馮 超，呂 波

(1.成都體育學(xué)院，四川 成都610072；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院.四川省人民醫(yī)院骨科，四川 成都 610072)

本體感覺是指肌、腱、關(guān)節(jié)等運(yùn)動(dòng)器官本身在不同狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)或靜止)時(shí)產(chǎn)生的感覺(例如，人在閉眼時(shí)能感知身體各部的位置)，即人體感受空間位置的一種能力，是日?；顒?dòng)最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的一種能力。研究表明，本體感覺隨著膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(OA)的嚴(yán)重程度增加而降低，從而導(dǎo)致跌倒風(fēng)險(xiǎn)的增加[1～4]。隨著人口的老齡化，OA患病率逐漸增加，對(duì)全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(TKA)的需求也在增長(zhǎng)，而本體感覺作為一個(gè)重要的生理功能，也應(yīng)該作為評(píng)價(jià)TKA后效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本文回顧相關(guān)文獻(xiàn)探討后叉韌帶保留與否行TKA后對(duì)本體感覺影響的相關(guān)因素。

1 后交叉韌帶與本體感覺基礎(chǔ)研究

膝關(guān)節(jié)本體感覺包括膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)覺、位置覺以及神經(jīng)反射和肌張力的調(diào)節(jié)能力，是維持膝關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的重要因素。它由位于膝關(guān)節(jié)周圍肌肉、肌腱、關(guān)囊、韌帶、半月板和皮膚的感受器發(fā)生的傳入信號(hào)與視覺，前庭感受器的傳入信號(hào)整合而成，并通過不同中樞控制反射回應(yīng)和肌張力凋節(jié)回路傳出活動(dòng)。它通過神經(jīng)環(huán)路反饋到神經(jīng)中樞，并成為肌肉控制的重要參數(shù)。關(guān)節(jié)及其周圍器官感受器是關(guān)節(jié)本體感覺的主要來源，膝關(guān)節(jié)本體感覺傳入和神經(jīng)肌肉控制傳出能力減退將導(dǎo)致關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)失去控制以及步態(tài)異常。

后交叉韌帶是人體重要的本體感受器官。Kennedy等[5]在1982年發(fā)現(xiàn)前、后交叉韌帶中存在神經(jīng)纖維和機(jī)械感受器，機(jī)械感受器數(shù)量與膝關(guān)節(jié)本體感覺有一定相關(guān)性，說明這些結(jié)構(gòu)可能與本體感覺有關(guān)。在隨后的研究中，F(xiàn)ranchi等[6]和Del Valle等[7]發(fā)現(xiàn)在接受膝關(guān)節(jié)假體置換術(shù)的骨關(guān)節(jié)炎患者的PCL中識(shí)別出了Ruffini小體和Pacini小體、高爾基體末端和神經(jīng)纖維末端。Ruffini小體能夠發(fā)出靜止關(guān)節(jié)位置的信號(hào)，而Pacini小體則在運(yùn)動(dòng)感應(yīng)[8]中發(fā)揮作用。Haluk等[9]發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)OA患者PCLs中Ruffini小體的數(shù)量較低，但是Pacini小體在數(shù)量上沒有區(qū)別。這個(gè)發(fā)現(xiàn)可能解釋運(yùn)動(dòng)覺與位置覺之間缺乏相關(guān)性。在缺乏后交叉韌帶的膝關(guān)節(jié)中，丟失的是位置感而不是運(yùn)動(dòng)覺[10]。PCL的傳入脈沖在步行周期的跟部撞擊階段發(fā)出，抑制股四頭肌激活的。PCL在靜息位置不觸發(fā)傳入脈沖。激活Pacini小體對(duì)啟動(dòng)OA患者和健康膝關(guān)節(jié)患者的行走都很重要；然而，Ruffin小體激活的損失可能會(huì)導(dǎo)致幅度和速度信息的損失，這與日常步行和增加OA患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)都相關(guān)。高爾基體末端主要在運(yùn)動(dòng)范圍的極端充當(dāng)安全開關(guān)。Golgi-Mazzoni小體數(shù)量減少可能導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，如韌帶、軟骨和骨的壓力增加，這是由于運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，如肌肉的機(jī)械感受器產(chǎn)生的脈沖不能再正常發(fā)揮功能。

