關節活動系統及持續被動運動技術對髕骨骨折術后患者疼痛及活動受限的療效研究*

武志佳，王延之，蘇 超，王卓慧，趙紅奎，明 杰，胡 婷Δ

1.成都第一骨科醫院 康復科 (成都 610031)；2.成都中醫藥大學附屬醫院 骨科 (成都 610072)

髕骨骨折，以腫脹、壓痛及活動障礙，尤以伸膝障礙為主要臨床表現，占全身骨折的1.05%[1]。然而，即使膝關節的主動伸展活動存在，也不能排除伸膝附屬裝置完整的髕骨骨折。如果骨折有移位，可能會碰到兩骨之間的缺損，經常會伴關節出血。對于髕骨骨折，可以通過手術進行解剖復位，實現牢固的內固定，恢復關節的正常受力線，為術后關節早期的主動和被動功能鍛煉提供了良好的條件。為了預防關節粘連，建議盡早進行活動，這樣可以促進全身和局部血循，改善關節滑膜代謝，促進關節軟骨修復和再生。但在臨床上發現一部分患者會出現一些并發癥，如關節粘連、僵硬，術后關節疼痛持續不緩解。部分患者在骨折愈合后在麻醉下行各種松解術，雖然在一定程度上改善了關節活動度，但讓患者經歷兩次疼痛與功能鍛煉的痛苦，同時也加重了病人的經濟負擔[2]。因此，各國學者越來越重視骨折的早期康復治療。針對該病，臨床康復醫師及治療師的治療方法眾多，療效參差不齊，其中以關節松動術和理療方法較為顯著。近年來，關節活動系統(joint activity system,JAS)和持續被動運動(continuous passive motion,CPM)治療在骨科運用越來越廣泛，所以將JAS關節活動系統和CPM治療與關節松動術相結合，來改善髕骨骨折術后患者慢性疼痛、活動受限的問題。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取成都第一骨科醫院2015年1月到2017年10月之間門診、住院患者，符合納入標準，按試驗設計納入120例，隨機分為A組(關節松動術+JAS關節活動系統組)、B組(關節松動術+CPM治療組)、C組(關節松動術組)，每組各40例，研究中脫落1例。符合療效分析的119例，關節松動術組脫落1例。A組、B組、C組患者基本情況比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性(表1)。

表1 3組患者基本情況比較

1.2 診斷標準

1)病史：明確外傷史，膝部直接外傷、摔倒跪倒史；股四頭肌突然收縮。2)癥狀：膝前疼痛、不能活動；3)體征：膝前部腫脹、瘀斑、骨折分離凹陷、髕骨反常活動、膝關節積血、必要時應用生理鹽水試驗判讀是否為開放性骨折。4)影像學評估：髕骨可見骨折線，X線可明確骨折部位、類型和移位程度。應拍正位、側位、軸位X線片，必要時拍對側髕骨以區別二分髕骨。

1.3 納入及排除標準

納入標準：1)符合髕骨骨折診斷標準患者，且采用內固定手術治療。2)單純髕骨骨折，不伴其他部位的骨折或損傷者。3)為減小誤差選擇年齡組在18～65歲的患者，不限。4)為新鮮骨折，受傷后5～10 d，平均7 d。5)資料來源：本院病案及影像學資料。6)患者知情并自愿接受隨訪。 排除標準：1)根據上述治療方案不需要手術的患者。2)非手術治療的髕骨骨折患者。3)陳舊性髕骨骨折的患者。4)病例及影像學資料不完整者。5)排除患有嚴重心腦血管疾病、呼吸系統疾病、肝腎或血液系統疾病，全身營養狀況差及精神病患者。

1.4 治療方法

1.4.1 A組 JAS組于術后第2天開始進行牽伸：患者取平臥或半臥位，患肢微曲，在患者基本無痛范圍內佩戴JAS，佩戴好之后，調整屈曲角度，至微痛范圍，保持5 min，再逐漸增加屈曲角度(0.5圈至1圈)，總共調整2次。2次/d，每次持續15 min，5 d/周，持續4 周，同時配合手法關節松動訓練。

