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，且隨著損傷時間的延長而加重，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)本身也會對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]認為，本體感覺減弱會引起姿勢反射性不穩(wěn)，影響膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)效果。因此，強化膝關(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。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(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ACL重建術(shù)患者術(shù)后功能恢復(fù)的影響，現(xiàn)報告如下。

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例作為研究對象。納入標準: 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。排除標準: 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)測評者。采用隨機數(shù)字表法將100例患者隨機分為對照組與觀察組，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)活動度，包括膝關(guān)節(jié)擠壓、抬腿訓(xùn)練，適當進行股四頭肌、腓腸肌、脛前肌等肌肉主動收縮訓(xùn)練，在限位膝關(guān)節(jié)支具保護下進行站立訓(xùn)練等; ② 第5～8周，主要進行肌力強化訓(xùn)練，包括患肢獨站訓(xùn)練、下肢重心轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、踩踏臺階訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、步行訓(xùn)練等。

觀察組在對照組基礎(chǔ)上增加VR動態(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動態(tài)平衡訓(xùn)練主要包括3個模式: ① 模式一(足部運動)?；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，通過足底重心移動帶動平衡板，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，包括單足控制、雙足控制。② 模式二(城市賽車)?；颊呙摰粜?，站立于測力板中間，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)定時間內(nèi)盡可能行駛較遠距離。汽車行駛方向通過左右重心位移進行控制，汽車速度通過前后位移重心進行控制; 患者通過避開對向來車來訓(xùn)練其重心轉(zhuǎn)移能力和平衡能力。③ 模式三(海上駕船)。患者脫掉鞋子，站立于測力板中間，手臂置于身體兩側(cè)，保持自然下垂，同時微屈雙膝。VR場景設(shè)定為患者在浩瀚海面上駕駛小船，要求患者根據(jù)標記的路徑行駛并盡可能快地抵達終點。小船前進、后退通過前后位移重心進行控制，左右轉(zhuǎn)向通過左右重心位移進行控制。各訓(xùn)練模式15～20 min/次，每周進行5次訓(xùn)練，共訓(xùn)練8周。

1.3 觀察指標

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，同時穿上過膝長筒襪，以排除觸覺干擾，囑患者采取坐位，起始時膝關(guān)節(jié)屈曲90 °, 治療時將患者患膝被動屈曲至30°、45°和60°, 每個位置停留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屈曲至設(shè)定的各個角度，每次停留10 s, 使用電子角度尺對設(shè)定角度和模擬角度進行測量，計算差值，每個角度測量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)被動活動察覺閾值[7]: 患者戴上眼罩和耳塞，以屏蔽視覺干擾和聽覺干擾，同時穿上過膝長筒襪，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)進行膝關(guān)節(jié)被動伸直運動，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時，將機器運動停止，記錄患肢終止角度和初始角度，并計算差值，每次測量3次，以平均值為最終結(jié)果，差值越小，說明患者運動感知能力(運動覺)越強。

1.3.3 治療前后膝關(guān)節(jié)功能: 采用國際膝關(guān)節(jié)評分委員會(IKDC)評分[8]、Lysholm評分[9]對患者膝關(guān)節(jié)功能進行評價。IKDC評分共有10個問題，總分100分，評分越高說明膝關(guān)節(jié)功能越好; Lysholm評分包括負重、關(guān)節(jié)不穩(wěn)、爬樓梯等8個項目，評分越高說明膝關(guān)節(jié)功能越好。

1.4 統(tǒng)計學(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，且觀察組低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.2 膝關(guān)節(jié)被動活動察覺閾值比較

治療前, 2組膝關(guān)節(jié)被動活動察覺閾值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05); 治療后, 2組膝關(guān)節(jié)被動活動察覺閾值均低于治療前，且觀察組低于對照組，差異有統(tǒng)計學(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)被動活動察覺閾值比較

2.3 Lysholin評分和IKDC評分比較

治療前, 2組Lysholin評分、IKDC評分比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05); 治療后, 2組Lysholin評分、IKDC評分均高于治療前，觀察組高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 2組治療前后Lysholin評分和IKDC評分比較 分

3 討 論

ACL有著豐富的本體感覺器官，力學(xué)信號可在本體感覺器官的介導(dǎo)下，經(jīng)神經(jīng)沖動傳導(dǎo)至中樞神經(jīng)系統(tǒng)，進而使神經(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)，但難以達到正常水平，且耗時較長。相關(guān)研究[12-13]顯示，運動治療可有效促進ACL重建后功能康復(fù)。常規(guī)運動康復(fù)主要關(guān)注患者關(guān)節(jié)活動度和運動功能，對膝關(guān)節(jié)本體感覺恢復(fù)則未重視，這可能會對康復(fù)效果產(chǎn)生影響。研究[14]表明，運動康復(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，從而促進關(guān)節(jié)本體感覺意識的提升，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)平臺及計算機軟硬件形成虛擬、逼真的視、聽、觸等感知覺，患者可在虛擬環(huán)境中進行運動體驗，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)測足底重心位置、運動軌跡等多種數(shù)據(jù)，并借助電腦屏幕實現(xiàn)視覺反饋。VR系統(tǒng)具有交互、體驗、想象等特點[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。HA S Y等[16]基于電腦屏幕反饋的足底重心移動、下肢傾斜角度圖像而實施視覺反饋訓(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)練的實施，有助于促進膝關(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帶動平衡板進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)差值和被動活動察覺閾值均顯著低于治療前，且觀察組顯著低于對照組，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(位置覺和運動覺)。分析原因，可能是VR場景模擬了現(xiàn)實生活中的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，結(jié)合眼睛獲取的視覺信息有助于強化感覺輸入，便于感知人與外界環(huán)境之間的相對位置，同時可對外來干擾進行預(yù)判; 患者感知到自身空間、運動的改變，向中樞傳遞信息，通過控制姿勢和激活相應(yīng)肌肉進行適應(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評分、Lysholin評分均顯著高于對照組，表明VR平衡訓(xùn)練有助于促進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，進一步驗證了平衡訓(xùn)練在關(guān)節(jié)功能恢復(fù)中的重要作用。VR平衡訓(xùn)練除了能增強脊髓水平反射，提高膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，促進ACL本體感覺恢復(fù)，還能改善關(guān)節(jié)代謝，調(diào)節(jié)肌肉血流動力學(xué)，改善局部組織微循環(huán)[20-22], 進而有助于膝關(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)，且隨訪時間較短，未來有待擴大樣本量、延長隨訪時間和完善相關(guān)指標進一步深入研究VR平衡訓(xùn)練對本體感覺的影響。

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