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人工全膝关节置换术后早期康复治疗
作者:郑光新[1] 
单位:解放军第三〇九医院[1]  
文章号:W077043  
2012/1/10 16:16:07    
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人工全膝关节置换术(total knee replacement,TKR)是治疗晚期膝关节病变的有效方法,其作用能有效缓解膝关节疼痛和恢复膝关节的功能。随着医疗水平的提高和现代手术定位器械的大力发展,关节假体的设计越来越符合人体生理要求,国内开展TKR 的技术尤其是关节的松解、周围软组织平衡的水平和假体安装的精确度也越来越高,为TKR 手术的成功提供了有力保证,也为术后的康复治疗提出了更高的要求。TKR 术后的运动治疗是把双刃剑,方法得当则能促进患者的功能康复,方法不当或不到位与可能会加速髌股关节并发症的发生,影响膝关节假体的使用寿命。

     人工全膝关节置换术(total knee replacementTKR)是治疗晚期膝关节病变的有效方法,其作用能有效缓解膝关节疼痛和恢复膝关节的功能。随着医疗水平的提高和现代手术定位器械的大力发展,关节假体的设计越来越符合人体生理要求,国内开展TKR 的技术尤其是关节的松解、周围软组织平衡的水平和假体安装的精确度也越来越高,为TKR 手术的成功提供了有力保证,也为术后的康复治疗提出了更高的要求。TKR 术后的运动治疗是把双刃剑,方法得当则能促进患者的功能康复,方法不当或不到位与可能会加速髌股关节并发症的发生,影响膝关节假体的使用寿命。

TKR 术后早期常见的问题膝关节肿痛、膝关节活动范围部分受限和步态异常;远期问题是髌股关节并发症和假体松动。有研究认为髌股关节并发症是非感染因素所致膝关节翻修的主要原因,因伸膝装置不平衡导致的髌骨轨迹不良是术后疼痛的主要原因。

循证医学研究发现TKR 围手术期的康复治疗并不能减少术后疼痛、卧床时间或并发症的发生。术后持续关节被动运动(Continuous Passive Motion CPM)能增加屈膝范围,但长时作用也不能提高行走功能。术后早期若存留的异常步态或膝痛,并不能随时间推移通过增加步行活动予以改善,甚至会加速髌股关节并发症或假体松动的发生。虽然至今尚没有经过对照研究证明的效率最高的TKR术后康复治疗方案,但有研究证明强化功能活动的康复训练比单纯的膝关节活动范围和肌力训练更有效。

TKR 术后康复进程分为三阶段,即快速进展期,术后12 周内;慢速进展期,术后12-26 周;停滞期,术后26 周后以后。应重视早期的康复治疗,从开始康复治疗就应着眼于减少远期膝痛或延长假体寿命,制定安全(safety)、有效(effectiveness)和高效率(efficiency)的康复治疗程序,迅速帮助患者恢复正常步态和日常生活活动能力。下面主要介绍骨水泥型TKR 术后早期,特别是术后2 周内结合功能活动的康复治疗要点。

一、重视恢复伸膝功能

迅速恢复伸膝功能是TKR 术后恢复正常步态的关键所在。

1.伸膝不足的影响

伸膝不足主要表现被动伸膝不足和主动伸膝迟滞,被动伸膝不足的步态为患侧短缩步态,伸膝迟滞患者则伸膝步态。

被动伸膝不足与置换膝置于休息位软组织粘连和挛缩有关;当代TKR 手术非常重视髌股关节的软组织平衡的问题,但是伸膝不足则很难维持或恢复置换膝的软组织平衡,影响行走步态和导致髌股关节并发症。

伸膝不足所致的异常步态使髌骨不能沿正常轨迹运动、股四头肌腱粘连、股内侧肌萎缩、髌骨支持韧带和髌韧带挛缩,最终导致慢性固定屈膝畸形(chronic fixed knee flexion deformity),甚至出现髌股关节并发症、膝前痛,患肢负重减少,骨质疏松,假体松动,直接影响假体使用寿命。

伸膝不足还会限制屈膝活动范围。一旦股四头肌腱粘连、髌骨支持韧带或髌韧带挛缩,髌股关节间隙变窄、髌骨外移或低位髌骨均限制髌骨的正常运动,以致难以跨越100°或更大的屈膝范围,

出现主动屈膝受阻。后期若借助膝关节活动器或其他过度被动屈膝,则可能以撕裂股四头肌腱或髌韧带牺牲伸膝装置为代价获得被动屈膝范围,结果因撕裂肌腱或髌韧带形成新的瘢痕和粘连,屈膝受限反弹。因此,早期应重视恢复伸膝功能。

