不同角度股四头肌等速肌力训练对骨科术后康复治疗疗效的影响研究

刘文辉 李 瑾 李 楠 郄淑燕

骨折、韧带损伤、骨肿瘤、关节畸形等多种骨骼疾病的主要治疗手段是采取骨科手术，而骨科手术只是在短期内解决骨骼及韧带病变，术后的康复是保证骨科手术疗效的关键。骨科术后的合理康复锻炼能够提高患者的康复率和恢复效果，降低患者骨科术后的致残率，改善其生活质量[1-3]。等速肌力训练是近年来新兴的一种肌肉训练和评价技术，具有准确性高、安全性好等多种优点，在骨科术后的康复锻炼中应用逐渐广泛。本研究对不同角度的股四头肌等速肌力训练的康复效果进行初步观察分析，旨在探讨不同角度股四头肌等速肌力训练对骨科术后康复治疗疗效的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年12月至2017年1月于首都医科大学附属北京康复医院行骨科手术和康复治疗的100例骨骼疾病患者，按照患者的等速肌力训练的角度将其分为0°～30°组(34例)、31°～60°组(32例)和61°～90°组(34例)。

(1)0°～30°组中男性17例，女性17例；年龄19～67岁，平均年龄(52.92±3.87)岁；患肢右侧19例，左侧15例；股骨粗隆间骨折10例，股骨颈骨折5例，胫腓骨骨折5例，前交叉韧带损伤5例，后交叉韧带损伤3例，内外侧副韧带损伤3例，其他3例。

(2)31°～60°组中男性17例，女性15例；年龄21～72岁，平均年龄(53.18±4.05)岁；患肢右侧16例，左侧16例；股骨粗隆间骨折6例，股骨颈骨折5例，胫腓骨骨折3例，前交叉韧带损伤7例，后交叉韧带损伤4例，内外侧副韧带损伤2例，其他5例。

(3)61°～90°组中男性18例，女性16例；年龄20～74岁，平均年龄(52.94±5.31)岁；患肢右侧20例，左侧14例；股骨粗隆间骨折9例，股骨颈骨折6例，胫腓骨骨折4例，前交叉韧带损伤5例，后交叉韧带损伤3例，内外侧副韧带损伤4例，其他3例。

三组患者骨折类型及韧带损伤类型及一般资料比较无差异，具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准，所有研究对象均理解研究内容和目的，并签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①接受骨科手术且无手术禁忌症的患者；②能够按时进行康复训练的患者；③同意加入研究的患者。

(2)排除标准：①孕妇；②合并类风湿性疾病的患者；③不能理解康复方法且依从性差的患者。

1.3 仪器与材料

BIODEX Sytem4 S4型等速肌力测试训练系统(美国Biodex Medical Systems公司)；Footscan型D3D足底压力步态测试系统(比利时Footscan公司)。

1.4 康复治疗方法

(1)一般康复治疗。①患者在仰卧位下进行股四头肌和腘绳肌的等长收缩训练，髋关节和踝关节进行主动收缩训练，持续20 min/次，2次/d；②根据患者的耐受程度增加屈伸训练强度；③应用功率自行车训练，增加患肢的功能，配合踝泵运动、臀肌等长收缩训练，酌情给与冰袋冰敷，超短波、磁振热治疗仪治疗，缓解疼痛，消除炎症；③随着患者康复的进行，强化前一阶段的训练程度，增加适应性站立练习、直腿抬高练习等，并开始对股四头肌、腘绳肌和周围肌肉进行部分抗阻训练，提高下肢肌肉力量，为恢复下肢功能奠定基础。

(2)等速肌力训练。患者进行不同角度的股四头肌等速肌力训练。训练前根据患者自身情况调整训练仪的高度、靠背倾斜度等，使患者膝关节屈伸运动的轴线与仪器的激光线重合，固定髋部和股骨下端。选择不同角度0°～30°、31°～60°及61°～90°进行股四头肌的等速肌力训练。1次/d，每次4～6组，每组10次，每组间休息3 min，随着患者的康复增加训练强度。

1.5 测试方法

(1)肌力测试。采用BIODEX Sytem4等速肌力测试训练系统，分别测量患者股四头肌肌力和腘绳肌肌力、胫前肌及小腿三头肌肌力。患者进行5 min热身活动后坐在测试椅上，角度调整为90°，膝关节的轴心和仪器动力臂轴一致，测试速度为60o/s。

(2)步态分析。采用Footscan与D3D系统在患者膝关节和小腿上安置感应器，患者在跑步机上按照自然和习惯姿势及速度步行，由计算机自动收集患者的步态数据，包括运动的对称性和协调性、骨盆的运动、肩关节、髋关节、膝关节及踝关节等关节的情况等多个方面的参数。

1.6 观察与评价指标

(1)测定三组患者股四头肌肌力和腘绳肌、胫前肌及小腿三头肌等速肌力，测定值为：①峰力矩；②总功率和平均功率；③伸屈肌单次最大做功量和力矩加速能量。

(2)评价三组患者步态参数，包括关节屈伸角度、支撑相初期、中期和末期的角度，以及摆动相初期、中期和末期的角度。

1.7 统计学方法

本研究所有数据应用SPSS 22.0软件进行分析处理，正态分布计量资料以均数±标准差(x-±s)表示，组间比较采用单因素方差分析，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

