Ilizarov牵伸技术在非骨源性膝关节僵硬患者康复治疗中的作用

李　萍　郑遵成

(泰山医学院附属泰山医院，山东 泰安　271000)

非骨源性膝关节僵硬是临床上常见的一种骨关节活动障碍，它是膝关节组织及膝关节本身的创伤及术后常见的并发症，常导致膝关节疼痛及活动受限，严重影响病患的生活质量。目前对非骨源性膝关节僵硬的治疗手段尚未形成统一意见。本研究旨在探讨llizarov牵伸技术在非骨源性膝关节僵硬患者康复治疗中的作用。

1　资料与方法

1. 1 一般资料

选取泰安市中心医院2013年1月—2017年8月期间收治的38例病程大于8周的非骨源性单膝关节僵硬患者。按就诊顺序分为对照组与治疗组，每组各19例。对照组中男8例，女11例；体重48～73 kg，中位体重52. 5 kg；年龄 20～75 岁，中位年龄 40. 2 岁。治疗组中男10例，女9例；体重 45～72 kg，中位体质量49. 6 kg；年龄 12～74 岁，中位年龄 38. 9岁。两组患者上述一般资料比较，差异无统计学意义 (P>0. 05) ，具有可比性。

1.2　方法

两组患者均进行膝关节蜡疗(2次/ d)、康复运动训练 (2次/d)及冷敷(每次治疗后)。治疗组患者给予Ilizarov牵伸(患者可取坐位、俯卧位及仰卧位，患者大腿固定于固定床上，给予重力牵伸，重力程度以患者适宜为准; 每天3次，上午及下午各3h，晚上2 h，每周6 d，疗程8周) 。患者康复运动训练、蜡疗、冷敷及llizarov牵伸技术的操作均由我院具有5年工作经验以上的资深治疗师操作。

1. 3　观察指标与判定标准

比较两组患者治疗前及治疗后第4周及第8周关节僵硬、活动度、KSS 评分及 BBS 评分指标。关节僵硬指标由改良数字评分法(Visual Analogue Scale/ Score,VAS)评估。将僵硬程度用 0～100 表示，0表示没有僵硬感觉，100 代表无法忍受的僵硬，根据自身感觉病患在0～100 之间挑选一个数字代表僵硬程度。主动关节活动指标由普通量角器测量角度进行评估。

1. 4　统计学方法

2　结　果

治疗前两组患者 VAS 评分和主被动关节活动指标(见图1，2)及KSS及BBS评分比较，差异无统计学意义(P>0. 05);治疗后第 4、8周治疗组患者VAS评分低于对照组，关节活动指标及KSS及BBS评分高于对照组，差异有统计学意义(P<0. 05)，见表 1、表2、表3) 。

表1　两组患者治疗前比较

表2　两组患者治疗4W后比较

表3　两组患者治疗8周后比较

图 1　病患初诊时左膝关节正侧位片示关节活动度

图 2　病患行Ilizarov牵伸疗法及相应康复治疗8周后

3　讨　论

20世纪50年代前苏联骨科医师在对骨牵拉再生的生物学理论及延长愈合机制进行研究时发现了张力—应力法则，Ilizarov技术的生物学原理既为这一法则，生物组织在持续、缓慢、稳定牵拉下能刺激细胞分裂、组织再生和活跃生长[1-2]。Ilizarov技术被广泛用于矫正上肢的肘内外翻畸形、下肢的膝内外翻畸形、骨折后畸形愈合等疾病[3]。拉伸对软组织的结构、功能和生物学反应产生的影响也受到广泛关注，但相应的关节僵硬临床实验应用较少。关节僵硬病理和生理过程复杂。研究表明，关节滑膜纤维化和炎症改变是关节挛缩、僵硬发生的主要原因，其基础是修复细胞和炎性细胞的一系列活动[4]。同时膝关节周围的韧带、肌腱等软组织作为一种黏弹性材料，是骨与骨之间传递力的结构, 有着黏弹性和可拉伸两种生物力学特性, 而关节制动影响着这些特性, 加重关节僵硬程度，逆转这种关节僵硬的方法就是解除制动，给予应力牵拉刺激[5-6]。僵硬的膝关节在持续、缓慢、稳定牵伸下能刺激细胞分裂、组织再生和活跃生长，从而对局部胶原纤维代谢产生影响，除表现为一定量的延长外，还表现出典型的蠕变和应力松弛，从而改变胶原纤维的应力应变关系及代谢，在持续牵伸中，随牵伸时间延长, 韧带、肌腱蠕变较多，延长增加, 并且增加部分以塑性变形为主[7]。

