前交叉韧带重建后膝关节周围屈伸肌力与运动功能的变化

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0279

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

本体感觉失调：本体感觉是指肌、腱、关节等运动器官本身在不同状态(运动或静止)时产生的感觉(例如，人在闭眼时能感知身体各部的位置)，因位置较深，又称深部感觉。此外，在本体感觉传导通路中，还传导皮肤的精细触觉(如辨别两点距离和物体的纹理粗细等)，主要涉及躯干和四肢的本体感觉传导通路(属于顶叶功能)。如果本体感觉有障碍，就不能很好地解纽扣、取物、抓物，不能根据对象物的性质、掌握用力的轻重，常常将东西弄碎、弄坏。

肌力：肌力为运动时肌肉的最大收缩力量，传统的肌力测定为徒手肌力测定，其评定不能数据化；目前等速肌力测定为公认的肌力测定方式，最大峰力矩可以精确衡量肌力的大小。

摘要

背景：虽然前交叉韧带重建后康复效果良好，但目前重建后患肢肌力仍存在缺失，且运动功能不能完全恢复。

目的：观察应用半腱肌、股薄肌肌腱为移植物行前交叉韧带重建后患肢肌力及运动功能的恢复过程，从而更好地指导前交叉韧带重建后患者的康复锻炼。

方法：选择150例单纯前交叉韧带损伤患者为研究对象，所有患者均选用自体半腱、股薄肌肌腱为移植物进行重建，重建后进行康复锻炼。分别在重建后3，6，9和12个月对患者进行患侧及健侧等速肌力测试，并计算股四头肌肌力对称指数、屈肌肌力/伸肌肌力比值；在重建后第6及12个月进行单脚跳、6 m计时单脚跳、侧边单脚跳及交叉单脚跳4项运动功能测试。分析并评估重建后肌力及运动功能随时间变化的情况。

结果与结论：①150例研究对象中只有118例完成全部测试，32例由于各种原因失访，失访率21.3%；②研究结果显示：在3，6，9和12个月时前交叉韧带重建后患者的患侧股四头肌肌力分别为对侧的 (64.01±4.45)%，(77.97±5.04)%，(84.25±5.14)%，(86.98±5.28)%；腘绳肌肌力分别为对侧的(81.58± 3.12)%，(91.06±3.72)%，(96.48±3.87)%，(97.59±3.77)%。经重复测量检验证实，随时间延长，屈、伸肌肌力逐步恢复(F=27.23，P=0.00)；③对不同时间段肌力恢复情况的分析证实，3-6个月期间肌力恢复最快(P < 0.05)；重建后12个月时患侧肢体的股四头肌肌力仍显著低于健侧肢体(P < 0.05)，腘绳肌肌力与健侧无显著差异(P > 0.05)；④重建后3，6，9和12个月时屈肌肌力/伸肌肌力比值均显著高于健侧肢体(P < 0.05)；⑤前交叉韧带重建后6个月时单脚跳、6 m计时单脚跳、侧边单脚跳及交叉单脚跳等四项运动功能测试均低于健侧肢体的90%；重建后12个月时，患侧单腿跳及6 m计时单腿跳超过健侧肢体的90%，侧边单脚跳及交叉单脚跳仍低于健侧肢体的90%；⑥结果提示，前交叉韧带重建后患肢屈、伸肌肌力恢复的最佳时期为3-6个月；重建后12个月时，患者的伸肌肌力、屈伸肌平衡情况和运动能力尚不能完全恢复正常。

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:0000-0002-2583-703X(刘志成)

关键词: 前交叉韧带重建, 膝关节, 肌力, 等速, 自体半腱, 股薄肌肌腱, 单脚跳测试

Abstract:

BACKGROUND: Although the effect of anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction is good, the postoperative muscle strength is still absent and the motor function cannot be fully recovered.

OBJECTIVE: To observe the muscle strength and functional performance of the affected limbs after ACL reconstruction using semitendonosus and gracilis as a autograft, so as to guide the rehabilitation of patients with ACL reconstruction.

