全膝關節置換的早期康復

吳鳴，倪朝民，黃炎，朱晨

[中國科學技術大學附屬第一醫院(安徽省立醫院),a 康復醫學科,b 骨科關節外科，合肥 230001]

膝關節骨性關節炎(OA)是一種退行性關節疾病，與疼痛、身體活動減少和生活質量相關，≥60歲的個體中有近40%受倒影響。對臨近終末期膝關節OA實施全膝關節置換術(TKA)是減輕疼痛和恢復功能的首選治療方法[1-2]。然而，盡管TKA被認為是非常成功的，約20%的患者接受TKA治療的結果不理想。此外，TKA患者通常表現出持續性的股四頭肌力量和功能減低，這種不能恢復到正常肌肉力量水平被認為與其術前下肢肌肉力量和功能狀況有關。臨床康復一體化是將早期康復融入骨科圍手術期，早期康復目的是最大限度地提高膝關節置換術后患者的功能性和獨立性，并盡量減少并發癥，如關節攣縮僵硬、傷口感染、深靜脈血栓形成和肺栓塞等[3-4]。物理康復通常規包括4個部分:治療性運動、轉移訓練、步態訓練和日常生活活動指導。

1 TKA術前康復教育

術前康復教育是指術前為提高人們的健康知識、健康行為和健康結果而進行的教育干預。術前康復教育的內容在不同的環境中有所不同，主要包括術前鍛煉、手術過程中的實際步驟、術后護理、潛在的手術和非手術并發癥、術后疼痛管理和術后康復功能活動等。術前康復教育通常由作業治療師、護士等多學科團隊成員，包括心理學專家提供。術前康復教育的形式包括一對一的口頭交流，患者小組會議，視頻或小冊子交流等。術前康復教育可能有助于改善TKA患者在疼痛、功能、健康相關生活質量、焦慮、住院時間和不良事件發生率(如深靜脈血栓形成)方面的術后結果[5]。膝骨關節炎患者的特征是肌肉力量下降，特別是膝關節伸肌。隨機對照試驗研究表明，TKA加非手術治療的效果(疼痛緩解和功能改善)比單純非手術治療的效果(30%)增加了30%。等待TKA的患者最好在家中進行術前鍛煉，因為鍛煉的效果有助于確定未來骨科手術的潛在需求。同時，這將是一種低成本的解決方案，它可以使患者自我管理他們的癥狀，術前鍛煉對術前和術后功能活動有積極的影響[6-8]。

2 TKA術后早期康復

防治并發癥和預防繼發性損害是TKA術后早期康復的主要目的。TKA術后常見的并發癥有膝關節腫脹、疼痛、關節活動受限、下肢深靜脈血栓形成，主要繼發性損害是下肢肌肉萎縮，其中以股四頭肌萎縮為甚。TKA術后早期康復不僅可以防治并發癥和預防繼發性損害，還有助于縮短平均住院日[9]。常用的物理康復治療包括抬高患側下肢、踝泵運動、中頻電療、股四頭肌肌力與膝關節活動度訓練、站立與行走訓練等。

2.1 TKA術后患側下肢肌力訓練 在TKA術后的早期階段，患者手術側下肢出現多部位肌無力，這主要是由于中樞神經系統對肌肉，特別是膝關節伸肌(股四頭肌)激活失敗導致的。Jakobsen等[10]的研究提示TKA術后早期，更簡單形式的力量訓練比機器力量訓練能誘發更高的自主股四頭肌峰值活動。因此，應考慮使用橡皮筋或患者自身體質量等簡單的家庭力量訓練練習，以減輕TKA術后早期肌肉力量的喪失。股四頭肌力量與TKA術后患者的行走及上下樓梯能力關系密切，增強股四頭肌力量可以作為TKA術后患者一個重要的短期康復目標，也可能是預測其功能活動能力的另一個參數[11]。在接受TKA的患者中，與直接接受門診物理治療的患者相比，先進行家庭健康相關的物理治療1月后再進行門診物理治療，采用爬樓梯測試，6分鐘步行測試(6MWT)，股四頭肌和腘繩肌力量，股四頭肌激活和殘留的膝關節疼痛等測試的結果表明，TKA患者在改善膝關節功能、股四頭肌力量和殘留膝關節疼痛方面有更快的恢復效果[12]。

