,2周开始部分负重,4周内达到完全负重,患者共佩戴膝铰链式康复支具12周,6个月后逐渐参加体育活动,12个月后恢复正常。经过36个月随访,所有患者均恢复正常运动,两组在关节稳定性、IKDC评分等方面均无明显差异,加速康复组股四头肌、腘绳肌峰力矩恢复更早,但该组早期也有较高的关节渗出发生率。作者认为,腘绳肌腱ACL重建后的加速康复训练可以更快地促进膝运动功能的恢复,同时也是安全的。

激进的康复训练方法正得到广泛的应用,但也有学者提出了不同的观点,认为过度的康复训练将会影响移植物的愈合及关节的稳定性。

Weiler[8]等的研究表明,肌腱移植后需要经过局部缺血坏死、血管再生及愈合的过程,在重建替代过程中其强度显著降低,抗旋转力很弱,过早地恢复运动对重建韧带的塑形改建不利。Yu[9]等研究了四股腘绳肌腱ACL重建后不同康复训练方法与骨隧道扩大的关系,实验组术后采用激进的训练,对照组采用保守的训练,6个月时测量骨隧道的宽度,结果实验组骨隧道扩大程度远比对照组严重。Clatworthy等[10]也对ACL重建术后骨隧道扩大现象进行了前瞻性研究,对术后过度的康复训练计划提出了疑问,他们认为术后进行2-3周的制动可以减少骨隧道扩大现象。

Aradhyula等人[11]的研究却得出了截然相反的结果,他们将接受四股腘绳肌腱ACL重建患者分成两组,一组采用加速康复方案;另一组则术后予以膝关节石膏制动,持续时间10-21天,平均14天,期间不进行肢体的负重锻炼,去除石膏后立即进行负重及膝关节活动度练习。作者术后1年进行胫骨隧道直径测量,发现制动组隧道扩大程度明显大于加速康复组。Yohei等[12]进行了多股腘绳肌腱ACL重建后制动2周与制动3天康复结果的临床评价,作者分别在术后第3、6、12个月进行膝Lysholm评分、膝关节稳定性、关节位置觉、大腿肌肉力量等多个指标的测量,结果两组各个指标均没有显著差异。基于患者的心理承受、住院时间等方面考虑,作者推荐采用术后早期康复方案。

Hiemstra等[13]在2005年进行了一项关于ACL重建术后膝关节是否进行制动的调查,调查对象为加拿大矫形外科学会50%的注册会员,其中47.7%的外科医师选择术后短期内进行膝关节制动,而52.3%的医师不进行制动。在选择进行制动的医师中,其目的也是观点各异,51.6%的医师是为了减轻术后疼痛,38.7%的医师是为了减轻韧带插入点的应力,其他还有为了保持膝关节的完全伸直及个人习惯应用等。制动的时间为5-42天,平均16.7天。调查结果显示目前在ACL重建后是否需要短期制动上还存在学术上的争议,下一步随机的临床研究来阐明术后制动的效果是非常必要的。

综上所述,ACL重建术后的康复观念从早年术后长时间制动和限制负重发展到当今的早期康复训练,这已为大部分医师所接受,当前存在的分歧主要集中在“早期训练”的度的把握上。制定一个理想的康复方案,我们还需要更多的基础和临床研究的证据。

McCarty等[14]回顾了近年B-PT-B自体移植物重建ACL术后康复相关研究后提出,理想的康复计划的制定应该考虑多个因素的影响,精确的移植物韧带化和插入点愈合时间是重要的参考因素,以防止进行加速康复训练对移植物的损害,但是目前尚没有明确的人体移植物韧带化完成和插入点愈合时间方面的数据,根据多个结果一致的动物实验和临床研究,可以推断在术后第4个月移植物韧带化和插入点愈合基本完成,并且早在第4-6周移植物就基本可以承受日常活动带来的应力强度,但关节内部分继续进一步塑形将持续到术后第36个月,所以在这之前的运动水平还是有条件限制的。

近年,也有学者进行了应力对韧带作用的分子生物学水平的研究。Majima等[15]通过兔膝内侧副韧带研究证明,施加应力组织的MMP-1(Ⅰ型基质金属蛋白酶)基因表达明显低于未施加应力组,而现代研究已经证实MMP-1能够降解Ⅰ~Ⅲ型胶原及Ⅹ型胶原,导致韧带的机械特性损害。Arnoczky等[16]对鼠尾部腱细胞研究也证实,“应力剥夺”将引起MMP-1表达增高,施加应力可抑制MMP-1表达,且成明显反比关系。这些学者从基础研究层面揭示了韧带重建术后予以保持适当应力的重要性以及“应力剥夺”的危害,开辟了认识和评价应力对韧带机械特性影响的新途径,但更深层次的研究目前国内外都开展很少,尤其缺乏相关的人体研究数据。

2.膝康复支具的应用问题

ACL重建术后短期内佩戴康复支具为倾向术后较为保守康复训练的医师所推崇,它可以允许循序渐进地恢复膝关节活动范围,然而随着康复观念的发展,术后膝康复支具应用的必要性成为众多学者感兴趣的一个问题。

