秦爽 钱菁华

北京体育大学运动康复系(北京 100084)

前交叉韧带损伤康复的研究进展

秦爽 钱菁华

北京体育大学运动康复系(北京 100084)

前交叉韧带损伤是膝关节最常见运动损伤之一,手术治疗或者保守治疗后的康复对恢复膝关节稳定性及预防骨关节炎有重要意义。本文综述了国内外前交叉韧带损伤康复的大量研究结果。研究表明:前交叉韧带损伤后,大部分患者选择手术治疗;术前康复的介入有利于术后康复效果;术后康复方案的进程需要根据患者性别、职业、自身功能情况、合并的其他损伤、康复目标来制定;术后康复中,股四头肌的激活训练、双侧腘绳肌的平衡性训练、本体感觉训练、运动员的心理和认知重建等尤为重要,也是运动员重返赛场的必备因素;目前对于运动员重返赛场的标准评估还有待于进一步完善,包括身体功能、心理自信、认知功能等多个方面。

前交叉韧带;损伤;重建;康复

膝关节前交叉韧带 (anterior cruciate ligament,ACL)损伤是运动中常见损伤之一。发病率较高的是篮球和足球、柔道、摔跤、田径等运动项目[1]。前交叉韧带损伤直接导致膝关节不稳,影响到普通人群的生活娱乐以及运动员的运动表现。本文对前交叉韧带损伤后的手术及保守治疗、康复方法、运动员重返赛场的条件等进行综述,旨在为前交叉韧带损伤的康复提供参考。

1 手术治疗及保守治疗的选择

ACL损伤后,患者多数选择手术治疗。但由于韧带本身具有自我修复的能力,因此一些韧带未完全断裂的患者选择保守治疗,此外,部分对运动要求较低的患者,也会选择保守治疗[2]。保守治疗包括2~3个月的支具佩戴及一些康复治疗。

ACL重建术的目的在于恢复膝关节的稳定性以及预防骨关节炎(osteoarthritis,OA)[2-4]。Kessler等[3]的回顾性队列研究发现,施行重建术后的患者膝关节稳定性高于保守治疗的患者,且11年后的OA发病率较低。ACL损伤与半月板损伤有显着性的联系[4],但重建术降低了半月板二次撕裂的风险,而半月板良好状态有利于减少骨关节炎的风险,因此,预测重建术对降低骨关节炎的发生有一定效果[5]。在Nebelung等[6]对高水平运动员的35年随访研究中,保守治疗后的患者10年后有79%需要半月板切除术,20年后达95%。研究发现,在进行相同的康复治疗后,手术重建会对患者韧带的稳定性产生良好影响,但保守治疗后的下肢等速肌力会更强[7]。因此,对于有运动需求以及追求长期疗效的患者,宜选择手术治疗。

2 手术方法的选择

2.1 移植物

传统的ACL移植物包括自体骨-髌腱-骨、腘绳肌腱、经过辐射处理的同种异体移植物,但异体移植物由于移植后的再损伤风险率高(尤其在较活跃的年轻患者中),已渐渐不被采纳[8-9]。除此之外,还有一些替代品如自体股四头肌腱、未经辐射处理的其他动物韧带、人工韧带等[10-13]。LARS人工韧带近年来被推广且其2年内的良好效果已经被证实,但其长期效果仍需进一步研究[12,14]。

2.2 ACL残端的保留

传统的ACL重建手术路径为对残端清理后进行重建术,这种术后路径可以很好地将ACL的机械性能重新恢复。而Ahn等[15-17]研究表明保留ACL残端的手术方法可以促进感觉神经功能的恢复,提升临床康复效果。而传统的手术路径不能充分重建感觉神经传导通路,这会代偿性地引起髋关节和踝关节伸肌功能被过度激活,而膝关节伸肌功能被抑制[18-20]。尽管后期康复的过程中可以通过神经肌肉控制训练来协调髋关节、膝关节、踝关节之间的神经控制[20-21],但这种缺陷对于后期康复中专项动作的训练以及重返赛场仍有一定的影响[20-21]。

