下肢補償助力離心力量訓練干預髕股疼痛綜合征的研究

白震民，呂倩楠，趙爽，宋宇鋒，王安利

(1.北京體育大學運動康復系，北京 100084；2.山西醫科大學第二醫院康復科，山西 太原 030001)

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下肢補償助力離心力量訓練干預髕股疼痛綜合征的研究

白震民1，呂倩楠1，趙爽1，宋宇鋒2*，王安利1

(1.北京體育大學運動康復系，北京 100084；2.山西醫科大學第二醫院康復科，山西 太原 030001)

目的 利用下肢補償助力離心力量訓練干預髕股疼痛綜合征(Patello-femoral pain syndrome，PFPS)患者，評估力量訓練的康復效果。方法 選取北京體育大學符合準入標準PFPS的運動員患者20人并隨機等分為實驗組和對照組，對實驗組進行為期6周的下肢離心力量訓練，每周2次。實驗組成員采用補償助力離心綜合訓練系統(CC03)做負重深蹲動作，負荷強度以正確動作能夠完成最多重復次數的最大重量(repetition maximum，RM)為單位，具體負荷為12RM向心力的120%，即是連續12次的最大向心力量負荷的120%，15個/ 組，每次2組。訓練前后均使用BTE Primus (RS)系統測試受試者的最大平均向心峰值力矩和最大平均離心峰值力矩，使用SPECTRON IR醫用紅外線熱成像診斷系統測試患處膝關節與周圍正常皮膚溫度差，并使用膝關節損傷和骨關節炎評分(knee injury and osteoarthritis outcome score，KOOS)，視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)對PFPS受試者進行評價。結果 訓練后實驗組受試者的雙側下肢平均離心力量和KOOS評分與訓練前相比明顯提高(P<0.05)，VAS評分和患處膝關節與周圍正常皮膚溫度差有明顯降低(P<0.05)。同時對照組受試者的各項數據并無明顯的變化(P>0.05)。實驗后實驗組與對照組相比，實驗組受試者訓練后的VAS評分和患處膝關節與周圍正常皮膚溫度差與對照組相比明顯下降，雙側下肢平均離心力量和KOOS評分明顯的升高(P<0.05)。結論 下肢補償助力離心力量訓練對髕股疼痛綜合征的改善具有顯著效果。

髕股關節綜合征；下肢離心力量；力量訓練

髕股關節綜合征(patello-femoral pain syndrome，PFPS)是一種常見的膝關節功能障礙，并會伴隨一系列病理或解剖異常所致的膝前疼痛[1]。其發病率為10%～40%，主要影響年齡在10～35歲之間的年輕人，其主要臨床癥狀為上下樓梯、跳躍、跑步和長時間處于坐位姿勢誘發膝關節周圍疼痛，關節內劈啪聲，關節塌陷和鎖死，偶爾腫脹等[2]。PFPS的危險因素主要為股四頭肌(尤其是股內側肌)肌力過弱，還包括髂腰肌緊張、髂脛束緊腓腸肌緊張、臀肌失用等[3]。離心力量訓練即退讓性力量訓練，可以增強對肌肉的保護能力，減少運動所致的肌肉損傷，還能在承擔更大的負荷時更堅韌[4]。本實驗采用補償助力離心綜合訓練系統(CC03)對PFPS患者進行康復訓練。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究共招募北京體育大學符合準入標準髕股疼痛綜合征的運動員患者20 例。PFPS診斷的入選標準：患者有3個月以上的膝前區域疼痛歷史，在日常的生活活動中包括觸診內側或外側關節面出現疼痛、有捻發音、突然無力、腫脹、關節不穩定以及間發關節交鎖，于上下樓梯、久坐、跪坐、下蹲、坐位起立、跳躍、膝關節屈曲60°抗阻伸膝此類動作時會增加壓迫，同時會加劇疼痛等[5-7]。應用視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)，可測得VAS評分大于等于3分。排除標準：a)下肢及其他關節重大疾病；b)髖關節、膝關節或踝關節有外傷史且部分活動有限，或半年內做過手術或外科干預；c)半月板和韌帶損傷以及習慣性髕骨脫位或半脫位；d)有其他重大疾病，并且影響正常參與實驗。我們通過詢問、調查的方式，選出符合實驗要求的受試者。將20名受試者隨機分為實驗組和對照組。分組后，完成每組受試者信息統計，組間無顯著性差異(P>0.05)，每組受試者的基本情況見表1。

