李 楠, 李 健, 王叢笑, 樊志嬌, 郄淑燕

(1. 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京康復(fù)醫(yī)院 康復(fù)診療中心, 北京, 100144;2. 八通正和中醫(yī)研究院, 河北 石家莊, 056000)

前交叉韌帶(ACL)是膝關(guān)節(jié)的主要韌帶之一，對(duì)于膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的維持具有重要作用。ACL損傷是常見的一種膝關(guān)節(jié)韌帶損傷，常見的受傷機(jī)制包括屈膝外翻傷、過伸傷、外旋傷等，可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)失穩(wěn)，嚴(yán)重影響關(guān)節(jié)功能[1]。ACL結(jié)構(gòu)性損傷可引起本體感受器數(shù)量減少和功能變性，且隨著損傷時(shí)間的延長(zhǎng)而加重，出現(xiàn)傳入神經(jīng)功能障礙，導(dǎo)致本體感覺減弱，進(jìn)而影響膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[2]。目前，關(guān)節(jié)鏡下ACL重建術(shù)是恢復(fù)膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)穩(wěn)定性的主要治療手段，但移植物并不能完全彌補(bǔ)膝關(guān)節(jié)原始韌帶的本體感覺效應(yīng)，而手術(shù)本身也會(huì)對(duì)韌帶本體感受器造成一定破壞，不利于術(shù)后膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和功能的恢復(fù)。研究[3]認(rèn)為，本體感覺減弱會(huì)引起姿勢(shì)反射性不穩(wěn)，影響膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)效果。因此，強(qiáng)化膝關(guān)節(jié)本體感覺的恢復(fù)，提高關(guān)節(jié)穩(wěn)態(tài)，是膝關(guān)節(jié)損傷術(shù)后康復(fù)研究的熱點(diǎn)。既往研究[4]表明，平衡功能訓(xùn)練有助于改善ACL重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)本體感覺的恢復(fù)。虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)作為一種新興康復(fù)技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于腦卒中后功能恢復(fù)[5], 但關(guān)于其用于膝關(guān)節(jié)損傷康復(fù)的研究尚較少見。本研究探討VR平衡訓(xùn)練聯(lián)合常規(guī)康復(fù)對(duì)ACL重建術(shù)患者術(shù)后功能恢復(fù)的影響，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月—2021年11月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京康復(fù)醫(yī)院收治的ACL重建術(shù)后患者100例作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 單側(cè)ACL損傷者; ② 行自體腘繩肌肌腱移植重建，且術(shù)后磁共振成像(MRI)檢查顯示韌帶組織結(jié)構(gòu)良好者; ③ 年齡18～55歲者; ④ 無精神心理疾病者; ⑤ 可配合康復(fù)訓(xùn)練者。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 伴其他韌帶或半月板損傷者; ② 伴下肢其他骨關(guān)節(jié)或軟組織損傷者; ③ 代謝性疾病等繼發(fā)ACL損傷者; ④ 有視覺障礙等影響平衡功能的疾病者; ⑤ 妊娠期或哺乳期女性; ⑥ 伴靜脈血栓者; ⑦ 無法適應(yīng)VR訓(xùn)練者; ⑧無法按要求完成訓(xùn)練或相關(guān)測(cè)評(píng)者。采用隨機(jī)數(shù)字表法將100例患者隨機(jī)分為對(duì)照組與觀察組，每組50例。2組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), 均衡可比，見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法

對(duì)照組采用常規(guī)術(shù)后康復(fù)措施: ① 第1～4周，主要改善關(guān)節(jié)活動(dòng)度，包括膝關(guān)節(jié)擠壓、抬腿訓(xùn)練，適當(dāng)進(jìn)行股四頭肌、腓腸肌、脛前肌等肌肉主動(dòng)收縮訓(xùn)練，在限位膝關(guān)節(jié)支具保護(hù)下進(jìn)行站立訓(xùn)練等; ② 第5～8周，主要進(jìn)行肌力強(qiáng)化訓(xùn)練，包括患肢獨(dú)站訓(xùn)練、下肢重心轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、踩踏臺(tái)階訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、步行訓(xùn)練等。