METHODS: Totally 150 patients with ACL injuries participated in this study. All patients underwent ACL reconstruction using semitendonosus and gracilis as an autograft and rehabilitation. Extension and flexion torques were measured for the injured and healthy limbs at postoperative 3, 6, 9 and 12 months, and the quadriceps strength symmetry index, hamstring/quadriceps ratio were measured. The single hop test, the 6-m timed hop test, crossover hop test and the side-to-side hop test were conducted at 6 and 12 months postoperatively. The changes of muscle strength and motor function with time were analyzed and evaluated.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Of the 150 patients, only 118 patients completed all tests, and 32 patients (21.3 %) lost to follow up. (2) The average quadriceps strength of the affected side at 3, 6, 9, and 12 months postoperatively was (64.01±4.45)%, (77.97±5.04)%, (84.25±5.14)% and (86.98±5.28)% of the healthy side, respectively. The average hamstring strength of the affected side at 3, 6, 9, and 12 months postoperatively was (81.58±3.12)%, (91.06±3.72)%, (96.48±3.87)% and (97.59±3.77)% of the healthy side, respectively. Repeated measurement test confirmed that the flexor/extensor strength gradually recovered with time (F=27.23, P=0.00). (3) Muscle strength recovered quickly between 3 and 6 months (P < 0.05). The quadriceps strength of involved limb was still significantly lower than the uninvolved limb after 12 months (P < 0.05). The hamstring muscle was not significantly different from the uninvolved limb after 12 months (P > 0.05). (4) At 3, 6, 9 and 12 months postoperatively, hamstring/quadriceps ratios were significantly higher than the healthy limb (P < 0.05). (5) At 6 months postoperatively, results of the single hop test, crossover hop test, the side-to-side hop test and the 6-m timed hop test were lower than 90% of the healthy limb. At 12 months postoperatively, results of the single hop test and the 6-m timed hop test were higher than 90% of the healthy limb, but crossover hop test and the side-to-side hop test were still lower than 90% of the healthy limb. (6) These results manifest that the best period for the restoration of flexion and extension strength is 3-6 months postoperatively. The extensor muscle strength, hamstring/ quadriceps strength ratios and sport ability of the patients are not completely restored to normal at 12 months postoperatively.

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

Key words: Anterior Cruciate Ligament, Knee, Rehabilitation, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

刘志成，李雁，张其亮. 前交叉韧带重建后膝关节周围屈伸肌力与运动功能的变化[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(27): 4393-4399.

Liu Zhi-cheng, Li Yan, Zhang Qi-liang. Changes in the flexion and extension muscle strength and motor function of the knee joint after anterior cruciate ligament reconstruction [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2018, 22(27): 4393-4399.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 纳入随访研究对象150例，研究对象中只有118例完成全部测试，32例由于各种原因失访，失访率21.33%，见图5。

2.2 患者一般情况 根据纳入标准共150例患者进入随访研究，由于各种原因造成失访32例。118例患者完成随访，其中男性78例，女性40例，年龄(25.66±5.18)岁，体质量指数 (24.16±3.28) kg/m²。右膝68例，左膝50例；损伤原因：交通伤48例，运动伤70例。

