胡 濱，劉 寧，袁 鵬，馮 楊

（鄭州市骨科醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科，河南 鄭州 450000）

半月板是人體重要結(jié)構(gòu)組織之一，其主要位于股骨與脛骨之間，為纖維軟骨組織。半月板的主要作用在于增加關(guān)節(jié)接觸面面積、傳遞和分散膝關(guān)節(jié)的應(yīng)力等。半月板損傷多由外傷所致，常常會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)疼痛以及活動(dòng)障礙。半月板的一個(gè)特點(diǎn)在于其沒有機(jī)體的血液供應(yīng)，一旦出現(xiàn)損傷后自愈能力極差，患者一般情況下均需要進(jìn)行手術(shù)治療［1～3］。隨著微創(chuàng)外科的發(fā)展，目前對(duì)于半月板損傷多采用關(guān)節(jié)鏡進(jìn)行手術(shù)治療，能夠顯著改善患者的臨床癥狀，一定程度上恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)功能。但是，患者在手術(shù)后是否能夠完全恢復(fù)到正常情況尚未得到精確驗(yàn)證。既往已有報(bào)道顯示［4，5］，內(nèi)側(cè)半月板損傷患者無論在手術(shù)前或者手術(shù)后，其步態(tài)以及運(yùn)動(dòng)功能均較正常人有明顯降低，膝關(guān)節(jié)仍舊處于較為僵直的狀態(tài)之下。國內(nèi)目前對(duì)于內(nèi)側(cè)半月板損傷運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)在矢狀面以及冠狀面上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)研究仍較少，本次研究旨在探討基于三維步態(tài)特征分析內(nèi)側(cè)半月板損傷患者的關(guān)節(jié)鏡手術(shù)療效，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

損傷組：本院關(guān)節(jié)外科2019年5月—2020年5月關(guān)節(jié)鏡手術(shù)證實(shí)內(nèi)側(cè)半月板損傷的17例患者，其中男性9例，女性8例，左側(cè)10例，右側(cè)7例，年齡24～45歲，平均（29.84±4.22）歲，身高（168.28±14.39）cm，體重（65.29±4.89）kg。所有患者均在關(guān)節(jié)鏡下行內(nèi)側(cè)半月板損傷成形術(shù)，順利完成手術(shù)，無一例術(shù)中死亡病例。所有病例均獲得隨訪，隨訪時(shí)間6～18（11.13±2.14）個(gè)月。于術(shù)前和未次隨訪時(shí)行三維步態(tài)分析。

健康組：招募同期健康體檢正常人17例。兩組患者一般基線資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本次研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)通過，所有研究對(duì)象對(duì)本次研究知情同意并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

本次研究主要基于三維步態(tài)特征分析系統(tǒng)進(jìn)行，采集所有研究對(duì)象膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，設(shè)備選用三維紅外運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)Vicon T40（Oxford Metrics Group，德國）。該系統(tǒng)共計(jì)8個(gè)紅外線攝像頭，采集頻率為100 Hz。研究對(duì)象雙側(cè)髂前上棘、髂后上棘、股骨大轉(zhuǎn)子、膝關(guān)節(jié)股骨內(nèi)外側(cè)髁、內(nèi)踝、外踝、足跟以及第1、2、5跖骨遠(yuǎn)端骨性標(biāo)志為本次運(yùn)動(dòng)捕獲光標(biāo)的位點(diǎn)（圖1），將反射光標(biāo)綁定于研究對(duì)象大腿和小腿中段外側(cè)。首先所有研究對(duì)象在靜息狀態(tài)下收集3次數(shù)據(jù)建立模擬數(shù)據(jù)，同時(shí)保證反射光標(biāo)點(diǎn)不會(huì)丟失。囑研究對(duì)象在即將測(cè)試區(qū)域來回走動(dòng)3次以適應(yīng)環(huán)境及測(cè)試儀器，待適應(yīng)完畢后在相同位置進(jìn)行行走，采集研究對(duì)象的步態(tài)數(shù)據(jù)，每名研究對(duì)象數(shù)據(jù)采集至少6次以上，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。數(shù)據(jù)采集結(jié)束后將其導(dǎo)入到數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。損傷組患者與手術(shù)前以及手術(shù)后3個(gè)月進(jìn)行步態(tài)數(shù)據(jù)采集［5，6］。

