首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 外科论文 > 骨关节论文 > 足内在肌强化训练对全膝关节置换术后膝关节功能的影响

足内在肌强化训练对全膝关节置换术后膝关节功能的影响

2024-09-10 98 上传者：管理员

摘要：目的：探究足内在肌强化训练对全膝关节置换术（TKA）后患者膝关节功能及步态的影响。方法：将参与研究的膝骨关节炎患者随机分为研究组与对照组，每组41例。对照组患者TKA后接受膝关节系统康复治疗，研究组在系统康复治疗的基础上增加足内在肌强化训练。在TKA术前及术后第12周分别采用骨关节炎指数评分（WOMAC）及膝关节活动度评估肢体功能、采用Berg平衡量表（BBS评分）及跌倒效能量表（MFES）评估平衡功能、采用便携式智能化步态分析设备进行步态分析。结果：接受康复治疗12周后，研究组患者在MFES评分、BBS评分及WOMAC评分上优于对照组（P<0.05），且研究组手术侧肢体单腿支撑时间、步速、步长较对照组有明显改善（P<0.05）。结论：TKA术后12周足内在肌强化训练可以改善患者身体功能、平衡能力和步态。

关键词：
全膝关节置换术
康复
步态分析
膝骨关节炎
足内在肌训练
加入收藏

膝骨关节炎（knee osteoarthritis,KOA）是导致老年人慢性疼痛和残疾的主要原因之一。全膝关节置换术（total knee arthroplasty,TKA）是治疗终末期KOA的常见手术方式，可以有效地减轻疼痛并改善下肢功能[1]。然而，TKA术后部分患者仍存在不同程度的下肢肌力下降及步态障碍等问题[2—3]。术后康复有助于改善膝关节功能和行走能力，减少并发症并缩短住院时间[4]。然而，目前大部分TKA康复方案主要是通过增加髋膝关节的力量和膝关节活动范围来改善下肢功能，导致部分TKA术后患者仍存在平衡功能和姿势控制能力的下降[5]。

足内在肌主要作用是维持足弓的稳定及足部运动的灵活性，在静态姿势维持和动态姿势平衡中发挥着重要作用[6—7]。足趾畸形和足内在肌无力会导致老年人平衡及下肢功能的下降，也是跌倒的独立危险因素[8—9]。有研究发现，KOA女性患者足趾抓地力较弱，足部肌肉力量不足与膝关节疼痛加重和下肢功能的下降有关[10—11]。而增加足部肌肉的神经肌肉反射可以有效地减轻膝关节的冲击和超负荷[12]，且通过改变足部的压力中心可以有效减轻TKA术后疼痛并改善下肢功能[13]。但是，目前TKA术后康复训练很少关注到足内在肌，关于足内在肌强化训练对于TKA患者的治疗效果也鲜有报道。本研究拟通过观察为期12周的足内在肌强化训练对TKA患者平衡能力、下肢功能及步态的影响，为TKA术后患者提出更加科学的康复方案。

1、资料与方法

1.1一般资料

本研究招募了82例于2019年6月—2021年10月期间在天津医院接受TKA的患者。患者手术前可以在无任何辅助下独立连续步行140m以上。采用随机信封法将入组患者分为研究组（n=41）和对照组（n=41）。两组患者的康复治疗均由经过统一培训的本科室康复师安排。该研究获得了天津医院伦理审查委员会同意（批号：2019医伦审066）。

1.2纳入标准

(1)符合重度KOA诊断标准且行单侧TKA;(2)年龄在55—75岁；(3)患者及家属签署告知书并愿意配合康复医师及康复师的治疗及临床调研数据采集。

1.3排除标准

(1)合并运动系统疾病或脑卒中后遗症；(2)近两年内有膝关节、踝关节或髋关节手术史患者；(3)合并严重骨质疏松患者；(4)合并免疫系统疾病患者；(5)术后出现下肢静脉血栓、下肢血肿、软组织感染等影响进一步康复患者；(6)接受过足部手术或足部严重畸形患者。

1.4治疗方法

两组患者康复训练均从术后第2天开始，每周5次治疗，持续12周。对照组进行膝关节系统康复治疗（如下肢肌力训练、核心训练、膝关节活动度训练、关节松动等），40—45min/次。研究组在康复治疗的基础上增加Futrell等[14]总结的足内在肌强化训练方案，主要包括：短足训练、足趾内收训练、足母趾伸展训练、小趾伸展训练、足趾屈伸强化训练、足趾拿物品、足趾抓毛巾。训练开始时由治疗师演示并指导足内在肌训练方法，当患者能够在整个运动过程中正确地进行发力且在第二天没有明显的肌肉酸痛时逐渐增加运动难度，逐渐过渡到每个动作3组/天，10次/组，组间休息30s。

