等速肌力训练结合Pro-kin平衡系统用于膝关节前交叉韧带重建术后的临床观察*

杨晓娇，王骏，刘柯文

（无锡市第九人民医院 康复医学科，江苏 无锡 214062）

前交叉韧带（anterior cruciate ligament, ACL）对维持膝关节稳定性具有重要作用，ACL损伤是膝关节较为严重和常见的一种损伤，可导致膝关节失稳，影响关节功能[1]。目前，临床常采用关节镜下ACL重建术进行治疗，可准确恢复膝关节稳定性，具有手术时间短、术后恢复快等优势。但重建术的移植物无法代替原有ACL在关节中的本体感觉，术后患者依然会出现肌力和稳定性下降、关节活动度受限等情况，影响患者下肢功能和生活质量[2-3]。以往研究发现，术后有效的康复训练可巩固手术效果，促进患者膝关节功能恢复[4-5]。有学者认为，本体感觉下降可通过增加膝关节周围肌力在一定程度上做出弥补[6]。目前，等速肌力训练是一种广泛运用于运动训练和康复领域的评价测试技术，具有安全、可重复操作、准确等优点，还可为肢体障碍患者提供针对性训练，其在ACL损伤重建术后患者中的应用效果已经得到了临床研究证实[7-8]。另有研究显示，早期开展平衡功能训练是肢体障碍患者康复训练的重要内容之一，步行能力改善是平衡能力恢复的根本，而平衡功能训练可恢复肢体障碍患者本体感觉[9]。Pro-kin平衡系统是利用视觉反馈进行动、静态平衡训练的一种康复方法，适时的视觉反馈可使患者及时调整重心和姿势，提高关节稳定性和本体感觉[10]。但Pro-kin平衡系统常用于对脑卒中患者的康复治疗，在ACL损伤重建术后患者中的应用效果临床研究较少，基于此，本研究探讨等速肌力训练结合Prokin平衡系统用于膝关节ACL重建术后的临床效果，以期为肢体障碍患者的康复方式提供新方向，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年8月—2022年12月无锡市第九人民医院68例行ACL重建术患者为研究对象。其中，男性43例，女性25例；年龄22～45岁，平均（30.54±6.74）岁。纳入标准：①ACL单侧损伤；②ACL重建术后2周内磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）检查韧带结构良好；③年龄18～50岁。排除标准：①有精神心理疾病；②下肢有其他骨关节和软组织损伤；③伴半月板损伤；④继发性ACL损伤；⑤有静脉血栓；⑥妊娠期或哺乳期妇女；⑦后交叉韧带损伤；⑧并发神经严重损伤；⑨有严重心、肺疾病；⑩术后有严重感染；⑪伴认知、视觉、听觉障碍。依据随机双盲法将68例患者分为观察组和对照组，每组34例。两组患者一般资料比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。研究经医院医学伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2 方法

患者均进行常规康复锻炼干预。术后第1周：冰敷、抬高患肢等方式减轻水肿、疼痛；神经肌肉电刺激仪（德国贝朗，型号：STMU-PLE-DIG）电刺激股四头肌，宽脉30 μs，20 Hz疏密波，电流15～30 mA，间歇10～15 s，30 min/次，1次/d；踝泵、关节活动度（理想主动角度20～70°，被动角度0～90°）、股四头肌等长收缩、腿抬高、髋关节伸缩等训练。术后2～3周：持续上述训练，关节活动度训练（主动角度0～90°，被动角度0～105°），本体感觉训练（无负重）。术后4～5周：拄拐行走过渡至正常步态，主动和辅助关节活动（主动角度0～105°，被动角度0～120°）训练，并进行静态自行车、平衡板、闭链运动、微蹲、上下楼等训练，本体感觉训练（无负重）。术后6～12周：关节活动度达正常范围，本体感觉训练。术后13～24周：关节活动度直至主动无疼痛、本体感觉、慢跑、Plometrics训练。

