模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練系統在膝關節前交叉韌帶損傷術后康復中的應用研究

【摘要】 目的 綜合分析在膝關節前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）損傷術后康復中采用模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練系統康復的效果。方法 選擇2022年9月—2023年9月福建省龍巖市第二醫院接收的86例ACL損傷患者為研究對象，按隨機數表分為對照組（43例）和觀察組（43例）。對照組采取常規康復訓練，觀察組在對照組基礎上加以模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練系統康復，比較2組康復干預前、干預1個月后的關節活動度（range of motion，ROM）、Lysholm膝關節功能量表評分（簡稱為Lysholm評分）、視覺模擬疼痛評分（visual analogue scale，VAS）及膝關節屈伸肌力測試結果。結果 干預前，2組ROM、Lysholm評分、VAS評分比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；干預后，相比于對照組，觀察組ROM、Lysholm評分更高，VAS評分更低，差異有統計學意義（P＜0.05）。干預前，2組膝關節患側的屈伸肌力測試結果比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；干預后，觀察組屈膝、伸膝峰力矩值均較對照組更高，肌力比值（hamstring/quadrieeps，H/Q）較對照組更低（P＜0.05）。結論 在ACL損傷術后康復中，采用模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練系統康復的效果顯著，有利于緩解患者疼痛，改善關節活動度，促進整體膝關節功能的改善，進一步加快術后康復進程。

【關鍵詞】 模擬現實步態訓練；等速肌力訓練系統；膝關節前交叉韌帶損傷；術后康復；膝關節功能

文章編號：1672-1721（2024）35-0023-04 " " 文獻標志碼：A " " 中國圖書分類號：R473.6

ACL損傷是膝關節最常見的一種外傷狀況。一般情況下，ACL損傷者達到Ⅲ級可以實施手術[1]。韌帶重建是臨床上常用的手術方法，無論是自體還是異體移植均能獲得較好的效果。在進行韌帶重建后，相當一部分患者無法完全恢復正常膝關節活動，且常伴有劇烈疼痛，因此ACL損傷手術后的康復干預十分重

要[2]。模擬現實步態訓練是一種新型的步態訓練方法，針對患者未來可能面對的實際環境和步行地形等開展個體化步態訓練，有利于充分改善患者的步態，并可預防跌倒等發生風險[3]。等速肌力訓練是一種具有恒速、適應性強的運動康復技術，可通過對一個動作的任意一個瞬間點上的瞬時扭矩進行可視化反饋，對目標肌肉群進行更客觀、更有效的訓練[4]。本研究綜合分析模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練系統用于膝關節ACL損傷術后康復的有效性，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2022年9月—2023年9月福建省龍巖市第二醫院接收的86例ACL損傷患者為研究對象，按隨機數表分為對照組（43例）和觀察組（43例）。對照組中男性27例、女性16例；年齡26～58歲，平均年齡（35.45±5.85）歲；損傷部位，左膝25例、右膝18例。觀察組中男性26例、女性17例；年齡23～

56歲，平均年齡（35.37±5.44）歲；損傷部位，左膝27例、右膝16例。2組一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），有可比性。本研究經醫院醫學倫理學委員會審核通過。

1.2 入選標準

納入標準：年齡18～60歲；經影像學檢查確診為ACL損傷，符合《前交叉韌帶損傷臨床診療循證指南（2022版）》[5]中有關標準；符合手術指征，接受手術治療；臨床資料完整；患者或家屬知情、同意本研究。

排除標準：曾有膝關節手術史；肢體缺失或功能障礙；伴認知與精神障礙；存在凝血功能障礙、自身免疫性疾病；嚴重肝腎功能異常；存在心腦血管疾病、惡性腫瘤。

1.3 方法

1.3.1 對照組

對照組實施常規康復訓練。根據患者個人情況，分階段進行康復訓練，主要包括肌力訓練、臀部力量訓練、平衡訓練、常規步態訓連、上下樓梯等。每次訓練40 min，每周進行5次。康復干預時間1個月。

1.3.2 觀察組

觀察組在對照組基礎上加以模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練系統康復，康復干預時間1個月，具體如下。

模擬現實步態訓練。模擬現實環境，選擇患者出院后可能面對的實際環境和行走地貌，如人群密集的場所（菜場、廣場、超市等），選擇不同的步行地形，如樓梯、坡道、狹窄走道、自動扶梯等。步態訓練分為3個方面內容。（1）模擬場景。主要訓練在擁擠環境下的行走姿態及步態調控，如走路過程中的方位變更、邊步行邊與周圍人交談等。在步行過程中，為防止發生意外，需要適時改變患者的步行速度和方向。通過模擬各種環境，對患者進行平衡能力和步態的綜合訓練。（2）平衡能力訓練。進行個性化的防跌倒訓練，例如從不同角度輕推患者，讓患者自主產生抗拒力，以保持身體的平衡。在平球或波速球上，四肢伸展到任何一個方向，達到最大限度的伸展和對身體的控制，包含左右移動波速球、單足站立、踮腳尖等。護理人員要用不同的力度和速度，從不同角度對患者進行輕推壓，促使其下肢通過髖、膝、踝等關節的運動及伸展得到自主控制。（3）復雜步行技能。包括在復雜路徑上走圈、走S形、走Z形等，在步行過程中越過各種高度的障礙，蹲起后站立以及在行走不穩定狀態下的控制身體。每次訓練40 min，每周進行5次。