觀察組在對(duì)照組基礎(chǔ)上增加VR動(dòng)態(tài)平衡訓(xùn)練，儀器選用荷蘭MOTEK MEDICAL公司Dynstable虛擬平衡訓(xùn)練儀。VR動(dòng)態(tài)平衡訓(xùn)練主要包括3個(gè)模式: ① 模式一(足部運(yùn)動(dòng))?；甲惴胖糜谄胶獍迳希∽惴胖糜谄胶獍逋庵芷桨迳?。第2周起，治療師指導(dǎo)患者雙足站立于平衡板上，通過足底重心移動(dòng)帶動(dòng)平衡板，并根據(jù)監(jiān)視器上平衡板傾斜變化，按照擬定路線(直線、斜線、圓周軌跡路線)移動(dòng)，包括單足控制、雙足控制。② 模式二(城市賽車)?；颊呙摰粜樱玖⒂跍y(cè)力板中間，雙足保持與肩部相同寬度，手臂置于身體兩側(cè)，保持自然下垂。VR場(chǎng)景設(shè)定為患者在馬路上駕車行駛，要求患者在系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間內(nèi)盡可能行駛較遠(yuǎn)距離。汽車行駛方向通過左右重心位移進(jìn)行控制，汽車速度通過前后位移重心進(jìn)行控制; 患者通過避開對(duì)向來車來訓(xùn)練其重心轉(zhuǎn)移能力和平衡能力。③ 模式三(海上駕船)?；颊呙摰粜?，站立于測(cè)力板中間，手臂置于身體兩側(cè)，保持自然下垂，同時(shí)微屈雙膝。VR場(chǎng)景設(shè)定為患者在浩瀚海面上駕駛小船，要求患者根據(jù)標(biāo)記的路徑行駛并盡可能快地抵達(dá)終點(diǎn)。小船前進(jìn)、后退通過前后位移重心進(jìn)行控制，左右轉(zhuǎn)向通過左右重心位移進(jìn)行控制。各訓(xùn)練模式15～20 min/次，每周進(jìn)行5次訓(xùn)練，共訓(xùn)練8周。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 治療前后膝關(guān)節(jié)角度重現(xiàn)差值[6]: 患者戴上眼罩和耳塞，以屏蔽視覺干擾和聽覺干擾，同時(shí)穿上過膝長(zhǎng)筒襪，以排除觸覺干擾，囑患者采取坐位，起始時(shí)膝關(guān)節(jié)屈曲90 °, 治療時(shí)將患者患膝被動(dòng)屈曲至30°、45°和60°, 每個(gè)位置停留10 s, 然后恢復(fù)起始位置，此后患者憑借自身記憶和感受將患膝主動(dòng)屈曲至設(shè)定的各個(gè)角度，每次停留10 s, 使用電子角度尺對(duì)設(shè)定角度和模擬角度進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算差值，每個(gè)角度測(cè)量3次，取平均值為最終結(jié)果，差值越小，說明患者位置覺越好。

1.3.2 治療前后膝關(guān)節(jié)被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值[7]: 患者戴上眼罩和耳塞，以屏蔽視覺干擾和聽覺干擾，同時(shí)穿上過膝長(zhǎng)筒襪，以排除觸覺干擾，囑患者采取坐位，使用等速肌力訓(xùn)練儀(Biodex S4型)進(jìn)行膝關(guān)節(jié)被動(dòng)伸直運(yùn)動(dòng)，參數(shù)設(shè)置為速度1°/s。以屈膝20°為初始角度，在患者感覺患肢開始活動(dòng)時(shí)，將機(jī)器運(yùn)動(dòng)停止，記錄患肢終止角度和初始角度，并計(jì)算差值，每次測(cè)量3次，以平均值為最終結(jié)果，差值越小，說明患者運(yùn)動(dòng)感知能力(運(yùn)動(dòng)覺)越強(qiáng)。

