前交叉韌帶重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺的早期觀察研究

李濤 敖英芳 周謀望

臨床研究

前交叉韌帶重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺的早期觀察研究

李濤 敖英芳 周謀望

目的觀察關(guān)節(jié)鏡下自體腘繩肌腱單雙束重建前交叉韌帶患者術(shù)后早期膝關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺的恢復(fù)情況，并比較有無差異。方法50例單側(cè)前交叉韌帶損傷后重建患者非隨機(jī)分為兩組，單束重建組26例，雙束重建組24例，移植物均為自體腘繩肌腱；正常對照組12例。術(shù)后對患者進(jìn)行KT2000關(guān)節(jié)測量，膝關(guān)節(jié)被動(dòng)位置重現(xiàn)和運(yùn)動(dòng)感知閾值測量，同時(shí)對其IKDC2000膝關(guān)節(jié)主觀功能評分和Lysholm膝關(guān)節(jié)評分進(jìn)行觀察；對照組進(jìn)行雙側(cè)膝關(guān)節(jié)被動(dòng)位置重現(xiàn)和運(yùn)動(dòng)感知閾值測量。結(jié)果比較兩組病例術(shù)后膝關(guān)節(jié)的前向穩(wěn)定性和功能評分以及位置覺和運(yùn)動(dòng)覺結(jié)果，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；兩病例組與正常對照組相比較，位置覺和運(yùn)動(dòng)覺結(jié)果差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論前交叉韌帶重建術(shù)后早期患者膝關(guān)節(jié)的位置覺和運(yùn)動(dòng)覺并未恢復(fù)到正常水平；前交叉韌帶單束重建術(shù)和雙束重建術(shù)患者術(shù)后早期膝關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺恢復(fù)水平并無差異。

前交叉韌帶；本體感覺；膝關(guān)節(jié)

很多研究已經(jīng)證明前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)損傷可以導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)本體感覺不同程度的減退，而手術(shù)重建可以在一定程度上恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的本體感覺，但是此類研究大多數(shù)并未對不同手術(shù)方式進(jìn)行進(jìn)一步分層比較或者所選病例都接受了同一種ACL重建術(shù)式。本研究探討ACL重建術(shù)后早期膝關(guān)節(jié)本體感覺的恢復(fù)情況，在此基礎(chǔ)上對單束重建病例和雙束重建病例進(jìn)行分層比較，以期找到不同手術(shù)方式與膝關(guān)節(jié)本體感覺的關(guān)系，為臨床選擇ACL重建術(shù)式提供更多的依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料

選取我所2008年6月至2008年9月期間收治的確診為ACL斷裂，并且施行了自體腘繩肌腱重建的患者作為研究對象。

入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）單純ACL斷裂，不伴有后交叉韌帶及側(cè)副韌帶損傷，可合并半月板、軟骨損傷；（2）初次ACL重建，既往患膝無手術(shù)史；（3）患側(cè)的髖、踝關(guān)節(jié)及對側(cè)下肢功能正常；（4）不伴有血管神經(jīng)損傷；（5）按照既定的康復(fù)程序訓(xùn)練；（6）術(shù)側(cè)無明顯病理學(xué)改變；（7）無關(guān)節(jié)粘連，可完成主被動(dòng)全范圍關(guān)節(jié)活動(dòng)；（8）可進(jìn)行一般活動(dòng)（騎車、游泳、步行），日常生活活動(dòng)無明顯疼痛腫脹；（9）年齡不超過40歲。

共50位患者符合標(biāo)準(zhǔn)，其中男性41例，女性9例，年齡平均25.6歲，平均隨訪31.7周。單束重建組26例，雙束重建組24例，正常對照組共12例，男性10例，女性2例，平均年齡25.3歲。

1.2手術(shù)方法

麻醉滿意后，常規(guī)消毒鋪巾，于患側(cè)大腿根部上氣壓止血帶。常規(guī)關(guān)節(jié)鏡入路入鏡探查，若發(fā)現(xiàn)有副損傷，則先處理副損傷。所有病例均確認(rèn)前交叉韌帶自實(shí)質(zhì)部完全斷裂，鏡下清理前交叉韌帶殘端及瘢痕組織。脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)斜切口，分離解剖并以取腱器游離取出股薄肌腱和半腱肌腱移植備用。關(guān)節(jié)鏡下準(zhǔn)確定位上下止點(diǎn)后，鉆取脛骨及股骨端骨道（雙束重建病例均采用雙脛骨骨道雙股骨骨道方法），選擇合適襻長的Endo-Button，穿好牽引線及翻轉(zhuǎn)線備用。清理各骨道出口，經(jīng)脛骨引入前交叉韌帶移植物，Endo-Button通過股骨外髁皮質(zhì)后成功翻轉(zhuǎn)，脛骨止點(diǎn)以螺釘固定或螺釘和U形釘聯(lián)合固定。鏡下探查重建韌帶張力可，無撞擊，有過伸角，等距性好，Lachmann試驗(yàn)(-)，前抽屜試驗(yàn)(-)，術(shù)畢。