2.3 双侧膝关节屈肌及伸肌肌力情况 双侧肢体屈、伸肌力的等速测试结果见表1。单因素重复测量结果显示：重建后不同时间，患肢伸肌的肌力有显著差异，随时间延长，肌力逐渐恢复(F=89.63，P=0.00)；采用Bonferroni检验两两比较证实，重建后3-6个月期间、6-9个月期间，肌力均有显著改变，其中3-6个月期间肌力恢复更快(P₃_-₆=0.00， P_-₉=0.001)；重建后9-12期间肌力改变不显著(P₉_-₁₂=0.22)。重建后不同时间，患肢屈肌的肌力有显著差异，随时间延长，肌力逐渐恢复(F=27.23，P=0.00)；采用Bonferroni检验两两比较证实，重建后3-6个月期间屈肌肌力有显著改变(P₃_-₆=0.00)，重建后6-9个月期间、重建后9-12期间肌力改变不显著(P₆_-₉=0.10，P₉_-₁₂=0.18)。重建后不同时间，健侧屈肌、伸肌肌力均无显著差异(F=0.76，P=0.52；F=0.37，P=0.77)。双因素重复测量结果证实，患侧肢体的屈、伸肌力与健侧肢体比较，有显著性差异(F=47.66，P=0.00；F=932.70，P=0.00)；采用多变量方差分析对每个时间点上患侧与健侧屈、伸肌力的比较结果证实，患侧伸肌肌力在重建后3，6，9，12个月时均显著低于健侧伸肌肌力(F=520.67，P=0.00；F=217.75，P=0.00；F=99.46，P=0.00；F=67.87，P=0.00) ；患侧屈肌肌力在重建后3，6个月时明显低于健侧屈肌肌力(F=68.76，P=0.00；F=12.82，P=0.00)，患侧屈肌肌力在9，12个月时与健侧相比无显著差异(F=1.77，P=0.18；F=1.176，P=0.28)。

2.4 双侧膝关节屈/伸肌肌力比值情况 双侧膝关节屈/伸肌力比值见表2，经单因素重复测量结果证实，随重建后康复时间延长，患侧膝关节屈/伸肌肌力比值逐渐下降(F=46.80，P=0.00)，重建后3，6，9，12个月时健侧膝关节屈/伸肌肌力比值无显著差异(F=0.36，P=0.78)。双因素重复测量结果证实，患侧肢体的膝关节屈/伸肌肌力比值与健侧肢体比较，有显著性差异(F=528.23，P=0.00)，患侧膝关节屈/伸肌肌力比值显著高于健侧。

采用多变量方差分析对每个时间点上膝关节屈/伸肌肌力比值的比较结果证实，患侧膝关节屈/伸肌肌力比值在重建后3，6，9，12个月时均显著高于健侧(F=316.08，P=0.00；F=177.93，P=0.00；F=100.24，P=0.00；F=119.78，P=0.00)。

2.5 患者下肢功能测试结果 双侧单脚跳、6 m计时单脚跳、侧边单脚跳及交叉单脚跳等四项运动功能结果的对称指数见表3，重建后第6个月时单脚跳、6 m计时单脚跳、侧边单脚跳及交叉单脚跳运动功能实验测试均低于对侧肢体的90%；重建后12个月时，单脚跳及6 m计时单脚跳超过对侧肢体的90%，但侧边单脚跳及交叉单脚跳仍低于对侧肢体的90%。

2.6 不良反应发生情况 2例患者重建后胫前区轻度肿胀，无明显压痛，考虑系关节渗液经由空心钛挤压螺钉渗入胫前组织间隙所致，经消肿、对症治疗后症状好转。所有患者随访期间未发生韧带松动断裂，钛螺钉固定良好，无松动、脱出情况发生，膝关节屈伸功能严重受限情况发生。

参考文献

[1] Brady MP. Clinical diagnostic tests versus MRI diagnosis of ACL tears. J Sport Rehabil. 2017;15:1-14.

[2] Mather RC, Koenig L, Kocher MS, et al. Societal and economic impact of anterior cruciate ligament tears. J Bone Joint Surg. 2013; 95:1751-1759.

[3] Tourville TW, Jarrell KM, Naud S, et al. Relationship between isokinetic strength and tibiofemoral joint space width changes after anterior cruciate ligament reconstruction. Am J Sports Med. 2014;42:302-311.

[4] Chung KS, Ha JK, Ra HJ, et al. Does synovialization after anterior cruciate ligament reconstruction have a positive effect on functional performance, outcomes scores, stability and muscle strength? A 2-year follow-up study after reconstruction. Arch Orthop Trauma Surg. 2017;137(12):1725-1733

[5] Burks RT, Crim J, Fink BP, et al. The effects of semitendinosus and gracilis harvest in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy.2005;21:1177-1185.