Vadalà[17]等通过骨隧道CT扫描研究认为,不用支具的ACL重建术后激进康复训练会加剧骨隧道的扩大。他们将45名接受自体腘绳肌腱行ACL重建患者随机分为2组,对照组术后采用保守的康复方案,研究组则采用激进的康复方案,期间不使用支具限制关节活动。研究指标为股骨、胫骨骨隧道直径变化,术后当时和平均术后第10个月对所有患者进行两次骨隧道扫描。结果研究组患者术后第10个月股骨和胫骨骨隧道扩大程度都显著高于对照组。

但是多项高可信度的随机对照临床研究并不认为术后应用膝康复支具有明显益处,且术后佩戴支具也存在患者依从性降低及医疗费用增加的问题。Brandsson[18]等前瞻性随机对照研究了术后应用与不应用支具康复过程对临床效果的影响,前者术后佩戴支具3周,而后者整个康复过程不佩戴支具,两组均术后即完全负重。结果术后早期膝关节肿胀、关节内积血、伤口渗液等并发症发生率前者低于后者,但远期临床效果二者没有明显差异。

Harilainen等[19]报道了术后应用支具与否的随机对照研究5年随访结果,一组术后即佩戴支具部分负重,3周后完全负重,前3周活动度0-90度,接下来3周活动度0-120度,6周进行全范围的关节活动,12周去除支具;另一组整个康复过程不应用支具,前2周部分负重,活动范围0-90度,2周后完全负重并进行膝全范围活动训练。结果1年、2年、5年后两组患者的膝关节稳定性、Lysholm评分、Tegner评分等均无明显差异。

Möller等[20]的研究也证实术后应用支具组并没有观察到明显的优势,无限制活动组在术后6个月反而获得了更好的Tegner评分。另外还有一些学者的研究也没有发现支具应用与否在临床效果上的差异,未应用支具组往往可以达到更早的全关节活动范围及功能恢复,而没有发现明显的膝关节不稳等并发症[21,22]

3.闭链训练Closed Kinetic Chain exercise,CKC和开链训练Open Kinetic Chain exercise,OKC

二者都是促进关节运动功能恢复的康复训练方式,但它们在性质和应用上是有区别的。闭链训练是一种髋、膝、踝三关节的联合运动,运动时足部被固定在地面、平台或踏板上。闭链训练的典型训练方式有浅蹲练习、固定自行车练习和压腿练习等。而开链训练指不依赖于髋、踝关节的膝关节的运动,这时足是不受限制的,可自由活动。股四头肌等长收缩、直腿抬高、等速训练是开链训练的典型训练方式。

以往的研究表明,全范围的股四头肌的OKC在屈曲30°至完全伸直的范围内都会引起胫骨的向前偏移,并对移植物产生过大得拉力造成移植物损伤。而CKC能促进股四头肌和腘绳肌的共同收缩,保持膝关节的稳定性,减少压力加载增加时引起的胫骨前移,从而减轻对膝的剪力和对ACL拉力,并且CKC和屈膝60-90°的OKC相比能显著降低产生在髌股关节上的力,减轻术后膝前疼痛,因此术后早期应用CKC训练是安全的,这一观点为很多学者所认同[23,24]。所以在过去临床医师多避免在ACL重建术后早期进行OKC训练。

然而Perry等[25]对比了前交叉韧带重建术后闭链、开链训练对膝关节稳定性和肢体功能的影响,分别在术后8周、14周时测量关节松弛情况,并评价肢体功能,研究发现,术后分别采用闭、开链训练的两组患者在膝关节稳定性及肢体功能上无显著性差异。Morrissey等[26]的研究也支持同样的观点。

Mikkelsen等[27]作了术后单纯应用CKC训练和CKC、OKC结合训练的随机对照研究,结果术后6个月两组在关节稳定性上没有明显差异,并且他们发现,6个月时结合OKC训练组的股四头肌峰力矩显著优于单纯应用CKC训练组,该组大部分患者恢复损伤前运动水平的时间要比单纯CKC训练组早2个月。

虽然这些研究表明了早期OKC训练的安全性及有效性,但要作为标准推荐到临床应用之前还需要进一步大样本、长期的临床研究。McCarty等[14]认为,OKC训练的屈膝训练和伸膝训练二者应该区分开来,即使早期OKC训练还没有得到广泛认可,早期腘绳肌群的训练对促进功能恢复是非常必要而且也是安全的,因为屈肌群收缩对ACL造成的应力十分微弱。

4.展望

ACL重建术后的康复方案在外科医师之间尚存在很大的争议,一个科学的康复方案应该既能促进肢体功能的尽快恢复而又不超出移植物安全的范围,理想的康复方案的制定应考虑移植物、手术方法等的不同,人体移植物韧带化完成和插入点愈合时间也是重要的参考因素,应力对移植物机械特性的影响机制还需要进一步探讨,故这一领域尚存在广泛的临床和基础研究空间。

 

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作者单位:510100  广州中医药大学附属广东省中医院

许树柴(1965-),男,医学博士,副主任医师,硕士生导师,科副主任;AO中国校友会成员,第五届华裔骨科学会关节外科分会理事。   研究方向:创伤骨科,关节外科。

 

 

此文发表于《中国中医骨伤科杂志,2008年》

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