表1 兩組受試者基本情況比較

1.2 康復訓練方法 補償助力離心綜合訓練系統(CC03)產自德國，最大負荷300kg，助力調節范圍為0～200kg，并可隨時在訓練體位下，通過按鈕使用氣動助力系統精準調節助力，最大運動范圍68cm，電動支撐踏板高度可調。實驗組受試者每周2次離心訓練，采用補償助力離心綜合訓練系統做負重深蹲動作，負荷強度為以正確動作能夠完成最多重復次數的最大重量(repetition maximum，RM)為單位，具體負荷為12RM向心力的120%，即是連續12次的最大向心力量負荷的120%，15個/組，每次2組，共訓練6周。要求受試者訓練前要充分熱身，做負重深蹲時將杠鈴置于頸后，雙手抓握杠鈴，身體挺直，兩眼平視前方，兩腳同肩寬，屈膝慢慢蹲下至大腿平行地面或稍低于膝，向心階段由助力系統完成，單次下蹲過程要求在2～4 s之間完成，整個過程中左手握住按鈕，防止因橫杠在下落時引起的危險。對照組受試者不進行干預。

1.3 功能指標評價 a)使用美國BTE Primus (RS)系統進行等速肌力的測試。在測試之前對BTE Primus (RS)系統進行校準，保證測試結果的準確性。測試前先進行10 min的熱身活動，蹬自行車。然后進行股四頭肌的向心和離心肌力測試，測量其向心峰值力矩和離心峰值力矩，測5次，選取第2～4次的肌力。b)使用美國醫用紅外線熱成像診斷系統(SPECTRON IR)拍攝患處膝關節溫度與周圍正常部位的皮膚溫度，并計算出溫度差值。c)采用視覺模擬量表測試法記錄受試者主觀疼痛程度。d)采用膝關節損傷和骨關節炎評分(knee injury and osteoarthritis outcome score，KOOS)，KOOS共分為5個維度，有42個問題，每一項得分為0～4分。患者需要根據上周遇到的情況回答問卷。

2 結 果

2.1 雙側下肢向心、離心峰值力矩 實驗開始之前，分別對實驗組和對照組進行了雙側下肢平均向心峰值力矩和最大平均離心峰值力矩進行了測量，兩組之間無顯著性的差異，經過了為期6周的下肢離心力量訓練之后，實驗組受試者與訓練之前相比，雙側下肢平均離心力量出現了顯著性的差異(P<0.05)，并且在實驗組與對照組相比時，實驗組的受試者雙下肢離心力量的平均峰值力矩較實驗組相比產生了顯著性的增長(P<0.05，見表2)。

組 別雙側下肢平均向心峰值力矩實驗前實驗后雙側下肢平均離心峰值力矩實驗前實驗后實驗組46．46±10．5560．04±13．6351．05±12．1970．45±20．12?對照組53．92±15．5463．31±10．8663．74±13．6767．70±15．92注：?組內比較P<0．05，實驗后組間比較P<0．05

2.2 KOOS，VAS評分和患處膝關節與周圍正常皮膚溫度差 實驗前兩組受試者的KOOS，VAS評分和患處膝關節與周圍正常皮膚溫度差無顯著性差異。經過了為期6周的離心訓練之后，實驗組受試者的KOOS，VAS評分和患處膝關節與周圍正常皮膚溫度差與訓練前相比，也有明顯的改善，呈現出顯著性的差異(P<0.05)；同時對照組的受試者的各項數據并無明顯的變化。實驗后實驗組與對照組相比，實驗組受試者訓練后的VAS評分和患處膝關節與周圍正常皮膚溫度差與對照組相比明顯下降，KOOS評分明顯的升高，呈顯著性的差異(P<0.05，見表3)。

表3 實驗前后實驗組與對照組KOOS，VAS評分和患處膝關節與周圍正常皮膚溫度差的比較±s)

