下肢肌力和膝關節控制訓練對改善腦卒中患者膝關節過伸及下肢功能的效果研究

朱亞瓊，解 濤，彭 楠*，周 明

（中國人民解放軍總醫院：1南樓康復醫學科，2康復醫學中心，北京 100853）

腦卒中偏癱患者，下肢肌力減退，肌張力異常，髖、膝、踝關節運動不協調，容易造成膝關節運動控制不良，尤以膝關節過伸狀態最為明顯，嚴重影響患者的步行能力，是目前較為棘手的問題。根據文獻[1]，腦卒中后85%的患者可恢復一定的步行能力，但仍有近50%的患者在步行站立期出現膝過伸。目前尚未報道針對腦卒中后膝過伸較為明確的機制。其發生原因較為復雜，包括伸膝肌群無力、屈膝肌群無力、本體感覺障礙、髖關節屈肌攣縮伸肌無力、小腿三頭肌痙攣、跟腱攣縮及踝背屈無力等。過去膝關節過伸的康復方法主要針對股四頭肌群，未關注股內側肌的肌力訓練。對下肢膝伸、屈肌群肌力及膝關節控制同時進行訓練的研究較少。本研究則從下肢肌力（強調股內側肌的力量訓練）、膝關節控制訓練兩方面對腦卒中后膝關節過伸的患者進行探究，期望改善膝過伸狀態，提高患者的行走能力。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇中國人民解放軍總醫院康復科門診進行康復治療的15例腦血管疾病患者，其中男性10例（66.7%），女性5例（33.3%），平均年齡54.3歲，均符合第5次全國腦血管病會議診斷標準[2]。根據隨機數字表法分為治療組和對照組，其中治療組8例（男6例，女2例），對照組7例（男4例，女3例），腦梗死7例，腦出血8例，左側偏癱11例，右側偏癱4例，治療時間為6周，治療前兩組患者性別構成、年齡及卒中類型具有均衡性。入選標準：（1）均初次發病或既往有發作但未遺留神經功能障礙；（2）經顱腦電子計算機斷層掃描（computed tomography，CT）或磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查確診為腦卒中，意識清楚、生命體征平穩；（3）發病2周～3個月，均為單側肢體癱瘓，可站立，能獨立步行（可佩戴輔具）＞10m；（4）康復主動意識強，簽訂知情同意書。排除標準：（1）嚴重的認知障礙、感覺性失語，不能理解基本指令；（2）嚴重的心腦血管等疾病，并重度營養不良；（3）合并影響下肢感覺運動的疾病，如風濕性關節炎、腰椎間盤突出癥、各類皮膚病、下肢創傷、糖尿病和其他周圍神經??；（4）改良Ashworth痙攣分級（Modified Ashworth Scale for Grading Spasticity，MAS）＞2級；（5）小腦疾??；（6）明顯的神經官能癥等。

1.2 研究方法

1.2.1 治療方法 治療組與對照組均給予藥物及常規康復訓練，治療6周，每周5～6次，每次1h。治療組在對照組的基礎上增加股四頭?。ü蓛葌燃∮柧殲橹鳎?、腘繩肌抗阻訓練及膝關節控制訓練。加強膝關節穩定性的常規康復訓練方法：（1）良肢位擺放，定時翻身，被動、主動活動身體各關節；（2）指導患者進行臥位?坐位?站立位的轉移訓練，床椅轉移訓練；（3）橋式運動、骨盆旋轉的控制訓練；（4）仰臥位分別在屈髖屈膝、伸髖伸膝位主動、被動進行踝關節背屈練習；（5）俯臥位髖關節主動、被動抗阻后伸、內旋、外旋訓練；（6）站斜板拉伸跟腱訓練，糾正踝關節跖屈。股四頭肌、腘繩肌交替節律性抗阻訓練：（1）患者仰臥位，做膝關節0°～15°的屈伸練習，在運動末端施加阻力，持續5～10s，10個/組，3組/次；（2）患者坐位，屈髖屈膝，雙腿置于床邊，綁式沙袋系于小腿下方，緩慢做膝關節屈伸練習，在運動末端施加阻力，使股四頭肌、腘繩肌等長收縮，持續5～10s，10個/組，3組/次。膝關節控制訓練：患肢負重訓練，患肢平放于地面上屈曲0°～15°，健肢踏在高約10～15cm的臺階上；重心轉移訓練，患者站立位，患腿踏在高約10～15cm的臺階上，治療師在身旁保護患者，囑其身體前傾，控制膝過伸的同時將重心充分移動到患肢，健肢上臺階，站穩后返回至起始位，重心轉移至健側，5～10個/組，2～3組/次；減重步行訓練，治療師在患者身旁提醒膝關節保持輕微屈曲，向前邁步時腳跟先著地，隨后過度到腳掌、腳尖，并引出蹬地動作，訓練前后檢測心率、血壓，并詢問患者的自我感覺，避免運動超過耐受程度，每周3～5次，每次15～20min。

