張其亮　丁利瓊　滕學(xué)仁　劉玉新

膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷后下肢肌力變化的等速測(cè)試研究*

張其亮①丁利瓊①滕學(xué)仁①劉玉新①

目的：研究膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷后患者膝關(guān)節(jié)周圍肌肉力量的減退情況及其與受傷時(shí)間的關(guān)系，為前交叉韌帶損傷重建手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇提供依據(jù)。方法：選擇2010年1月-2013年10月之間單側(cè)膝關(guān)節(jié)單純前交叉韌帶損傷患者194例為研究對(duì)象，應(yīng)用等速測(cè)試儀進(jìn)行膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩（PT）、相對(duì)峰力矩（PT/BW）、屈伸肌峰力矩比（H/Q）及總功（TW）測(cè)試，分析并比較肌力變化與受傷時(shí)間的關(guān)系。結(jié)果：患肢與健肢比較，傷后膝關(guān)節(jié)屈伸肌的PT、PT/BW、TW值均明顯減低，H/Q值顯著升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。受傷時(shí)間與肌力減退明顯相關(guān)，隨受傷時(shí)間延長(zhǎng)，屈伸肌PT值逐漸下降（r=-0.813；r=-0.852），4組屈伸肌的PT值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中1月之內(nèi)組患者屈伸肌的PT值最高。結(jié)論：膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷后，患肢肌力隨時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)逐漸下降，前交叉韌帶損傷后重建應(yīng)盡可能地選擇在術(shù)后1月內(nèi)及術(shù)后3～6個(gè)月內(nèi)肌肉力量相對(duì)較好的時(shí)間段進(jìn)行。

前交叉韌帶損傷； 等速測(cè)試； 肌力

First-author's address：Qingdao Municipal Hospital，Qingdao 266071，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2015.27.003

前交叉韌帶（Anterior cruciate ligament，ACL）重建的最終目的是為了恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性及運(yùn)動(dòng)功能，其中膝關(guān)節(jié)周圍肌肉力量的恢復(fù)至關(guān)重要。前交叉韌帶損傷后，由于疼痛、制動(dòng)、缺乏早期活動(dòng)等原因，不可避免地造成膝關(guān)節(jié)周圍肌肉力量的減退，有些患者甚至行韌帶重建后也存在肌力恢復(fù)不良或者不能完全恢復(fù)的情況，這嚴(yán)重影響了患者的治療效果及運(yùn)動(dòng)能力恢復(fù)［1］。因此，有必要了解患者受傷后肌肉力量的變化情況，以便更好地選擇手術(shù)時(shí)機(jī)、制定術(shù)后康復(fù)計(jì)劃，最大可能地避免術(shù)后肌力的喪失。為此，本研究利用等速肌力測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)ACL損傷患者術(shù)前進(jìn)行肌力測(cè)試，并分析患者肌力變化與受傷時(shí)間的關(guān)系，為患者手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇提供依據(jù)。