[6] Keays SL, Bullock-Saxton J, Keays AC, et al. Muscle strength and function before and after anterior cruciate ligament reconstruction using semitendinosus and gracilis. The Knee. 2001; 8: 229-234.

[7] Chao WC, Shih JC, Chen KC, et al. The effect of functional movement training after anterior cruciate ligament reconstruction-a Randomized controlled trial. J Sport Rehabil. 2017;24:1-18.

[8] Hsiao SF, Chou PH, Hsu HC, et al. Changes of muscle mechanics associated with anterior cruciate ligament deficiency and reconstruction. J Strength Cond Res. 2014;28:390-400.

[9] Knezevic OM, Mirkov DM, Kadija M, et al. Evaluation of isokinetic and isometric strength measures for monitoring muscle function recovery after anterior cruciate ligament reconstruction. J Strength Cond Res. 2013;28:1722-1731.

[10] Knezevic OM, Mirkov DM, Kadija M, et al. Asymmetries in explosive strength following anterior cruciate ligament reconstruction. Knee.2014;21(6):1039-1045.

[11] Pamukoff DN, Pietrosimone BG, Ryan ED, et al. Quadriceps function and hamstrings co-activation after anterior cruciate ligament reconstruction. J Athl Train. 2017;52:422-428.

[12] Setuain I, Izquierdo M, Idoate F, et al. Differential effects of two rehabilitation programs following anterior cruciate ligament reconstruction. J Sport Rehabil. 2016;19:1-37.

[13] Kuenze C, Hertel J, Hart JM. Effects of exercise on lower extremity muscle function after anterior cruciate ligament reconstruction. J Sport Rehabil. 2013;22(1):33-40.

[14] Goetschius J. Knee-extension torque variability and subjective knee function in patients with a history of anterior cruciate ligament reconstruction. J Athl Train. 2016;51:22-27

[15] Hohmann E, Bryant A. Strength does not influence knee function in the ACL-deficient knee but is a correlate of knee function in the and ACL-reconstructed knee. J Orthop Trauma.2016; 136(4): 477-483.

[16] Wipfler B, Donner S, Zechmann CM, et al. Anterior cruciate ligament reconstruction using patellar tendon versus hamstring tendon: a prospective comparative study with 9-year follow-up. Arthroscopy. 2011;27:653-665.

[17] Kim DK, Park WH. The correlation of the evaluation of quality of life depends on knee strength after 1-year anterior cruciate ligament reconstruction. J Kor Sports Med.2014; 32: 139-143.

[18] Hortobagyi T, Westerkamp L, Beam S, et al. Altered hamstring-quadriceps muscle balance in patients with knee osteoarthritis. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2005; 20: 97-104.

[19] Kim HJ, Lee JH, Ahn SE, et al. Influence of anterior cruciate ligament tear on thigh muscle strength and hamstring-to-quadriceps ratio: a Meta-analysis. PLoS One. 2016;11:e0146234.

[20] Adams D, Logerstedt DS, Hunter-Giordano A, et al. Current concepts for anterior cruciate ligament reconstruction: a criterion-based rehabilitation progression. J Orthop Sports Phys Ther. 2012;42(7):601-614.

[21] Kadija M, Knezevi? OM, Milovanovi? D, et al. The effect of anterior cruciate ligament reconstruction on hamstring and quadriceps muscle function outcome ratios in male athletes. Srp Arh Celok Lek. 2016;144(3-4):151-157.

[22] Fischer F, Fink C, Herbst E, et al. Higher hamstring-to-quadriceps isokinetic strength ratio during the first post-operative months in patients with quadriceps tendon compared to hamstring tendon graft following ACL reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2018;26(2):418-425.

[23] Streich NA, Friedrich K, Gotterbarm T. Reconstruction of the ACL with a semitendinosus tendon graft: a prospective randomized single blinded comparison of double-bundle versus single-bundle technique in male athletes. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc . 2008;16:232-238.