1.2.2 檢測指標 膝關節過伸：量角器測量兩組患者治療前后膝過伸角度。膝過伸診斷依據[3]：患肢在步行周期支撐相期股脛關節在矢狀面上出現膝伸展角度＞5°，經治療后膝關節最大伸展角度＜5°視為有效。下肢功能：（1）Fugl-Mayer下肢運動功能評定量表（Fugl-Meyer motor assessment，FMA），共17項檢查項目，各項最高分2分，共34分；下肢肌張力評定（以股四頭肌為主）：采用MAS進行評定[4]，共分6個等級，對應0～5分；（2）10m最大步行速度（m/min）和平均步長（10m/步數）；（3）治療前后股四頭肌、腘繩肌肌力，采用手持式電子肌力測定儀FET3（Hoggan Health Industries，USA），測量范圍0.37～90.82kg，精確度：±0.01kg；下肢肌力測試參照Goonetilleke等[5]的方法——受試者坐位，椅高45cm，扶手高25cm。股四頭?。菏茉囌咔y、屈膝90°，測力計置于脛骨遠端近踝關節處；腘繩?。菏茉囌咔y90°，屈膝45°，測力計置于小腿屈側遠端下1/3處。兩組測試前后均由同一專業人員進行測試。

1.3 統計學處理

采用SPSS17.0進行統計分析。所有數據以均數±標準差（±s）表示。正態分布的兩組均數比較用配對設計資料的t檢驗或成組設計資料的t檢驗，取95%的可信度。

2 結 果

2.1 受試人群基本情況

2組患者性別、年齡、病變部位、簡易精神狀態檢查量表（mini-mental-status examination，MMSE）差異均無統計學意義（P＞0.05；表1）。

2.2 膝關節過伸情況

經過6周的肌力和膝關節控制訓練，膝過伸角度減小8.1°（P＝0.000），兩組均較治療前明顯改善，且治療組優于對照組（P＝0.001；表2）。

2.3 下肢功能評定

經過6周的康復訓練，治療組FMA增加14.43分，對照組增加5.86分，治療組優于對照組（P＝0.000）。兩組下肢改良Ashworth分級較治療前下降，治療組更低于對照組（P＝0.025；表3）。治療組10m最大步行速度平均增加19.19m/min，平均步長增加14.11cm，較對照組顯著增加（P＝0.000；表4）。

兩組治療前股四頭肌、腘繩肌肌力差異不明顯（P＞0.05），6周后，治療組治療前后肌力均有不同程度的增長，增長量（率）依次為8.20Kg（48.26%）、6.37kg（48.08%），較治療前顯著增加（股四頭肌P＝0.000，腘繩肌P＝0.016）。對照組肌力也有所增長，但治療組比對照組有更顯著的提高（P＜0.01；圖1）。

表1 兩組患者一般臨床資料比較Table1 Comparision of general clinical data between two groups

表2 兩組患者治療前后膝過伸角度變化Table2 Comparision of genu recurvatum degrees between two groups before and after treatment(±s )

表2 兩組患者治療前后膝過伸角度變化Table2 Comparision of genu recurvatum degrees between two groups before and after treatment(±s )

Compared with before treatment, **P＜0.01; compared with Control group, ##P＜0.01

Group n Before treatment After treatment Treatment 8 11.83±0.88 03.76±1.82**##Control 7 12.01±0.82 6.46±0.95**

表3 兩組患者治療前后FMA、MAS評分結果Table3 Comparison of FMA and MAS between two groups before and after treatment (±s )

表3 兩組患者治療前后FMA、MAS評分結果Table3 Comparison of FMA and MAS between two groups before and after treatment (±s )

FMA：Fugl-Meyer Motor Assessment; MAS：Modified Ashworth Scale for Grading Spasticity. Compared with control group, *P＜0.05,**P＜0.01

FMA score MAS Group n Before treatment After treatment Before treatment After treatment Treatment 8 12.71±1.50 27.14±1.35** 2.57±0.79 1.57±0.79*Control 7 13.14±1.35 19.00±1.29** 2.43±0.54 2.11±0.51*t value 0.564 13.105*** 0.397 2.087 P value 0.583 0.000** 0.698 0.025

表4 兩組患者治療前后最大步行速度及平均步長比較Table4 Comparision of maximum walking speed and average step length between two groups before and after treatment(±s )

表4 兩組患者治療前后最大步行速度及平均步長比較Table4 Comparision of maximum walking speed and average step length between two groups before and after treatment(±s )

Compared with control group, **P＜0.01

Maximum walking speed (m/min) Average step length (cm)Group n Before treatment After treatment Before treatment After treatment Treatment 8 22.75±1.05 41.94±1.78** 25.89±0.91 40.00±1.50**Control 7 22.34±1.22 35.41±1.99** 25.96±1.04 34.03±0.65**t value 0.695 6.698 0.138 10.197 P value 0.499 0.000 0.892 00.000

圖1 兩組患者治療前后肌力比較Figure1 Comparison of muscle strength between treatment group and control group before and after treatment

