等速肌力訓練結合Pro-kin平衡系統用于膝關節前交叉韌帶重建術后的臨床觀察*

楊曉嬌，王駿，劉柯文

（無錫市第九人民醫院 康復醫學科，江蘇 無錫 214062）

前交叉韌帶（anterior cruciate ligament, ACL）對維持膝關節穩定性具有重要作用，ACL損傷是膝關節較為嚴重和常見的一種損傷，可導致膝關節失穩，影響關節功能[1]。目前，臨床常采用關節鏡下ACL重建術進行治療，可準確恢復膝關節穩定性，具有手術時間短、術后恢復快等優勢。但重建術的移植物無法代替原有ACL在關節中的本體感覺，術后患者依然會出現肌力和穩定性下降、關節活動度受限等情況，影響患者下肢功能和生活質量[2-3]。以往研究發現，術后有效的康復訓練可鞏固手術效果，促進患者膝關節功能恢復[4-5]。有學者認為，本體感覺下降可通過增加膝關節周圍肌力在一定程度上做出彌補[6]。目前，等速肌力訓練是一種廣泛運用于運動訓練和康復領域的評價測試技術，具有安全、可重復操作、準確等優點，還可為肢體障礙患者提供針對性訓練，其在ACL損傷重建術后患者中的應用效果已經得到了臨床研究證實[7-8]。另有研究顯示，早期開展平衡功能訓練是肢體障礙患者康復訓練的重要內容之一，步行能力改善是平衡能力恢復的根本，而平衡功能訓練可恢復肢體障礙患者本體感覺[9]。Pro-kin平衡系統是利用視覺反饋進行動、靜態平衡訓練的一種康復方法，適時的視覺反饋可使患者及時調整重心和姿勢，提高關節穩定性和本體感覺[10]。但Pro-kin平衡系統常用于對腦卒中患者的康復治療，在ACL損傷重建術后患者中的應用效果臨床研究較少，基于此，本研究探討等速肌力訓練結合Prokin平衡系統用于膝關節ACL重建術后的臨床效果，以期為肢體障礙患者的康復方式提供新方向，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年8月—2022年12月無錫市第九人民醫院68例行ACL重建術患者為研究對象。其中，男性43例，女性25例；年齡22～45歲，平均（30.54±6.74）歲。納入標準：①ACL單側損傷；②ACL重建術后2周內磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）檢查韌帶結構良好；③年齡18～50歲。排除標準：①有精神心理疾??；②下肢有其他骨關節和軟組織損傷；③伴半月板損傷；④繼發性ACL損傷；⑤有靜脈血栓；⑥妊娠期或哺乳期婦女；⑦后交叉韌帶損傷；⑧并發神經嚴重損傷；⑨有嚴重心、肺疾??；⑩術后有嚴重感染；?伴認知、視覺、聽覺障礙。依據隨機雙盲法將68例患者分為觀察組和對照組，每組34例。兩組患者一般資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。研究經醫院醫學倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

患者均進行常規康復鍛煉干預。術后第1周：冰敷、抬高患肢等方式減輕水腫、疼痛；神經肌肉電刺激儀（德國貝朗，型號：STMU-PLE-DIG）電刺激股四頭肌，寬脈30 μs，20 Hz疏密波，電流15～30 mA，間歇10～15 s，30 min/次，1次/d；踝泵、關節活動度（理想主動角度20～70°，被動角度0～90°）、股四頭肌等長收縮、腿抬高、髖關節伸縮等訓練。術后2～3周：持續上述訓練，關節活動度訓練（主動角度0～90°，被動角度0～105°），本體感覺訓練（無負重）。術后4～5周：拄拐行走過渡至正常步態，主動和輔助關節活動（主動角度0～105°，被動角度0～120°）訓練，并進行靜態自行車、平衡板、閉鏈運動、微蹲、上下樓等訓練，本體感覺訓練（無負重）。術后6～12周：關節活動度達正常范圍，本體感覺訓練。術后13～24周：關節活動度直至主動無疼痛、本體感覺、慢跑、Plometrics訓練。