1.5随访和评定方法

1.5.1下肢功能评估：

分别于TKA术前及康复治疗12周后采用膝关节活动度测量、美国西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数评分（Western Ontario and Mc Master University Osteoarthritis index,WOMAC）评分及Berg平衡量表（Berg Balance Scale,BBS）评估下肢功能。WOMAC评分量表分别从关节疼痛、僵硬程度和肢体功能障碍三大方面评估膝关节的功能。关节疼痛包括5个问题，僵硬程度包括2个问题，肢体功能障碍包括17个问题，每个问题分别计0—10分。将24个问题汇总计算总分，分数越高表明膝关节功能越差。Berg平衡量表通过14种日常生活行为来评估平衡功能，如站立、转身和移动等，每个动作分别计0—4分，将14个动作汇总计算总分，分数越高说明平衡能力越好。膝关节活动度由天津医院康复科固定治疗师通过量角器测量。

1.5.2采用跌倒效能量表中文版（Modified Falls Efficacy Scale,MFES）评分评估患者不发生跌倒的自信程度：

MFES评分主要包含14个问题，每一项评分为0—10分，将14个问题汇总计算总分，分数越低说明患者害怕跌倒的程度越高。

1.5.3步态参数测量：

所有入组患者均采用便携式智能化步态分析设备（IDEEA美国Mini Sun公司生产）测量步态数据。该设备由一个记录仪和五个加速度传感器组成。5个加速度电子传感器的位置：双侧足底第4跖骨头后缘，两侧大腿前中侧，两侧胸锁关节连接处中点下4cm处，加速度传感器通过无线传输装置与记录仪连接。佩戴好仪器后，受试者需要在30m的平地上折返行走120m，以收集步态数据，步态数据通过Act View 3传输到计算机进行分析。共11个步态参数纳入研究，包括7个常用步态参数与4个新定义的步态参数。抬腿强度主要反映摆动相起始时股四头肌的力量变化；摆动强度则反映了屈膝肌群在肢体摆动相时的力量变化；蹬地强度反映了腘绳肌与足背屈肌群在摆动相末期到支撑相早期的力量变化；跖屈强度反映了由小腿三头肌收缩而产生的跖曲力量改变。

1.6统计学分析

采用SPSS 21.0软件进行统计学分析。定量数据以均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本t检验，治疗前后比较采用配对t检验，计数资料以构成比（%）表示，比较用χ2检验。P<0.05表示具有显著性差异。

2、结果

2.1患者基本信息

入组的82例受试者中，试验组有3例因个人原因未完成治疗及数据采集出组，对照组有4例因个人原因未完成治疗及数据采集出组，两组受试者在性别比例、年龄、体质量指数（Body Mass Index,BMI）等基本信息比较无显著性差异（P>0.05）（表1）。

2.2主观评分及关节活动度结果

表1 两组患者一般资料比较

WOMAC量表包括三个方面的评估：疼痛、僵硬和肢体功能。两组患者WOMAC评分在TKA手术前无显著性差异（P>0.05），术后第12周评分研究组较对照组在WOMAC总分评分、疼痛评分及肢体功能评分有显著改善，且两组间有显著性差异（P<0.05），在僵硬评分方面两组差异无显著性（P>0.05）。

BBS评分通过14种日常生活行为来评估患者平衡能力（表3）。两组BBS评分在TKA手术前差异无显著性（P>0.05），术后第12周BBS评分研究组较对照组有显著改善，且差异有显著性（P<0.05）。

MFES评分通过14个问题评估患者害怕跌倒程度（表4）。手术前两组MFES评分没有显著性差异，TKA术后第12周研究组评分研究组较对照组有显著改善，且差异有显著性（P<0.05）。

术后第12周手术侧膝关节主动屈曲活动度及主动伸膝受限度数两组比较无显著性差异（P>0.05），见表5—6。

2.3步态参数变化

TKA术前步态评估中，研究组与对照组患者步态参数无显著性差异（P>0.05）（表7）。术后12周，研究组患者手术侧肢体单腿支撑时间、步速、步长较对照组有显著改善（P<0.05）；而其余指标均无显著差异（P>0.05）（表8）。研究组患者非手术侧肢体步速、步长较对照组有显著增加（P<0.05），其余指标均无显著差异（P>0.05）。