1.3膝關(guān)節(jié)本體感覺測量方法（圖1）

膝關(guān)節(jié)本體感覺：位置覺以被動(dòng)位置重現(xiàn)來反映，而運(yùn)動(dòng)覺則以被動(dòng)運(yùn)動(dòng)感知閾值來反映。

（1）膝關(guān)節(jié)被動(dòng)位置重現(xiàn)：采用被動(dòng)活動(dòng)模式，由Biodex帶動(dòng)被測下肢進(jìn)行2°/s恒定角速度的屈膝運(yùn)動(dòng)。先由測試者將儀器暫停在設(shè)定角度，復(fù)位后由患者模擬重現(xiàn)之前的角度，計(jì)算兩次角度的誤差。設(shè)定角度包括5°、15°、45°、55°、85°、95°，共6個(gè)位置，6次重現(xiàn)誤差取平均值，雙膝分別進(jìn)行測定。

（2）膝關(guān)節(jié)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)感知閾值：屏蔽患者視覺的情況下，采用被動(dòng)活動(dòng)模式，先由測試者將儀器暫停在設(shè)定角度，測試開始后Biodex會(huì)帶動(dòng)被測下肢進(jìn)行0.5°/s恒定角速度的伸膝或屈膝運(yùn)動(dòng)，患者一旦感覺到被測膝關(guān)節(jié)有運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生則測試即刻停止，并記錄下運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過的角度值作為感知閾值。設(shè)定角度包括10°、50°、90°，共3個(gè)位置，每個(gè)位置可以測得伸膝和屈膝兩個(gè)閾值，共6個(gè)閾值取平均值，雙膝分別進(jìn)行測定。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

圖1 Biodex多關(guān)節(jié)等速系統(tǒng)測量膝關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺

使用SPSS 15.0軟件包進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布且方差齊性的兩組計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)采用t檢驗(yàn)；符合正態(tài)分布且方差齊性的多組獨(dú)立計(jì)量數(shù)據(jù)采用單因素方差分析；不符合正態(tài)分布或方差不齊時(shí)采用非參數(shù)檢驗(yàn)方法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1兩病例組及病例組與對照組之間配比因素的比較結(jié)果

兩病例組及對照組之間年齡，兩病例組之間受傷時(shí)間、聯(lián)合損傷（膝關(guān)節(jié)半月板和軟骨損傷）、膝關(guān)節(jié)功能評分（IKDC2000評分和Lysholm評分）、膝關(guān)節(jié)前向穩(wěn)定性（KT2000不同拉力下的測量值）的比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均＜0.05，表1）。

2.2 Biodex系統(tǒng)測量膝關(guān)節(jié)本體感覺結(jié)果（正常對照組的雙側(cè)膝關(guān)節(jié)測量結(jié)果合為一組進(jìn)行綜合比較分析）

2.2.1膝關(guān)節(jié)被動(dòng)位置重現(xiàn)結(jié)果 總的位置重現(xiàn)誤差單束重建組為（10.57±4.46）°，雙束重建組為（10.10±4.44）°，正常對照組為（7.62±3.15）°，兩病例組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.685），而單雙束重建組與正常對照組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值分別為0.014和0.035）。將位置重現(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步細(xì)分為伸直段、中間段和屈曲段，分別進(jìn)行比較，各段內(nèi)兩病例組數(shù)據(jù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P分別為0.478，0.719和0.861，表2）。

2.2.2膝關(guān)節(jié)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)感知閾值結(jié)果 總的感知閾值單束重建組為（3.04±1.80）°，雙束重建組為（2.61±1.74）°，正常對照組為（1.87±0.85）°，兩病例組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.151），而單雙束重建組與正常對照組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值分別為0.001和0.030）。將感知閾值數(shù)據(jù)進(jìn)一步細(xì)分為伸直段、中間段和屈曲段，分別進(jìn)行比較，各段內(nèi)兩病例組數(shù)據(jù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值分別為0.414，0.285和0.063，表2）。

3 討論

ACL不僅具有限制脛骨前移和旋轉(zhuǎn)的力學(xué)作用，而且還參與構(gòu)成膝關(guān)節(jié)的本體感覺。已有研究證明，本體感覺的好壞與患者的滿意度和膝關(guān)節(jié)功能密切相關(guān)，并且已經(jīng)逐漸成為評價(jià)ACL重建手術(shù)效果的一項(xiàng)指標(biāo)[1,2]。