1.2.1 對照組 在常規康復干預上采用等速肌力訓練儀（山東BORAN公司，型號：BR-KF）進行訓練，①術后3～4周：被動訓練，患肢隨訓練儀等速運動，負荷由1 Nm漸增至略感疼痛停止，角度速30°/s、60°/s、90°/s、60°/s、30°/s，15 min/次，2次/d，每次訓練間隔1 d。②術后5～12周：等速向心訓練，角度速60°/s、90°/s、120°/s，30 min/次，2次/d，隔日訓練。③術后13～24周：等速向心、離心訓練，角度速60°/s、120°/s、180°/s，30 min/次，2次/d，隔日訓練。

1.2.2 觀察組 在對照組基礎上采用Pro-Kin平衡系統（意大利TecnoBody公司，型號：PK254）進行視覺反饋平衡訓練。①靜態平衡功能訓練：靜態下了解下肢承重情況，觀察患者在平衡臺上控制中心移動軌跡，做重心保持、重心前后左右轉移訓練及單足負重訓練；②動態平衡功能訓練：指導患者移動帶動監視器標記按設定路線移動，控制立位平衡，并根據患者情況，調整時間、速度等改變難度，2次/d，15 min/次，6 d/周，持續訓練6個月。

1.3 觀察指標

1.3.1 關節活動度 于干預前及干預12周后，采用量角器測量兩組患者屈曲及伸展狀態下主動關節活動度。

1.3.2 下肢肌力 于干預前及干預12周后，采用等速肌力測定儀測試下肢肌力，測量指標包括伸肌峰力矩（extensor peak moment, EPT）、屈肌峰力矩（flexor peak moment, FPT）、膝關節屈/伸肌群峰力矩比值（hamstring/quadriceps, H/Q）。

1.3.3 膝關節功能 于干預前及干預12周后，采用Holden功能性步行量表（functional ambyiation category scale, FAC）、國際膝關節評分委員會（International Knee Documentation Committee, IKDC）、Lysholm評分、恐動癥Tampa評分（Tampa scale of kinesiophobia, TSK）進行評估，FAC評分標準：采用5級評分法，分值為1～5分，分值越高步行功能越好；IKDC評分標準：共10項，分值0～100分，得分越高膝關節功能越好；Lysholm評分標準：量表包含8個項目，分值為0～25分，分值越高膝關節功能越好；TSK評分標準：總分17～68分，得分越高患者恐動越嚴重。

1.3.4 下肢平衡能力 于干預前及干預12周后，采用平衡系統對人體壓力中心（center of pressure,COP）時間穩定性、閉眼壓力中心速度（closure pressure center velocity, COPS）、單腿COPS、穩定極限面積（center of pressure area, COPA）、膝關節反應時間進行評估。

1.4 統計學方法

數據分析采用SPSS 22.0統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用t檢驗；計數資料以構成比（%）表示，比較用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較

兩組患者性別構成、年齡、損傷部位、病程、體重比較，經χ2或t檢驗，差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩組一般資料比較 （n =34）

2.2 兩組干預前后關節活動度的差值比較

兩組干預前后屈曲及伸展關節活動度的差值比較，經t檢驗，差異均有統計學意義（P＜0.05）；觀察組均高于對照組。見表2。

表2 兩組干預前后關節活動度的差值比較[n =34，（°），±s]

表2 兩組干預前后關節活動度的差值比較[n =34，（°），±s]

組別觀察組對照組t 值P 值屈曲差值81.08±11.42 56.05±11.54 8.990 0.000伸展差值-11.60±1.43-10.81±1.32 2.670 0.021

2.3 兩組干預前后下肢肌力的差值比較

兩組干預前后EPT、FPT、H/Q的差值比較，經t檢驗，差異均有統計學意義（P＜0.05）；觀察組均高于對照組。見表3。

表3 兩組干預前后下肢肌力的差值比較 （n =34，±s）

表3 兩組干預前后下肢肌力的差值比較 （n =34，±s）

組別觀察組對照組t 值P 值EPT差值/（N/m）34.63±4.83 27.53±4.34 6.376 0.000 FPT差值/（N/m）29.81±3.57 19.33±3.15 12.835 0.000 H/Q差值/%11.97±2.72 5.33±1.58 12.308 0.000

