強化髖周肌力訓練對踝關節骨折患者平衡及步態功能的影響

王明宇 ,翟宏偉 ,劉 娜,孟 晴 ,畢迎立 ,陳 偉

(1.徐州市中心醫院康復科,徐州醫科大學徐州臨床學院,江蘇 徐州 221009 2.徐州醫科大學附屬徐州康復醫院康復科,江蘇 徐州 221010)

踝關節是人體運動的重要樞紐和承重關節,其穩定性和靈活性是人體完成站立、行走、下蹲、跑跳等動作的基本保障,同時也是運動中最易受傷的關節,踝關節的功能障礙會使人體平衡協調能力下降,行走功能失常[1]。目前臨床上針對踝關節骨折康復重點集中于踝關節本身,而對踝關節損傷導致下肢整體功能受損,特別是損傷后繼發性髖周功能不良重視不足[2],導致患者恢復周期延長,康復效果不佳,甚至在回歸生活后發生跌倒及二次損傷風險較高,不僅增加了治療負擔,也對患者的身體和精神造成創傷和困擾。本研究擬對踝關節骨折患者髖關節功能、平衡及步態變化進行研究,嘗試對目前常規踝關節骨折康復方案進行改良,為后續康復方案進一步優化提供依據。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2021年3月至2022年3月徐州市中心醫院及徐州市康復醫院收治的踝關節骨折患者48例。納入標準:①年齡18～55歲,性別不限,病程6周至6個月; ② 早期經手術治療,下肢髖、膝、踝關節無明顯畸形者;③單側踝關節骨折;④無明顯認知障礙;⑤既往無其他外傷史;⑥實驗前均簽署知情同意書。排除標準:①存在其他導致步行功能異常的疾病,如其他肌肉骨骼疾病(如病理性骨折)、神經系統疾病或其他可能影響運動功能的疾病; ② 合并嚴重的心、肺等重要臟器病變;③存在術后并發癥或合并神經損傷者;④不能接受治療方案及不能配合治療。采用隨機數字表法分為觀察組和對照組各24例。兩組患者基線資料比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表1。本研究患者均知情同意。已取得徐州市康復醫院倫理委員會科研項目倫理審查。

表1 兩組患者基線資料比較

1.2 治療兩組患者均給予踝關節骨折術后常規康復治療,觀察組在此基礎上另增加強化髖周肌群力量訓練內容。常規康復治療方式包括藥物治療(改善循環、促進骨折愈合等)和常規綜合康復治療。康復治療師對患者進行一對一為期6周的康復訓練,治療強度與患者基礎情況相適應。

1.2.1常規綜合康復治療[3.4]①恢復關節活動度: 主動運動:由患者主動進行各運動軸方向運動,遵守循序漸進的原則,運動幅度逐漸增大。在治療師指導下以不產生疼痛為原則進行,每日至少20 min。關節松動技術:治療師一手固定關節近端,另一手握住關節遠端,在輕度牽引下,完成前后、內外及旋轉松動,使骨端能在關節囊和韌帶等軟組織的彈性范圍內發生移動。用于緩解疼痛和僵硬,并增加關節活動度,根據患者情況逐漸增加手法等級(1～4級)。每日2次,每次20 min,每周6天。②踝關節肌力訓練: 以等長收縮和抗阻練習為主, 在治療師監護下按漸進原則進行,引起肌肉適度疲勞為宜。每日30 min。每周5天。③平衡及協調功能練習: 本體感覺訓練:于康復治療師指導下進行平衡墊上拋接球訓練,后期可逐漸增強難度,如雙膝屈曲角度增大、各方向拍球訓練;以及意大利TecnoBody平衡儀訓練。每次30 min。每周6天。步態訓練:治療師指導下進行直線、轉彎、畫圓行走訓練,并糾正不良步態,后期可視患者情況進行復雜路況(如:跨越障礙物、上下樓梯等)步行訓練。每次20 min,每天1次,每周6次。④物理因子治療:局部偏振光、熱療物理因子治療。每日40～60 min,每周6次。