1　資料與方法

1.1一般資料收集2010年1月-2013年10月到青島市市立醫(yī)院骨科就診的單膝前交叉韌帶損傷患者194例，男121例，女73例；年齡21～50歲，平均（33.6±8.35）歲；體重44～86 kg，平均（61.7±10.14）kg。所有患者均最終經(jīng)關(guān)節(jié)鏡檢查證實(shí)有明確的ACL斷裂。其中運(yùn)動(dòng)性損傷129例，車禍傷47例，其他傷18例，全部為單側(cè)損傷。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他韌帶損傷；合并關(guān)節(jié)軟骨損傷患者：年齡大于55歲患者；合并下肢骨折的患者；不能完成康復(fù)計(jì)劃及等速測(cè)試患者。參照Yoon等［1］的標(biāo)準(zhǔn)，按照患者受傷到手術(shù)時(shí)間分為4組，急性期40例（1個(gè)月內(nèi)組）、亞急性期55例（1～3個(gè)月組）、慢性期50例（3～6個(gè)月組），陳舊期49例（6個(gè)月以上組）。4組患者的性別組成、年齡、體重等一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2方法 等速儀器的準(zhǔn)備：（1）按照等速系統(tǒng)的使用說(shuō)明，適當(dāng)調(diào)整等速設(shè)備座椅，以利于患者處于舒適、放松的狀態(tài)，避免因座椅高度、傾斜角度等造成患者肌力測(cè)試不準(zhǔn)確。一般調(diào)整座椅高度為“1級(jí)”，椅背后仰角度為70°。（2）患者在座椅上的姿勢(shì)和位置：雙側(cè)腘窩在下肢自然下垂時(shí)位于座椅前緣，前后位置以屈伸活動(dòng)時(shí)腘窩及下肢不受阻礙為佳，雙手放于兩邊的把手，等速測(cè)試時(shí)可握緊。測(cè)力計(jì)與被測(cè)量肢體的位置：測(cè)力計(jì)位于被側(cè)量肢體的外側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)臂角度設(shè)定為大約30°～40°。（3）激光定位：先將患肢放于測(cè)力計(jì)上，暫不固定，囑患者緩慢行膝關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng)，微微調(diào)整肢體前后、左右方向，以使激光正好位于關(guān)節(jié)活動(dòng)軸的軸心，準(zhǔn)確定位完成后牢固固定測(cè)力計(jì)。選擇合適的約束帶分別固定患者的踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)上方，注意不能妨礙膝關(guān)節(jié)屈伸，固定需牢靠，以防測(cè)試中膝關(guān)節(jié)有前后或者側(cè)方移動(dòng)，影響測(cè)力計(jì)測(cè)試。所有入選對(duì)象肌力測(cè)試前均在等速測(cè)試儀行平衡校準(zhǔn)和適應(yīng)運(yùn)動(dòng)。利用等速測(cè)試系統(tǒng)分別對(duì)患者的患側(cè)和健側(cè)肢體進(jìn)行等速測(cè)試，測(cè)試時(shí)角速度選用60°/s，180°/s，均采用等速向心模式對(duì)每側(cè)膝關(guān)節(jié)的伸肌、屈肌進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試指標(biāo)包括峰力矩（PT值）、相對(duì)峰力矩（PT/BW）、屈肌和伸肌峰力矩比值（H/Q值）、總功率（TW）等。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料采用（x-±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)、Spearman相關(guān)分析及單因素方差分析對(duì)所有患者的兩側(cè)下肢肌力等速測(cè)試值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1兩側(cè)膝關(guān)節(jié)周圍屈伸肌力的比較 兩側(cè)的60°/s、180°/s屈伸肌的PT、PT/BW、TW值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），患側(cè)的屈伸肌PT、PT/BW、TW值顯著小于患健，提示前交叉韌帶損傷后患側(cè)肢體的屈伸肌力均有明顯減退?；紓?cè)H/Q比值明顯高于健側(cè)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），提示患肢伸肌肌力的下降要比屈肌嚴(yán)重，見表1。

表1　患者兩側(cè)膝關(guān)節(jié)的等速測(cè)試結(jié)果比較（±s）

表1　患者兩側(cè)膝關(guān)節(jié)的等速測(cè)試結(jié)果比較（±s）

*與健側(cè)比較，P＜0.01

PT/BW N·m類型 PT N·m TW N·m H/Q % 60°/s180°/s60°/s180°/s60°/s180°/s60°/s180°/s患側(cè)肢體伸肌102.19±24.51*74.96±22.35*1.46±0.24*1.08±0.20*123.50±25.03*94.82±23.08*62.06±7.01*72.55±11.20*（n=194）屈肌 67.67±20.44*54.38±21.67*0.99±0.15*0.78±0.16*87.04±17.86*63.00±24.56*健側(cè)肢體伸肌187.45±33.65 126.86±27.242.75±0.381.90±0.28232.46±40.03 166.82±36.5752.50±5.4266.21±9.35 （n=194）屈肌 98.47±25.35 78.73±21.311.44±0.241.17±0.21126.37±30.04 104.35±24.56

2.2患側(cè)肢體伸屈肌肌力與受傷時(shí)間之間的關(guān)系 采用單因素方差分析對(duì)不同時(shí)間組患者屈伸肌的PT值進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，各組之間屈伸肌的PT值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中1月內(nèi)組患者的肌力最好，3～6個(gè)月組患者肌力其次，1～3個(gè)月組患者肌力再次，6個(gè)月以上組最差。采用Spearman相關(guān)分析對(duì)所有患者的受傷時(shí)間與伸屈肌的PT值進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，患者屈伸肌的PT值與受傷時(shí)間有明顯負(fù)相關(guān)性（r=-0.813；r=-0.852），提示隨著受傷時(shí)間延長(zhǎng)，患者的伸直及屈曲肌力逐漸降低，且受傷時(shí)間越長(zhǎng)，肌力減退越多，見表2。

