初次全膝关节置换后自我控制锻炼与持续被动运动的差异比较

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.1234

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

自我控制锻炼：术后患者基于自我评估疼痛及身体状态，依照教授的方法，自己控制方式及强度进行功能恢复的方法，该方法调动了患者的主动性并更利于肌肉功能的恢复，同时节省医疗资源并减轻了医护人员的工作量。

被动功能锻炼：术后患者通过被动持续功能锻炼机(简称CPM机)进行被动功能锻炼，患者每天根据提前设定的角度及速度进行被动的膝关节功能锻炼，曾经是全膝关节置换术后标准的锻炼方法，但其锻炼效果也饱受诟病。

摘要

背景：全膝关节置换后的功能锻炼对患者膝关节功能的恢复十分重要，持续被动运动曾经是标准的锻炼方法，但其效果饱受诟病；自我控制锻炼是患者自己控制的主动锻炼方法，同样也能达到满意的功能恢复。

目的：探讨初次全膝关节置换住院期间患者自我控制功能锻炼与持续被动运动锻炼的差别。

方法：纳入接受单侧初次全膝关节置换患者80例，随机分为2组，每组40例。自我控制锻炼组术后24 h开始自我控制功能锻炼；持续被动运动组术后24 h开始使用持续被动运动机开展被动功能锻炼。该研究方案已获得安徽医科大学第一附属医院伦理委员会批准，所有参与患者均被充分告知并完全知情同意。对比2组患者的一般资料、住院时间、引流量、血红蛋白水平及术后第1，3，5，7天的膝关节活动度、静息目测类比评分等指标进行评价。

结果与结论：①2组一般资料在置换前差异无显著性意义(P > 0.05)；②术后静息目测类比评分、术后最大伸直角度、住院时间、术后血红蛋白水平及红细胞压积差异均无显著性意义(P > 0.05)；③术后第3天最大屈曲角度和术后第7天的膝关节周径2组差异有显著性意义(P < 0.05)，持续被动运动组优于自我控制锻炼组；④结果表明，基于患者自主控制的初次全膝关节置换后锻炼方法与传统持续被动运动锻炼效果之间无明显差别，持续被动运动可以不作为常规使用，且自主控制锻炼法完全可以满足临床需要。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
ORCID: 0000-0002-9714-1883(张辉)

关键词: 初次全膝关节置换, 持续被动运动, 功能锻炼, 活动度, 疼痛, 引流量, 血容量, 膝关节周径

Abstract:

BACKGROUND: Functional exercise after total knee arthroplasty is critical for the recovery of knee joint function. Continuous passive motion exercise used to be a standard exercise method, but its effect is controversial, and self-controlled exercise can achieve satisfactory functional recovery.

OBJECTIVE: To explore the difference between self-control and continuous passive motion function exercise during hospitalization following total knee arthroplasty.

METHODS: Eighty patients who underwent primary unilateral total knee arthroplasty were divided into two groups (n=40/group), and then underwent active self-control and continuous passive motion functional exercise at postoperative 24 hours. The study was approved by the Ethics Committee of the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, and all participants signed the informed consents. The baseline data, hospitalization time, drainage volume, hemoglobin level, and range of motion and Visual Analog Scale score at rest at 1, 3, 5 and 7 days post-operation were evaluated and compared between two groups.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) There was no significant difference in the baseline data between two groups (P > 0.05). (2) Postoperative Visual Analog Scale score at rest, maximum extension angle, hospitalization time, hemoglobin level and hematocrit showed no significant difference between two groups (P > 0.05). (3) The maximal flexion angle at 7 days post-operation and circumference of knee joint at 3 days post-operation in the active self-control group were significantly superior to those in the continuous passive motion group (P < 0.05). (4) These results indicate that there is no significant difference between self-control method and the traditional continuous passive motion function exercise following total knee arthroplasty. Continuous passive motion cannot be used as a routine method, and self-control function exercise can meet the clinical needs.

