老年關節置換術后康復治療技術新進展

徐義明 馬燕紅

2015～2030年期間，60歲及以上的人口數量預計將增加65%以上[1]，人口老齡化使骨關節退行性疾病、髖部骨折發病率呈逐年增加趨勢[2]，這導致關節置換以及翻修病人數快速增長。據統計，2018年我國行關節置換術的病人大約為68萬例，并以20%的速率遞增[3]。老年病人由于身體機能減退、認知功能下降、骨質疏松等問題使關節置換術后康復顯得尤為重要。本文對近5年老年下肢關節置換術后康復治療技術新進展綜述如下。

1 術后腫脹控制和非藥物性鎮痛

關節置換術后腫脹和疼痛極為常見，是手術創傷造成的直接結果。全膝關節置換(total knee arthroplasty，TKA)術后腫脹可能持續6個月甚至更長時間，腫脹和疼痛繼而會影響關節活動度(range of motion，ROM)和日常運動功能。

冷療是改善腫脹和疼痛最常用的方法之一，可改善水腫、炎癥和因血管收縮引起的肌肉痙攣，從而間接減輕疼痛，還可減少TKA術后失血，從而減少血紅蛋白丟失，縮短病人住院時間。一般利用冷卻的液體或者氣體進行冷療。常規冷療設備存在溫度、時間控制不理想和病人不能耐受等問題，現在一些新的冷療設備逐漸應用于臨床。Sadoghi等[4]介紹了一種名為cTreatment冷療設備，其具有均勻接觸關節、溫度計算機控制和拆卸便捷等優點，它可以改善TKA術后疼痛和ROM，Karaduman等[5]研究也發現，cTreatment在減輕水腫、減少出血方面較傳統冷敷袋更有優勢。

2 術后ROM訓練

連續被動活動(CPM)是改善ROM最常用的技術，最早在20世紀80年代應用于TKA手術的病人。CPM能增加ROM，減少住院時間、深靜脈血栓發生率和術后疼痛，因此被許多機構作為TKA術后常規康復措施之一。但最近一些研究發現，CPM可能不會為病人或醫療機構提供額外的益處。一項薈萃分析納入10項高質量隨機對照研究(RCT)，分析結果表明，在術后多個時間點，CPM組和非CPM組的效果相似，CPM對改善術后ROM、疼痛和下肢圍度的作用非常有限[6]。因此，美國骨科協會(AAOS)已經推薦在關節置換術后康復方案中剔除CPM。不過，當前仍有研究發現積極的結果[7]，未來CPM能否應用于TKA術后急性期康復仍存在探討空間。

近期，其他改善ROM的設備也被應用于臨床。日本混合輔助義肢(hybrid assistive limb，HAL)外骨骼機器人就是其中之一。Kotani等[8]將單關節HAL(HAL-SJ)應用于TKA術后病人，干預組在主、被動ROM、肌力和疼痛方面的改善都明顯大于對照組。美國GAP-FLEX是一種利用肢體自身重力進行被動ROM訓練的設備，相關的研究顯示，GAP-FLEX表現出更好的治療效果和巨大的時間優勢[9]。

對于全髖關節置換(total hip replacement, THR)的病人，為了避免假體脫位，一般建議避免患側髖關節屈曲、內收和內旋等體位。但是，最近涵蓋了1100多個病例的系統綜述提出，THR術后的這些預防措施可能會導致較差的結果，治療師不應對所有病人采用相同的預防措施，而是應該根據病人情況對病人活動限制提供更加個性化的建議[10]。

3 術后肌力訓練

等長收縮訓練、漸進抗阻訓練和最大力量訓練是關節置換術后肌力訓練的常用方式。等長收縮訓練通過增加反饋可以提升訓練效果。有研究采用帶有視覺和聽覺反饋的股四頭肌等長收縮訓練后，干預組的疼痛強度明顯低于對照組，3周后起立行走測試(time up and go，TUG)和10 m步速測試、西大略和麥克馬斯特大學(WOMAC)骨關節炎指數評分均優于對照組[11]。

漸進抗阻訓練是提高肌肉力量和增加肌肉體積的訓練方法，對于不能耐受高強度抗阻訓練的病人，降低訓練頻率、延長訓練周期也可能取得較好的效果。Liao等[12]對TKA術后病人采用彈力帶進行12周的漸進抗阻訓練(每周2次)，結果顯示，老年病人股四頭肌力量、行走和平衡能力得到明顯改善。TKA術后超過3個月是否還有必要進行漸進抗阻訓練呢？Hsu等[13]對TKA術后3個月病人實施院內監督下的髖部和膝部漸進抗阻訓練，結果表明，試驗組膝關節伸肌和屈肌力量、6 min步行試驗和日常生活活動能力(ADL)均優于對照組。不過漸進抗阻訓練是否能提高病人最大步行速度尚有爭議，一項包含7個RCT研究的薈萃分析表明，漸進性抗阻訓練能提高膝關節的屈伸肌力，但并未顯著提高最大步行速度[14]。