表1 三组患者股四头肌肌力比较(x-±s)

表2 三组患者小腿三头肌肌力比较(x-±s)

表3 三组患者步态参数比较(°，x-±s)

2 结果

2.1 三组患者的肌力指标

(1)三组患者的股四头肌肌力比较。31°～60°组患者的等速肌力测定指标明显高于0°～30°组和61°～90°组患者，其差异有统计学意义(F=6.33，F=4.71，F=5.82，F=6.02，F=6.11，F=5.76，F=4.94；P＜0.05)；0°～30°组患者与61°～90°组患者的等速肌力测定7项指标比较，其差异无统计学意义(t=2.442，t=0.597，t=1.101，t=1.457，t=0.859，t=0.783，t=0.123；P＞0.05)，见表1。

(2)三组患者的小腿三头肌肌力比较，0°～30°组患者的等速肌力测定指标明显高于31°～60°组和61°～90°组患者，其差异有统计学意义(F=4.41，F=4.97，F=5.20，F=4.98，F=6.17，F=5.94，F=5.49；P＜0.05)；31°～60°组患者与61°～90°组患者的等速肌力测定7项指标比较，其差异无统计学意义(t=0.917，t=0.848，t=0.789，t=1.490，t=1.794，t=0.755，t=0.819；P＞0.05)，见表2。

2.2 三组患者步态参数

0°～30°组患者的步态参数优于31°～60°组和61°～90°组患者，其差异有统计学意义(F=5.18，F=4.88，F=4.76，F=5.52，F=5.06，F=6.17；P＜0.05)；31°～60°组患者与61°～90°组患者的步态6项参数比较，其差异无统计学意义(t=1.971，t=2.762，t=0.814，t=1.133，t=1.313，t=1.027；P＞0.05)，见表3。

3 讨论

肌肉力量是评价康复术后肢体康复的有效指标之一，以往临床上常采用徒手肌力检查的方法进行评价，准确性低且不能直观量化观测患者肢体的肌肉力量恢复情况。等速运动是肢体顺应性的肌力运动，使肢体在运动过程中不能产生加速度运动，不会因外加阻力的变化而改变运动速度[4-6]。

20世纪60年代，美国制造了第一台等速肌力训练仪器，随后等速运动的研究和应用逐渐深入，而等速肌力训练在体育运动、运动医学以及康复医学等各个领域中也得到了广泛应用，并用于对各种运动损伤、外伤及手术后肌力的康复治疗和评价[7-9]。

骨科手术后患者需进行长期的康复训练，以使肌肉和关节的功能改善至恢复正常。等速肌力训练可以采取不同角度的训练，本研究中对骨科手术患者的股四头肌等速肌力训练从不同角度进行，分为0°～30°、31°～60°和61°～90°的3个角度。股四头肌包括股直肌、股外侧肌、股内侧肌和股中间肌，在下肢的运动中起到重要的作用，维持髌骨关节的正常对位和稳定，保证下肢运动功能的正常[10]。在给与3个不同角度的股四头肌等速肌力训练后，患者的股四头肌、腘绳肌、胫前肌及小腿三头肌的肌力均有明显改善。3个角度的等速肌力训练效果不同，其中以31°～60°时的等速肌力训练对股四头肌、腘绳肌、胫前肌及小腿三头肌的肌力具有更显著的康复作用[11-12]。促进关节周围肌肉的肌力能够促进关节的稳定性，因此，加强肌力的训练能够促进关节的功能恢复。股四头肌中的股内侧肌分为股内直肌和股内斜肌两个相对独立的部分，股内斜肌与股骨长轴存在50°的夹角，在运动时产生的肌力与下肢的运动机械轴有大约50°～60°的夹角，能够对将髌骨向内、向后牵拉而维持膝关节的稳定性，在膝关节屈膝31°～60°时产生的肌力最大[13-14]。因此，在31°～60°的股四头肌等速肌力训练时能够获得更好的肌力恢复效果。

部分骨折类型如股骨粗隆间骨折可以影响患者的步态。步态是指步行的姿势，是一种神经、肌肉以及关节高度协调的复杂运动过程。步态异常能够反映术后肌肉康复的情况，股四头肌的收缩活动在髋关节活动的摆动相末期开始，股四头肌肌力的异常能够改变股骨前倾的角度，造成臀大肌的过度牵拉或松弛，患者步态可表现为膝关节绷直、躯干后仰等多种异常表现[15-17]。对患者的步态进行测量，采用步态参数进行对比分析显示，患者在接受股四头肌等速肌力训练后步态均有所恢复，以31°～60°时恢复的情况最佳。骨折的复位、愈合情况，术后肌肉力量的恢复等对步态均有不同程度的影响，因此，加强股四头肌等肌肉的等速肌力训练对恢复患者的肌肉、关节功能具有重要意义。

本研究显示，不同角度的股四头肌等速肌力训练能够有效促进骨科手术患者的康复，其中以31°～60°范围内的股四头肌等速训练效果最为显著，值得进一步研究和应用。

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