Key words: primary total knee arthroplasty, continuous passive motion, functional exercise, range of motion, pain, drainage volume, blood volume, circumference of knee joint

中图分类号:

R459.9

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图/表（结果） 5

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引言

材料方法

1.1 设计 随机对照试验。

1.2 时间及地点 于2018年1至6月在安徽医科大学第一附属医院关节外科完成。

1.3 材料 膝关节假体介绍见表1。

1.4 对象 选择2018年1至6月安徽医科大学第一附属医院关节外科收治的80例膝关节骨关节炎患者，均为初次单侧全膝关节置换。按随机数字表法分为2组，每组40例。CPM组40例40膝，男13例，女27例；年龄 54-77岁，平均67.2岁；左膝23例，右膝17例。自我控制锻炼组40例40膝，男15例，女25例；年龄 55-81岁，平均66.5岁；左膝18例，右膝22例。2组患者术前一般资料差异无显著性意义，具有可比性。

纳入标准：①膝关节无明显畸形及活动度受限；②行初次单侧全膝关节置换手术；③骨关节炎患者；④患者对治疗方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准。

排除标准：①膝关节有明显畸形及活动度受限；②双侧膝关节手术；③其他关节疾病患者。

1.5 方法

1.5.1 手术方法术前常规行膝关节功能美国特种外科医院评分^[4]。所有手术操作均由同一组医生完成，均采用进口后方稳定型水泥型全膝关节假体，不行髌骨置换，手术于止血带止血下完成，全部采用膝关节前正中切口，内侧髌旁入路，胫骨髓外定位及股骨髓内定位系统，常规截骨及软组织平衡后安装假体。手术开始前常规由麻醉科行坐骨神经及股神经阻滞，手术结束后屈膝位皮肤钉关闭切口并常规留置引流管，24 h内拔除。切口无菌纱布覆盖后手术侧下肢常规全长弹力绷带包扎，术后常规行抗炎、镇痛及抗凝治疗。

术前及术后的影像学资料见图1。

1.5.2 康复锻炼 2组患者术后均采用各自统一的方案进行康复锻炼。

自我控制锻炼组：术后即刻开始进行下肢肌肉的等长舒缩及踝关节主动伸屈训练，24 h后拔除引流管后开始自我控制锻炼：①踝关节垫高压膝：患者坐位于病床上，以软垫垫高踝关节至膝关节悬空，患者双手置于膝关节上方，持续加压伸直膝关节。患者家属可协助或者替代患者加压；②绷带辅助屈膝：患者平卧位，膝关节屈曲，绷带置于踝关节上方，绷带两端由患者手持，向近端牵拉绷带加压屈膝。患者家属可协助或者替代患者加压；③双下肢交替伸屈膝：患者坐于床沿，双小腿自然下垂，患膝可自行伸直屈曲锻炼或者健侧足可置于患侧踝关节后方或者前方辅助加压伸屈膝关节。患者家属可协助或者替代患者加压。每天锻炼2次，45 min/次。3种自我控制锻炼方法见图2。

CPM组：术后即刻开始进行下肢肌肉的等长舒缩及踝关节主动伸屈训练，24 h后拔除引流管后开始CPM锻炼：首次锻炼屈伸范围设定为0°-30°，后每天屈曲角度设定增加15°，2次/d，45 min/次。

1.6 主要观察指标

1.6.1 一般项目血红蛋白与红细胞压积在术前及术后72 h评价。引流量在24 h拔除引流管时进行评价。住院时间以患者自主达到屈曲90°伸直0°的出院标准计算。术前行膝关节功能美国特种外科医院评分。

1.6.2 疼痛评价应用目测类比评分进行疼痛评价^[5]。10分表示疼痛难以忍受，7-9分表示疼痛程度较重，4-6分表示疼痛程度中等；1-3分表示轻度疼痛，0分表示无疼痛。术前及术后第1，3，5，7天评价，术后评价在每天的第2次锻炼结束立刻进行。

1.6.3 关节活动度评价术前及术后第1，3，5，7天评价，包括屈曲和伸直角度评价，伸直迟滞角度以负数表示。

1.6.4 膝关节周径评价术前及术后第1，3，5，7天，于膝关节充分伸直状态下测量髌骨中点膝关节周径。

1.7 统计学分析 将数据录入SPSS 21.0统计学软件进行整理和统计学分析，数据采用x(_)±s表示，2组间比较采用t检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

讨论

全膝关节置换是膝关节疾病的终极治疗方法，其有效性已得到充分的肯定，假体15-20年的生存率已经可以达到90%^[6]，除去手术技术及假体设计的因素外，术后正确充分的功能锻炼是获得满意效果的一个重要环节^[7]。此次研究目的在于对比患者自我控制锻炼法与CPM锻炼之间在膝关节活动度、疼痛、肿胀及住院时间等指标的差异，结果显示除膝关节周径在研究终点CPM锻炼组要优于自我控制锻炼组外，其他指标在研究终点均无差异，这说明患者主动自我控制锻炼法完全可以替代CPM锻炼。对CPM应用的争论其实由来已久，2015年美国物理治疗协会甚至已经明确建议在全膝关节置换术后避免使用CPM。尽管在国内及美国都没有官方机构推荐在全膝关节置换术后使用CPM的报道，但其使用的范围确是相当广泛，调查发现有58%的骨科医生在全膝关节置换术后使用CPM进行功能锻炼^[8]。