2.3 富血小板血浆和间充质干细胞的应用

近年来,富血小板血浆(PRP)和间充质干细胞在韧带、肌腱损伤恢复中的应用成为热点。ACL重建术与PRP的结合治疗研究[22]表明,PRP能促进移植物与其在骨上落点的愈合,但未证明PRP能促进移植物与骨道的愈合以及防止骨道变宽。因此对于PRP[23,24]及间充质干细胞[25,26]的应用,包括应用时机、应用剂量、对康复时间的影响、应用的长期效果等,有待进一步研究。

3 术前康复

术前康复能够提高术后康复中膝关节力量及相关功能的康复效果[27]。在手术前,需要消除肿胀、炎症、疼痛,恢复正常的角度和步态,正常角度的恢复有利于防止术后关节纤维的粘连[28];进行力量训练以防止肌肉萎缩,有利于术后肌力训练的早期开展;开展术前教育,包括手术相关知识及术后康复的准备。研究显示,科学的术前康复需要3周的时间[27],且进行术前康复的患者更易适应早期的术后康复,对术后康复有积极的促进作用。术前康复的内容主要有足跟后垫毛巾卷被动过伸、股四头肌收缩训练、直腿抬高训练、主动屈伸练习、髌骨松动术。

4 术后康复

4.1 术后康复的作用

ACL重建手术的成功与否影响着术后的恢复,而科学系统地康复方案更扮演至关重要的角色。术后康复的主要目的除恢复患者的身体功能外,还要重建患者在运动中的心理、认知功能,让患者以伤前的水平重返赛场、工作岗位等[29-30]。

4.2 康复方案的选择

目前被采纳的康复方案跟过去相比更激进,要求被动达到全范围膝关节角度,立即参与活动,立即进行部分负重以及功能训练[31,32]。从手术方式来看,对髌韧带和腘绳肌腱移植的患者分别采取不同的康复方案;从患者所属人群来看,又可以对年轻人和运动员采取快速的康复方案,而其他人群采取常规方案,快速和常规方案的主要区别在于进阶的速度以及重返赛场的时间快慢[32]。

此外,近年来有研究表明[33],康复机器人对康复早期步态以及肌力的恢复有积极作用。

4.3 单独ACL重建术康复原则

4.3.1 术后护具的使用

传统观点单一地着眼于术后护具的使用可以起到对膝关节的保护作用[34],但其会引起下肢对运动的不适应、限制关节活动度、抑制神经肌肉的激活,影响康复的进程。因此,在康复的每一个阶段,依据该阶段的目标匹配相应的护具类型,并在组织愈合、神经肌肉功能恢复、高水平运动表现能力恢复的过程中逐渐脱离护具[34-37]。

4.3.2 股四头肌激活及控制功能的重建

前交叉韧带重建术后第1周,患者多发疼痛、肿胀和炎症,而研究显示[19,38],术后的肿胀和疼痛会抑制股四头肌的激活,同时髋关节伸肌群以及踝关节跖屈肌群会被代偿性地过度激活[19]。而这种神经肌肉的过度激活会导致髋关节肌群、踝关节跖屈肌群(尤其是比目鱼肌)僵硬,导致核心及下肢关节活动度受限[19],而这种活动度受限又会给膝关节的功能和稳定带来影响。股四头肌的抑制与其他肌群的过度激活相互影响,形成恶性循环。因此,术后即刻采用神经肌肉电刺激疗法激活股四头肌,结合股四头肌的等长和等张收缩,如直腿抬高练习,髋关节的内收、外展练习等,减轻由股四头肌抑制导致的并发症状,在练习的过程中,患者的注意力要集中在股四头肌上[39]。同时,为了缓解引起股四头肌抑制的因素,可通过冷疗、电疗、加压疗法、镇痛药物等方法来消除炎症和疼痛[19,40]。

4.3.3 负重的进阶

现阶段先进的重建术后允许立即进行渐进性的负重练习,嘱患者术后行走时锁定支具于0度位。自体骨-髌腱-骨移植术患者先负重50%,而后逐渐增加。研究建议[32],在7~10天内可用双拐支撑,逐渐进阶到10~14天的单拐负重行走。在负重的进阶练习中,要及时调整负重的强度,防止由于负重过多导致疼痛和肿胀加重。