圖1 三維步態(tài)分析反射光標(biāo)位點(diǎn)位置 1a:患者行三維步態(tài)捕捉及數(shù)據(jù)采集 1b:經(jīng)軟件自動(dòng)三維重建后的步態(tài)影像

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

比較兩組三維步態(tài)數(shù)據(jù)，包括：步態(tài)時(shí)空參數(shù)（步長(zhǎng)、步速、步頻、擺動(dòng)時(shí)間、支撐時(shí)間）、運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)（冠狀面：內(nèi)收角度、外展角度、內(nèi)收外展關(guān)節(jié)活動(dòng)度（range of motion,ROM）；矢狀面：擺動(dòng)相最大彎曲角度、支撐相最大伸展角度、承重期最大彎曲角度、著地彎曲角度、屈曲伸展ROM）、動(dòng)力學(xué)參數(shù)（屈曲力矩第一峰值、屈曲力矩第二峰值、內(nèi)收力矩第一峰值、內(nèi)收力矩第二峰值）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，以±s表示，采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法。以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 步態(tài)時(shí)空參數(shù)

步態(tài)時(shí)空參數(shù)測(cè)量結(jié)果見表1。損傷組術(shù)前步長(zhǎng)及步速顯著低于健康組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其余參數(shù)損傷比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；損傷組術(shù)后參數(shù)與健康組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 步態(tài)時(shí)空參數(shù)測(cè)量結(jié)果（±s）與比較

表1 步態(tài)時(shí)空參數(shù)測(cè)量結(jié)果（±s）與比較

注：損傷組術(shù)前與健康組相比，*P＜0.05

images/BZ_67_204_892_442_958.pngimages/BZ_67_204_1025_442_1091.pngimages/BZ_67_442_892_927_958.pngimages/BZ_67_442_1025_927_1091.pngimages/BZ_67_927_892_1453_958.pngimages/BZ_67_927_1025_1453_1091.pngimages/BZ_67_1453_892_1937_958.pngimages/BZ_67_1453_1025_1937_1091.pngimages/BZ_67_1937_892_2276_958.pngimages/BZ_67_1937_1025_2276_1091.png步長(zhǎng)（m）0.63±0.05*0.66±0.040.68±0.03＜0.001images/BZ_67_204_1157_442_1224.png步頻（步/min）支撐時(shí)間（s）images/BZ_67_442_1157_927_1224.png113.67±7.01 0.64±0.04images/BZ_67_927_1157_1453_1224.png114.22±6.94 0.65±0.06images/BZ_67_1453_1157_1937_1224.png115.34±6.47 0.66±0.05images/BZ_67_1937_1157_2276_1224.png0.488 0.337

2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)

運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)量結(jié)果見表2。冠狀面上，損傷組術(shù)前內(nèi)收角度和內(nèi)收外展ROM較健康組顯著降低（P＜0.05），外展角度無顯著變化（P＞0.05）；損傷組術(shù)后內(nèi)收角度和內(nèi)收外展ROM較術(shù)前顯著改善，但仍未達(dá)到正常范圍（P＜0.05）。矢狀面上，損傷組術(shù)前擺動(dòng)相最大彎曲角度、支撐相最大伸展角度、承重期最大彎曲角度以及屈曲伸展ROM較健康組顯著降低（P＜0.05），損傷組術(shù)后支撐相最大伸展角度、承重期最大彎曲角度、屈曲伸展ROM較術(shù)前顯著改善（P＜0.05），但擺動(dòng)相最大彎曲角度以及屈曲伸展ROM較健康組仍顯著減?。≒＜0.05）。

