前交叉韧带重建术后康复研究进展

王 彬，李颖智，刘晓宁，董晓明，张 伟*

(1.中山大学第五医院 骨科，广东 珠海519000；2.吉林大学第二医院 骨科中心，吉林 长春130041)

前交叉韧带( ACL)对维持膝关节的稳定性有重要作用，能限制胫骨前移，限制膝关节旋转和内外翻运动及本体感觉功能。ACL损伤可造成膝关节稳定性缺失，并继发关节内其他结构损伤、关节退变及另一侧膝关节损伤。据统计，初次ACL重建手术的成功率达90%以上，75%-90%的患者可恢复损伤前的运动水平，被认为是最有效的治疗方法。因此无论新鲜或者陈旧的ACL损伤，只要患者有恢复伤前运动水平的愿望、年龄适当、侧方稳定性良好，均应行关节镜下ACL重建手术治疗。随着关节镜下ACL重建技术和相关器械的不断发展，现已成为运动医学中最为常用的术式之一。ACL重建后，移植物需要经历一系列的生理和病理改变，最终形成新的韧带组织，因此必须有良好的康复指导，以避免膝关节活动度下降、疼痛复发、移植物或者固定物失效、深静脉血栓、非特异性滑膜炎等并发症。通过科学合理的康复训练在尽可能短的时间内，同时恢复患者的正常生活和受伤前的运动功能水平。近年来针对ACL重建术后康复的相关研究成果显著，目前虽然有很多康复方案，但何时采用何种强度、频度的何种康复锻炼仍然存在一定的争议。同时鉴于国内康复医疗资源相对匮乏，寻求一种简单、易于掌握、依从性好、疗效确切的康复方案十分必要。

1 ACL损伤机制

近年来我国体育事业和医学诊断技术的发展，ACL损伤的发生率逐年上升。据统计美国ACL损伤的发病率为1/3000[1]，主要原因是运动损伤，约占70%以上，这是因为运动中ACL的负荷增加、参与体育运动的人数增加、缺乏专业技术指导及高风险体育项目的普及等，这其中约78%为非接触性运动损伤[2]。文献报道，女性ACL损伤的发生率较男性高[3]，有多种假说可对其进行解释，主要包括激素差异[4]、Q角、髁间窝宽度、骨盆、股骨的生理特点等内在因素和肌肉力量[5,6]、跳跃和着地的特征等外在因素。ACL的损伤并非由单一损伤机制引起的，而是有多重损伤机制。大致可分为膝关节屈曲内翻内旋位、膝关节屈曲外翻外旋位、膝关节过伸位时受到外力的作用。在非运动性损伤中，主要原因是生活意外、交通事故。ACL表面的滑膜血管网是由膝中动脉和膝下动脉的终末分支构成，韧带内亦有与滑膜血管网相吻合的血管网进行营养。ACL的近端血运较远侧端好，同时ACL的上下止点部位没有发现血管通过。股骨-ACL-胫骨复合体的极限张力载荷为(2020±264)N，刚度为240 N/mm，能承受约20%的应变，超过该值后可发生断裂，滑膜血运受到损伤，无法自行愈合，不能通过保守治疗重新恢复功能。

2 ACL损伤的诊断和治疗

临床上对ACL损伤进行诊断首要的是全面掌握患者的病史资料，包括受伤方式、最初表现、伴发症状、复发情况以及再损伤情况。通过体格检查、KT-2000检查等可对膝关节的稳定性进行评估。放射学检查可证实诊断并且除外其他伴随损伤，MRI以其无创性、可清楚显示膝关节软组织结构及骨质内部改变等优点成为临床上必备的辅助检查。MRI的诊断ACL损伤的敏感性为90%-98%，但是特异性小于50%，对ACL部分损伤的诊断较为困难[7]。关节镜检查可明确ACL的损伤情况。

随诊运动医学的不断发展，关节镜下ACL重建已成为治疗ACL断裂的常规手术方式。但对理想的手术时间尚无一致的观点。多数学者主张于损伤后1-2月之后，关节无激惹症状、肿胀消退、腿部肌肉控制良好、关节活动度0-90°以上时施行手术治疗。有部分学者主张早期手术，以避免早期膝关节失稳导致的半月板、软骨等继发性损伤。关节镜下ACL单束重建技术经过长期的发展，取得了满意的效果[8]。 由于在控制旋转稳定性方面存在欠缺，部分学者主张采用双束重建技术，认为在理论上具有明显的优点。 但目前大部分学者坚持使用ACL单束重建技术，主要是因为目前尙没有大规模的临床对比试验可以证明双束重建技术的临床疗效更加优异。

3 ACL重建术后康复

ACL重建术后的康复训练对移植物的韧带化过程有重要作用，同时有利于恢复患者的膝关节功能。在移植物的愈合过程中，不同的移植物对加载负荷所发生的细胞反应，移植物在骨隧道内的活动度，各种不同界面愈合的时间等方面有很显著的区别，因此需要根据移植物的种类、固定方法和骨质条件来制定适当的康复方案。