4.3.4 膝关节被动伸直练习

术后膝关节伸直受限可引起异常步态,引起股四头肌无力和髌股关节症状[41],膝关节前部瘢痕组织的形成又会增加髌股关节和胫股关节之间的压力[42],造成膝关节屈曲挛缩,因此在术后的最初几天要主动进行伸直练习。术后立刻进行伸直练习[42],可于仰卧位下在足跟后垫毛巾卷,进行下压练习。

4.3.5 腘绳肌的练习

现阶段临床多选用自体腘绳肌腱进行重建术,因此术后腘绳肌的康复需包括肌力和控制能力训练,粘连的预防等措施[12]。研究显示[43],双侧下肢的腘绳肌肌力不平衡会影响步态的恢复以及慢跑的训练,因此,术前及术后早期进行腘绳肌渐进性肌力训练以及灵活性训练将有利于步态以及后期膝关节功能的重建。

4.3.6 屈曲角度的恢复及进阶

研究显示,术后早期进行主动屈曲练习可减少由于角度不足引起的并发症,如关节纤维粘连等[44]。因此在康复早期,主动屈曲练习和伸直练习同时进行,但这一时期的重点仍然为伸直练习,这是由于膝关节伸直的角度对康复效果有直接且重要的影响,且术后时间越久,伸直角度的恢复难度越大。在此后几周内,重心逐渐转移至屈曲的角度,约每周增加10度左右,4~6周可达到全角。术后2~4周是整个康复过程中恢复膝关节内部稳态的重要阶段,可为后期的功能训练打下良好基础[45]。

4.3.7 本体感觉训练及进阶

本体感觉训练是术后康复中的重要部分,也是决定运动员重返赛场后预防再次损伤的重要条件[46-47]。本体感觉训练可提高神经肌肉控制能力,提高膝关节稳定性[48],同时平衡训练可增强患者的自信心,减少重返运动时的恐惧感。术后第2周,若炎症控制得当、股四头肌激活顺利,即可开始本体感觉训练[39]。可从重心转移、关节位置觉训练、静蹲开始基础的训练。2周后,若患者已具备良好的姿势控制和静蹲动作,可以给予较不稳定平面的下蹲训练。3周可开始进阶到单腿平衡练习及动态平衡练习,形式可多样化。在进行平衡练习时添加对患者的干扰训练可达到更好的康复效果[29],以上是平衡训练的三级水平。自体骨-髌腱-骨移植术后患者可于术后12周开始超等长训练,促进动态平衡及神经肌肉控制[49],而腘绳肌腱移植患者则从16周后开始。

4.3.8 ACL产生张力的问题

需要注意的是在进行训练时,不同的训练方式对ACL产生拉力的大小。术后早期进行功能训练时的负重并不会增加对ACL的拉力,相反地,研究发现,负重训练比无负重时的等长肌力训练产生的拉力要小[50]。Kocher等[15,50-51]的研究发现:在进行蹲以及弓箭步练习时,身体的前倾会最大程度激活腘绳肌,减少胫骨前移,从而降低对ACL的拉力;膝关节屈曲角度在0到50度时,ACL产生较大张力,因此最好在屈曲50到100度内进行练习;训练时膝关节超过脚尖8厘米以上,也会增加ACL的张力负荷。

4.3.9 心理及认知康复

良好的康复方案不仅要恢复患者功能,还要帮助其进行心理及认知方面的康复。心理康复主要是帮助患者克服恐惧心理、重建其自信心;认知康复主要是恢复其自我评估和判断的能力,帮助患者在重返赛场后继续进行自我训练,并及时对周围环境的安全做出判断,预防2次损伤[38]。因此,在康复方案的制定中,要整合身体机能训练和患者教育、设定心理目标3个因素:下肢力量恢复的同时要重建患者的自信心;通过主观意识的控制发展神经肌肉控制能力;通过核心区域的训练和控制提高下肢运动表现和预防下肢损伤[52]。

此外,高质量的康复方案应不仅能调整运动员正确的动作模式、训练其功能动作,还要与其供能系统、营养和训练后恢复相结合,因此康复方案中应具备对患者训练周期中营养补充和训练后恢复的要求。训练环境要安全,有利于患者减少对动作的恐惧,增加自信心和安全感[38,53-54]。训练周期中患者对于新动作的恐惧、对于重返赛场的压力要及时疏解。