2 膝關(guān)節(jié)炎與本體感覺

研究認(rèn)為，KOA患者存在著本體感覺功能的降低：①KOA可導(dǎo)致關(guān)節(jié)本體感覺功能的減退，膝關(guān)節(jié)的慢適應(yīng)力學(xué)感受器主要傳遞關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺，老年性骨關(guān)節(jié)病一方面破壞力學(xué)感受器及神經(jīng)分布，另一方面破壞力學(xué)感受器感受特殊刺激的適宜條件，進(jìn)而影響膝關(guān)節(jié)的適應(yīng)性反應(yīng)。②膝關(guān)節(jié)本體感覺功能減退也可導(dǎo)致膝骨性關(guān)節(jié)炎[11]，隨著年齡的增長(zhǎng)，神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉和感覺的控制能力下降，出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，不穩(wěn)定的關(guān)節(jié)很容易發(fā)展為KOA。膝關(guān)節(jié)神經(jīng)性的關(guān)節(jié)病就是一典型病例，主要是因神經(jīng)傳導(dǎo)功能失調(diào)而導(dǎo)致的關(guān)節(jié)炎，由于關(guān)節(jié)失去感覺神經(jīng)的支配，尤其是痛覺和位置覺的喪失，使正常關(guān)節(jié)的保護(hù)性反射喪失，加上局部軟骨和骨的代謝紊亂，關(guān)節(jié)囊韌帶松弛，關(guān)節(jié)軟骨受到損傷。因?yàn)橥从X和本體感覺喪失，所以軟骨受損傷后，患者不能覺察而繼續(xù)活動(dòng)；已破壞的軟骨在未修復(fù)的基礎(chǔ)上繼續(xù)損傷，最后發(fā)生軟骨退行性改變，甚至軟骨剝離、脫落。前后交叉韌帶是膝關(guān)節(jié)本體感受器附著的重要部位，其在膝關(guān)節(jié)的本體感覺中起重要作用[12]，其損傷后本體感覺功能減退，繼發(fā)軟骨損傷發(fā)生率明顯升高[11]。因此，關(guān)節(jié)本體感覺功能的減退又是促使KOA發(fā)生、發(fā)展的一個(gè)重要因素。

3 TKA與本體感覺

TKA是治療中老年人膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等病變晚期的有效方法。對(duì)于OA患者，隨著年齡的增長(zhǎng)，下肢肌力、本體感覺和姿勢(shì)穩(wěn)定性逐漸變差，這也使得老年人容易跌倒，影響日常生活。因此研究TKA后的本體感覺，確定在關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍中本體感覺誤差的位置，并且了解本體感覺與全膝關(guān)節(jié)置換的關(guān)系非常重要。TKA手術(shù)的主要目的是減輕疼痛、恢復(fù)膝關(guān)節(jié)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)功能，因而對(duì)人工膝關(guān)節(jié)假體有很高的要求?，F(xiàn)在使用的膝假體中多數(shù)模仿了股骨髁的多半徑(類圓)形狀，差別主要是脛骨平臺(tái)不同的限制程度和是否保留后交叉韌帶。保留后交叉韌帶的假體要求保留后交叉韌帶作為屈膝時(shí)向后運(yùn)動(dòng)即“凸輪機(jī)制(roll-back)”的條件。通過改變假體的形狀而提高前后方向限制性是則是替代 PCL 型假體的設(shè)計(jì)理念。替代PCL設(shè)計(jì)的假體具有曲度更高的關(guān)節(jié)面，故亦名后穩(wěn)定型假體。TKA術(shù)選擇不同假體的優(yōu)缺點(diǎn)，已經(jīng)廣泛討論，而且評(píng)價(jià)指標(biāo)也是很多。本體感覺作為一個(gè)重要的臨床指標(biāo)研究也很多，但目前較為普遍的認(rèn)識(shí)是：TKA術(shù)中無論P(yáng)CL保留與否，患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)本體感覺均較術(shù)前提高，保留或不保留 PCL 膝關(guān)節(jié)本體感覺無明顯差異[13]。

4 本體感覺評(píng)定方法

目前本體感覺的有效評(píng)價(jià)方法主要有被動(dòng)角度再生試驗(yàn)、被動(dòng)主動(dòng)及主動(dòng)主動(dòng)關(guān)節(jié)位置覺測(cè)試[13]、被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值、體感誘發(fā)電位測(cè)量法等。Barrett等[14]提出的被動(dòng)角度再生試驗(yàn)因簡(jiǎn)便易行、實(shí)用性強(qiáng)而在臨床上廣泛應(yīng)用。