1.4.2 B組 CPM組于術后第2天開始行患膝關節CPM治療：患者取平臥或半臥位，將患者患肢固定于CPM機，在患者微痛的狀態下進行膝關節屈伸練習，第1～3天，初始角度為0°～30°，逐漸增加活動度(以患者能承受的最大疼痛為限)，第4～8天度數在0°～60°之間，第9～12天在0°～80°之間，第13～14天達到90°；運動頻率從2 min/周期開始，逐漸加速為1 min/周期；運動時間30 min/次，2次/d，5 d/周，持續4周，同時配合關節松動術訓練。

1.4.3 C組 參照澳大利亞Maitland 4級分法。Ⅰ、Ⅱ級用于治療因疼痛引起的關節活動功能受限，Ⅲ級用于治療關節疼痛伴有僵硬，Ⅳ級用于治療關節周圍組織粘連、攣縮引發的關節活動功能受限。30～45 min/次，2次/d，5 d/周，共4周。

1.5 療效評價標準

在治療前、治療結束時、治療結束后半年對患者進行膝關節功能HSS 評分標準判定，觀察行走疼痛、休息疼痛、活動度3個指標變化。其中，行走疼痛分為0、5、10、15分4個分值，分別表示行走時嚴重疼痛、行走時中度疼痛、行走時輕度疼痛、行走時無疼痛；休息疼痛也分為0、5、10、15分4個分值，分別表示休息時嚴重疼痛、休息時中度疼痛、休息時輕度疼痛、休息時無疼痛。關節活動度為每8°為1分，最高18分。

1.6 統計學方法

2 結果

2.1 3組患者行走疼痛的評分比較

采用單因素重復測量方差分析方法，判斷1個月的治療對受試者行走疼痛分值的影響。經箱線圖判斷，數據無異常值；經 Shapiro-Wik檢驗，各組數據服從正態分布(P>0.05):經Mauchys球形假設檢驗，因變量的方差協方差矩陣不相等[2(2)=0.898，P<0.05]，通過Green house&Geisser方法校正ε=0.931。治療前、治療結束時和隨訪時的行走疼痛分值比較，差異具有統計學意義[校正后F(3，6)=584.498，P<0.005]。治療結束時，A組與B組行走疼痛評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)，但A組和B組在治療結束后HSS評分中行走疼痛分值均高于C組，差異具有統計學意義(P<0.05) (表2)。

2.2 3組患者關于休息疼痛的評分比較

經 Shapiro-Wik檢驗，各組數據服從正態分布(P>0.05):經Mauchys球形假設檢驗，因変量的方差協方差矩陣不相等2(2)=0.678，P<0.05。通過Green house&Geisser方法校正ε=0.831。受試者治療前、干預結束時和隨訪時的行走疼痛分值均在表3中。治療前、治療結束時和隨訪時的行走疼痛分值比較，差異具有統計學意義[校正后F(3，6)=340.231,P<0.05]。在治療結束時，A組和B組在治療結束后HSS評分中休息疼痛分值均高于C組，而就A組和B組患者而言，兩組之間HSS評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)(表3)。

表3 3組結束及隨訪時的休息疼痛評分比較(分，

2.3 3組患者關于活動度的評分比較

經 Shapiro-Wik檢驗，各組數據服從正態分布(P>0.05):經Mauchys球形假設檢驗，因変量的方差協方差矩陣不相等[2(2)=0.778，P<0.05]。通過Green house&Geisser方法校正ε=0.849。治療前、治療結束時和隨訪時的行走疼痛分值比較，差異具有統計學意義[校正后F(3，6)=558.498，P<0.05]。A組和B組在治療結束后HSS評分中休息疼痛分值均高于C組，而就A組和B組患者而言，兩組之間HSS評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)(表4)。

表4 3組結束及隨訪時活動度評分比較(分，

3 討論

作為髕骨骨折術后最常見的并發癥之一，膝關節僵硬主要以屈膝障礙為主，伸直攣縮將導致膝關節伸直受限。導致膝關節僵硬發生的病機主要是由于術后較長時間的制動，在髕上囊及鄰近組織發生纖維樣瘢痕改變，股四頭肌痙攣，同時股內外側肌擴張部纖維化、攣縮且與股骨髁粘連；此外關節內纖維性漿液滲出，髕上囊同髁間骨膜發生粘連，導致髕骨活動受限[3]。骨科疾病和損傷的治療存在制動和活動方面，而二者如何有機結合起來卻一直備受爭議。隨著科技進步與臨床實踐的探索研究，在維持骨穩定的前提下，為最大限度的促進關節功能的恢復，在臨床中提倡盡早進行關節的主動或被動鍛煉。因此，持續被動訓練機(CPM機)和JAS才會越來越被臨床所應用。

