早期功能鍛煉運用于全膝關節置換術的研究進展

廖秋姣 唐愛合 林小珍 莫 偉 周蘭島 唐 強 劉芳印

1.右江民族醫學院護理學院，廣西百色 533000；2.右江民族醫學院附屬醫院關節外科老年骨科，廣西百色 533000；3.右江民族醫學院附屬醫院燒傷整形與創面修復外科，廣西百色 533000；4.右江民族醫學院附屬醫院護理部，廣西百色 533000

骨關節炎（osteoarthritis，OA）是一種常見的退行性關節疾病，以劇烈疼痛、活動范圍減少和功能下降為主要臨床表現，其中以膝骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）發病率最高[1]。對全球310 種常見疾病的發病率和殘疾年限研究顯示，2005—2015 年，KOA 的發病率上升至32.7%，KOA 對患者和社會造成的負擔在所有OA 疾病中占比高達85%[2]。目前針對KOA 的非手術治療僅能達到減輕疼痛和控制癥狀的目的，全膝關節置換術（total knee arthroplasty，TKA）是終末期KOA 最常見的手術治療方法[3]。TKA 的主要目標是重建患者受損的關節結構和功能。然而，手術本身并不能完全恢復患者膝關節的功能，TKA 術前或術后往往需要采取康復鍛煉以增強股四頭肌的功能等與膝關節相關的功能恢復，從而有效地緩解疼痛并改善功能。本文重點闡述早期功能鍛煉運用于TKA 的研究進展，以期為加強預防術后并發癥和增加患者生活質量的優質護理提供指導。

1 早期康復力量訓練

1.1 術前力量訓練

TKA 可有效緩解終末期KOA 的膝關節疼痛，改善患者的膝關節功能和生活質量。術前的長時間關節制動可能會使患者的肌力受損，活動度降低，對術后結局產生不良影響。近年來，術前力量訓練已被提出為緩解患者術前疼痛、加快手術進程和促進術后功能恢復的潛在方法。研究表明，重度KOA 患者可通過定期力量訓練減輕膝關節疼痛，提高膝關節功能[4]。通過解決不良TKA 預后的可變預測因素，TKA 術前鍛煉有助于改善患者手術的預后結局[5]。對現有臨床試驗的薈萃分析表明，術前鍛煉包括膝關節伸肌力量鍛煉在TKA 術前及術后3 個月內適度增加了膝關節伸肌力量[4]。根據Calatayud 等[6]的研究，術前高強度力量訓練可減輕疼痛，改善術前下肢肌肉力量、活動度和功能表現，從而縮短住院時間，加快TKA 后的身體和功能恢復。這些發現提示術前訓練在減輕TKA 術后患者的疼痛和加快功能恢復方面有促進作用。

1.2 術后力量訓練

KOA 患者由于疼痛、活動范圍縮小和固定不動，肌肉力量會大大降低，并可能在TKA 術后持續數年。術后肌肉力量的損傷與神經運動功能和中樞神經驅動有關，恢復過程中，肌肉力量的下降可能會進一步降低神經活性，導致肌肉力量下降的惡性循環[7]。在恢復的早期階段，肌肉功能的適應和肌肉力量的提高主要歸因于神經適應和中樞神經活性[7]。功能鍛煉期間需要高負荷運動，以達到足夠的神經肌肉激活水平，從而刺激肌肉生長和力量恢復。為了獲得正常的步行功能和增加日常活動中的靈活性，術后盡早恢復肌肉力量是必不可少的。此外，早期恢復膝關節活動度和身體功能也是TKA 術后的主要目標。在術后康復期間，通常使用阻力訓練、被動運動和主動運動來改善膝關節活動度[8]。

一項系統綜述探討了漸進性阻力訓練對TKA 手術前后患者肌力和功能、生活質量及不良事件發生率的影響，數據表明TKA 術后應用漸進性阻力訓練是安全可行的[9]。在一項聚焦于后期臨床和家庭漸進式阻力訓練對女性TKA 患者影響的研究中，發現兩種干預措施均改善了股四頭肌和髖外展肌力量、患者報告的結局、膝關節活動度和關節活動意識[10]。連續被動運動（continuous passive motion，CPM）在術后早期顯著改善了膝關節屈曲，但對長期臨床和功能結果沒有顯著影響[11]。Eymir 等[12]比較TKA 患者住院康復期間主動足跟滑動運動聯合標準物理治療與CPM 聯合標準物理治療的術后結局，研究結果支持主動足跟滑動運動療法能提供更實用的康復，并為TKA 患者帶來有益的效果。