表2 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)量結(jié)果（°，±s）與比較

表2 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)量結(jié)果（°，±s）與比較

images/BZ_67_204_1459_464_1525.pngimages/BZ_67_204_1592_464_1658.pngimages/BZ_67_464_1459_842_1525.pngimages/BZ_67_464_1592_842_1658.pngimages/BZ_67_842_1459_1237_1525.pngimages/BZ_67_842_1592_1237_1658.pngimages/BZ_67_1237_1459_1689_1525.pngimages/BZ_67_1237_1592_1689_1658.pngimages/BZ_67_1689_1459_2036_1525.pngimages/BZ_67_1689_1592_2036_1658.pngimages/BZ_67_2036_1459_2276_1525.pngimages/BZ_67_2036_1592_2276_1658.png冠狀面 內(nèi)收角度3.09±1.335.14±1.528.81±1.31＜0.001images/BZ_67_204_1724_464_1791.pngimages/BZ_67_464_1724_2276_1791.pngimages/BZ_67_204_1857_2276_1924.pngimages/BZ_67_204_1990_842_2056.png內(nèi)收外展ROM支撐相最大伸展角度著地彎曲角度 images/BZ_67_842_1990_1237_2056.png7.63±1.53 7.44±2.01 10.37±2.01images/BZ_67_1237_1990_1689_2056.png10.58±1.43 11.37±3.02 10.71±2.11images/BZ_67_1689_1990_2036_2056.png14.78±1.64 9.85±2.14 10.84±2.27images/BZ_67_2036_1990_2276_2056.png＜0.001 0.015 0.415

2.3 動(dòng)力學(xué)參數(shù)

動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量結(jié)果見表3。損傷組屈曲力矩第一、第二峰值較健康組顯著降低（P＜0.05），損傷組術(shù)后屈曲力矩有所升高，差異不明顯（P＞0.05），但與健康組比較仍顯著減?。≒＜0.05）；損傷組內(nèi)收力矩第一、第二峰值較健康組顯著降低（P＜0.05），損傷組術(shù)后內(nèi)收力矩第二峰值較術(shù)前顯著提高（P＜0.05）。

表3 動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量結(jié)果（N·m/kg，±s）與比較

表3 動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量結(jié)果（N·m/kg，±s）與比較

注：損傷組術(shù)前與健康組比較，aP＜0.05；損傷組術(shù)后與健康組比較，bP＜0.05；損傷組術(shù)后與術(shù)前比較，cP＜0.05

images/BZ_67_204_2199_654_2265.pngimages/BZ_67_204_2331_654_2398.pngimages/BZ_67_654_2199_1035_2265.pngimages/BZ_67_654_2331_1035_2398.pngimages/BZ_67_1035_2199_1544_2265.pngimages/BZ_67_1035_2331_1544_2398.pngimages/BZ_67_1544_2199_1963_2265.pngimages/BZ_67_1544_2331_1963_2398.pngimages/BZ_67_1963_2199_2276_2265.pngimages/BZ_67_1963_2331_2276_2398.png屈曲力矩第一峰值0.66±0.09a0.74±0.11b0.91±0.12＜0.001images/BZ_67_204_2464_654_2530.png內(nèi)收力矩第一峰值images/BZ_67_654_2464_1035_2530.png0.53±0.08a images/BZ_67_1035_2464_1544_2530.png0.57±0.06b images/BZ_67_1544_2464_1963_2530.png0.73±0.07images/BZ_67_1963_2464_2276_2530.png＜0.001