3 討 論

腦卒中恢復早期，股四頭肌和腘繩肌無力，站立位時難以維持膝關節輕度屈曲，產生代償性的“劃圈步態”[6]。研究顯示，股內側肌無力則無法單獨完成伸膝至最后0°～15°的動作，只能通過被動伸膝達到穩定狀態，易增加膝關節損傷的風險[7]。腘繩肌不僅控制膝關節屈曲，還協助肌腱韌帶與股四頭肌共同參與膝關節的穩定性控制[8]。

我們前期研究發現，北京社區老年人每年肌力下降1%～2%，這些人在50～85歲之間，他們的下肢股四頭肌、腘繩肌肌力下降約20.82%～44.02%[9]。本研究受試者平均年齡55歲，肌力恰好在此年齡段出現顯著下降趨勢，因而我們更應將注意力轉移到下肢肌力訓練。經過6周的下肢肌力訓練，治療組股四頭肌肌力增加48.26%、腘繩肌肌力增加48.08%（P＜0.05），較對照組增加顯著，說明短期內對腦卒中后偏癱患者進行肌力訓練的效果顯著。通過下肢肌力和膝關節控制力訓練，治療組膝反張糾正角度百分比為68%，較對照組（糾正率46%）效果顯著（P＝0.000）。另有文獻報道，選擇性股內側肌訓練對腦卒中后膝過伸患者的糾正率達90%，而常規康復組為30%[10,11]；腦卒中后患者膝關節控制訓練，膝過伸糾正的有效率為80%，較對照組傳統康復訓練（有效率56%）效果顯著[12]，與本研究結果相近。因而，本研究試圖將兩種訓練方式有效地結合起來，可能更為有效地改善腦卒中后患者的膝過伸狀態。

步行時足跟著地，膝關節屈曲約5°，股四頭肌離心控制膝關節的輕微屈曲，并在步行周期初期繼續屈曲10°～15°，吸收震蕩、減弱關節的瞬間受力[13,14]。偏癱患者下肢肌力減退，肌肉萎縮，站立相出現膝關節支撐不穩、過度伸展，擺動相延遲及擺動不全，屈髖屈膝障礙，向前邁步困難。長此以往將導致膝關節應力分布不均，軟骨損傷加重，出現關節腫痛等病變[15]。文獻報道腦卒中偏癱患者本體感覺系統也有不同程度的損害，可能影響膝關節的穩定性，出現膝關節過伸增加，限制關節功能活動，進一步導致肌力下降，形成惡性循環機制[16]。股內側肌斜纖維可平衡股四頭肌整體施加在髕骨上的向外拉力，避免髕骨向外移位，對患者的髕股關節疼痛具有防治效果。有研究表明，選擇性切斷股內側肌斜纖維會使該側在運動過程中髕骨的穩定性降低27%[17]。腘繩肌在邁步后期減緩小腿向前的速度，對抗膝關節的完全伸展。腘繩肌無力、股四頭肌功能異常，則無法控制膝關節在最后15°范圍內的屈伸，患者容易出現“鎖膝”現象，阻礙擺動期的邁步[18]。因而，要同時增加股四頭肌與腘繩肌的肌力，共同維持下肢的正常功能。

本研究發現，治療組患者下肢運動功能評定及肌張力評定明顯改善，可能是下肢肌力的提高幫助功能恢復，抑制肌張力的增加。文獻報道，腦卒中后膝過伸患者步行速度是同齡正常人的6%～17%[19]。本研究可明顯增加患者的步長，提高患者的最大步行速度，可能通過改善患者的伸膝角度，加之膝關節控制訓練強化患膝重心不穩等問題，有助于患側髖的后伸，同時利于健腿向前擺動，從而提高步速和步長。因此，肌力和膝關節的控制能力在整個步行周期中顯得尤為重要。

有研究發現提高偏癱患者的踝背屈角度可明顯改善膝過伸狀態[17]。膝關節易受到下肢任意一端的變形壓力的損傷?；紓茸愕字卧诘孛嫔?，踝關節的跖屈位是固定的，因此脛骨必須向后端傾斜，以便于完全接觸地面，異常的跖屈踝關節隨著時間的發展使人產生膝過伸。因此，增加踝背屈角度也被視為一種有效的措施。本研究在常規訓練方法中也增加了踝背屈訓練。

本項研究存在一些不足之處。首先，樣本量相對較小，對腦卒中后膝過伸患者康復效果的評估不夠全面。其次，試驗的康復周期相對較短，若延長試驗周期，結果可能更加準確。排除了過度虛弱及患有嚴重疾病患者，這可能增加膝過伸的糾正率。最后，當前對膝過伸的研究主要基于下肢大肌群的肌力訓練，而沒有注重踝背屈肌、跟腱牽伸和髖部肌群的訓練，雖然本研究在常規訓練方法中提及，但未作為主要訓練方法，因而我們在今后的工作中要針對這些方法深入探究。

綜上所述，本研究通過加強腦卒中后患者股四頭肌、腘繩肌肌力及膝關節控制能力的鍛煉，針對偏癱患者伸膝至最后0°～15°控制不足，并配合常規康復手段，如骨盆控制訓練、患腿負重訓練等可明顯改善膝關節過伸狀態，提高下肢的活動能力。

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