1.2.2強化髖周肌群力量訓練[2.5]采用一康A8-2型等速肌力測試及訓練系統,選擇髖關節等速訓練模式, 角速度60°/s,進行髖關節伸展/屈曲、外展/內收方向的等速肌力訓練,每周3～4次,隔天一次,共訓練6周。伸展/屈曲模式:受試者處于仰臥位,固定大腿遠端,盡全力進行最大屈曲、伸展,每組10次,共6組,每組間隔60 s。外展/內收模式:受試者處于側臥位,固定大腿遠端,盡全力進行最大外展、內收,每組10次,共6組,每組間隔60 s。

1.3 觀察指標

1.3.1髖關節外展、伸展力量評估 通過一康A8-2型等速肌力測試及訓練系統評估干預前后兩組患者髖關節外展、伸展肌力。分別記錄治療前后3次結果取平均值,以相對峰力矩值(峰力矩體重比)進行比較[6]。峰力矩:即測試中的最大力矩輸出值,代表肌肉收縮產生的最大肌力;峰力矩越大表明患者肌肉力量越強。峰力矩體重比:單位體重的峰力矩值稱為峰力矩體重比,代表肌肉收縮的相對肌力,可用于比較不同個體的肌力。

1.3.2平衡能力分析 采用Tinetti量表(Tinetti Balance and Gait Analysis)和意大利TecnoBody平衡測試及訓練系統評定。Tinetti量表包括平衡和步態測試兩部分,滿分28分。Tinetti評分<24分,表示患者存在平衡功能障礙;如果<15分,表示有跌倒的危險性[7]。意大利TecnoBody 平衡儀測試測量指標(閉眼):重心擺動軌跡長(Sway length,SL)反應重心移動的幅度;外周面積(Sway area,SA)反映患者重心移動大小的幅度。平衡儀的測定結果越高,提示患者的身體擺動幅度越大,其穩定性、本體感覺越差,即患者的平衡功能越差。

1.3.3步態分析 采用意大利TecnoBody Walker-view數字化跑臺對患者進行三維步態分析。具體方法:測試前,患者于步態分析儀上行走兩分鐘,熟悉步態分析儀并熱身。分別對患者干預前后進行測試,記錄患者步態周期髖關節活動度、步長、步態周期。步行速度:記錄患者10米直線距離步行時間并計算步行速度,進行三次取平均值。

1.4 統計學方法采用 SPSS 25.0 軟件進行統計分析。正態分布計量資料以均數±標準差表示,組內比較采用配對t檢驗,組間比較采用獨立樣本t檢驗;非正態計量資料用中位數和四分位數M(P25,P75)表示,組間比較采用秩和檢驗。計數資料比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組干預前后髖關節外展、伸展力量比較干預前兩組患者髖外展、伸展等速相對峰力矩比較,差異無統計學意義(P>0.05);干預后兩組患者相對峰力矩較干預前增加,且觀察組高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組干預前后髖外展、伸展等速肌力相對峰力矩比較

2.2 兩組干預前后Tinetti量表評分比較干預前后兩組Tinetti評分均增高,且觀察組優于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05);干預后觀察組患者跌倒風險(Tinetti評分<15)小于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組干預前后Tinetti評分比較

2.3 兩組干預前后平衡儀指標比較兩組患者治療后SL和SA均較治療前下降,且觀察組較對照組下降明顯,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 兩組干預前后平衡儀指標比較

2.4 兩組干預前后步態指標比較干預后兩組步態指標(患側髖關節活動度、患側步長、步速)均較干預前有提升,且觀察組較對照組改善明顯,差異均有統計學意義(P<0.05)。干預后兩組步態周期比較,差異無統計學意義(P>0.05);但觀察組干預前后差值即進步效果優于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表5、表6。