2.伸膝训练方法

1)体位 TKR 术后应避免将膝置于屈膝、髋外旋休息位,休息位易导致屈膝肌群、阔筋膜张肌和髌骨外侧支持韧带挛缩,破坏手术重新建立的平衡。垫高置换膝时尽可能保持伸膝中立位,当患者感到腘部不适可鼓励患者主动或他人辅助屈膝0°-30°放松2-3 次。

2)牵伸训练 逐步牵伸腘绳肌和腓肠肌(图1-4),必要时牵拉髌骨外侧支持韧带(图5)和阔筋膜张肌(图6)。牵伸训练持续20-30s/次,重复3-5 /组,每组需间隔一段时间,鼓励患者多次重复,尽早牵伸至正常。

3)主动伸膝肌力训练 见股内侧肌肌力训练。

只有当被动伸膝正常,消除主动伸膝所遇到的软组织抵抗,主动伸膝才能得到有效的发挥。

3.伸膝训练的目标

1)被动伸膝 与健侧对称正常。检查者抬高患者双下肢,患者双膝下沉髌骨处于同一平面。多数正常女性膝过伸<5°。男性膝过伸角较女性小。

被动伸膝不足

被动伸膝正常

2)主动伸膝 无伸膝迟滞。图A,在足跟处垫高患肢,充分放松膝下沉达被动伸膝角度;图B,嘱患者绷直腿抬高,若膝不能充分伸直并成角则为伸膝迟滞;图C,患肢能保持直腿抬高,无伸膝迟滞。

二、加强股内侧肌力训练

股内侧肌是伸膝装置中主要的动力来源,提高股内侧肌肌力是维持终末伸膝,防止伸膝迟滞的保证。

股内侧肌分为横头和斜头两部分,在30°→0°主动伸膝运动中发挥重要作用,其横头收缩能有效并防止髌骨外移。股四头肌腱分为三层,浅层为股直肌,股内侧肌和股外侧肌位于中间,深层为股中间肌,股内侧肌充分收缩能有效防止股四头肌腱粘连。TKR 患者因术前和术后疼痛、术后肿胀可加股内侧肌的关节源性肌萎缩。早期有效镇痛和消肿外,选择性训练股内侧肌对提高伸膝装置功能恢复正常步态尤为重要。

1.开练运动和闭链运动

肌力训练按运动链分类分为闭链运动和开练运动两种。开链运动指运动时肢体远端呈游离状态,即肢体(足部或手部)在空间自由运动,主要用于提高靶肌肌力的训练。闭链运动指肢体远端固定并承受体重,近端肢体进行活动,强调多关节和肌肉的协调运动,以及促进关节的本体感觉,重建神经肌肉运动控制的训练。从屈膝90°到伸直位两种运动方式对髌股关节的影响,开链运动髌骨与股骨的接触面逐渐减少,髌股关节间的应力随之增加;闭链运动髌骨与股骨的接触面逐渐增加,髌股关节间应力减小。因此,闭链运动对髌股关节更加安全。

闭链运动的特点

增加关节压力和稳定性

减少关节间剪切力

控制运动的加速度

增强本体感觉

强调多关节的协同运动和肌肉的协调收缩

满足功能性的活动和专门的体育运动

TKR 术后选择患闭链运动方式更安全、有效。

2.股内侧肌训练方法

1、图2、图4 为闭链运动,鼓励患者用力伸膝,为提高效率可在足部施加阻力,伸膝保持6s/次,重复10 /组,每日重复多组。图3 和图5 为股四头肌等长收缩训练,初次训练治疗师给予助力上台,然后嘱患者保持,然后缓慢下放。图6 为等张收缩训练,屈膝控制在30°范围内,当患者主动伸膝不足时,伸膝末了给予助力,嘱患者保持6s 然后缓慢放下。

必要时配合神经肌肉电刺激股内侧肌诱导患者进行主动伸膝运动。

三、负重站立、步行训练

术后膝关节未留置引流管24 小时后患肢即刻下地负重,留置引流管则待拔管后即刻下地负重站立,逐步开始步行训练。开始负重站立和步行必须按正常站姿和步态予以训练,确保力线和髌骨运动轨迹正常、促进软组织的动态平衡和正确的神经-肌肉反射活动,使患者一开始就建立起正常的运动模式。

