智能踝關節訓練儀在老年患者單側全膝關節置換術后的應用

韓強強 徐守芳

(中國科學技術大學附屬第一醫院 安徽省立醫院，安徽 合肥 230036)

全膝關節置換術目前是手術治療終末期膝關節疾病的有效治療措施，可以改善嚴重膝關節病變患者的日常生活功能狀況。深靜脈血栓(Deep vein thrombosis，DVT)是骨科術后早期并發癥之一，血栓的形成嚴重影響患者術后康復，甚至危及患者生命[1]。有研究[2]表明，骨科大手術后DVT發生率高達43．2%。因此，早期預防DVT是骨科醫護人員需要關注的重點[3]。踝泵運動是指踝關節用力、緩慢、全范圍的跖屈、背伸、外翻內旋活動,其能夠促進下肢血液循環和淋巴回流,有效預防下肢靜脈血栓發生,對于患者術后早期功能恢復至關重要[4]。但是行全膝關節置換的患者以老年人為主，由于術后體質虛弱、理解力和記憶力不足等各種原因，自主踝泵運動依從性較低。目前臨床在全膝關節置換術后常應用持續被動活動(Continuous passive motion ，CPM)機改善膝關節功能 ，促進膝關節功能的康復[5]，但CPM機存在價格昂貴、移動不便等缺陷，較難在臨床全面應用。鑒于此，我科設計了一種智能踝關節訓練儀，協助單側全膝關節置換術后患者進行踝泵運動，取得了較好的效果，并且未增加患者的醫療費用負擔，未造成踝關節皮膚完整性受損增加，現報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇我科2019年10月1日-12月31日實施單側全膝關節置換術患者121例作為研究對象，其中男34例，女97例，平均年齡(68.37±11.88)歲。本項目選擇的患者均由同一治療組醫生負責。納入標準：(1)根據患者臨床和影像學指標診斷為膝重度骨性關節炎[6]，擬行單側全膝關節置換術患者。(2)年齡>55 歲。(3)語言溝通能力正常，意識清晰，理解力正常。(4)患者及家屬均知情且同意參加本研究。排除標準：(1)有凝血功能異常或已發生DVT。(2)肢體活動障礙的患者。所有患者對本研究均知情同意，本研究已通過院倫理委員會批準。按隨機數字表法將121例患者患者分為對照組60例和觀察組61例，兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義(P>0．05)，具有可比性，見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2方法

1.2.1對照組 實施常規的圍手術期護理和藥物預防。采用我科加速康復外科流程：入院、手術前后及病情變化時均使用深靜脈血栓Autar評分表對患者進行DVT發生風險評估，按風險程度實施基本預防、物理預防和(或)藥物預防等綜合預防措施；術后評估：早期進食、早期鍛煉、早期下床。術后指導患者進高蛋白高維生素易消化飲食，多飲水，保持大便通暢。術后以軟枕墊高患肢，保持膝關節過伸位。根據術后康復護理計劃鍛煉，術后全麻清醒進行踝泵運動和股四頭肌收縮練習，術后第1天進行臥床伸屈膝和下床(坐-站-扶拐行走)鍛煉。術后每天責任護士對患者進行評估，督促患者根據康復護理計劃完成康復鍛煉。當患者全麻術后清醒并能配合鍛煉時即進行踝泵運動指導。踝泵運動方法：踝關節從中立位緩慢勻速達跖屈至45°以上后停留5 s，再緩慢回復至中立位；踝關節從中立位緩慢勻速達背伸30°以上后停留5 s，再緩慢回復至中立位，每組30次，每天重復10～15組。選擇接受過培訓的責任護士每日對患者及家屬進行指導。

1.2.2觀察組 在對照組護理的基礎上，應用智能踝關節訓練儀直至出院。

1.2.2.1智能踝關節訓練儀 由我科自行設計。這是一種基于彎曲傳感器可穿戴護踝式儀器，能夠通過實時測量患者踝部的角度信息，記錄患者術后進行規范化踝泵運動的持續時間和頻次。智能踝關節訓練儀主要包括3個模塊：踝部角度采集模塊、信號采集與傳輸模塊、數據處理和傳輸模塊。該設備工作流程：(1)采集位于腳踝前部的彎曲傳感器的傳感器數據，并將所采集到的傳感器數據實時發送到信息處理單元。(2) 根據傳感器數據變化信息與預設閾值的關系，對用戶足部的狀態進行判斷，即確定當前時刻足部彎曲的角度情況。(3)根據當前踝部屈伸運動的相關信息，提取出踝部運動的角度信息和時間信息，并以此作為康復運動評估信息。(4)根據獲取到的康復運動運動評估信息，和預先存儲的踝泵運動的規范運動標準信息，判定出當前運動是否完成，并將數據上傳，輸出相關反饋信息。

1.2.2.2應用方法 責任護士在患者術前1 d預先將設定好的踝泵運動的規范運動標準信息存儲到儀器內，將儀器發放給患者，并指導患者和家屬掌握使用方法。在術后患者全麻清醒后開始鍛煉時，責任護士協助患者使用穿戴上儀器，并與數據接收裝置進行連接。當患者開始進行踝泵運動時，借助儀器對患者足部的狀態，判斷當前時刻足部彎曲的角度情況，同時根據當前踝部屈伸運動的相關信息，提取出踝部運動的角度信息和持續時間，并與預先存儲的踝泵運動的規范運動標準信息比較，從而評判出當前的每一次運動是否標準完成。儀器會記錄每個時間段患者進行踝泵運動的鍛煉量，責任護士、患者或家屬都可以通過數據接收裝置實時查看。每天每個班次責任護士下班前查看患者康復鍛煉情況，針對不達標的患者進行督促，確保患者能夠保質保量地完成每天的功能鍛煉康復計劃。