4.1 角度再生試驗(yàn)角度再生試驗(yàn)又叫角度重建試驗(yàn)，分為主動(dòng)角度重建和被動(dòng)角度重建。測(cè)試時(shí)要分別進(jìn)行健側(cè)和患側(cè)的測(cè)試。此試驗(yàn)?zāi)壳皼]有統(tǒng)一的檢測(cè)設(shè)備，目前的研究大多是自制的本體感覺儀器，也可以采用等速測(cè)試儀或持續(xù)關(guān)節(jié)被動(dòng)活動(dòng)儀器(CPM)進(jìn)行測(cè)試。在告知患者的方法目的后，屏蔽患者的聽視覺，消除視、聽覺刺激因素。然后測(cè)試側(cè)膝關(guān)節(jié)由等速測(cè)試儀待定做屈膝運(yùn)動(dòng)。先將膝關(guān)節(jié)被動(dòng)置于某一測(cè)試角度，然后暫停5 s(有文獻(xiàn)顯示暫停10 s)，使受試者感覺該角度位置。然后從伸直位開始以1.5°/s(有文獻(xiàn)顯示以2°/s)的速度作被動(dòng)屈曲運(yùn)動(dòng)，當(dāng)被測(cè)者感知到達(dá)但之前測(cè)試角度時(shí)記錄角度數(shù)，計(jì)算兩次角度的差值。為有利于測(cè)試角度的選擇、了解整體膝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍中本體感覺情況[15]，可分別選取膝關(guān)節(jié)30°、60°、90° 3個(gè)位置進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)角度測(cè)試3次，兩次測(cè)試之間間隔5 s，計(jì)算測(cè)試角度與實(shí)際重現(xiàn)角度間的差值，取平均值(有文獻(xiàn)顯示的是在伸膝段0～20°，40°～60°，80°～100°三段中隨機(jī)取兩個(gè)角度，也就是說取6次差值的平均值[16～18])。此平均值即絕對(duì)誤差角度，絕對(duì)誤差角度值越小，表示本體感覺功能越好。一側(cè)下肢測(cè)試完成，患者體息5 min后再進(jìn)行另一側(cè)下肢測(cè)試，避免持續(xù)測(cè)試的學(xué)習(xí)誤差。

吳彥生等[13]采用了被動(dòng)角度再生試驗(yàn)對(duì)受試者在非負(fù)重情形下進(jìn)行本體感覺評(píng)估。非負(fù)重時(shí)，受試者所獲得的本體感覺刺激更單純化，主要來自關(guān)節(jié)囊和韌帶；而負(fù)重情形下，機(jī)體所獲得的本體感覺刺激更容易受膝關(guān)節(jié)周圍肌肉及肌鍵組織本體感覺等混雜因素的影響。

4.2 被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值測(cè)試又叫被動(dòng)活動(dòng)運(yùn)動(dòng)閾值測(cè)定，它和被動(dòng)角度再生試驗(yàn)的操作過程和方式是比較相似的。測(cè)試前告知患者檢查目的、方法，囑患者感覺下肢出現(xiàn)活動(dòng)時(shí)告知檢查者。測(cè)試前患者保持安靜，將患者雙下肢同時(shí)置于測(cè)試儀上，屏蔽患者的視覺及聽覺，指定一個(gè)開始角度，以0.5°/s的速度使膝關(guān)節(jié)伸直或屈曲并開始計(jì)時(shí)，當(dāng)患者一旦感到膝關(guān)節(jié)角度變化時(shí)，停止計(jì)時(shí)。重復(fù)測(cè)試3次，計(jì)算平均時(shí)間，以平均時(shí)間乘以0.5°/s所得數(shù)值為測(cè)試結(jié)果。

有研究指出通過因子分析、變異系數(shù)及相關(guān)系數(shù)分析BIODEX等速系統(tǒng)上用復(fù)位測(cè)試法(采用雙膝關(guān)節(jié)被動(dòng)角度重現(xiàn)法) 主動(dòng)關(guān)節(jié)位置覺30°、被動(dòng)關(guān)節(jié)位置覺60°、運(yùn)動(dòng)覺60°是具有特異性的本體感覺測(cè)評(píng)指標(biāo)[15]。所以如果選擇主動(dòng)、被動(dòng)位置覺及運(yùn)動(dòng)覺測(cè)試本體感覺時(shí)，選擇好角度也是測(cè)量的關(guān)鍵。