1.2.1 对照组 在常规康复干预上采用等速肌力训练仪（山东BORAN公司，型号：BR-KF）进行训练，①术后3～4周：被动训练，患肢随训练仪等速运动，负荷由1 Nm渐增至略感疼痛停止，角度速30°/s、60°/s、90°/s、60°/s、30°/s，15 min/次，2次/d，每次训练间隔1 d。②术后5～12周：等速向心训练，角度速60°/s、90°/s、120°/s，30 min/次，2次/d，隔日训练。③术后13～24周：等速向心、离心训练，角度速60°/s、120°/s、180°/s，30 min/次，2次/d，隔日训练。

1.2.2 观察组 在对照组基础上采用Pro-Kin平衡系统（意大利TecnoBody公司，型号：PK254）进行视觉反馈平衡训练。①静态平衡功能训练：静态下了解下肢承重情况，观察患者在平衡台上控制中心移动轨迹，做重心保持、重心前后左右转移训练及单足负重训练；②动态平衡功能训练：指导患者移动带动监视器标记按设定路线移动，控制立位平衡，并根据患者情况，调整时间、速度等改变难度，2次/d，15 min/次，6 d/周，持续训练6个月。

1.3 观察指标

1.3.1 关节活动度 于干预前及干预12周后，采用量角器测量两组患者屈曲及伸展状态下主动关节活动度。

1.3.2 下肢肌力 于干预前及干预12周后，采用等速肌力测定仪测试下肢肌力，测量指标包括伸肌峰力矩（extensor peak moment, EPT）、屈肌峰力矩（flexor peak moment, FPT）、膝关节屈/伸肌群峰力矩比值（hamstring/quadriceps, H/Q）。

1.3.3 膝关节功能 于干预前及干预12周后，采用Holden功能性步行量表（functional ambyiation category scale, FAC）、国际膝关节评分委员会（International Knee Documentation Committee, IKDC）、Lysholm评分、恐动症Tampa评分（Tampa scale of kinesiophobia, TSK）进行评估，FAC评分标准：采用5级评分法，分值为1～5分，分值越高步行功能越好；IKDC评分标准：共10项，分值0～100分，得分越高膝关节功能越好；Lysholm评分标准：量表包含8个项目，分值为0～25分，分值越高膝关节功能越好；TSK评分标准：总分17～68分，得分越高患者恐动越严重。

1.3.4 下肢平衡能力 于干预前及干预12周后，采用平衡系统对人体压力中心（center of pressure,COP）时间稳定性、闭眼压力中心速度（closure pressure center velocity, COPS）、单腿COPS、稳定极限面积（center of pressure area, COPA）、膝关节反应时间进行评估。

1.4 统计学方法

数据分析采用SPSS 22.0统计软件。计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较用t检验；计数资料以构成比（%）表示，比较用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较

两组患者性别构成、年龄、损伤部位、病程、体重比较，经χ2或t检验，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 两组一般资料比较 （n =34）

2.2 两组干预前后关节活动度的差值比较

两组干预前后屈曲及伸展关节活动度的差值比较，经t检验，差异均有统计学意义（P＜0.05）；观察组均高于对照组。见表2。

表2 两组干预前后关节活动度的差值比较[n =34，（°），±s]

表2 两组干预前后关节活动度的差值比较[n =34，（°），±s]

组别观察组对照组t 值P 值屈曲差值81.08±11.42 56.05±11.54 8.990 0.000伸展差值-11.60±1.43-10.81±1.32 2.670 0.021

2.3 两组干预前后下肢肌力的差值比较

两组干预前后EPT、FPT、H/Q的差值比较，经t检验，差异均有统计学意义（P＜0.05）；观察组均高于对照组。见表3。

表3 两组干预前后下肢肌力的差值比较 （n =34，±s）

表3 两组干预前后下肢肌力的差值比较 （n =34，±s）

组别观察组对照组t 值P 值EPT差值/（N/m）34.63±4.83 27.53±4.34 6.376 0.000 FPT差值/（N/m）29.81±3.57 19.33±3.15 12.835 0.000 H/Q差值/%11.97±2.72 5.33±1.58 12.308 0.000