2 遠程康復訓練

線下功能鍛煉具有明顯的局限性，患者依從性和流動性限制了TKA 術后早期功能鍛煉的監督管理。目前大多數功能鍛煉主要通過家庭鍛煉來完成，然而，由于低依從性和不規范性，家庭鍛煉的康復效果欠佳。在功能鍛煉中實施遠程康復可以通過使用數字技術遠程提供個性化評估和護理干預，具有為患者提供護理可及性和降低成本的優勢。在一項針對326 例TKA 患者的隊列研究中，對遠程康復與傳統“面對面”康復的安全性和有效性進行了比較，研究結果表明，與常規康復患者比較，遠程康復患者的計劃外醫療保健就診率明顯降低，提示遠程康復可以成為TKA 術后傳統康復訓練的同樣有效的替代方案[13]。Bell 等[14]開發了一項可穿戴的遠程康復監測平臺，該平臺使用便攜式慣性測量單元與移動應用程序和后端臨床醫生門戶相結合，將該平臺與標準的術后門診康復進行比較后，證實了遠程康復監測平臺進行遠程康復管理的可行性。醫護人員還通過其他監控設備如可穿戴的身體活動監測器接收患者運動步數等檢測指標的反饋，以指導患者后續護理建議[15]。

3 平衡訓練

TKA 可以顯著改善患者的運動功能障礙，具有良好的臨床療效。然而，據報道，KOA 患者出現關節位置感知能力下降和平衡能力下降，都被認為是術后早期跌倒的原因[16]。TKA 術后老年患者跌倒的頻率遠高于健康老年人。術后早期的力量鍛煉主要集中在關節范圍鍛煉和肌肉力量的提升，對于患者平衡能力的改善作用是微弱的。因此，提高平衡能力，對于在術后保證患者自身安全及出院后提高日常生活質量是必要的。Khaptagaev 等[17]評估了一種穩定平臺平衡訓練在TKA 患者術后早期康復中的有效性，發現平衡訓練改善了疼痛、水腫、術后行走能力及生活質量。一項隨機對照試驗術前高強度力量訓練（下肢肌肉力量和平衡訓練）對TKA 術后姿勢控制的有效性，發現術前高強度力量訓練能有效改善TKA 術前及術后早期的姿勢控制，并建議同時開展術前力量訓練和平衡訓練，可以加速TKA 術后姿勢控制的恢復[18]。

4 其他新型早期功能鍛煉

4.1 神經肌肉電刺激（neuromuscular electrical stimulation，NMES）

MMES 作為恢復正常膝關節功能的輔助手段，是減少TKA 術后骨骼肌自主激活缺陷和預防肌肉萎縮的措施之一。涉及691 例患者的9 個隨機對照試驗的meta 分析顯示，作為TKA 術后的輔助治療，術后NMES 可改善患者短期至長期的股四頭肌肌力、中期疼痛和中期功能。然而，匯總分析發現，許多結果未能實現有統計學意義的變化和最小的臨床重要差異，因此臨床益處仍有待證實[19]。一項前瞻性研究對術前NMES 對TKA 患者術后股四頭肌肌肉力量、功能狀態和生活質量的影響展開評估，研究結果表明NMES在患者報告和基于表現的身體功能和術前生活質量方面具有有益影響[20]。Cheuy 等[21]的工作旨在確定與標準護理康復比較，早期NMES 對TKA術后2 周股四頭肌力量和骨骼肌纖維大小的影響。2 周后，與單獨接受標準護理康復比較，接受NMES 患者的MHC ⅡA 和MHC ⅡA/ⅡX 纖維尺寸顯著更大，表明NMES 通過對MHCⅡ型肌纖維大小的影響，減輕了TKA 術后的早期肌肉無力癥狀。

4.2 運動想象療法

在TKA 康復的早期階段，身體活動能力受到疼痛及腫脹的限制，因此尋找不同的運動方法可能會發揮康復作用。運動想象（motor imagery，MI）是患者無法活動時使用的主要運動方法，它被定義為在沒有運動或肌肉激活的情況下做動作的動態心理過程，表現為患者只考慮運動執行的心理動作而沒有實際的運動過程[22]。MI 在TKA 患者中的運用已有報道。在TKA術后6 個月時將MI 納入傳統物理治療過程的研究表明MI 訓練在步態表現和功能恢復中的有效性[23]。MI具有較高的安全性，接受MI 療法的患者術后跌倒或接近跌倒的次數明顯減少[24]。一項對7 個MI 對TKA康復早期階段作用的隨機對照試驗進行的系統評價和meta 分析顯示，MI 在恢復股四頭肌力量、活動范圍和降低TKA 術后患者的疼痛強度方面有積極作用[25]。這些結果表明，MI 可以改善TKA 患者的步態能力，并降低跌倒風險，安全性高。