2.4 兩組干預前后膝關節功能的差值比較

兩組干預前后FAC評分、IKDC評分、Lysholm評分、TSK評分的差值比較，經t檢驗，差異均有統計學意義（P＜0.05）；觀察組均高于對照組。見表4。

表4 兩組干預前后膝關節功能的差值比較 （n =34，分，±s）

表4 兩組干預前后膝關節功能的差值比較 （n =34，分，±s）

組別觀察組對照組t 值P 值FAC評分差值1.60±0.42 1.14±0.34 4.964 0.000 IKDC評分差值26.03±3.43 21.42±3.12 5.797 0.000 Lysholm評分差值25.01±3.61 20.39±3.24 5.554 0.000 TSK評分差值-15.59±2.57-8.86±1.48 13.232 0.000

2.5 兩組干預前后下肢平衡功能的差值比較

兩組干預前后COP時間穩定性、閉眼COPS、單腿COPS、COPA、膝關節反應時間的差值比較，經t檢驗，差異均有統計學意義（P＜0.05）；觀察組均高于對照組。見表5。

表5 兩組干預前后下肢平衡功能的差值比較 （n =34，±s）

表5 兩組干預前后下肢平衡功能的差值比較 （n =34，±s）

組別觀察組對照組t 值P 值COP時間穩定性差值/s-0.93±0.24-0.48±0.12 9.779 0.000閉眼COPS差值/（cm/s）-2.01±0.65-1.53±0.45 3.540 0.001單腿COPS差值/（cm/s）-1.42±0.46-1.06±0.31 3.784 0.000 COPA差值/cm2 36.43±3.76 26.29±3.25 11.897 0.000膝關節反應時間差值/s-0.81±0.22-0.54±0.13 6.161 0.000

3 討論

ACL是膝關節主要韌帶之一，ACL結構性損傷可引起本體感覺及功能改變，且隨著受損時間延長，會出現神經功能障礙，導致本體感覺減退，膝關節穩定性下降[11]。目前，關節鏡下ACL重建術是治療ACL損傷的常用有效方式，但患者術后早期會出現肌肉萎縮、肌力下降等情況。一項研究發現，接受ACL重建術治療的運動員中，約22%無法重返賽場[12]。因此，在ACL重建術后的早期康復治療尤為重要。等速肌力訓練是一種順應性運動，一定理論基礎上等速訓練較等長、等張訓練療效更確切，在相同活動范圍可做更多功，在任意角度產生最大機械輸出力，且等速運動可更有效調動肌肉潛在收縮力，達到最佳訓練效果[13-14]。目前，等速肌力訓練已經廣泛應用于ACL重建術后患者的康復治療中，并取得了良好的療效。臨床研究發現，ACL損傷后不僅導致患側本體感覺減退，還會累及健側本體感覺，導致患者平衡功能障礙[15-16]。Pro-kin平衡系統利用適時視覺反饋及有效刺激本體感覺，提高肢體障礙患者軀干和肢體重心控制力，促進平衡姿態、步態的穩定，該系統目前已經廣泛應用于腦卒中患者平衡訓練中，且在改善穩定性上優勢明顯[17]。但Pro-kin平衡系統用于ACL重建術后患者的康復治療是否具有臨床價值，尚需大量臨床對照實驗進行證實。因此，本研究在等速肌力訓練基礎上結合Pro-kin平衡系統用于ACL重建術后患者，分析二者結合訓練在改善患者早期下肢肢體功能上的臨床療效。