[24] Ardern CL, Webster KE, Taylor NF. Return to the preinjury level of competitive sport after anterior cruciate ligament reconstruction surgery: two-thirds of patients have not returned by 12 months after surgery. Am J Sports Med. 2011;39:538-543.

[25] Ardern CL, Taylor NF, Feller JA. Return-to-sport outcomes at 2 to 7 years after anterior cruciate ligament reconstruction surgery.Am J Sports Med. 2012;40:41-48.

[26] Goetschius J, Kuenze CM, Hart JM. Knee extension torque variability after exercise in ACL reconstructed knees. J Orthop Res. 2015;33(8):1165-1170.

[27] Xergia SA, Pappas E. Association of the single-limb hop test with Isokinetic, kinematic, and kinetic asymmetries in patients after anterior cruciate ligament reconstruction. Sports Health. 2015;7: 217-223.

[28] Lepley LK. Deficits in quadriceps strength and patient-oriented outcomes at return to activity after ACL reconstruction: a review of the current literature. Sports Health. 2015;7:231-238.

[29] Hsieh CJ, Indelicato PA, Moser MW, et al. Speed, not magnitude, of knee extensor torque production is associated with self-reported knee function early after anterior cruciate ligament reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2015; 23(11):3214-3220.

[30] Camp CL, Lebaschi A, Cong GT, et al. Timing of postoperative mechanical loading affects healing following anterior cruciate ligament reconstruction: analysis in a murine model. J Bone Joint Surg Am. 2017;99:1382-1391.

[31] Hart JM,Pietrosimone B,Hertel J.Quadriceps activation following knee injuries: a systematic review.J Athl Train 2010;45:87-97.

[32] Konishi Y,Ikeda K,Nishino A,et al.Relationship between quadriceps femoris muscle volume and muscle torque after anterior cruciate ligament repair.Scand J Med Sci Sports 2007; 17:656-661.

[33] Abrams GD, Harris JD, Gupta AK, et al. Functional performance testing after anterior cruciate ligament reconstruction: a systematic review. Orthop J Sports Med. 2014;21;2(1): 2325967113518305. .

[34] Nicky EM, Robert EH, Tony G. Functional performance 2–9 years after ACL reconstruction: cross-sectional comparison between athletes with bone–patellar tendon–bone, semitendinosus/gracilis and healthy controls. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2017; 25:1-12.

引言

膝关节镜下前交叉韧带重建已经成为目前治疗前交叉韧带损伤的金标准^[1]。膝关节镜下前交叉韧带重建后膝关节结构稳定性恢复完整，但是功能稳定性未完全恢复，因此为了提高膝关节的稳定性，需要通过积极重建后康复功能锻炼^[2-3]。早在10年前前交叉韧带手术中选择使用骨-髌腱-骨移植物重建前交叉韧带，患者的股四头肌力量的缺损长期以来一直使临床医生备受困扰^[4]。随着前交叉韧带重建技术的进步，目前主要以股薄肌、半腱肌作为移植物来源进行前交叉韧带重建，以期在膝关节镜下前交叉韧带重建后恢复正常的股四头肌肌力，然而大量研究表明股四头肌肌力仍存在缺损^[5-6]。

前交叉韧带重建的根本目的是让患者回归个人的正常活动，然而前交叉韧带重建后患者肌力的缺损及运动功能的丧失导致患者无法恢复正常生活^[7]。虽然国内外大量研究报道了前交叉韧带重建后某一时间点的肌力缺损情况，但很少研究对前交叉韧带重建后患者肌力及运动功能进行动态观察^[8-9]。从大量文献及临床观察中发现前交叉韧带重建后长达12个月之久存在肌力的缺损，课题组假设在不同时期前交叉韧带重建后均存在肌力缺损，进一步了解膝关节镜下前交叉韧带重建后患肢肌力及运动功能随时间的变化情况，可以明确每个时期患者肌力及运动功能的恢复程度，从而根据其恢复程度针对性制定康复方案，促使前交叉韧带重建后患者膝关节周围肌力及运动功能的恢复。此外，根据肌力及运动功能的恢复程度可以明确前交叉韧带重建后患者恢复运动的时间，避免韧带二期断裂的发生。