应用股薄肌腱和半腱肌腱作为移植物进行ACL重建，对膝关节产生相对较小的影响，同时可以提供足够的整体抗拉、抗张强度，目前广泛应用于临床，肌腱移植后需要经过一系列的演变过程[9]，Harnner DL等人[10]的实验表明：早期由于移植物塑形改建后，生物力学强度部分丢失，直到术后3个月左右才出现真正意义上的愈合。影响腱骨愈合的因素主要有肌腱与骨道的相对运动、肌腱的初始固定、移植物的组织类型、骨道的位置、移植物在骨道中的应力、肌腱与骨道的接触面积、关节液的成分、康复的过程等。目前认为肌腱在骨道内的相对运动是影响腱骨愈合导致骨道增宽的主要原因。无论采用何种移植物和固定方式，均不能完全模拟正常的 ACL止点，都仍会出现移植物在骨道内的活动，以“蹦极”和“雨刷”两种效应为主[11]。早期科学合理的康复锻炼，可促进移植物的塑形改建。但是过激的康复活动可使肌腱在隧道内的相对运动增加，破坏术后早期在肌腱和骨道之间形成的 Sharpey纤维，重建止点的愈合延迟，乃至骨道的改变[12-14]。Paessler HH等[15]将65例用四股半腱肌腱、股薄肌腱重建ACL的患者分为2组，分别用激进的康复程序和保守康复程序进行康复治疗。结果显示，保守康复组的患者在术后半年的X线片上，胫骨骨道的变化更小。激进康复使得移植物在骨道内微动增加、同时受更加严重炎症反应、细胞因子作用，使得骨道的变化更加明显。

各位学者对ACL重建术后的康复训练尚未达成一致意见，主要有保守、激进、个体化等模式。随着运动医学和康复医学的发展，学者们逐渐认识到要综合各个患者的各种因素制定具体并且行之有效的训练方法。具有代表性的保守训练是 Yasuda等[16]提出的，主张术后第2周逐渐开始负重和关节活动的练习，康复周期为1年。按照保守的康复训练计划进行康复，术后膝关节稳定性均良好，但出现膝关节僵硬、关节活动度欠佳的病人较多[17,18]。具有代表性的激进训练是Shell-bourne等[19]提出的:主张术后早期开始负重并进行关节活动度的练习，康复周期为6-9个月。其优点是:早期恢复正常活动或运动; 降低髌股关节的并发症; 关节活动度恢复好。但术后出现韧带松弛、韧带断裂、骨道改变等问题[20-22]。近年来个体化的康复训练方法逐渐被接受，术后需要对患者的各方面因素进行综合分析，制定更加针对性康复训练方案，以避免保守和激进方案的弊端，更好的恢复膝关节的功能。但其需要临床医师对运动医学和康复医学相关知识有更加精确的掌握和理解。

随着运动医学与康复医学的发展，学者们对ACL术后各种具体康复训练办法及康复方面进行了详尽的研究，各有其优点，以下将对其进行简单的回顾与总结，以期对ACL术后康复计划的制定有所裨益。

ACL有许多本体感受器，发生损伤后，膝关节对于位置、运动、负重的感觉以及前庭的平衡感觉和小脑的运动协调感觉都不同程度缺失。Kennedy等[23]指出ACL本体感觉的感受器主要位于韧带的附着点，ACL损伤后膝关节本体感觉明显缺失[24]。Bonfim等[25]研究表明，ACL本体感觉缺损将导致膝关节对种经肌肉控制能力减弱，导致感受关节稳定性、感受正常步态、控制关节活动、校正姿势及维持平衡的能力均有所下降，使关节发生再次损伤的机会增加。通过手术重建的方法难以恢复完整的本体感觉。临床治疗中，可以通过肌肉力量训练，以及专业指导下的平衡性及灵活性训练逐步恢复膝关节的本体感觉。