人类的生活处于重力场下，力学刺激对细胞活性的表现十分重要，实验表明，外界施加的力学刺激对多种细胞的形态、增殖、发育和组织的功能都有影响，如适度的应力负荷使体外培养的肌腱干细胞增殖，I型胶原蛋白合成明显增加，且肌腱细胞相关基因表达量增加诱导肌腱细胞的形成，激活蛋白激酶和各种生化反应[8-9]。周期性加载应力能增加体外培养的软骨细胞分泌胶原蛋白的能力及细胞增殖的能力，周期性应变还可影响细胞形态，导致细胞骨架重排等[10]。应力纤维被认为是细胞中保持细胞形态、承受外力的结构，它承受一定的预应力。应力、应变刺激可通过细胞骨架重排影响细胞排列方向及分裂增殖能力，细胞骨架重排之后，细胞沿着应力纤维排布方向发生有丝分裂，细胞的增殖、分化及损伤组织的修复都与细胞的有丝分裂过程及其排列方向密切相关，从而应力刺激对组损伤组织的修复和形态形成产生重要影响[11-12]。

临床上常采用运动训练、蜡疗等传统训练方法[13]，对早期损伤或术后小于6周的膝关节僵硬患者有效，但对于大于两个月或更长膝关节僵硬治疗困难。我科对收治的病程超过两个月膝关节僵硬患者应用Ilizarov牵伸技术疗法，对僵硬屈曲障碍的膝关节给以持续的牵伸，使膝关节周围的挛缩组织在“张力—应力法则”下，刺激组织细胞的再生；同时使原有的组织"由蠕变到塑形"改变。结果表明，治疗组患者的僵硬指标显著低于对照组，主被动关节活动度、KSS 评分以及BBS评分显著高于对照组，有统计学意义。且坚持牵伸治疗直至膝关节恢复正常功能。采用Ilizarov牵伸技术配合牵伸后的冷敷疗法对患者进行治疗可以明显减轻患者疼痛, 增强膝关节本体感觉的训练，改善膝关节活动度，亦可提高膝关节的稳定性和平衡能力，更快更好地恢复膝关节功能。

综上所述，非骨源性膝关节僵硬在传统康复治疗基础上再给予Ilizarov技牵伸术可以显著改善患者的关节活动范围及僵硬程度，特别是难治的膝关节挛缩功能障碍Ilizarov技牵伸术是一种有效可靠的方法。

参考文献：

[1]Ilizarov GA. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues: Part II. The influence of the rate and frequency of distraction[J].Clin Orthop Relat Res，1989,(239):263-85.

[2]Yin P Ji Q Li T, et al. A Systematic Review and Meta-Analysis of Ilizarov Methods in the Treatment of Infected Nonunion of Tibia and Femur [J].PLoS One， 2015,10(11):e0141973.

[3]Li J, Li B, Zhang Z, et al. Ilizarov external fixation versus plate internal fixation in the treatment of end-stage ankle arthritis: decision analysis of clinical parameters[J].Sci Rep，2017,7(1):16155.

[4] 刘波，常用骨伤康复操作技术手册[M].成都:四川大学出版社，2013:11-12.

[5]Jung H J, Fisher M B, Woo S L. Role of biomechanics in the understanding of normal, injured, and healing ligaments and tendons[J]. Sports Med Arthrosc Rehabil Ther Technol，2009,1:9.

[6]Hosaka YZ, Uratsuji T, Ueda H, et al. Comparative study of the properties of tendinocytes derived from three different sites in the equine superficial digital flexor tendon[J]. Biomed Res，2010,31(1):35-44.

[7]Uchida H, Tohyama H, Nagashima K, et al. Stress deprivation simultaneously induces over-expression of interleukin-1beta, tumor necrosis factor-alpha, and transforming growth factor-beta in fibroblasts and mechanical deterioration of the tissue in the patellar tendon[J].J Biomech，2005,38(4):791-798.

[8]Zhang J,Wang JH.The effects of mechanical loading on tendons-an in vivo and in vitro model study[J]. PLoS One，2013,8(8):e71740.

[9]Wang JH,Guo Q,Li B.Tendon biomechanics and mechanobiology-a minireview of basic concepts and recent advancements. J Hand Ther，2012,25(2):133-141.

[10]宋雄波，吴江怡，黄术，等 .调节软骨细胞骨架蛋白对成 软骨表型的影响 [J]. 第三军医大学学报，2015, 37(21):2137-41.

[11]Chen K,Li P,Zhao H,et al.Effects of Tumor Necrosis Factor Inhibitor on Stress-Shielded Tendons[J].Orthopedics，2017,40(1):49-55.

[12]陈槐卿.细胞生物力学与临床应用[M].郑州:郑州大学出版社, 2012.

[13]林立国,王家辉,叶剑刚,等. 中药熏蒸配合康复训练治疗创伤性膝关节僵硬50 例[J].浙江中医杂志,2015,47(11):814.