等速肌力訓練系統康復。采用美國Biodex System 4 PRO多關節等速肌肉力量測試系統對患者行全身肌力鍛煉。首先進行設備調試，將椅子靠背調整到90°，患者取坐姿，髖關節彎曲90°，身體和健側下肢保持一致，雙手握住椅子兩側的扶手。患側膝關節的軸線與測功器的驅動臂軸線同軸，主動臂頂端的阻力墊固定在膝關節下方遠端，將其調節至相對舒適的位置之后，讓患者自主完成屈伸3次。如果未出現較為明顯的不適感，可以繼續進行訓練。（1）第1階段（術后第1周、術后第2周）。將設備模式調節至被動運動模式，患肢以均勻的速度移動，在運動時施加的負荷由1 N·m逐漸遞增，直到感覺到輕微的疼痛為止。在移動時，以低速度（15°/s、30°/s、60°/s）到中等速度（90°/s、120°/s、150°/s）過渡，每次訓練15 min，2次/d，共2周。訓練結束后，患者下肢無較為明顯的不適和酸痛即可，預計關節的活動范圍達到90°。（2）第2階段（術后第3周）。實施等速向心訓練模式，以低速（60°/s）、中速（120°/s）為主，30 min/次，2次/d，共2周。（3）第3階段（術后第4周）。術后第4周采用等速向心+離心聯合訓練

模式，逐步提高速度（60°/s、120°/s、180°/s），

30 min/次，2次/d，共1周。

1.4 觀察指標

（1）比較2組康復干預前、干預1個月后的ROM。采取仰臥位，臀部、膝關節伸展，練習量角器放置位置為以膝關節的腓骨小頭為軸心，與股骨長軸平行。ROM正常范圍參考為0°～135°。（2）比較2組干預前、干預1個月后膝關節功能、疼痛情況。應用Lysholm膝關節功能量表對膝關節功能進行評定，總分100分，得分越高提示膝關節的功能越好。應用VAS對患者疼痛情況進行評定，總分為10分，得分越高則疼痛程度愈重。（3）比較2組干預前、干預1個月后膝關節屈伸肌力測試結果。選定相同角速度（60°/s），應用等速肌力測定系統測定各組患側的肌力值（屈膝、伸膝峰力矩值）及H/Q。

1.5 統計學方法

采用SPSS 25.0統計學軟件處理數據，計數資料以百分比表示，行χ2檢驗，計量資料以x±s表示，行t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組干預前后的ROM比較

干預前，2組ROM比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；干預后，相比于對照組，觀察組ROM更高（P＜0.05），見表1。

2.2 2組干預前后膝關節功能與疼痛情況評分比較

干預前，2組Lysholm評分、VAS評分比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；干預后，相比于對照組，觀察組Lysholm評分更高，VAS評分更低（P＜0.05），見表2。

2.3 2組干預前后膝關節屈伸肌力測試結果比較

干預前，2組膝關節患側屈伸肌力測試結果比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；干預后，觀察組的屈膝、伸膝峰力矩值均較對照組更高，H/Q較對照組更低（P＜0.05），見表3。

3 討論

ACL是非常重要的內部結構，輔助膝關節其他結構保持膝關節的穩定性，對膝關節功能產生很大的影響。ACL發生損傷后常采用手術治療，但手術有一定的風險。如果術后恢復不良，會使關節反復扭傷，引起半月板、關節軟骨等繼發性損傷，甚至誘發骨關節疾病和關節早衰，給患者身體健康帶來很大的危害[6]。給予患者積極有效的術后康復十分有必要。