表2　患側(cè)肌力情況與受傷時(shí)間之間的關(guān)系（±s） 　N·m

表2　患側(cè)肌力情況與受傷時(shí)間之間的關(guān)系（±s） 　N·m

*與其他三組比較，P＜0.01

屈肌PT組別伸肌PT 60°/s180°/s60°/s180°/s 1月內(nèi)組（n=40）156.02±35.31*112.09±27.24*90.66±27.24*76.11±23.69*1～3月個(gè)組（n=55） 85.81±27.43 66.35±19.8161.17±18.9348.42±16.20 3～6個(gè)月組（n=50）106.88±24.21 76.67±24.3071.82±20.4856.87±18.28 6個(gè)月組（n=49） 71.82±22.10 52.56±17.3251.95±16.5440.75±12.85

3　討論

近年來(lái)，ACL重建后肌力康復(fù)越來(lái)越受到重視，盡管隨著手術(shù)技術(shù)的提高、固定方式的進(jìn)步、積極康復(fù)程序的出現(xiàn)以及康復(fù)的社區(qū)化，患者術(shù)后肌力的恢復(fù)有了很大的改善，但仍有很多ACL損傷的患者在重建術(shù)后殘余了永久的肌力減退［2-4］。Palmieri-Smith等［5］的研究指出，無(wú)論是應(yīng)用自體半腱股薄肌腱、自體骨-髕腱-骨移植物還是異體移植物，前交叉韌帶損傷重建術(shù)后都會(huì)存在股四頭肌肌力的永久性缺失，有些病例的股四頭肌肌力永久性減退甚至超過(guò)20%。這種肌力減退不僅會(huì)影響患者的關(guān)節(jié)穩(wěn)定性及運(yùn)動(dòng)能力的康復(fù)，而且會(huì)破壞關(guān)節(jié)內(nèi)環(huán)境，造成年輕患者骨關(guān)節(jié)炎的提前發(fā)生［6-7］。這嚴(yán)重影響了ACL重建術(shù)后的遠(yuǎn)期療效。為了更好地提高患者術(shù)后肌力的恢復(fù)，很多學(xué)者開始關(guān)注術(shù)前患者肌力的變化情況。Jong等［8］針對(duì)191例前交叉韌帶損傷患者進(jìn)行等速肌力測(cè)試的研究證實(shí)：ACL損傷后，股四頭肌及腘繩肌肌力在60°/s和180°/s測(cè)試時(shí)均有明顯減退。吳毅等［9］對(duì)膝關(guān)節(jié)ACL損傷后的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行等速測(cè)試的研究發(fā)現(xiàn)，患肢肌力會(huì)有明顯減退，屈肌、伸肌肌力下降的程度不完全平行，伸肌肌力的下降要快的多，因此，患肢的H/Q比值會(huì)有一定增高。周謀望等［10］用等張肌力測(cè)試的方法，對(duì)ACL斷裂后的患者進(jìn)行健側(cè)和患側(cè)的肌力測(cè)試，結(jié)果顯示，患肢肌肉的力量、最大功率、收縮速度等指標(biāo)較對(duì)側(cè)肢體均有明顯降低。本研究的結(jié)果亦顯示，前交叉韌帶損傷后，伸肌及屈肌的PT、PT/W、TW值顯著低于健側(cè)肢體，證實(shí)損傷后膝關(guān)節(jié)的主要伸屈肌力均有顯著減退。進(jìn)一步的分析證實(shí)，患者伸屈肌的PT值與受傷時(shí)間有明顯相關(guān)性，患肢肌力變化的總體趨勢(shì)是，隨著受傷時(shí)間的延長(zhǎng)，肌力逐漸下降。