表2 两组患者干预前后WOMAC评分比较

表3 两组患者干预前后BBS评分比较

表5 两组患者干预前后膝关节主动屈曲活动度比较

表4 两组患者干预前后MFES评分比较

表6 两组患者干预前后膝关节主动伸膝受限度数比较

表7 两组患者TKA术前平均步态变量比较

表8 两组患者干预后平均步态变量比较

3、讨论

TKA是治疗重度KOA的常用治疗方法[1]。TKA术后患者疼痛明显减轻，但治疗后的膝关节仍表现出异常的生物力学改变，部分患者仍保持术前膝关节负荷模式[2]。人类的足部结构非常复杂，在运动过程中，足弓具有类似弹簧的特性，在每次踩踏时储存和释放弹性能量。而足弓的稳定性是由足部的内在肌维持的，当足内在肌力量减弱时，足弓就会变得不稳定甚至出现塌陷，下肢运动时也会出现异常[15]。在本研究中，通过对TKA患者WOMAC评分、BBS评分结果分析发现，12周的足内肌强化训练可以有效改善患者平衡能力及下肢功能，减轻疼痛并提高日常生活能力。Chen等[16]认为，姿势稳定性主要受足部的影响，足部姿势不对称会改变身体重心，从而导致平衡障碍。足内在肌训练增强了足弓稳定性，增加了足部的本体感觉输入，从而改善了平衡及下肢功能[17]。平衡功能的改善可能会鼓励患者更多地活动训练，降低潜在的并发症风险，并可能降低跌倒的可能[18]。

TKA术后部分患者行走时会遗留不同程度的膝关节疼痛[3]。足部内侧纵弓负责吸收地面冲击力，并在行走时将动能向上传递到下肢[19]。足部内在肌和外在肌肉同步作为动态稳定器来维持足部姿势稳定[20]。在步态过程中，足内在肌无力会导致动能向上传递时出现动力学改变，引起膝关节疼痛与功能下降[21]。在本研究中，膝关节疼痛的降低可能与足内在肌训练增加了足部肌肉神经肌肉反射从而减少了膝关节的冲击和负荷有关[12]。然而，研究组与对照组相比膝关节主动活动度无显著性差异，表明足内在肌训练无法改善膝关节活动度，TKA术后康复必须结合改善膝关节活动度和关节周围肌肉力量的训练[5]。

我们前期研究发现，TKA术后患者接受系统康复治疗后患侧单腿支撑时间较对照组无明显改变[22]。足内在肌在姿势控制中发挥着重要作用，在行走过程中，足内在肌的激活随着姿势需求的增加而增加[23]。在单腿支撑期，为了维持姿势的稳定，足内在肌会以高度协调的方式调动，以稳定足部并保持内外侧方向的平衡[24]。本研究发现，研究组患侧单腿支撑时间明显高于对照组，考虑跟足内在肌的强化训练增加了患者的姿势控制及步态稳定性有关。与其他研究结果相同[25]，我们发现足底肌强化训练可以增加患者的步速跟步长。随着步速的增加，足底肌肉的活动也随之增加，我们推测足底肌在运动过程中可能具有帮助足部吸收冲击和产生推进力的作用[26]。

IDEEA可以测量行走过程中髋膝踝关节肌肉的瞬时力量改变。抬腿强度及摆腿强度主要反映膝关节屈伸肌群在步态过程中的力量改变；蹬地强度与跖屈强度主要反映踝关节背伸及跖屈在行走时的力量改变[27]。本研究中，研究组患侧肢体关键肌群的瞬时力量改变较对照组无显著性差异。足内在肌训练可提高肌肉耐力，使本体感觉和足部姿势得到持续调整[28]。这可能是尽管下肢力量没有变化，但下肢功能及害怕跌倒程度都有所改善的原因。另外，IDEEA还可以分析健侧肢体步态数据，研究组健侧肢体步速、步长较对照组均有显著性增加，表明双侧肢体会互相影响。因此，制定TKA术后治疗方案时建议将健侧肢体的训练加入康复计划中。

综上所述，足底肌训练是一种安全、简单且有效的干预措施，能有效改善TKA患者平衡能力及下肢功能，可作为TKA术后患者康复训练计划的补充。本研究中运动干预项目较多，虽然干预后的下肢功能及平衡能力都有所改善，但是后期还需要进一步的研究哪些特定的足部强化训练对功能改善最有效。本研究样本量相对较小，且由于老年女性的KOA发病率高于男性，导致纳入的KOA患者的性别并不均等。未来需要增加男性患者数量及随访时间，还需要进一步研究来确定足内在肌与TKA预后的独立关联，从而为TKA术后患者选择最适合的干预措施。

参考文献:

[22]王巍,刘艳成,王连成,等.量化评估早期系统康复对全膝关节置换患者步态的影响[J].中国康复医学杂志,2022,37(9):1180—1185.

基金资助:天津市天津医院科技基金项目(TJYY1806);

文章来源:王巍,王策,南燕,等.足内在肌强化训练对全膝关节置换术后膝关节功能的影响[J].中国康复医学杂志,2024,39(09):1282-1287.