3 討論

三維步態(tài)特征分析是臨床中用于評(píng)估下肢功能的一種方法，可以對(duì)手術(shù)療效進(jìn)行全方位的評(píng)估［7］。本次研究運(yùn)用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)對(duì)內(nèi)側(cè)半月板損傷患者膝關(guān)節(jié)功能運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量與評(píng)估，能夠較為系統(tǒng)及客觀評(píng)估膝關(guān)節(jié)功能狀態(tài)，本次研究顯示：損傷組患者術(shù)前步長(zhǎng)及步速與健康組比較差異顯著，提示患者半月板在受到損傷后膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能會(huì)受到嚴(yán)重影響。本次研究在運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)方面顯示：損傷組患者膝關(guān)節(jié)內(nèi)收角度和內(nèi)收外展ROM較健康組顯著降低；損傷組患者術(shù)后內(nèi)收角度和內(nèi)收外展較術(shù)前有顯著改善，但仍未達(dá)到正常范圍。損傷組患者術(shù)前擺動(dòng)相最大彎曲角度、支撐相最大伸展角度、承重期最大彎曲角度以及屈曲伸展ROM較健康組顯著降低，損傷組患者術(shù)后支撐相最大伸展角度、承重期最大彎曲角度、屈曲伸展ROM較術(shù)前顯著改善，但和健康組相比，擺動(dòng)相最大彎曲角度以及屈曲伸展ROM仍顯著減小，提示患者膝關(guān)節(jié)在半月板受損后處于僵直狀態(tài)，該狀態(tài)還存在于膝關(guān)節(jié)炎以及韌帶損傷患者中，當(dāng)減小膝關(guān)節(jié)的屈曲伸展ROM則可以有效降低患者膝關(guān)節(jié)的疼痛［8～10］。既往研究發(fā)現(xiàn)［3，11］，在膝關(guān)節(jié)支撐相時(shí)給予膝關(guān)節(jié)較小的彎曲角度和伸直運(yùn)動(dòng)可以有效的緩解膝關(guān)節(jié)所受應(yīng)力負(fù)荷，減輕膝關(guān)節(jié)疼痛程度。但是本次研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)側(cè)半月板損傷患者外展角度與正常人無顯著差異，提示患者在做內(nèi)收運(yùn)動(dòng)時(shí)并不會(huì)增加外側(cè)的應(yīng)力，對(duì)疼痛無顯著緩解作用。此外，本次研究在患者進(jìn)行手術(shù)后再次行步態(tài)測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然手術(shù)去除了損傷的半月板，疼痛有所緩解，但是患者膝關(guān)節(jié)仍有參數(shù)不能夠恢復(fù)至正常人群水平。

膝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)與膝關(guān)節(jié)受力存在一定關(guān)系［8，12］，本次研究也發(fā)現(xiàn)，損傷組患者屈曲力矩第一、第二峰值較健康組顯著降低，既往研究顯示，膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)力矩與間室所受壓力存在密切關(guān)系［13，14］，提示當(dāng)膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)過高內(nèi)收力矩時(shí)，會(huì)變相增加內(nèi)側(cè)間室內(nèi)壓力，對(duì)內(nèi)側(cè)半月板造成壓力性損傷，致使半月板向外側(cè)移動(dòng)。在行手術(shù)治療后，雖臨床癥狀較術(shù)前有一定改善，動(dòng)力學(xué)參數(shù)也較術(shù)前有所提高，但與正常人相比仍處于較低水平，提示半月板損傷患者在進(jìn)行手術(shù)治療后，短時(shí)間內(nèi)患側(cè)膝關(guān)節(jié)仍處于一個(gè)自我保護(hù)狀態(tài)，不能夠完全恢復(fù)至正常水平，主要原因還在于低水平力矩改變減少膝關(guān)節(jié)表面所受到應(yīng)力分布，達(dá)到減輕患者疼痛的目的。

綜上所述，內(nèi)側(cè)半月板損傷患者在進(jìn)行手術(shù)后，雖臨床癥狀得到顯著緩解，同時(shí)三維步態(tài)參數(shù)較術(shù)前有一定恢復(fù)，但仍未能完全達(dá)到正常水平范圍內(nèi)，故術(shù)后需加強(qiáng)康復(fù)訓(xùn)練。