1.3.3 治療前后膝關(guān)節(jié)功能: 采用國(guó)際膝關(guān)節(jié)評(píng)分委員會(huì)(IKDC)評(píng)分[8]、Lysholm評(píng)分[9]對(duì)患者膝關(guān)節(jié)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。IKDC評(píng)分共有10個(gè)問題，總分100分，評(píng)分越高說明膝關(guān)節(jié)功能越好; Lysholm評(píng)分包括負(fù)重、關(guān)節(jié)不穩(wěn)、爬樓梯等8個(gè)項(xiàng)目，評(píng)分越高說明膝關(guān)節(jié)功能越好。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 膝關(guān)節(jié)角度重現(xiàn)差值比較

治療前, 2組膝關(guān)節(jié)角度重現(xiàn)差值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05); 治療后，2組膝關(guān)節(jié)角度重現(xiàn)差值均低于治療前，且觀察組低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.2 膝關(guān)節(jié)被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值比較

治療前, 2組膝關(guān)節(jié)被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05); 治療后, 2組膝關(guān)節(jié)被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值均低于治療前，且觀察組低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表2 2組治療前后膝關(guān)節(jié)角度重現(xiàn)差值比較

表3 2組治療前后膝關(guān)節(jié)被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值比較

2.3 Lysholin評(píng)分和IKDC評(píng)分比較

治療前, 2組Lysholin評(píng)分、IKDC評(píng)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05); 治療后, 2組Lysholin評(píng)分、IKDC評(píng)分均高于治療前，觀察組高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 2組治療前后Lysholin評(píng)分和IKDC評(píng)分比較 分

3 討 論

ACL有著豐富的本體感覺器官，力學(xué)信號(hào)可在本體感覺器官的介導(dǎo)下，經(jīng)神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)至中樞神經(jīng)系統(tǒng)，進(jìn)而使神經(jīng)肌肉的控制能力得到提高，有助于關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的維持, ACL本體感覺的正常傳輸是膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)條件[10]。ACL損傷會(huì)使本體感受器數(shù)目變少或功能破壞，影響傳入神經(jīng)功能，進(jìn)而導(dǎo)致本體感覺功能減弱。ACL重建后，本體感覺功能減弱是影響膝關(guān)節(jié)穩(wěn)態(tài)和功能恢復(fù)的重要原因[11], 因此促進(jìn)本體感覺的重建具有重要意義。ACL重建后，其本體感覺隨著結(jié)構(gòu)的修復(fù)而得到恢復(fù)，但難以達(dá)到正常水平，且耗時(shí)較長(zhǎng)。相關(guān)研究[12-13]顯示，運(yùn)動(dòng)治療可有效促進(jìn)ACL重建后功能康復(fù)。常規(guī)運(yùn)動(dòng)康復(fù)主要關(guān)注患者關(guān)節(jié)活動(dòng)度和運(yùn)動(dòng)功能，對(duì)膝關(guān)節(jié)本體感覺恢復(fù)則未重視，這可能會(huì)對(duì)康復(fù)效果產(chǎn)生影響。研究[14]表明，運(yùn)動(dòng)康復(fù)應(yīng)將恢復(fù)本體感受器功能和刺激關(guān)節(jié)作為干預(yù)目標(biāo)，從而促進(jìn)關(guān)節(jié)本體感覺意識(shí)的提升，使神經(jīng)肌肉反射性穩(wěn)態(tài)得以重建。