膝关节活动度的恢复是全膝关节置换手术的目的及成功的重要指标，同时也跟良好手术效果的获得直接相关^[9]。伸直0°和屈曲达到90°是全膝关节置换患者出院的指标，屈曲达到120°则是希望通过家庭锻炼能够让患者在短期达到的目标，因为只有屈曲达到120°才能对日常生活例如坐位站起、爬楼梯等动作没有影响^[10]。有报道CPM功能锻炼应用对于活动度的改善至少要相差5°才有临床意义^[11]，而Harvey等^[12]的Cochrane研究发现对照组膝关节平均屈曲角度为78°，CPM组比对照组增加2°，说明CPM功能锻炼在提高膝关节活动度短期随访中跟对照组没有差别，而中长期随访同样没有意义，尽管中长期随访资料质量不高。此次研究中CPM组的膝关节活动度各时间点均略高于自我控制锻炼组，但除术后第3天有差异外其他时间点均无明显差异，这与前述报道基本吻合，也说明基于患者自我控制的锻炼方式能够满足全膝关节置换术后对膝关节活动度恢复的要求。

目测类比评分是非常可靠的全膝关节置换术后疼痛评价的方法^[13]，而疼痛是全膝关节置换患者术后锻炼效果的重要影响因素，Nagra等^[14]的研究曾认为CPM功能锻炼可以减少全膝关节置换术后止疼药物的使用量。但新近的研究发现观察至术后90 d内所有时间点CPM组和不使用CPM组在步行时的疼痛目测类比评分没有差别^[15]，甚至在不同强度CPM锻炼的各组之间也无差别^[16]。此次研究在2组使用同样的镇痛方式下，评价锻炼结束后的静息痛发现2组对全膝关节置换后疼痛的程度无明显差异，这与既往的研究结论一致，同时最新的Meta分析对非药物性全膝关节置换后缓解疼痛及减少镇痛药物使用的方法进行分析发现，CPM有效的证据确定性非常低^[17]。

早期的一些研究认为CPM功能锻炼对膝关节术后肿胀有缓解作用，而且有观点认为CPM能够通过类似肌肉泵的工作原理促进血液循环进而促进全膝关节置换术后围关节肿胀的消退^[18]，但绝大部分的研究还是发现使用CPM锻炼与否对膝关节肿胀没有影响^[19]。此次研究结论与后者基本相同，尽管在术后第7天自我控制锻炼组的膝关节周径要明显大于CPM组，但前3个时间点是没有差别的，该时间点产生差别的原因有待进一步去探讨。Jiang等^[20]的研究随访3周证实CPM对全膝关节置换术后肿胀较对照组无差别。Schache等^[21]也发现与对照组相比使用CPM会延迟术后膝关节髌上周径恢复到术前状态的时间，CPM组平均需要3个月，而对照组为42 d。曾经有研究发现CPM锻炼可以造成全膝关节置换术后患者血容量的丢失^[22]，但新近的研究对全膝关节置换术后患者使用3种不同方法的CPM锻炼，最长观察3周，发现对患者血容量没有影响^[19]。此次研究中通过2组患者血红蛋白和红细胞压积的分析，说明至少在术后72 h 2组之间是没有区别的。虽然据报道全膝关节置换患者的平均住院时间约为8.8 d^[23]，但住院时间受主客观因素的影响较大，所以关于CPM功能锻炼对住院时间的影响报道的结果呈现出多样性。Bak?rhan等^[24]的研究分析报道CPM功能锻炼可以缩短患者的住院时间，但另外的作者又发现CPM可以延长患者的住院时间^[25]，同时也有研究证实CPM与患者住院时间之间没有相关性^[26]，此次研究发现2种方法在全膝关节置换患者住院时间上差异无显著性意义，与近期的一份队列研究的结果相同^[27]。

此次研究是建立在临床长期应用基础之上，虽然没能获得长期随访的资料，但其他学者的长期随访资料能够给予作者一定的参考，同时主动锻炼程度受患者的身体状态、性格及心情等多方面影响^[28-29]，心理因素对患者自我控制锻炼法的影响将是进一步的研究内容。综上所述，研究尽管存在缺陷，但结论与其他的研究结论相吻合，患者自我控制的全膝关节置换后主动康复锻炼的方法至少在术后早期完全能满足临床需要，同时与传统CPM锻炼相比无明显差异，CPM锻炼可以完全被替代并不作为临床常规应用。

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