CPM 機是指在-5°～115°的范圍內，持續、勻速地被動活動。通過持續、勻速的活動刺激骨原細胞向關節軟骨分化，促進關節軟骨的愈合和周圍的韌帶和肌腱的再生；此外，關節持續活動可以加速關節液的代謝活動，從而加速粘連瘢痕組織的釋放；CPM 加速病灶局部血液循環，促進炎性因子吸收，從而改善局部營養代謝、促進軟骨的修復、促進傷口愈合等作用[4]。有研究[5]發現，連續被動運動可通過降低關節液白細胞介素-1和腫瘤壞死因子α水平，提高軟骨細胞Ⅱ型膠原表達量，從而改善軟骨細胞繁殖能力而延緩骨骼退化等。當然，預防關節僵硬和改善關節活動范圍才是CPM被應用的最主要目的[6]。此外，CPM對鎮痛效果明顯，有學者[7]認為CPM緩解疼痛是因為有規律的關節運動刺激本體感覺感受器，刺激機體產生內啡肽和腦啡肽物質，抑制了疼痛沖動的輸出，從而減輕術后疼痛。值得注意的是，雖然術后持續的被動活動可以使關節獲得早期運動的機會，但這種被動活動畢竟必須被主動活動所替代，這只是一種向主動活動的過渡。只有足夠的肌肉力量才能保證關節的穩定性和良好的運動范圍。因此，在早期階段要注重給予肌力足夠的鍛煉，并且這種鍛煉應該放在整個恢復過程,以便鞏固CPM鍛煉的結果,最大限度地恢復肢體功能[8]。

制動對于關節活動的影響是不可忽視的，4周的制動可以使正常的關節活動度降低甚至喪失[9]。因此，要想使患者獲得全面康復，關節活動度的恢復是不可缺少的。臨床上使用較頻繁的關節活動度的康復方法包括關節活動范圍增大的練習、手法松解以及手術。增加關節運動范圍的運動包括主動運動、被動運動、輔助運動和關節功能牽引[9]。制動后膝關節屈曲被動活動度受限常采用被動運動。被動運動常用于膝關節制動出現的屈曲活動受限。關節周圍軟組織的生物力學特性是治療關節攣縮的關鍵[10]。關節周圍的軟組織具有粘彈性:在外力作用下的蠕變和應力松弛。應力松弛表明軟組織長度不變，內應力減小。JAS 靜態牽伸支具的理論基礎即為靜態進展性牽伸技術，是利用組織的蠕變效應和應力松弛特性，通過非暴力的、持續的靜態牽伸作用，增加關節活動程度，可以最大程度減少治療引起的關節局部二次損傷[11]。JAS 關節屈伸訓練器采用低應力螺旋扣技術，使患者能夠接受靜態漸進式牽伸治療，實現自我控制的治療模式。研究[12]表明，康復治療可以提高組織依從性，增加軟骨營養，改善局部組織代謝，幫助減輕疼痛，提高關節活動能力。漸進式靜力牽引可以增加肌肉肌節的長度和數量，防止組織不可逆攣縮，調節肌肉張力，阻斷惡性循環，緩解疼痛，提高肌肉的興奮性，從而增加肌肉長度，改善關節的活動能力。JAS 的優點在于可以讓患者自行控制，根據自己感受調控，減輕疼痛感，減少關節符合，同時縮短治療時間，提高療效。

綜上所述，骨折術后患者膝關節疼痛及活動受限，對患者日常生活造成嚴重影響因此，合理的康復訓練對于改善患者功能狀態非常必要。本實驗結果提示，無論是采用JAS配合關節松動技術還是CPM配合關節松動技術，在疼痛及關節活動度的恢復上都優于單純關節松動技術，說明JAS及CPM技術可減輕患者治療時疼痛感，縮短治療時間，提高療效，可在臨床上聯合關節松動術使用。