4.3 虛擬現實（virtual reality，VR）訓練

VR 是使用支持3D 的頭戴式設備和降噪耳機來創建人工環境，旨在通過模擬森林、草原、植被、海灘等自然環境，從而提供舒適的體驗[26]。VR 可以使患者能夠完全沉浸在模擬世界中，并通過提供多模態刺激來感受實際存在感。基于VR 的治療主要包括三維跟蹤技術和數字模擬教練，以演示和提供運動質量的即時反饋[27]。近年來，VR 治療已被引入作為正式面對面治療的輔助手段或作為主要的早期功能鍛煉模式，遠程醫護人員甚至可以根據VR 平臺的反饋以異地方式監測患者的進展[27]。基于VR 的康復護理在TKA 術后早期功能鍛煉中是一個新的康復模式。在一項前瞻性隨機對照研究中，對常規理療和CPM 設備治療施加額外的VR 治療。研究發現TKA 術后立即開始VR干預減少了疼痛和焦慮，但對疼痛、焦慮和長期功能結果的影響并不比常規理療更明顯[28]。對TKA 術后患者康復過程中使用VR 工具進行訓練效果的系統綜述表明，與標準物理治療比較，專門用于增強平衡VR 工具治療干預在增強平衡力方面更有效。

4.4 水療法

對于KOA 或TKA 術后患者，在陸地進行運動訓練具有明顯的挑戰性，因為負重可能會導致患者的疼痛進一步加重。水具有各種優越的特性，包括流體靜壓、浮力、密度、比熱容和電導率等，是進行康復鍛煉的理想環境[29]。水療法主要在水中開展多種廣泛運動，包括改善關節活動性、關節靈活性或身體力量的運動練習[30]。在這種治療概念中，利用水的流體靜壓和浮力等特殊物理特性，可能對骨骼、肌肉、血管或神經疾病患者的病痛部位有改善作用。水療法目前已經成為許多疾病陸地運動療法的替代或補充。有證據表明，水療法可短期改善TKA 患者的疼痛、肌肉力量和生活質量等方面。Kim 等[31]開展了一項針對接受TKA 的晚期KOA 患者的術前水療法進行小型試點研究，研究發現術前水療法干預改善了患者的疼痛、僵硬癥狀、功能結局及抑郁和認知能力。在一項評估水療法的時機是否影響TKA 術后臨床結局的研究中，研究人員發現TKA 術后早期水療法的效果與非甾體抗炎藥治療KOA 的效果相同[32]。

5 小結

隨著全球老齡化逐年加劇，KOA 的發病率也逐年升高，TKA 也隨著KOA 的發病率增加而穩步增長，TKA 術后的康復問題越來越受到重視[33]。本文對目前關于TKA 術后早期功能鍛煉的研究設計、康復方法和結局指標進行了文獻綜述，以期為規范合理的TKA術后鍛煉提供科學的指導。肌肉力量訓練、遠程康復訓練、平衡訓練可能是最普遍的鍛煉形式，而NMES、VR、MI 和水療法為代表的新型鍛煉方式可以是常規康復的有效輔助手段。盡管有許多早期功能鍛煉方式，但目前對有效的康復策略仍缺乏共識，缺乏循證實踐指南和建議來指導術后TKA 康復。

此外，由于不同研究對各種鍛煉方法的流程、持續時間和強度等存在較大差異，因此最終的臨床結局往往有所差異。對此，臨床醫護人員應當根據膝關節功能、患者心理和社會標準制訂合理的鍛煉計劃。同時，應當注意到心理、家庭和社會因素是改善患者教育和依從性的基礎。應盡可能根據這些依從性基礎，最大限度提高預測、跟蹤和掌握患者的臨床預后結局的能力，以便為他們提供最合適的康復指導和建議。早期功能鍛煉方式的安全性是必須著重考慮的限制因素，臨床不良事件不僅阻礙了研究的可重復性，也影響了臨床實踐的轉化。TKA 術后的最佳康復方式，必須考慮每個患者的運動磨損、關節負荷、強度和假體類型等因素，才能達到個體化治療的目的和效果。

利益沖突聲明：本文所有作者均聲明不存在利益沖突。