3 討 論

PFPS是膝關節疼痛最常見的原因之一，臨床上多數典型的前膝疼痛均可診斷為PFPS[8]。其在運動醫學和普通骨科門診也是一種常見的病癥，好發于武術、排球、擊劍、田徑等運動項目。關節內劈啪聲出現時可無任何疼痛或其他癥狀，站立時髕股關節負重，股四頭肌的疼痛緩解，引起膝關節突然放松，導致膝塌陷[9]。PFPS的可能原因包括：膝關節復合運動、股四頭肌及腘繩肌柔韌性不足[10]、髖關節力量不足等[11]。髕股疼痛綜合征患者普遍存在股四頭肌力量下降現象。Callaghan等[12]通過膝關節等速肌力測試，發現髕股疼痛綜合征患者患側峰值力矩低于健側18.4%，健康受試者兩側間差異為7.6%，兩組間存在顯著差異。通過超聲波掃描技術，觀察到患者患側和健側股四頭肌橫截面面積差異為3.38%，對照組兩側間差異為1.31%[13]。目前針對髕股疼痛綜合征的治療方法有休息、肌肉牽拉、支具保護、肌內效貼等保守治療[14]。離心力量訓練是指肌肉在收縮產生張力的同時被拉長的收縮運動，即肌肉做退讓工作。離心力量訓練對于預防運動損傷、提高肌肉最大力量和快速力量、改善運動功能等方面都有積極的作用。同時離心力量訓練更有利于促進肌肉收縮蛋白質的合成，而使肌肉更有力量[10]。本實驗結果表明，對PFPS患者進行了離心力量訓練之后，其峰值力矩的增加對相關康復評價有著較為明顯的作用。肌肉對離心力量訓練的適應可以的增強對肌肉的保護能力，減少運動所致的肌肉損傷，還能承擔更大的負荷時更堅韌。離心收縮可使肌肉收縮產生的張力大大超過向心收縮。有研究顯示，離心性質的運動與向心性質的運動相比，更加容易使骨骼和肌肉發生損傷，運動之后較易出現如肌肉酸痛、力量減弱、觸壓痛等現象。而在重復同樣的離心運動后，上述癥狀就會大大減輕，這稱為重復運動效應。如果在增強肌肉向心收縮力量的同時，注意同一肌肉或肌群的離心收縮力量訓練，用以增高或維持離心收縮力量與向心收縮力量比值，對于預防肌肉拉傷及勞損具有重要意義[15]。

現代紅外傳感技術能為損傷管理提供重要的信息，有研究證明身體兩側的熱成像通常是對稱的，通過及時發現患處的表面溫度與周圍正常皮膚溫度的差異，可以反映該部位出現的炎癥反應、循環障礙等狀況[16]。如果一側膝關節出現這些癥狀則預示著結構性變化引起了膝關節本身或周圍組織的傷病。本研究經過了6周的下肢離心訓練之后，受試者患處的表面溫度與周圍正常皮膚的溫差變小，表示了患處膝關節的循環改善。受試者的熱圖中顯示出現標準正常菱形熱區的消失、熱區不完整、散在熱點等表現，都表示患處膝關節的循環欠佳等問題，在進行了離心訓練之后，受試者溫差及熱區標準差下降，表示循環有所改善，受試者患處的疼痛狀況得到了緩解，同時表現為受試者KOOS，VAS評分明顯改善，由此可說明下肢離心力量的提高對PFPS起到了治療作用。

綜上所述，本研究以力量訓練作為骨關節疾病的治療手段，干預PFPS取得了較好的療效，并對預防PFPS的復發提供了有力的保障，對運動康復理念在臨床普及推廣有一定的意義。

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Effect of Compensation Eccentric Strength Trainingon of Lower Limbs on Patients with Patello-femoral Pain Syndrome

Bai Zhenmin，Lyu Qiannan，Zhao Shuang，et al

(Sports rehabilitation College，Beijing Sport University，Beijing 100084，China)

Objective To use the Compensation Eccentric Strength Training System on patients with Patello-femoral pain syndrome，and assess the influence of rehabilitation on strength training.Methods 20 athletes who met the entry criteria PFPS from Beijing sport university were randomly divided into experimental and control groups.The experimental group underwent six weeks of lower limb centrifugal strength training，twice a week，using compensation eccentric strength training system(CC03).Load intensity of the subject were 120% 12RM maximum amount of centripetal force，15/group with 2 for each group.Use the BTE Primus (RS) maximum radial centrifugal peak torque and peak torque maximum system test subjects before and after training.Using the SPECTRON IR infrared thermal imaging for medical diagnostic test systems，affected part of the knee and surrounding normal skin temperature difference.PFPS subjects were evaluated using KOOS，VAS ratings.Results The average centrifugal force and KOOS score after training from subjects in the experimental group were significantly improved compared with before training (P<0.05).VAS score and suffering knees and surrounding normal skin temperature difference were significantly lower (P<0.05).At the same time there was no clear data of the change in the control group subjects (P>0.05).Comparing the experimental group and the control group after the experiment，we found VAS score and knee lesion compared with the surrounding normal skin temperature of the subjects in the experimental group difference with the control group decreased significantly，bilateral lower extremity average centrifugal force and KOOS score was significantly increased(P<0.05).Conclusion The improvement of the centrifugal force of the lower limbs has a therapeutic effect on PFPS.

patello-femoral pain syndrome；lower extremity centrifugal force；strength training

1008-5572(2016)11-0995-04

北京體育大學自主科研課題(2015ZX020)；*本文通訊作者：宋宇鋒

R493

B

2016-02-26

白震民(1973- )，男，副教授，北京體育大學運動康復系，100084。