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

材料方法

1.1 设计 前瞻性研究。

1.2 时间及地点 于2015年7月至2016年7月在青岛大学附属青岛市市立医院完成。

1.3 对象 将青岛大学附属青岛市市立医院东院区骨科2015年7月至2016年7月收入院行前交叉韧带重建的患者作为研究对象。研究中所有患者均被告知详细试验内容并了解研究的目的，签署知情同意书。试验已获得山东省青岛市市立医院伦理审查委员会批准。

纳入标准：①年龄18-40岁；②病程< 3个月；③膝关节镜下探查见单纯前交叉韧带断裂。

排除标准：①合并半月板及其他韧带损伤者； ②有对侧膝关节手术史者；③合并较多基础疾病，不能参与一般活动者；④不能完成随访测试者。

1.4 材料 关节镜相关器械包括560P全数字高清摄像系统，500XL光源主机，动力刨削系统，低温等离子射频气化系统，4 mm 30°关节镜；前交叉韧带重建器械包括前交叉点式瞄准器，量筒，股骨瞄准器，6号、7号、8号、9号胫骨钻和股骨钻，测深尺，闭口取腱器，以上器械均由美国施乐辉公司提供。

1.5 方法

1.5.1 膝关节镜下前交叉韧带重建过程所有患者均采用关节镜下同侧半腱股薄肌腱移植重建，重建方式为单束解剖重建，胫骨侧选用Intrafix、股骨侧选用Endobutton固定(施乐辉公司产品)。硬膜外麻醉成功后，常规消毒、铺巾，取患侧膝关节前内侧及前外侧切口行关节内探查，并结合重建前影像学检查(见图1)，明确前交叉韧带断裂。于胫骨结节偏内侧1.5 cm偏下方2 cm处，取约3 cm纵行切口，显露并分离鹅足肌腱，用取腱器分别取出股薄、半腱肌腱，清理并编织缝合肌腱。将2根肌腱对折，测试肌腱直径，作为骨道直径参考。前内侧入路置入前交叉韧带胫骨定位器，明确骨道位置良好后，相应直径空心钻钻制胫骨骨道。患肢屈膝90°，经前内侧切口股骨定位器定位股骨侧前交叉韧带足印区，钻入导针，明确导针位置方向良好后，应用与移植肌腱相应直径的空心钻头制作股骨骨道。将移植肌腱穿过Endobutton袢钢板，依次牵引将Endobutton袢钢板及移植肌腱引入钻制的胫骨及股骨骨道，直至Endobutton袢钢板拉出股骨外侧皮质，翻转袢钢板，证实固定牢固后，屈伸膝关节20次，屈膝30°位以Intrafix固定胫骨端肌腱。重建后复查膝关节MRI(图2)。

1.5.2 康复训练指导方案

第一阶段(0-2周)：重建后即进行踝关节屈伸练习；股四头肌及腘绳肌等长收缩练习；重建后第2天在患膝伸直位支具保护下逐渐增加负重及平衡训练；坐床边进行主动屈曲及被动伸膝练习，至重建后2周膝关节屈曲角度达到90°。

第二阶段(2-6周)：抗阻练习，提高肌肉力量；松解支具角度，满足平地步行，增加负重，加强平衡训练；固定自行车练习，重建后6周被动屈膝达120°。

第三阶段(6-14周)：开链、闭链抗阻训练，继续提高肌肉力量训练；平衡训练(平衡板、泡沫卷)(图3)；固定自行车练习，关节活动度达正常标准(膝关节屈-伸0-130°)。