1.3評價指標 比較兩組患者術后DVT發生率、下肢腫脹情況、住院期間的費用及踝關節皮膚完整度。

1.3.1術后DVT發生率 在術前及術后第3天，用彩色多普勒超聲檢查患者的下肢動靜脈血管，觀察是否存在DVT。

1.3.2下肢腫脹情況 術前、術后第3天早晨測量患者患側肢體膝上10 cm、膝下10 cm的腿圍，比較兩組患者術前術后腿圍差值是否存在差異。

1.3.3住院費用 兩組患者均于2020年1月1日前出院，計算比較兩組住院期間單個患者平均費用情況。

1.3.4皮膚完整度 在出院前，觀察兩組患者踝關節的皮膚完整度情況，評價是否有皮膚缺損的皮膚損力。

2 結果

2.1兩組患者術后第3天DVT發生情況比較 見表2。

表2 兩組患者術后第3天DVT發生率比較

2.2兩組患者術后腿圍差值及平均住院總費用比較 見表3。

表3 兩組患者術后腿圍差值及平均住院總費用比較

2.3兩組患者住院期間踝關節皮膚完整度情況 兩組患者出院前未均發生踝關節皮膚損傷。

3 討論

3.1智能踝關節訓練儀能提高患者踝泵運動的規范性和依從性，降低術后DVT、腫脹等并發癥的發生 DVT是骨科手術，尤其是膝髖關節置換術患者最常見的并發癥之一，同時也是最可預防性的圍手術期并癥之一[7]。骨科手術前后需長期臥床，由于肢體制動或處置不當、關節腫脹活動受限等，均可造成血液回流緩慢、停滯，產生渦流而誘發血栓形成[8]。約有50%的DVT發生于術后第1天，30%發生于術后第2天[9]。在手術麻醉清醒后早期進行踝泵運動，可有效預防DVT發生。但老年患者全膝關節置換術后，由于體質較弱、理解能力或溝通能力較差、傷口疼痛等原因，對術后康復鍛煉執行不到位；而責任護士由于上班時間較為繁忙等各種原因沒有充足的時間對患者的康復鍛煉進行監督和反饋，導致患者康復鍛煉不達標。本次研究結果顯示，觀察組患者DVT發生率低于對照組，但差異無統計學意義(P>0.05)，這可能與樣本量較少有關。而觀察組患肢腫脹情況均低于對照組患者，差異有統計學意義(P<0．05)。這可能是因為智能踝關節訓練儀的臨床使用，通過對儀器數據的設定，讓患者及家屬直觀地觀察到每一次踝泵運動的角度、持續時間和次數是否達到標準，從而規范患者的踝泵運動，而踝泵運動促進了下肢的血液和淋巴液回流，改善下肢靜脈血液淤滯狀態和局部組織代謝的環境，并極大地激發了患者的主觀能動性，使患者及家屬增加了康復的信心，因此提高了依從性，使患者可以持續、規范地進行康復鍛煉。對責任護士而言，訓練儀提供了數字化的管理工具，能夠更方便、更直觀地監督患者康復鍛煉進程，并對整個過程進行反饋，及時督促患者完成鍛煉，進一步保證康復鍛煉的效果。

3.2智能踝關節訓練儀廉價、便捷 本研究結果顯示兩組患者住院期間的單個患者費用，差異無統計學意義(P>0.05)，說明訓練儀并未給患者帶來經濟上的負擔。我科研發的智能踝關節訓練儀相比關節恢復器更加簡單實用，價格低廉，單個儀器的整體費用不超過一百元。同時，通過智能踝關節訓練儀的使用，患者的術后康復更有效，住院時間沒有被延長，因此患者的住院相關費用都沒有明顯增加。

3.3智能踝關節訓練儀不增加患者皮膚完整性損傷風險 本研究結果顯示，兩組患者出院前未均發生踝關節皮膚損傷。智能踝關節訓練儀在設計時，特別注意與患者皮膚直接接觸的部位選擇柔軟可塑性強的材料，并且參照其他學科的經驗，通過優化設計，在力學上盡量不造成額外受力，使患者使用時松緊適中，所以不容易造成額外的皮膚完整性受損。

3.4智能踝關節訓練儀在延續護理中的應用展望 在住院日縮短，康復逐漸走入家庭的今日，有針對性地對患者實施家庭護理干預，幫助患者早日康復，提高患者的生活質量已越來越被重視[10]。傳統的關節恢復器機價格昂貴，一般僅限于在醫療機構使用，由專業的醫務人員進行操作，設定參數，不適合患者居家使用。而智能踝關節訓練儀不僅可以在患者住院期間有效降低相關并發癥的發生，還可以應用在家庭康復護理中，解決患者居家康復中無專業人員指導的問題，保證了患者居家康復鍛煉的規范性和依從性。

綜上所述，智能踝關節訓練儀能夠有效促進單側全膝關節置換術后患者的康復功能鍛煉，改善患肢功能，降低DVT發生率，減輕患肢腫脹，加快患者康復，且不增加患者醫療負擔、不增加皮膚完整性受損的風險。后續可進一步探討規范化踝泵運動的持續時間和頻次與深靜脈血栓發生之間的相關性，規范膝關節置換術后患者功能鍛煉標準，同時探討其在延續護理中的應用效果。