2.4 两组干预前后膝关节功能的差值比较

两组干预前后FAC评分、IKDC评分、Lysholm评分、TSK评分的差值比较，经t检验，差异均有统计学意义（P＜0.05）；观察组均高于对照组。见表4。

表4 两组干预前后膝关节功能的差值比较 （n =34，分，±s）

表4 两组干预前后膝关节功能的差值比较 （n =34，分，±s）

组别观察组对照组t 值P 值FAC评分差值1.60±0.42 1.14±0.34 4.964 0.000 IKDC评分差值26.03±3.43 21.42±3.12 5.797 0.000 Lysholm评分差值25.01±3.61 20.39±3.24 5.554 0.000 TSK评分差值-15.59±2.57-8.86±1.48 13.232 0.000

2.5 两组干预前后下肢平衡功能的差值比较

两组干预前后COP时间稳定性、闭眼COPS、单腿COPS、COPA、膝关节反应时间的差值比较，经t检验，差异均有统计学意义（P＜0.05）；观察组均高于对照组。见表5。

表5 两组干预前后下肢平衡功能的差值比较 （n =34，±s）

表5 两组干预前后下肢平衡功能的差值比较 （n =34，±s）

组别观察组对照组t 值P 值COP时间稳定性差值/s-0.93±0.24-0.48±0.12 9.779 0.000闭眼COPS差值/（cm/s）-2.01±0.65-1.53±0.45 3.540 0.001单腿COPS差值/（cm/s）-1.42±0.46-1.06±0.31 3.784 0.000 COPA差值/cm2 36.43±3.76 26.29±3.25 11.897 0.000膝关节反应时间差值/s-0.81±0.22-0.54±0.13 6.161 0.000

3 讨论

ACL是膝关节主要韧带之一，ACL结构性损伤可引起本体感觉及功能改变，且随着受损时间延长，会出现神经功能障碍，导致本体感觉减退，膝关节稳定性下降[11]。目前，关节镜下ACL重建术是治疗ACL损伤的常用有效方式，但患者术后早期会出现肌肉萎缩、肌力下降等情况。一项研究发现，接受ACL重建术治疗的运动员中，约22%无法重返赛场[12]。因此，在ACL重建术后的早期康复治疗尤为重要。等速肌力训练是一种顺应性运动，一定理论基础上等速训练较等长、等张训练疗效更确切，在相同活动范围可做更多功，在任意角度产生最大机械输出力，且等速运动可更有效调动肌肉潜在收缩力，达到最佳训练效果[13-14]。目前，等速肌力训练已经广泛应用于ACL重建术后患者的康复治疗中，并取得了良好的疗效。临床研究发现，ACL损伤后不仅导致患侧本体感觉减退，还会累及健侧本体感觉，导致患者平衡功能障碍[15-16]。Pro-kin平衡系统利用适时视觉反馈及有效刺激本体感觉，提高肢体障碍患者躯干和肢体重心控制力，促进平衡姿态、步态的稳定，该系统目前已经广泛应用于脑卒中患者平衡训练中，且在改善稳定性上优势明显[17]。但Pro-kin平衡系统用于ACL重建术后患者的康复治疗是否具有临床价值，尚需大量临床对照实验进行证实。因此，本研究在等速肌力训练基础上结合Pro-kin平衡系统用于ACL重建术后患者，分析二者结合训练在改善患者早期下肢肢体功能上的临床疗效。