第四阶段(14-22周)：继续抗阻训练，提高肌肉力量(图4)；灵活性训练(短距离加速跑/长距离慢速跑)。

第五阶段(22周以后)：继续纠正肌肉力量的不足；功能性往复运动和灵性训练。

1.5.3 主要测试指标

等速肌力测试：在重建后第3，6，9及12个月时分别进行患侧及健侧等速肌力测试，等速测试系统采用四肢多关节等速肌力测试系统(ISOMED2000，德国D&R公司研发制造)。受试者在固定自行车上进行5 min热身后开始等速肌力测试。受试者在等速测试仪的座椅上采用标准的位置，并固定稳定带。座位角度为90°，动力臂的轴心与膝关节的轴心一致，在内踝上缘3 cm处固定阻力垫于动力臂末端。角速度取60 (°)/s，评价指标为峰力距，并计算屈肌肌力/伸肌肌力比值(腘绳肌峰力距/股四头肌峰力距)、股四头肌肌力肢体对称指数(患侧股四头肌峰力距/健侧股四头肌峰力距)及腘绳肌肌力肢体对称指数(患侧腘绳肌峰力距/健侧腘绳肌峰力距)。

下肢功能测试：在重建后第6及12个月时分别进行四项下肢运动功能的测试。

(1)单脚跳测试：测试者单腿站立，沿中线尽量跳跃，降落在相同的腿，记录跳跃距离，测试3次，取最佳成绩，休息3 min后，换对侧腿再次测试。计算患侧/健侧比值，并记录结果。

(2)6 m计时单脚跳测试：卷尺标记6 m距离，测试者单腿站立，然后尽快跳过1个6 m的距离。记录所用时间，测试3次，取最佳成绩，休息3 min后，换对侧腿再次测试。计算患侧/健侧比值，并记录结果。

(3)交叉单脚跳测试：测试者单腿站立，然后尽量向前跳3次，每次跳跃方向均是交叉跳跃。记录总距离，测试3次，取最佳成绩，休息3 min后，换对侧腿再次测试。计算患侧/健侧比值，并记录结果。

(4)侧边单脚跳测试：在地面标记出两条30 cm宽的平行线，测试者单腿站立，于一侧平行线横向跳跃至另一条平行线，往返10次，记录完成所需的时间。休息3 min后，换对侧腿再次测试。计算患侧/健侧比值，并记录结果。

1.6 主要观察指标 ①双侧膝关节屈肌及伸肌肌力；②双侧膝关节屈/伸肌肌力比值；③患者下肢功能测试结果。

1.7 统计学分析 使用SPSS 17.0 软件对所得数据进行统计学处理。数据采用x(_)±s形式表示，采用单因素重复测量检验、双因素重复测量检验、多变量方差分析及Bonferroni检验等检验方法对所得数据进行统计学分析，以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

随着手术技术及前交叉韧带重建后康复的发展，前交叉韧带重建后的临床效果有了极大的提高，然而仍未改变前交叉韧带重建后肌力缺失和运动功能评估困难的现状^[10]。国外研究证实，前交叉韧带重建后患者股四头肌及腘绳肌肌力显著低于健康人^[11-12]。此外，许多学者单纯以肌力来评价前交叉韧带重建后患者的运动功能^[13-15]。Wipfler等^[16]发现前交叉韧带重建患者后第12个月时股四头肌肌力达到健侧的91%，虽然肌力仍有部分缺失，但认为可以回归体育运动。然而，Kim等^[17]的研究显示前交叉韧带重建后1年时股四头肌肌力为健侧的82%，不建议患者回归体育运动。除肌力为影响运动功能的因素外，膝关节屈、伸肌力不平衡也是前交叉韧带重建后运动恢复不良的重要因素^[18]。在前交叉韧带损伤后，会同时出现屈伸肌肌力减退，然而两者的减退程度却不一致，这种不平衡会造成冠状面上膝关节内收动作的增加和矢状面上屈曲角度的减少，进而造成膝关节行走和蹲起时关节面负重分布的改变，最终导致骨关节炎的过早发生^[19-20] 。Kadija等^[21]和Fischer等^[22]的研究证明前交叉韧带重建后患者的患侧肢体存在屈伸肌力不平衡，若恢复体育运动，发生韧带二次损伤的风险将显著增加。随着技术的不断进步，有学者提出根据重建后恢复的时间长短来确定重返运动的观点，但不少专家对这一观点提出质疑^[23-25]。Goetschius等^[26]研究指出，重建后时间与患者肌力恢复、运动能力评分的变化并不完全同步，因此不建议将重建后时间作为重返运动的评价指标。由于运动能力的评估非常复杂，如何确定患者重返运动的时间成为目前研究的焦点^[27-28]。为防止前交叉韧带重建术后韧带二次损伤的发生，需综合评价患者的肌力和运动功能，以对患者重返运动的时间提供准确的参考。