在全膝關節置換術后不久(幾周或幾個月)，由于股四頭肌隨意激活的減少，股四頭肌受到抑制，膝關節伸直力量減少是很常見的。眾所周知，在健康受試者中，大負荷力量訓練可以增加激動性肌肉活動，特別是在使用快速肌肉收縮的情況下。Husted等[13]在TAK術后4～8周的隨機交叉研究中，患者能夠按照實驗方案進行快速膝關節伸展，其角速度大約是緩慢膝關節伸展的兩倍。與緩慢的膝蓋伸展相比，這與股外側肌的肌肉活動增加有關，但與股內側肌無關。

由于TKA術后膝關節的腫脹和疼痛，嚴重影響了患側膝關節主動活動的范圍。根據關節活動和肌肉收縮的特點，Suh等[14]采用早期聯合離心性與向心性抗阻訓練可最大限度地減少手術膝關節股四頭肌力量的損失，并提高TKA術后患者耐力和步行速度。TKA術后采用早期、密集的個體化康復訓練，包括持續被動關節活動度練習、漸進式的膝關節屈伸肌和髖周肌群抗阻練習，以及減重下步態訓練。患者完成以下身體功能測試:爬樓梯測試、6MWT、計時起立和行走測試(TUG)，以及測量膝關節屈肌和伸肌力量、步行速度和膝關節屈伸范圍。TKA術后進行關鍵路徑康復的患者在術后頭3個月的功能測量中有顯著改善[2]。一項為期12周的隨機對照試驗結果顯示，髖關節肌肉強化運動計劃有效地改善了全膝關節置換術患者的身體功能和步態[15]。Bade等[16]利用漸進式阻力練習和快速進展到負重練習活動,能有效改善TKA術后的股四頭肌和腘繩肌力量和功能活動(如爬樓梯、起立與行走時間、6分鐘步行、膝關節ROM等)，且TKA術后的高強度漸進康復是安全的。TKR術后，在家庭環境下進行感覺運動訓練，與常規治療相比治療所花費的時間相同，患者下肢的肌肉力量、激活和大小得到了更好的恢復[17]。

2.2 TKA術后膝關節疼痛管理 隨著人口的老齡化，越來越多的老年患者接受TKA治療。然而，TKA術后膝關節伴隨中度至重度疼痛，影響術后康復、患者滿意度和整體預后。10%～34%的全膝關節置換術(TKA)患者發生不良膝關節疼痛，20%的TKA患者術后比術前疼痛更多[18]。TKA疼痛的潛在原因包括:關節纖維化、無菌性松動、缺血性壞死、中樞敏感、組件定位不當、感染、不穩定、神經損傷、填充物過多、髕骨活動不良、聚乙烯磨損、心理因素和髕骨脫位。術前可以控制一些可控的危險因素，以減少術后疼痛。了解這些危險因素有助于開發診斷、預防和管理TAK疼痛的有效方法，改善患者的預后。

在膝關節伸展力量訓練中，過度負荷和重復訓練均會導致肌肉收縮失敗，在TKA術后不久進行的力量訓練中，增加了術后膝關節疼痛。然而，只有在重復收縮失敗時疼痛的增加超過了臨床相關的定義，并且是非常短暫的。目前還不清楚這些運動變量是如何影響TKA術后膝關節疼痛[19]。15 326例膝關節置換術患者滿意度和圍手術期疼痛處理的多中心隊列研究[20]結果顯示，全身麻醉和腰麻聯合使用，或全身麻醉和局部麻醉聯合使用，與其他麻醉技術相比，在圍手術期疼痛管理方面具有非常顯著的優勢。TAK術后常發生膝關節疼痛、腫脹、活動受限，嚴重影響患者的日常生活活動。Iwakiri等[21]的一項單中心前瞻性隨機對照研究表明，TAK術后早期進行膝關節活動度鍛煉(術后第1天用步行架行走，第7天借助步行架爬樓梯)有助于減輕TAK術后關節疼痛。

歷史上，阿片類藥物被廣泛用于TKA圍術期疼痛管理。然而，阿片類藥物會產生不良的副作用，如惡心、呼吸抑制和尿潴留，從而限制其每日使用。建立一個圍術期的疼痛管理對TKA患者的康復、患者滿意度和整體預后都是非常重要的。多模式鎮痛被認為是TKA圍術期疼痛管理、改善臨床結果和患者滿意度的最優方案,通過結合幾種類型的藥物和給藥途徑,包括超前鎮痛、神經軸麻醉、周圍神經阻滯、患者自控鎮痛和局部浸潤鎮痛、口服阿片類藥物/非阿片類藥物。多模式鎮痛提供了更好的疼痛緩解方案，促進膝關節的恢復，減少阿片類藥物的消耗和相關的副作用，受到廣大TKA患者的歡迎[22-25]。