最大力量訓練(maximal strength training, MST)雖然在關節置換術后早期和中期效果較好，但效果不能長期維持。Husby等[15]在TKA術后第8天開始進行MST，每周3次，每次采用1RM的80%～90%，重復5次，共4組，共計8周，訓練動作為手術腿的腿舉和伸膝，研究發現，與標準康復流程相比，10 周時MST組腿舉和伸膝肌力分別超過術前水平 37% 和 43%，且增幅高于標準康復組，但12個月時2組間差異無統計學意義。Winther等[16]在THA術后3 個月給予每周 3 次MST，試驗組采用1RM的85%～90% 進行腿部推舉和手術腿外展訓練，對照組采用低負荷或無負荷的常規訓練，結果顯示，術后半年試驗組病人生活質量得到提高，但在術后1年2組間差異也無統計學意義。

4 術后步行功能訓練

目前有一些新的專項康復設備或技術應用于關節置換術后步行功能訓練。日本HAL外骨骼機器人也是其中之一，Yoshikawa等[17]將HAL應用于TKA術后1周的病人，經過4周治療，與傳統物理治療相比，HAL訓練可以改善病人行走能力、ROM和肌肉力量。日本Koseki等[18]驗證了另外一種新型外骨骼步態訓練機器人本田步行輔助裝置(Honda walking assistive device，HWA)的效果，這種機器人更加輕便，體積小巧，將其應用于THR病人可明顯改善THR術后WOMAC骨關節炎指數評分。

移動技術員也可以提高病人步行功能。Lisevick等[19]對護士進行額外的康復技能培訓，使其掌握步行訓練技巧，并命名為移動技術員。這些移動技術員在康復治療師工作時間以外指導病人行走，研究結果表明，移動技術員可使病人總的行走次數增加，首次行走的時間提前一半，病人在出院前行走的距離幾乎是原來的2倍。

5 術后平衡和本體感覺訓練

關節置換術后的運動功能表現與術后平衡和本體感覺缺陷有關，這些缺陷將導致快速行走以及需要平衡控制的運動中姿勢控制障礙，繼發跌倒和二次損傷等問題。單純的肌肉力量訓練并不能顯著提高平衡和本體感覺，需要專項感覺運動和神經肌肉訓練[20]。

平衡和本體感覺訓練可以應用的設備很多，最近兩項研究中使用了Prokin雙軸平臺[21]和任天堂Wii游戲平臺[22]，這些設備一般基于影響平衡功能的視覺、前庭和外周本體感覺感受器而設計，利用綜合訓練提高病人的平衡和本體感覺。訓練效果方面，部分研究在TKA術前進行了平衡和本體感覺訓練，結果表明，術前訓練并沒有提高TKA術后的效果[23]。而術后的平衡和本體感覺訓練在TKA和THR術后呈現出良好的效果，主要表現為自我報告的功能或平衡功能的提升，并且這種效果在術后早期和中期階段能夠得到保持[23]，但現有研究數據表明平衡和本體感覺訓練對改善疼痛、ROM和日常生活質量沒有效果，這些術后康復問題需要聯合實施其他專項康復技術[23]。

6 加速康復(enhanced recovery after surgery，ERAS)理念的應用

ERAS理念在關節置換術后康復中已經得到廣泛應用，主要體現在術前康復(預康復)、術后的早期活動鍛煉和早期下地。在術前康復方面，最新的一篇系統綜述中[24]，作者納入14篇對照研究，結果顯示，以運動療法為主的預康復對關節置換術后身體功能有積極影響，而以康復教育為主的預康復則沒有明顯效果。在術后早期活動方面，Garriga等[25]將早期活動定義為TKR術后4～8 h內開始活動，這與有些研究中術后24 h內活動不同[26]，此時病人可能還沒有疼痛，早期活動可以使術后并發癥的發生率有所下降(如深靜脈血栓、肺炎、失血性休克)。國外研究表明，TKA術后早期活動使病人住院時間縮短、床位費用下降、牛津膝關節評分(Oxford Knee Score，OKS)改善，同時并不增加并發癥[25]。對于術后康復鍛煉是否應該監督，目前尚有爭議，有研究認為只有部分活動有困難的病人才能在有監督的康復鍛煉中獲益，而常規病人可以只采用規范的術后紙質或視頻指導即可[27]。