4.3.10 重返赛场时机

对于有运动需求者或专业运动员,现阶段主要依据时间以及身体功能的评估决定其是否可以重返赛场。依据文献[55],美国大学和专业足球队的物理治疗师都建议在ACL术后的6到9个月左右回返运动场。对于有运动需求的人群,后期康复结合其专项进行角度、力量、耐力、灵活性、速度等的训练,并在结束时进行等速肌力测试、国际膝关节评分委员会(IKDC)膝关节主观评分表、功能性跳跃测试,结合其他临床资料,可决定患者是否可以重返赛场[56-57]。

但单纯用时间因素来界定运动员能否重返赛场无法保证患者的神经肌肉控制能力能足够保护膝关节[19,58-59],而身体功能如股四头肌的激活能力、负重、关节活动度、肌力、速度、专项训练等评估体系,也无法确认患者的心理以及认知方面已经完全康复,因此,目前临床应发展对于ACL术后康复患者重返赛场的综合评估体系,包括身体、心理、认知多个方面[28,59]。

5 康复方案的差异性因素

5.1 移植物的差异性

骨-髌腱-骨移植比其他方式术后愈合速度更快,因此在后期的康复中,在进阶跑、跳、重返赛场的时间上要快于腘绳肌腱移植型,但髌前痛、髌骨关节异常的发生几率会大大增加[60]。两种类型的最终康复效果是没有差异的[60],异体移植型由于要考虑异体软组织与自体骨愈合的进程,因此后期的功能训练进程慢于常规自体移植方案。

5.2 性别不同的差异性原则

大量研究表明女性运动员ACL损伤的几率远高于男性,且是在无冲撞的情况下受伤[61-62]。这由女性下肢特殊的生物力学因素造成[63],如Q角增大、膝关节外翻、膝关节屈伸肌比异常、运动中异常姿势、髋关节和核心肌力差等。因此在进行康复时要针对引起其损伤的发病因素进行训练[28,47]。

5.3 合并其他损伤的康复原则

5.3.1 合并半月板损伤

据调查,在ACL损伤的患者中约有64%~77%伴随着半月板损伤[64]。但合并后角的损伤不常见[65],但其却影响术后康复的进程。

合并半月板损伤对术后负重的影响[56,64,66]:半月板前角与后角的损伤对负重是没有影响的。当人体站立时,半月板体部受力,因此,体部缝合时,负重时间会推后,通常2~4周不等,具体要看手术缝合的情况与患者整体的情况。

对角度恢复的影响[19,64,66]:半月板前角和体部缝合,角度恢复进程不受影响,与单纯ACL重建术后角度的恢复进程一样;半月板后角缝合,与单纯前交叉韧带重建术后相比,角度的恢复每周慢10度左右;合并半月板切除手术与单纯ACL重建术后角度的恢复进程一样。

5.3.2 合并关节软骨损伤

ACL损失常合并股骨和胫骨软骨损伤,因此康复训练中应延迟进入慢跑、超等长训练等引起软骨撞击阶段,在训练初期,科学的负重以及关节角度练习进程会促进关节软骨的生长[4]。

5.3.3 合并侧副韧带损伤

保守治疗的内侧副韧带损伤(Ⅰ级、Ⅱ级损伤)与单独的ACL损伤康复方案大体相同[67],但由于疼痛及软组织损伤的增多,瘢痕组织形成相比单独ACL损伤增多,增加了早期的角度练习时的难度,要根据患者个人情况适时加快速度。Ⅲ级侧副韧带损伤需要进行手术治疗以维持膝关节稳定性,ACL损伤合并此种情况的康复进程变慢。

6 结论及建议

前交叉韧带损伤后,依据患者的自身需求及康复效果选择保守治疗以及手术治疗的不同方案。且根据个人具体情况可选择激进型或者常规型术后康复方案,不同康复方案的短期康复效果没有显着性差异,其长久疗效,如患者进入老年时期膝关节稳定性以及骨关节疾病患病率还有待于进一步研究。对于运动员重返赛场,其完整的评估标准还有待进一步完善,尤其是在心理、认知方面。

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2016.10.31

第1作者:秦爽,Email:qinshuang0418@163.com;

钱菁华,Email:jh5727@163.com