VR作為近年來新興的一種技術(shù)，是通過力學(xué)平臺(tái)及計(jì)算機(jī)軟硬件形成虛擬、逼真的視、聽、觸等感知覺，患者可在虛擬環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)，其作用原理是根據(jù)患者下肢在平衡板上的作用力來監(jiān)測(cè)足底重心位置、運(yùn)動(dòng)軌跡等多種數(shù)據(jù)，并借助電腦屏幕實(shí)現(xiàn)視覺反饋。VR系統(tǒng)具有交互、體驗(yàn)、想象等特點(diǎn)[15], 目前已被廣泛應(yīng)用于腦卒中患者的平衡訓(xùn)練中，相較于常規(guī)康復(fù)，其在改善平衡穩(wěn)定性方面有著明顯優(yōu)勢(shì)。HA S Y等[16]基于電腦屏幕反饋的足底重心移動(dòng)、下肢傾斜角度圖像而實(shí)施視覺反饋訓(xùn)練，結(jié)果顯示，患者平衡功能得以有效改善。梁順利等[17]發(fā)現(xiàn), VR訓(xùn)練能夠改善腦卒中患者平衡功能和步態(tài)。另有研究[18]表明，本體感覺和平衡功能訓(xùn)練的實(shí)施，有助于促進(jìn)膝關(guān)節(jié)本體感覺恢復(fù)，并提升關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和功能。本研究將VR技術(shù)引入膝關(guān)節(jié)ACL損傷康復(fù)訓(xùn)練中，在視覺反饋下通過足底重心移動(dòng)帶動(dòng)平衡板進(jìn)行多軌跡的平衡功能訓(xùn)練，旨在改善ACL重建術(shù)患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)本體感覺功能。本研究結(jié)果顯示，治療后, 2組膝關(guān)節(jié)角度重現(xiàn)差值和被動(dòng)活動(dòng)察覺閾值均顯著低于治療前，且觀察組顯著低于對(duì)照組，表明VR平衡訓(xùn)練聯(lián)合常規(guī)康復(fù)有助于改善患者膝關(guān)節(jié)本體感覺(位置覺和運(yùn)動(dòng)覺)。分析原因，可能是VR場(chǎng)景模擬了現(xiàn)實(shí)生活中的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，結(jié)合眼睛獲取的視覺信息有助于強(qiáng)化感覺輸入，便于感知人與外界環(huán)境之間的相對(duì)位置，同時(shí)可對(duì)外來干擾進(jìn)行預(yù)判; 患者感知到自身空間、運(yùn)動(dòng)的改變，向中樞傳遞信息，通過控制姿勢(shì)和激活相應(yīng)肌肉進(jìn)行適應(yīng)性反饋，有助于本體感覺的恢復(fù)。

本研究結(jié)果顯示，觀察組IKDC評(píng)分、Lysholin評(píng)分均顯著高于對(duì)照組，表明VR平衡訓(xùn)練有助于促進(jìn)ACL重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，與既往研究[19]結(jié)論類似，進(jìn)一步驗(yàn)證了平衡訓(xùn)練在關(guān)節(jié)功能恢復(fù)中的重要作用。VR平衡訓(xùn)練除了能增強(qiáng)脊髓水平反射，提高膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，促進(jìn)ACL本體感覺恢復(fù)，還能改善關(guān)節(jié)代謝，調(diào)節(jié)肌肉血流動(dòng)力學(xué)，改善局部組織微循環(huán)[20-22], 進(jìn)而有助于膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)。本研究存在一定局限性，例如納入樣本量較小，臨床分析較單一(僅分析了本體感覺的部分作用)，且隨訪時(shí)間較短，未來有待擴(kuò)大樣本量、延長(zhǎng)隨訪時(shí)間和完善相關(guān)指標(biāo)進(jìn)一步深入研究VR平衡訓(xùn)練對(duì)本體感覺的影響。

綜上所述，在常規(guī)康復(fù)基礎(chǔ)上實(shí)施VR平衡訓(xùn)練能夠改善ACL重建術(shù)后患者本體感覺功能，促進(jìn)膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，值得臨床借鑒。