当前研究采用等速肌力及下肢运动功能测试等综合指标对前交叉韧带重建后患者进行肌力及运动功能的评估。研究发现前交叉韧带损伤后膝关节的屈伸肌力均明显减退，重建后1年屈肌肌力基本恢复，但股四头肌肌力与健侧比较肌力缺失13.02%。按照肌力缺失小于10%，才能恢复体育运动的标准^[29]。从肌力恢复程度来看，重建后12个月不宜恢复体育运动。进一步分析证实，在前交叉韧带重建后不同时间点股四头肌肌力逐步恢复，随时间延长，肌力恢复越好。但是每个阶段肌力恢复的速度有显著差异，其中3-6个月期间肌力恢复最快，此阶段肌力恢复与前交叉韧带重建后腱骨愈合牢靠，患膝肿胀、疼痛症状减轻，康复锻炼依从性好有关^[30]。重建后6个月后，肌力恢复速度减慢，尤其是9-12个月之间，屈伸肌肌力的增长率明显低于前两个阶段。Hart等^[31]认为这一时期重建后肌力下降的是由于股四头肌激活障碍造成的；Konishi 等^[32]研究显示前交叉韧带损伤同时损伤了其本体感觉，重建后本体感觉并不能完全恢复，认为本体感觉的缺失亦是肌力恢复较慢的原因。因此，为更好的促进患者重建后肌力的恢复，需要重视不同时间段肌力恢复的规律，并采取相应的措施，在肌力恢复的最佳时间段加强肌力训练，在肌力恢复的缓慢期重视本体感觉的训练，以期获得更好的肌力恢复。当期研究还发现在前交叉韧带重建后第12个月时患肢H/Q比值为58.42%，提示重建后12个月患侧肢体存在明显屈伸肌力不平衡。此外4项下肢运动功能测试显示，患侧肢体的旋转动作、切步动作和下肢旋转稳定性还有一定的缺陷。研究结果与Abrams等^[33]研究基本一致。按照肢体运动功能测试对称指数大于90%是前交叉韧带重建后患者回归运动的不可缺少的条件之一，研究认为在重建后12个月时患侧肢体在旋转稳定性方面还未达到恢复体育运动的要求^[34]。通过对于前交叉韧带重建后双侧肢体肌力、肢体平衡性、运动能力测试结果的综合评估，研究认为，前交叉韧带重建后患肢屈、伸肌肌力恢复的最佳时期为重建后3-6个月；前交叉韧带重建后12个月时，患者的伸肌肌力、屈伸肌平衡情况和运动能力尚不能完全恢复正常。

不可避免，研究依然存在吗一定的局限性，例如研究的时间点不密集，不能描述肌力及运动功能随时间的曲线变化；研究未添加前交叉韧带重建后患者本体感觉的评价，可能会对肌力及运动功能的变化情况产生一定影响。

综上所述，研究对前交叉韧带重建后患肢肌力及运动功能随时间的变化进行了分析，明确了每个时期患者肌力及运动功能的恢复程度，根据其恢复程度可以针对性制定康复方案，促进前交叉韧带重建后患者膝关节周围肌力及运动功能的恢复。此外，根据肌力及运动功能的恢复程度明确了前交叉韧带重建后患者恢复运动的时间，避免韧带二期断裂的发生。

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