1)负重站立 调节步行器高度,患者双足与肩同宽站立上臂自然下垂,步行器手柄高度正对患者的腕部。步行器的作用是用双上肢替代患肢肌力的不足,避免健侧下肢代偿,确保步行器支架与双足和双髋距离保持一致、对称(见图示)。站立时,通过拍打患侧臀大肌刺激伸髋来诱导主动伸膝动作,拍打患侧髋部诱导患者将重心向患侧移动,确保双下肢承重保持对称。避免躯干前倾、屈髋、屈膝和重心偏离健侧。良好的站姿是训练正常步态的前提。

2)步行训练 训练步骤:步行前准备→三点步→两点步→徒步

负重站立                    3 点步行走

                                

2 点步行走                                  过渡徒步行走

步行前准备:借助步行器站立,双下肢交替进行足尖不离地提踵、屈髋和屈膝的原地踏步运动,重复多次,学习屈膝-伸膝动作,直到双侧动作基本对称再迈步行走,开始步行就要避免患侧的伸膝步态或屈膝步态。若患肢被动伸直不足,步行训练前除继续牵伸膝外,在负重状态下利用脊髓交互性抑制和兴奋高尔氏腱器,通过反射性放松腘绳肌和腓肠肌增进伸膝范围。站立负重状态下的主动伸膝训练,患者痛苦最小、效率最高,有助于学习正常步态。早期在治疗师保护下进行或借助步行器辅助进行。

3)增强置换膝关节控制能力训练

1 需治疗师保护置换膝,图2 患者借助上肢支撑保护,均未承重下主动 屈膝-伸膝训练,控制屈膝角度<30°,髌骨在屈曲。图3-5 诱导股内侧肌收缩训练,早期需助行器保护。

4)注意事项 早期建立良好步态能加速TKR 功能康复的进程,步行训练中应注意:

被动伸膝不足,鼓励患肢负重站立训练,不宜继续步行

开始步行务必纠正步态,避免强化异常步态而形成固定的错误运动模式

从小步幅(碎步)开始,随膝关节的灵活性和稳定性提高,逐步加大步幅

保证在正确的运动模式下,每行一步患肢的各肌群都能参与正常的协调运动

过渡到徒手步行的前提是无跛行、双下肢对称,步行自然流畅

四、屈膝训练

随着膝关节假体设计和手术技术的进步,术后常规进行持续关节被动活动(CPM)训练,置换膝相对伸膝而言更容易获得改善。手术医生和患者关注得更多的也是膝关节的ROM,单纯用CPM 训练即便置换膝达到仪器设置的极限,但主动屈膝ROM 仍然明显滞后被动屈膝ROM 20°-30°,被动屈膝ROM 与步行能力或活动能力并非成正比。国外荟萃分析发现TKR 术后早期使用CPM 膝关节的AROM平均达78°,较未使用CPM 患者的AROM 仅大3°,但使用CPM 能减少其他运动止痛药的用量。因此,早期不能过度依赖CPM 治疗,适当限制CPM 每次治疗时间和治疗周期,而应安排更多的时间用于功能性的运动训练,以提高训练效率。

1.主动屈膝训练方法

1)坐位训练 垫高座椅→座椅

早期因置换膝屈曲范围不足,用枕头垫高座椅,有助于患者早期进行起坐训练,随屈膝角度增加,直接进行座椅训练。

2)坐位屈膝训练 屈膝>90°才能完成用患肢承重的独自起坐。图1 用足滚动圆棍3-5 次,每次尽力往后,然后停在最大屈膝范围保持30s,再重复滚动至最大屈膝范围和保持,重复3 次。图2 为床上坐位屈膝训练,其要点是远端固定,借助双手支撑臀部前移,能减少膝痛发生,提高主动屈膝效率。

(3)-坐训练 从治疗师的辅助起坐→独立起坐。起坐训练能有效提高置换膝神经-肌肉活动的控制能力,特别是坐位时股四头肌的离心性收缩极大提高了训练股四头肌的效率。

4)功率车训练(坐式) 通过调节功率车座椅距离控制屈膝或伸膝训练。缩短座椅间距易于增加屈膝范围的训练;增加座椅间距患肢进行短弧(40°-0°)的蹬踏运动有助于提股内肌的肌力训练。

5)其他日常活动 如厕、主动配合穿脱衣裤和鞋袜。

2.主动屈膝受阻

主动屈膝受阻是指置换膝屈膝范围停滞在某角度,继续增加困难,但又没有达预期的活动范围。置换膝一旦出现主动屈膝受阻,重点检查伸膝装置的功能。只有当伸膝装置的功能恢复正常,髌股关节关系正常,主动屈膝范围才能继续增加。在没有充分恢复伸膝功能的前提下,切忌用暴力被动屈膝或长时屈膝牵拉训练,否则将继续破坏伸膝装置,屈膝范围将减小。