本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同受傷時(shí)間段內(nèi)患肢肌力減退的情況是有差異的。損傷后早期1月以內(nèi)，肌力情況減低較少，分析其肌力減退的原因可能與膝關(guān)節(jié)腫脹、急性疼痛、活動(dòng)減少等有關(guān)。傷后1～3個(gè)月內(nèi)，患者肌肉力量明顯減退，且減退程度是各個(gè)時(shí)間段之中最嚴(yán)重者，這可能與患者制動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)、活動(dòng)能力進(jìn)一步減少、本體感覺減退有關(guān)。傷后3～6個(gè)月內(nèi)，患肢肌力有部分恢復(fù)，但是增加的程度和速度有限，分析其變化的原因，可能是由于患肢急性損傷癥狀已基本消除，下肢活動(dòng)量也逐漸增加，甚至有部分患者已無(wú)嚴(yán)重不適，可以完成日?；顒?dòng)，下肢肌力與隨著活動(dòng)量的加大、肌肉有效收縮的增加有關(guān)。傷后6個(gè)月以上，患肢肌力再次出現(xiàn)一種緩慢但小幅度的下降，其原因是患者雖然已經(jīng)逐漸適應(yīng)了損傷后的生活，但由于前交叉韌帶損傷帶來(lái)的繼發(fā)損傷開始出現(xiàn)，因此造成相應(yīng)的慢性疼痛癥狀及活動(dòng)能力受限，因此患者會(huì)有意識(shí)地保護(hù)下肢，以減少肌肉收縮和活動(dòng)量，考慮這是患肢肌力再次下降的主要原因［11］。

術(shù)前肌力減退不僅會(huì)加重關(guān)節(jié)不穩(wěn)定造成的功能障礙，加快關(guān)節(jié)退變的發(fā)生，還會(huì)影響重建術(shù)后肌力的恢復(fù)［12-13］。Logerstedt等［14］對(duì)55例前交叉韌帶損傷患者的術(shù)前肌力及術(shù)后6個(gè)月IKDC2000評(píng)分進(jìn)行分層線性回歸模型分析證實(shí)，ACL損傷后術(shù)前肌力的下降程度是影響術(shù)后康復(fù)的重要因素，并認(rèn)為良好的術(shù)前肌力有助于提高術(shù)后康復(fù)效果。Eitzen等［15］研究則證實(shí)，術(shù)前短期的康復(fù)鍛煉能有效地提高股四頭肌的肌力情況，進(jìn)而顯著提高重建術(shù)后肌力及關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)。

綜上所述，本研究認(rèn)為，從保證肌力恢復(fù)及提高術(shù)后療效的角度看，ACL損傷后重建應(yīng)盡可能的選擇在在術(shù)后1月內(nèi)及術(shù)后3～6個(gè)月內(nèi)肌肉力量相對(duì)較好的時(shí)間段進(jìn)行，盡量避免在肌力較弱的1～3個(gè)月及6個(gè)月以后進(jìn)行；而對(duì)于一些因?yàn)槲茨芗皶r(shí)就診或者明確診斷而錯(cuò)過(guò)了最佳肌力時(shí)期的患者，建議患者在術(shù)前進(jìn)行肌力測(cè)試，并進(jìn)行積極的有效的肌力康復(fù)，將肌力恢復(fù)到一定程度再行手術(shù)治療為宜。

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A Isokinetic Testing Study on the Changement of Muscle Strength in the Patients with Anterior Cruciate Ligament Injury

/ZHANG Qi-liang，DING Li-qiong，TENG Xue-ren，etal.//Medical Innovation of China，2015，12（27）：009-012

Objective： To investigate the relationship between muscle strength and injure time in the patients with anterior cruciate ligament rupture.To provide the basis for the choice of anterior cruciate ligament injury reconstruction operation time.Method：194 cases with unilateral ACL rupture were selected from January 2010 to Octomber 2013 as research objections.The PT value，PT/BW value，H/Q value and TW value of patients were obtained by isokinetic testing. The relationship between the injury time and these values was analyzed.Result：Compared with the healthy side， the PT value，PT/BW value and TW value of the injured side decreased significantly，the H/Q increased，the differences were statistically significant（P＜0.01）.Injury time was associated with decreased muscle strength obviously， with the extension of injury time， flexor PT values gradually decline （r=0.813；r=0.852）， compared four groups of flexor PT value，the differences were statistical significance （P＜0.05），within one month of flexor PT value was the highest.Conclusion： In patients with anterior cruciate ligament injury， muscle strength of injured limb would gradually declined according to the injure time. The surgery treatment of patients with anterior cruciate ligament injury should be taken within 1 month or in 3 months to 6 months when the muscle strength of the injured limb is better.

Anterior cruciate ligament injury； Isokinetic testing； Muscle sthength

青島市醫(yī)療衛(wèi)生優(yōu)秀人才培養(yǎng)項(xiàng)目資助（V市YQ2014Y310）

①山東省青島市市立醫(yī)院 山東 青島 266071

劉玉新

（2015-04-30） （本文編輯：周亞杰）