ACL重建术后疼痛和肿胀会伴随整个康复期，一定程度上影响康复计划的顺利进行。通过对疼痛和肿胀产生机制的深入研究，术后镇痛消肿的形式更加多样化，其效果更加可靠。临床上常用的镇痛消肿方法有选择性抑制COX-2受体、收肌管阻滞、加压冷疗系统、透明质酸类药物、中医治疗等。鉴于ACL术后康复的疼痛特点，有研究表明通过应用塞来昔布选择性抑制COX-2受体，可达到可靠的抗炎及镇痛效果，并且不良反应少，可提高患者对康复方案的满意度和配合程度[26]。收肌管阻滞可以良好特异性镇痛效果，且不干扰患肢进行正常的康复训练。Jager等[27,28]的研究中ACL重建术后应用收肌管阻滞可在术后2 h完成直腿抬高的动作，表明收肌管阻滞不会干扰患肢进行股四头肌的相关功能训练。加压冷疗系统有显著的镇痛止血作用，原理是使末梢神经对疼痛的感知减弱，同时可增加血液的粘稠度，收缩膝关节周围血管，渗出相应减少。 何玉红等[29]作者通过对148例膝关节术后患者的对比观察，提出加压冷疗的方法在达到良好止痛、止血效果的同时，具有重量轻、易于固定、接触面积大、不影响患者锻炼等一系列的优点。加压冷疗系统对术后早期的康复训练有显著辅助效果，可以明显提高患者对手术及术后康复训练的满意度[30]。透明质酸类药物可保护关节软骨、润滑关节、改善软骨的代谢水平，同时可抑制滑膜上的疼痛介质，以缓解疼痛。重建过程中，玻璃酸钠随关节液丢失。Chau等[31]的研究表明通过透明质酸类药物，可在控制术后疼痛及肿胀方面达到更好的效果。Hempfling等[32]的相关实验也证实透明质酸钠的应用有利于提高术后康复的疗效。透明质酸类药物的注射属于有创治疗，应当注意严格的无菌操作，以避免关节感染的严重后果。ACL的断裂导致膝关节腔内血液瘀滞，经络不通，淤血长时间滞留会显著影响关节活动度[33]。中医理论在舒筋活血方面有其独特的效果，其来源于对中国古代医疗经验的总结及阴阳五行思想。王开龙等[34]的研究中通过随机对照的方法表明，ACL重建术后常规康复配合中药、推拿等中医治疗的方法，可使患者更好地减轻膝关节疼痛、肿胀度并改善膝关节活动度。

ACL重建术后长时间制动会导致膝关节僵硬，同时不利于关节表面软骨的营养，而过于激进增加关节的活动度又会一定程度上影响关节的稳定性。为满足ACL重建术后患者早期进行功能锻炼，同时预防相关损伤的发生，有学者主张使用可调式膝关节活动支具和CPM配合术后的康复训练。可调式膝关节活动支具可在不同的康复阶段，控制膝关节活动的不同范围，在进行康复训练时，对患肢有支持、保护的作用。McDevitt、 Dubljanin— Raspopovic等[35,36]对病人ACL术后患者进行分组对比研究，证实了支具的有效性。目前临床上已将可调式膝关节活动支具广泛应用于ACL重建术后的康复训练。黄红拾等[37]通过动物实验，证实ACL重建术后早期应用CPM辅助膝关节进行被动活动，有利于移植肌腱的愈合。CPM对膝关节的稳定性及移植物的生理转变过程影响小，同时有利于疼痛的缓解、血肿的吸收、改善关节软骨的营养、避免关节内外的粘连。

肌肉力量训练贯穿ACL术后康复的始终，其对恢复患者术前运动水平有重要意义，主要的训练方法有神经肌肉电刺激疗法、开链运动与闭链运动、等速训练、抗阻训练等。神经肌肉电刺激疗法是通过低频脉冲电流促进蛋白质的合成，使肌肉收缩，防止制动造成的不同程度萎缩，以达到恢复肌肉功能的目的。临床研究表明常规康复训练辅以关节周围一定程度的电刺激可加快恢复关节活动度、促进创伤修复，对肌肉酶活性也能产生积极影响，亦可提高患者等速肌力[38-40]。开链运动是将患肢的近端予以固定，进行远端关节的功能训练，可以在不负重状态下进行。闭链运动是将患肢的远端予以固定，进行近端关节的功能训练，需在负重或部分负重状态下进行。Beynnon等[41]提出闭链运动能够促进股四头肌和腘绳肌的共同收缩，产生相互的拮抗作用，有利于维持膝关节的稳定性，减少肌腱与骨隧道间的微动。开链运动可加速手术后的肌肉功能的恢复，但移植物会受到不同程度的牵张。张静等[42]随机对照试验表明，ACL术后早期闭链运动对本体感觉和肌肉力量的恢复更有效，同时可避免术后重建韧带的损伤。等速训练是在相关器械的辅助下，以恒定的速度进行肢体的功能训练，肌肉的收缩形式更加有利于移植物的生长。有研究表明等速离心训练可刺激高级中枢，产生更加强大的肌肉收缩力，同时有利于肢体组织及功能的恢复，达到更好的康复疗效[43]。抗阻训练可使肌纤维的直径增加，产生骨骼肌肥大。通过细胞生物学的研究显示，抗阻训练主要通过刺激原有的骨骼肌细胞体积和质量增加，同时刺激骨骼肌周围的卫星细胞形成新的骨骼肌。相关研究显示抗阻训练的方式、频度、强度会导致骨骼肌肥大的方式不同，因此需要合理安排康复训练中的运动负荷，以促进骨骼肌的有效增长。

综上所述，对于ACL单束重建术后的康复方案及方法，尚有很多争议存在。临床工作中应当在现有研究成果的基础上，根据患者的自身情况，选取合适的康复训练方案，同时根据患者反馈的信息，及时对康复方案进行调整，以提高康复疗效。