本研究结果显示，观察组患者干预后关节活动度、膝关节功能相关评分及下肢平衡功能均优于对照组，提示等速肌力训练结合Pro-kin平衡系统，在改善患者关节活动度、关节功能及平衡能力上疗效更好。术后患者韧带的重建主要经血运重建、韧带化重塑等过程，该过程韧带需经过由强变弱、再逐渐增强的变化，因膝关节周围肌肉可代偿慢速运动时关节不稳定情况，故开展股四头肌和腘绳肌肌力训练有利于韧带的恢复[18]。等速肌力训练主要包括等速向心和持续被动训练，其中等速向心训练可在低速和高速下募集不同肌纤维，先快后慢可促使关节应力增大，利于关节肌力恢复；持续被动运动能够刺激大脑皮层等形成更多神经冲动，且离心刺激可随意控制和保证组织弹性成分，增加胶原再控制适应力，最大程度恢复膝关节功能[19-20]。因而，对患者实施等速肌力训练可增加肌纤维募集，刺激肌肉潜在收缩功能，增强肌群力量，提高关节活动度，促进其功能恢复。Pro-kin平衡系统可改善ACL损伤重建术后患者肢体功能，可能是因为该系统制订了个性化训练模式和精准评定系统，利用感觉输入系统视觉反馈和本体感觉2种传入系统，可帮助患者控制身体重心移动，提高肢体控制能力，纠正异常姿势；动态平衡训练中左右、前后的活动度增加，视觉辅助下，利用踝、膝关节调整重心分布，达到新稳定支撑；通过控制平衡板，激活下肢关节本体感觉，再利用视觉反馈辅助正常本体感觉恢复，增强神经突出功能，完成平衡姿势控制，提高步态稳定性，从而改善步态和功能；同时多次全方位重复肢体位移和位置转换，可有效减少肌肉萎缩，提高运动能力[21-22]。HA等[23]研究发现，基于电脑图像实施的视觉反馈训练，可有效改善患者平衡功能。李楠等[24]研究发现，虚拟现实平衡训练能够改善ACL重建术后患者关节活动度和膝关节功能。另有研究表明，实施平衡功能和本体感觉训练，有助于患者膝关节本体感觉的恢复，提高其稳定性及功能[25]。由此可见，二者结合用于ACL重建术后，具有协同作用，在恢复患者膝关节本体感觉，改善关节功能和平衡能力上效果更好。

本研究结果显示，观察组患者干预后下肢肌力优于对照组，提示等速肌力训练结合Pro-kin平衡系统，在提高患者膝关节肌群肌力上效果更好。目前，等速肌力训练对肢体障碍患者肌力的有效作用已经得到了临床研究广泛证实[26-27]，而Pro-kin平衡系统训练可促使患者肌肉群做出相应反应来稳定膝关节，在整个训练过程中使患者的本体、视觉、躯体等有效统合，反复激活肌肉神经信号，优化其反馈调节功能，使膝关节稳定性、功能肌肉群能有效、快速地被激活，在促进患者运动自控的同时，恢复患侧肌力；并且通过患者在动、静态下运动的控制，提高膝关节协调控制能力，缩短其在不同位置下的反馈时间，有效促进了双侧本体感觉恢复[28-29]。施明等[30]研究发现，虚拟现实平衡训练用于ACL重建术后，可显著改善患者膝关节功能，提高患者肌力，恢复其本体感觉。金天福等[31]发现，虚拟现实平衡训练可减轻ACL重建术后患者恐动心理，改善膝关节功能及平衡能力，恢复其下肢肌力。以上研究结果均证实视觉反馈平衡训练对提高肢体障碍患者肌群肌力具有良好的疗效。由此可见，等速肌力训练结合Pro-kin平衡系统在提高ACL重建术后患者下肢肌力上效果更好。

综上所述，ACL重建术后采用等速肌力训练结合Pro-kin平衡系统进行康复训练，可有效改善患者膝关节功能、下肢肌力和平衡能力，这对ACL损伤患者重建术后康复方式的选择和预后有积极意义。但Pro-kin平衡系统普遍用于脑卒中患者的康复训练，在ACL损伤患者重建术后的应用尚未普及，今后临床工作中应加大Pro-kin平衡系统在肢体障碍患者中的应用，为更多肢体障碍患者的康复提供新途径。