表5 兩組干預前后步態周期患側髖關節活動度及步長比較

表6 兩組干預前后步態周期及步速比較

3 討論

3.1 踝關節骨折患者平衡功能及步態障礙踝關節骨折是最常見的下肢骨折類型,通常需制動或手術治療[8]。研究表明,與健康對照組相比,手術及制動后踝關節骨折患者的臨床特征、平衡及步態功能發生了改變[9]。踝關節不穩定、解剖錯位等可導致下肢生物力學和功能性踝關節改變,導致患者疼痛、僵硬、ROM減少、軟組織改變、本體感覺受損和下肢肌肉無力,進而損害患者平衡和步態功能[10]。Oana 等對即將進行康復治療的踝關節骨折患者進行評估,與健康對照組對比患者組所有時間和空間步態參數存在明顯差異;同時,患者患側和非患側下肢的步長、擺動時間、單次支撐時間、步幅、步頻和速度均顯著縮短[11]。Hsu等認為踝關節骨折患者步態異常和活動受限持續數月或數年;同時發現踝關節骨折患者行走速度、步長、步頻、軀干運動對稱性、重心偏移程度等均顯著低于正常人群,甚至部分患者在2年隨訪期間有多次跌倒史[1]。

3.2 踝關節骨折患者強化髖周肌力訓練的關鍵分析研究表明,制動患者發生肌肉廢用性萎縮的同時會伴隨肌力下降,其中姿勢肌(背肌)和抗重力肌(下肢)下降明顯[12]。完全制動時肌肉力量下降速率約為1%/天,3～5 周內肌力下降可達 20%～50%[13]。踝關節骨折患者由于長期制動及神經病理性原因導致踝關節周圍肌力下降,髖踝協調性下降同時伴隨髖周肌力下降,造成步態及平衡能力下降[14]。踝關節骨折患者踝關節肌力訓練是必須的,但制動造成的下肢其他關節肌力丟失也不容忽視[15]。研究已證實踝關節骨折患者的髖部改變,對于踝關節骨折患者的康復訓練需強化髖部肌肉尤其是臀大肌及臀中肌的力量訓練[2,5]。

等速肌力訓練作為康復中有效的肌力訓練方式,本研究結果表明在常規治療基礎上增加強化髖周肌群等速肌力訓練后,患者髖關節相對峰力矩提升明顯,同時步行功能、平衡功能的改善情況優于常規康復治療,充分證明了強化髖關節髖關節等速肌力訓練對踝關節骨折患者的必要性。同時,平衡、步行功能的改善可以極大提高患者自主活動能力和范圍,增強患者信心,調整心理狀態,對骨折的康復和早日回歸正常生活具有重要意義。

之前的研究認為踝關節功能障礙患者的平衡和步行功能表現較差,主要是足踝肌肉、骨骼狀況改變,尤其是踝關節背屈活動度降低[10],如完成矢狀面動作單腿伸展或落地等[16];現科研人員發現平衡障礙不僅與踝關節本身相關,也與下肢其他部位肌力下降有關,如臀部肌肉[2,15]。髖關節與踝關節作為神經肌肉復合體,其功能協調對于姿勢穩定性至關重要,特別對于內外側支撐基礎減少而需要高度平衡的姿勢任務 (如單腿站立、串聯站立等)[17,18];對于這些任務,踝關節肌肉進行的姿勢矯正往往無法應對身體大幅波動,需要髖關節的參與和協調以保持平衡[17]。本研究通過強化患者髖周肌力訓練,改善踝關節骨折患者髖關節的參與協調程度,患者的平衡能力大幅提升;同時根據Tinetti量表評分提示強化訓練患者跌倒風險也較常規治療患者減少,表明強化訓練可以大幅提升患者的平衡能力和步行能力。

髖周肌群作為核心力量肌肉,其運動控制能力對人體步行及整個軀體的運動功能有著重要作用[18]。步態中髖、踝關節保持高度協調,靜態平衡階段髖踝關節的主要作用是支撐體重并防止摔倒,而動態平衡中的主要作用是參與推進階段[19]。通過髖關節和踝關節肌肉之間的高度交互和協調,才得以在健全的步態中實現支撐和推進。本研究的實驗結果驗證了髖周肌群訓練對于踝關節骨折患者步態恢復的重要作用,強化訓練組的步速、步頻、步長較對照組明顯提升,步態周期也有相應縮短。

綜上所述,髖周肌群力量的增加對于踝關節骨折患者的康復具有積極意義,增強患者的平衡能力和步態功能,值得臨床推廣。但本研究樣本量較小,同時對于踝關節損傷和潛在的髖關節功能缺陷在多大程度上阻礙了平衡及步態表現仍不甚清晰,有待進一步細化其影響。