五、加强神经-肌肉控制能力训练

早期强调闭链运动、步行及起坐等日常生活等功能训练的同时就开始了促进置换膝本体感觉和增强膝关节控制能力的训练。随着患者步行能力的提高,还可进一步加强与神经-肌肉控制相关的其他运动,如:阶梯训练、提高步行速度、改变步行方向,走“1”字、“8”字或“之”,以增加患者的稳定性和灵活性。TKR 手术患者多为老年人,尽可能选择安全、非高难度的运动训练。

六、其他问题

1.控制疼痛 整个康复训练过程应是无痛或是在患者能完全忍受的非痛苦性的治疗过程,若按疼痛视觉模拟评分(visual analogue scaleVAS),疼痛程度<20%。术后有效的药物镇痛非常重要,必要时在运动训练前30min 口服有效镇痛药。应用安全有效的康复治疗技术,能最大限度的降低肿痛的发生,确保康复训练的顺利进行。

2.运动与肿胀 运动和肿胀是一对矛盾,解决矛盾的方法是

1)初始运动时因静脉回流障碍,穿医用弹力袜。

2)教会患者及其陪护人员促进静脉回流的治疗方法,患者平卧抬高患肢+踝泵运动、向心性按摩,必要时配合正压序贯充气加压治疗,每次20min1-2 /日。

3)术后早期运动后及时冷疗,至少4 /日。

4)控制肿胀的发生 在患者身体条件允许的条件下,每天结合基本日常生活活动充分进行功能活动,每日运动总量基本不变,所不同的是患者每次站立或行走持续时间由短到长,移动距离由近到远,间歇次数由多到少。每次间歇休息时首先进行促进静脉回流的踝泵运动,间歇时间不宜太长。确保在严格控制肿胀发生或能及时消肿的条件下,逐步提高患肢的活动能力。

5)运动总量的控制 每日晨起观察置换膝疼痛、发僵、肿胀和皮温的变化情况,并与前一日晨起时的情况比较。肿痛、发僵和皮温无变化时维持前日运动量;肿痛↑、发僵↑、皮温↑,缩短每次行走时间,增加运动间隔和加强牵伸膝的训练;肿痛↓、发僵↓、皮温↓或正常,适当增加运动量延长每次行走距离。

3.心理支持

与药物和手术治疗所不同的是康复治疗需患者主动参与和配合,其康复治疗的效果有赖于患者的努力,因此,需给予患者充分的心理支持。

1)明确目标 首先要帮助患者明确早期康复治疗的目标,拆线后能独立正常步行、完成独自起坐和日常生活基本自理,以增强患者及其家属的信心。

2)强调术后康复的重要性 手术成功仅为功能康复奠定好了基础,最终功能活动水平取决于患者的配合和努力。远期是否出现髌股关节并发症和假体的使用寿命还与早期功能恢复水平密切相关。

3)消除恐惧心理 无痛治疗,告知患者置换膝的金属关节面比软骨面更耐磨,将置换假体比如为插入土壤里的木桩或钉入木板里的钉子,患者站立越正、伸膝越直、持重越多,骨越硬朗,假体固定就越紧;走路姿势越正常,假体就越不容易被“撬动”松动,使用寿命就越长,以消除患者的恐惧活动置换膝的心理,取得患者的主动配合。

七、康复评定内容

1.疼痛评定 VAS 评定

2.肿胀 髌骨上缘上1cm 周径测量   

3.膝关节活动度测量

ROM

被动伸膝测量

伸膝迟滞角度测量

4. 步行能力评定

1) 步态定性分析

2)“起立-行走”计时测试(Timed, Up, and Go Test) 能迅速了解患者术后置换膝的稳定性和灵活性。

6.量表评定 膝骨关节炎/TKR 术后的信度和效度较好的评定量表包括

1)患者自评量表可选择其中一项

Oxford Knee Score

KOOS (the knee injury & osteoarthritis outcome)

WOMAC Score the western Ontario and McMaster universities osteoarthritis

IKDC the international kneed documentation committee knee evaluation form

2)临床评定量表近年来KSS 评分逐渐取代HSS 评分,认为是评估TKR 信度效度较高的评定

工具。

KSS (Knee Society Score)

HSS (hospital for special surgery knee score)

八、门诊随访

应继续关注伸膝功能、步态和髌股关节并发症。当患者主动伸膝不足或反复出现膝痛、晨僵、肿胀或屈膝受阻,嘱患者减少持续行走距离,并及时到医院随访。康复医学科医生/治疗师应及时与手术医生联系,根据不同患者的实际情况予以指导训练和辅助治疗,尽可能在快速进展期内帮助患者恢复正常功能。

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