2.3 TKA術后運動想象訓練 目前已有充分證據表明，運動想象(MI)有助于運動障礙患者的運動學習和運動恢復。在MI中，運動是在沒有明顯動作的情況下進行的心理演練，這種方法已被應用于腦損傷患者運動康復。在骨科患者中測試MI的臨床潛力，由于其完整的大腦，應該最大限度地受益于心理鍛煉。為此，Zapparoli等[26]研究了全膝關節置換術后步態的恢復情況，并評估了MI聯合物理治療是否可以加速步態的恢復，甚至限制未來跌倒的發生。該研究的48例患者在手術開始和結束后的住院康復計劃:其中一半完成了計算機視覺刺激支持的特定MI訓練(實驗組);另一半則進行非運動認知訓練(對照組)。所有患者都接受了標準的物理治療。康復治療結束時，實驗組步態和膝關節屈伸活動恢復較好，疼痛減輕。實驗組術后跌倒或接近跌倒的次數明顯減少。研究結果表明，MI訓練加速了全膝關節置換術患者的步態恢復并降低了跌倒的風險。

在全膝關節置換術后6個月，運動想象練習是否可能促進膝關節骨性關節炎患者的活動。Moukarzel等[27]隨機對照研究表明，運動想象練習對TKA術后患者步態表現和功能恢復的有效性。在物理治療中加入運動想象練習，可以改善TKA術后患者身體功能的客觀和主觀測量，并能促進運動想象力量任務向功能性活動的轉移[28]。在TKA術后48 h內開始的常規物理治療中加入MI練習，保持了術前股四頭肌自主激活水平，并在TKA術后1個月削弱了客觀和主觀的身體功能測量。對于TKA患者，MI治療可能是術后早期常規康復治療的一種合適的輔助治療手段。當在常規物理治療中加入MI訓練時，導致了與患者身體能力相關的特定和一般適應性的改善。雖然未來的研究還必須評估長期效果，但建議在急性和急性康復期進行運動想象訓練，特別是當體育鍛煉的范圍和范圍有限或不可能進行時[29]。

2.4 TKA術后下肢機器人應用 可穿戴下肢機器人可以在患者行走、站立時提供幫助，并根據佩戴者的預期運動執行腿部運動。一項臨床觀察研究顯示[30]，與常規物理治療相比，TKA術后長達8周的穿戴下肢機器人訓練可提高行走能力、ROM和肌肉力量，認為TKA后穿戴下肢機器人訓練可視為安全有效的康復干預。Honda Walking Assist?(HWA)是一款輕便易用的可穿戴機器人設備，Koseki等[31]用于TKA術后步態訓練，患者使用HWA共完成18項步態訓練干預，未出現任何不良并發癥，如膝關節疼痛和皮膚損傷。TAK術后膝關節伸展活動度(ROM)、膝關節伸展扭矩、選定步行速度、最大行走速度均有明顯改善。Fukaya等[32]的研究表明，單側腿型外骨骼機器人訓練可以促進TKA術后患者膝關節功能和行走能力,并可恢復日常生活活動。Yoshioka等[33]基于單關節的混合輔助肢體的膝關節伸展訓練安全有效，可以瞬間改善伸展滯后，而不會加重膝關節疼痛，可以代表一種可行的新型TAK術后康復模式。

3 存在的問題與展望

3.1 探索早期最優康復方案 TKA術后早期康復的臨床應用逐漸得到認可和普及，但其最佳治療方案仍未明確。①部分研究發現TKA術后早期康復的治療效果并不明顯，這可能是與患者的病程、狀態，以及治療強度和參數等因素有關。根據不同TAK患者的不同病情，確定個性化的、更優的早期康復治療方案仍是未來重點的研究方向之一。②目前仍缺乏TKA早期康復訓練時機的探討。TKA 患者康復訓練效果與其術前和術后的狀態可能有關，在常規康復訓練的基礎上，及時進行相關康復治療可能產生不同的效果，未來可進一步探討。

3.2 提高臨床研究質量 目前TKA術后早期康復治療的臨床研究大多數為單中心研究，病例數有限，部分研究的證據等級不高。未來需要更多中心、大樣本量的隨機對照研究來進一步驗證其遠期療效。結合電生理、影像學等客觀檢查評估方法對TKA術后康復治療的效果和機制進行評價與驗證，已成為當今研究的熱點之一，通過客觀評價結果能夠更有力地探究TKA術后康復治療效果與機制。未來可在結合臨床的基礎上，進一步探索TKA術后康復在分子生物學、免疫學等方面產生的影響。