7 其他術后康復新技術

7.1 運動想象 運動想象是指為了提高運動功能在腦海中反復進行的運動過程想象。運動想象已經廣泛應用于神經康復，近年來發現它在肌肉骨骼康復中也能發揮同樣的作用。一項系統綜述顯示，運動想象可以為慢性肌肉骨骼疼痛疾病提供卓越的疼痛緩解和更大的運動范圍[28]，這是因為慢性疼痛與中樞敏化有關。而對于骨科術后急性疼痛，目前仍在探索階段。已經有初步證據表明，運動想象對于關節置換術后疼痛具有良好的效果[29-30]。至于運動想象對關節置換術后肌肉力量、ROM、功能活動和日常活動能力的影響目前仍有爭議。在最近進行的5項TKA術后運動想象的研究中[29]，結果不一，單一研究結果尚不能作為推薦依據。

運動想象也可與運動觀察相結合，增加皮質脊髓興奮性以及大腦運動區的更大激活。Marusic等[30]觀察了兩者結合對老年THR術后的康復效果，研究中通過播放運動訓練教學視頻來達到運動觀察的目的，評估發現，與對照組相比，干預組在術后2個月時，TUG、四方格移步測試(four step square test，FSST)、雙任務步行速度方面得到改善，而身體的搖擺參數沒有變化，作者認為運動想象能夠改善THR術后的運動功能，但是不能改善平衡功能。由此可以看出，運動想象至少可以作為早期鎮痛、改善肌肉力量和TUG的措施。考慮到老年人接受關節置換術后過高強度的運動訓練會導致疼痛加重和運動恐懼癥[31]，部分老年人由于其他疾病不得不在關節置換術后繼續臥床[30]，這些因素促使運動想象療法在未來具有較好的應用前景。

7.2 生物反饋 生物反饋是指采用電子儀器準確測定神經肌肉的正常和異常活動狀況，并把這些信息有選擇地放大成視覺、聽覺或觸覺信號反饋給受試人。利用生物反饋理論設計和實施康復治療，能夠提升單一治療的效果。例如，有研究認為斜坡步行訓練能夠改善TKA病人的步行速度和股四頭肌力量，在斜坡步行訓練的基礎上，增加三維動作捕捉和視頻反饋后，就會提高病人在高要求的步行任務中的表現[32]。

生物反饋在TKA術后康復中的效果也得到了很多研究的證實。在最近的一篇薈萃分析中[33]，11項研究中有9項的結論是生物反饋促進了TKA病人術后效果。盡管這11項研究中使用了多種類型的生物反饋，但大多數研究都認為生物反饋是有益的。關于哪種類型的設備(如動態關節角度測量儀、體質量測量鞋墊、跑步機)能最有效地改善TKA病人術后步態，仍缺乏直接的對比研究。

7.3 遠程康復 關節置換術住院日不斷縮短和醫療資源的短缺促使遠程康復的興起。遠程康復是一個通用術語，指的是利用信息和通信技術遠程提供康復服務(如評定、監測、干預、監督、教育、咨詢、輔導等)[34]。與年輕病人相比，老年病人因為慢性疾病和行動不便更加能夠從遠程康復中獲益[1]。

在遠程康復對關節置換術后功能影響的研究中，其比較對象可以分為出院后無系統康復的人群和出院后面對面系統康復的人群。遠程康復療效較出院后無系統康復往往具有優勢。Wang等[35]觀察了基于互聯網的骨科護理平臺對389例THR術后病人功能恢復的影響，干預組指導病人采用手機訪問該平臺，實現功能康復指導和互動交流，對照組只做電話隨訪，經過6個月的連續干預，干預組的平均SF-36評分、Barthel指數和髖關節Harris評分均明顯高于對照組。遠程康復與出院后面對面系統康復相比，其療效往往具有非劣效性[27]。2020年的一項系統綜述中，作者分析了TKA術后遠程康復的3項研究，干預組和對照組在功能改善上取得相似的結果[1]。

現有研究采用的遠程康復設備差別較大，主要包括無交互自動手機短信、無交互電腦、手機或移動平板應用程序(如CaptureProof)[36-37]、實時雙向視頻會議系統(如Skype、Zoom、Wechat、Microsoft Teams)[38]、交互式虛擬遠程康復軟硬件平臺[34]、基于互聯網的骨科護理平臺[35]和基于應用程序的主動肌肉訓練系統(GenuSport)[39]等。有些遠程康復設備還集成了基于傳感器的運動檢測和反饋(如Fitbit Alta HR[38]、Knee sleeve、InterACTION和iWatch)或基于攝像頭的三維動作捕捉系統(如VERA)，因此能夠進一步提高遠程康復的評估和執行效果。這些遠程康復設備的差別可能是導致研究結果不一致的原因之一。提高學習和執行效率的理論也可應用于遠程康復以幫助病人提升執行效率，如Bandura自我效能理論、Illeris全視角學習模型和以客戶為中心的四階段理論[40]等。

8 總結和前景

總之，關節置換術后康復已經成為共識，術后康復治療技術正蓬勃發展。ERAS理念的應用、互聯網技術和傳感器技術的發展、智能手機的普及使更加智能的康復設備和遠程康復成為未來主要的發展方向。