本研究結果顯示，觀察組干預后的ROM高于對照組（P＜0.05），說明模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練系統康復有利于改善患者的整體關節活動度。分析原因，膝關節單側韌帶損傷時，早期由于疼痛和制動引起膝蓋運動不能正常進行，在逐漸恢復行走時容易形成異常步態，存在步行不穩定性和失協調性，嚴重影響患者視覺和日常生活，降低步行的安全性[7]。模擬現實步態訓練是對常規步態訓練的優化和補充，采用模擬現實情境的方式能夠更加直觀地幫助患者完成訓練，更加貼近于生活，使患者術后康復更快[8]。等速訓練與力量訓練相結合能更好地刺激肌肉的潛能，同時保持運動范圍，定期開展訓練可以刺激患者身體的本體感受器，讓身體生成內啡肽和腦啡肽等物質，進一步達到緩解疼痛、恢復關節活動度的效果[9]。本研究結果顯示，干預后，與對照組比，觀察組Lysholm評分更高、VAS評分更低（P＜0.05），說明模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練可以有效改善患者的膝關節功能，緩解疼痛。模擬現實步態訓練目的在于矯正異常步態和鞏固習得過程。模擬現實中的視覺反饋效果對膝關節功能定位至關重要，其有效應用有賴于視覺信息的整合。基于視覺反饋修正錯誤，可以幫助患者更有效地學會步態，并且逐步適應新的步態模式，從而在腦中建立長期的記憶，促進膝關節功能的整體提高[10]。等速肌力訓練屬于順應性肌力運動，根據患者耐受程度開展相應的肌力運動，能夠使患者的疼痛得到進一步的緩解[11]。患者疼痛得到緩解可能是由于等速肌力中的震波能夠增加痛閾，對神經末梢起到一定抑制作用，還能在某種程度上縮短康復時間，增強膝關節的穩定性[12]。本研究結果還顯示，干預后，觀察組的患側屈膝、伸膝峰力矩值均較對照組更高，H/Q較對照組更低（P＜0.05）。分析原因，模擬現實步態訓練能明顯提高患側肌肉緊張度，減輕肌肉痙攣，促進患者運動功能的恢復[13]。加以等速肌力訓練，能夠促使屈膝、伸膝峰力矩值改善。膝關節損傷引起肌肉萎縮。肌力訓練是一種累積性運動，在一定的強度和頻率下肌峰值力矩會不斷增加。股四頭肌是下肢步行最重要的肌肉，在制動或動作驟減時肌肉萎縮較為顯著[14]。伸膝峰力矩增大，膝端控制力增強，膝關節穩定性得到改善。

綜上所述，在ACL損傷術后，采用模擬現實步態訓練結合等速肌力訓練系統康復的效果顯著，有利于緩解患者疼痛，改善關節活動度，并促進整體膝關節功能的改善，進一步加快術后康復進程。

參考文獻

[1] 楊等，王寒明，耿久軍，等.經皮穴位電刺激聯合下肢康復機器人用于膝關節前交叉韌帶損傷重建術后康復研究[J].中國醫學裝備，2023，20（4）：100-104.

[2] 卿海輝.關節鏡下脛骨端保殘單束重建與清除脛骨端韌帶治療前交叉韌帶損傷的臨床療效對比[J].基層醫學論壇，2020，24（28）：4022-4023.

[3] 邱紅生，林樹體，梁朝瑩，等.模擬現實步態訓練對膝關節前交叉韌帶損傷的功能恢復及對跌倒恐懼的影響[J].中華老年骨科與康復電子雜志，2023，9（6）：343-350.

[4] 石宏悅，王偉，王曉東，等.沖擊波聯合等速肌力訓練系統治療前交叉韌帶損傷重建術后患者的臨床療效[J].西部醫學，2023，35（8）：1147-1151.

[5] 白倫浩，陳疾忤，陳堅，等.前交叉韌帶損傷臨床診療循證指南（2022版）[J].中華創傷雜志，2022，38（6）：492-503.

[6] 牛英，宋美.下肢康復機器人聯合康復護理在膝關節前交叉韌帶損傷重建術后康復中的應用效果分析[J].貴州醫藥，2022，46（11）：1822-1823.

[7] 馬圣楠，柯竟悅，董洪銘，等.前交叉韌帶重建后靜態站立及步行時的平衡和步態特征[J].中國組織工程研究，2023，27（36）：5784-5789.

[8] 李世浩，李奇，李震，等.前交叉韌帶損傷與重建術后患者的足底壓力及步態分析[J].中國組織工程研究，2023，27（4）：626-631.

[9] 王開，劉倩，金愛萍，等.國內外卒中患者機器人輔助步態訓練文獻的可視化分析[J].護士進修雜志，2022，37（14）：1262-1268.

[10] 陸旭婷，陳響亮，詹慧.基于表面肌電探討模擬現實步態訓練對卒中后步行痙攣型老人行走及跌倒恐懼的影響[J].實用老年醫學，2020，34（11）：1202-1205.

[11] 殷其勇，徐青親，陳德生，等.減重步態訓練聯合膝關節控制對腦卒中后膝過伸患者康復療效分析[J].中華全科醫學，2023，21（6）：1034-1038.

[12] 楊曼，劉強，熊小云，等.康復治療聯合等速肌力訓練對全膝關節置換術后患者膝關節功能的影響[J].新鄉醫學院學報，2023，40（3）：230-233.

[13] 端木憲雨，徐寧，李仙，等.電針聯合等速肌力訓練治療膝骨關節炎臨床觀察[J].山東中醫雜志，2023，42（8）：831-835.

[14] 鐘華飛，喬愛霞，馬賽，等.羅森塔爾效應認知訓練聯合等速肌力訓練對老年TKA術并腦卒中患者肌力、步行功能及負性情緒的影響[J].國際精神病學雜志，2022，49（2）：295-298.

（編輯：徐亞麗）