4.3 體感誘發(fā)電位測(cè)量法體感誘發(fā)電位法是通過對(duì)膝關(guān)節(jié)局部施加機(jī)械或者電刺激，測(cè)定大腦皮質(zhì)和肌電圖的電位變化。其測(cè)量結(jié)果是測(cè)試膝關(guān)節(jié)本體感覺反射回路，反映其傳出活力、肌張力的調(diào)節(jié)能力以及肌肉反射性收縮能力，常在不隨意干擾條件下肌肉收縮的潛伏期來測(cè)定。這對(duì)于TKA術(shù)后研究的意義相關(guān)性很小，故不在此贅訴。

4.4 其他臨床上還有一些其他測(cè)量方法，如步態(tài)分析法，視覺模型法，單腿站立重心偏移程度測(cè)量和閉眼單腿站立時(shí)間測(cè)量。由于運(yùn)動(dòng)能力與本體感覺也存在一定相關(guān)性，因此還包括一些運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試，比如：?jiǎn)瓮忍h(yuǎn)測(cè)試等。

這些臨床上所采用的測(cè)試均有一定局限，它們需要依賴于人高級(jí)中樞系統(tǒng)對(duì)信息的處理。對(duì)本體感覺的評(píng)價(jià)受人體眾多因素影響，對(duì)交叉韌帶本體感覺評(píng)價(jià)作用有限，需要排除其他因素的干擾，對(duì)于臨床上客觀評(píng)價(jià)交叉韌帶損傷或者重建后本體感覺，以上實(shí)驗(yàn)還欠缺說服力。因此還需要尋找一種更好的評(píng)價(jià)方式和標(biāo)準(zhǔn)。

5 后叉韌帶保留與否術(shù)后對(duì)本體感覺的影響對(duì)比研究現(xiàn)狀

吳彥生等[13]用19例CR患者與19例PS患者進(jìn)行了TKA術(shù)后本體感覺的研究，TKA 術(shù)中無論 PCL 保留與否，患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)本體感覺均較術(shù)前提高，保留或不保留 PCL 膝關(guān)節(jié)本體感覺無明顯差異。而謝海清等[19]通過30例CR膝與30例PS膝進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為后交叉韌帶保留型假體圍手術(shù)期出血量較少，能更好地保留膝關(guān)節(jié)本體感覺，患者滿意度更高。兩個(gè)研究均使用CPM儀器對(duì)本體感覺進(jìn)行了測(cè)試，但是得到了不同的結(jié)論。

國(guó)外Warren等[20]通過25例CR與30例PS比較了術(shù)后本體感覺的被動(dòng)角度再生試驗(yàn)，認(rèn)為保留后交叉韌帶對(duì)于提高TKA術(shù)后有一定作用。Swanik等[21]對(duì)10例CR膝與10例PS膝的角度重建差值和運(yùn)動(dòng)閾值都進(jìn)行了比較，認(rèn)為保留后交叉韌帶對(duì)于本體感覺沒有優(yōu)勢(shì)。

目前國(guó)內(nèi)外研究對(duì)保留后交叉韌帶影響本體感覺的研究結(jié)論認(rèn)存在爭(zhēng)議，且近期關(guān)于這方面的臨床研究較少，研究報(bào)告納入的病例數(shù)也不多，不足以支撐目前的結(jié)論。

綜上所述，TKA術(shù)是膝關(guān)節(jié)炎患者中晚期的有效治療手段，目前已證實(shí)膝關(guān)節(jié)炎晚期患者的本體感覺明顯降低，是OA患者跌倒的高風(fēng)險(xiǎn)因素，而后交叉韌帶在膝關(guān)節(jié)本體感覺中有重要的作用，目前TKA術(shù)假體的選擇很多，但對(duì)于選擇保留與不保留后交叉韌帶行TKA術(shù)后本體感覺的影響國(guó)內(nèi)外一直沒有定論。這和目前沒有比較統(tǒng)一的本體感覺設(shè)備、沒有較公認(rèn)的評(píng)定指標(biāo)以及對(duì)比病例數(shù)的稀少等有很大的關(guān)系。因此還需要更多系統(tǒng)的、高質(zhì)量的、大數(shù)據(jù)的研究來證實(shí)。