本研究結果顯示，觀察組患者干預后關節活動度、膝關節功能相關評分及下肢平衡功能均優于對照組，提示等速肌力訓練結合Pro-kin平衡系統，在改善患者關節活動度、關節功能及平衡能力上療效更好。術后患者韌帶的重建主要經血運重建、韌帶化重塑等過程，該過程韌帶需經過由強變弱、再逐漸增強的變化，因膝關節周圍肌肉可代償慢速運動時關節不穩定情況，故開展股四頭肌和腘繩肌肌力訓練有利于韌帶的恢復[18]。等速肌力訓練主要包括等速向心和持續被動訓練，其中等速向心訓練可在低速和高速下募集不同肌纖維，先快后慢可促使關節應力增大，利于關節肌力恢復；持續被動運動能夠刺激大腦皮層等形成更多神經沖動，且離心刺激可隨意控制和保證組織彈性成分，增加膠原再控制適應力，最大程度恢復膝關節功能[19-20]。因而，對患者實施等速肌力訓練可增加肌纖維募集，刺激肌肉潛在收縮功能，增強肌群力量，提高關節活動度，促進其功能恢復。Pro-kin平衡系統可改善ACL損傷重建術后患者肢體功能，可能是因為該系統制訂了個性化訓練模式和精準評定系統，利用感覺輸入系統視覺反饋和本體感覺2種傳入系統，可幫助患者控制身體重心移動，提高肢體控制能力，糾正異常姿勢；動態平衡訓練中左右、前后的活動度增加，視覺輔助下，利用踝、膝關節調整重心分布，達到新穩定支撐；通過控制平衡板，激活下肢關節本體感覺，再利用視覺反饋輔助正常本體感覺恢復，增強神經突出功能，完成平衡姿勢控制，提高步態穩定性，從而改善步態和功能；同時多次全方位重復肢體位移和位置轉換，可有效減少肌肉萎縮，提高運動能力[21-22]。HA等[23]研究發現，基于電腦圖像實施的視覺反饋訓練，可有效改善患者平衡功能。李楠等[24]研究發現，虛擬現實平衡訓練能夠改善ACL重建術后患者關節活動度和膝關節功能。另有研究表明，實施平衡功能和本體感覺訓練，有助于患者膝關節本體感覺的恢復，提高其穩定性及功能[25]。由此可見，二者結合用于ACL重建術后，具有協同作用，在恢復患者膝關節本體感覺，改善關節功能和平衡能力上效果更好。

本研究結果顯示，觀察組患者干預后下肢肌力優于對照組，提示等速肌力訓練結合Pro-kin平衡系統，在提高患者膝關節肌群肌力上效果更好。目前，等速肌力訓練對肢體障礙患者肌力的有效作用已經得到了臨床研究廣泛證實[26-27]，而Pro-kin平衡系統訓練可促使患者肌肉群做出相應反應來穩定膝關節，在整個訓練過程中使患者的本體、視覺、軀體等有效統合，反復激活肌肉神經信號，優化其反饋調節功能，使膝關節穩定性、功能肌肉群能有效、快速地被激活，在促進患者運動自控的同時，恢復患側肌力；并且通過患者在動、靜態下運動的控制，提高膝關節協調控制能力，縮短其在不同位置下的反饋時間，有效促進了雙側本體感覺恢復[28-29]。施明等[30]研究發現，虛擬現實平衡訓練用于ACL重建術后，可顯著改善患者膝關節功能，提高患者肌力，恢復其本體感覺。金天福等[31]發現，虛擬現實平衡訓練可減輕ACL重建術后患者恐動心理，改善膝關節功能及平衡能力，恢復其下肢肌力。以上研究結果均證實視覺反饋平衡訓練對提高肢體障礙患者肌群肌力具有良好的療效。由此可見，等速肌力訓練結合Pro-kin平衡系統在提高ACL重建術后患者下肢肌力上效果更好。

綜上所述，ACL重建術后采用等速肌力訓練結合Pro-kin平衡系統進行康復訓練，可有效改善患者膝關節功能、下肢肌力和平衡能力，這對ACL損傷患者重建術后康復方式的選擇和預后有積極意義。但Pro-kin平衡系統普遍用于腦卒中患者的康復訓練，在ACL損傷患者重建術后的應用尚未普及，今后臨床工作中應加大Pro-kin平衡系統在肢體障礙患者中的應用，為更多肢體障礙患者的康復提供新途徑。