膝關(guān)節(jié)的本體感覺是由存在于關(guān)節(jié)囊、半月板、交叉韌帶、側(cè)副韌帶和髕下脂肪墊的機(jī)械感受器，肌腱和皮膚內(nèi)的機(jī)械感受器以及肌梭，及其向脊髓和大腦皮層投射的神經(jīng)纖維共同組成的復(fù)雜系統(tǒng)。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，都可能會(huì)對本體感覺產(chǎn)生影響。不僅如此，對于ACL損傷后重建的患者來說，不同手術(shù)方式、移植物和術(shù)后康復(fù)鍛煉，都可能會(huì)對膝關(guān)節(jié)本體感覺產(chǎn)生影響。

Skinner等[3]對一組20～82歲的病例進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)本體感覺與年齡有正相關(guān)性。Sell等[4]證明膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎與本體感覺有關(guān)，且膝關(guān)節(jié)退變越嚴(yán)重，其本體感覺減退也就越明顯。當(dāng)然這兩個(gè)影響本體感覺的因素之間本身就存在著相關(guān)性，隨著年齡的增長，必然會(huì)出現(xiàn)關(guān)節(jié)的退變，所以得出這樣的結(jié)果也就很容易理解了。本研究在試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了這樣的因素，為避免年齡對結(jié)果的影響，入組病例年齡限制在40歲以內(nèi)，而且對最終隨訪的兩組病例及正常對照組的年齡進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

Friden和Roberts等[1,5]的研究顯示膝關(guān)節(jié)本體感覺與ACL損傷后的聯(lián)合損傷（軟骨、半月板損傷）有關(guān)。因此本研究也對兩組病例的聯(lián)合損傷情況進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)兩組的軟骨和半月板損傷情況無顯著性差異，從而消除了此因素對結(jié)果的影響。

表1 兩病例組（單束26例，雙束24例）及對照組（12例）之間配比因素的比較（s）

表1 兩病例組（單束26例，雙束24例）及對照組（12例）之間配比因素的比較（s）

注：a統(tǒng)計(jì)量為F，b統(tǒng)計(jì)量為Z，c統(tǒng)計(jì)量為χ2，d統(tǒng)計(jì)量為t

組別 年齡（歲）30磅1.4±1.6 1.3±2.1 --0.923b0.356受傷時(shí)間（周）單束重建組雙束重建組正常對照組統(tǒng)計(jì)值P值26.8±6.5 24.2±5.2 25.3±5.3 1.352a0.267 39.5±52.5 24.0±37.4 --0.760b0.447聯(lián)合損傷（構(gòu)成比）半月板損傷18/26 15/24 -0.252c0.616軟骨損傷14/26 15/24 -0.384c0.536膝關(guān)節(jié)功能評分IKDC評分72.4±10.3 71.5±11.1 -0.284d0.778 Lysholm評分77.3±12.4 77.2±12.5 -0.041d0.967膝關(guān)節(jié)前向穩(wěn)定性（KT2000拉力，mm）15磅0.7±0.7 0.7±1.6 --0.474b0.635 20磅1.0±1.2 1.0±1.8 --1.016b0.31

表2 細(xì)化后的兩組病例（單束26例，雙束24例）膝關(guān)節(jié)本體感覺結(jié)果比較（°，）

表2 細(xì)化后的兩組病例（單束26例，雙束24例）膝關(guān)節(jié)本體感覺結(jié)果比較（°，）

組別 位置覺運(yùn)動(dòng)覺單束重建組雙束重建組Z值P值伸直段3.04±1.74 2.66±1.22 -0.71 0.478中間段15.57±7.04 14.64±6.97 -0.359 0.719屈曲段13.23±7.09 13.02±7.22 -0.175 0.861伸直段2.81±1.72 2.61±1.69 -0.817 0.414中間段3.85±2.88 3.33±2.65 -1.069 0.285屈曲段2.44±1.35 1.92±1.03 -1.856 0.063

另外報(bào)道比較多的可以影響膝關(guān)節(jié)本體感覺的因素是關(guān)節(jié)的松弛度或穩(wěn)定性[2,5,6]。本研究也對所有病例進(jìn)行了KT2000關(guān)節(jié)前向穩(wěn)定性的測量，兩組病例的穩(wěn)定性也無顯著性差異。

患者膝關(guān)節(jié)的功能亦與本體感覺相關(guān)[1,2]。同樣地，本研究的數(shù)據(jù)顯示兩組病例的IKDC2000膝關(guān)節(jié)主觀功能評分結(jié)果和Lysholm膝關(guān)節(jié)評分結(jié)果均無顯著性差異，膝關(guān)節(jié)功能相當(dāng)。

另外，雖然目前還沒有文獻(xiàn)報(bào)道受傷至手術(shù)時(shí)間與術(shù)后膝關(guān)節(jié)本體感覺的恢復(fù)有直接關(guān)系，但是基礎(chǔ)研究顯示ACL損傷后其上的機(jī)械感受器數(shù)量和功能會(huì)進(jìn)行性下降，而且隨著損傷時(shí)間的延長，膝關(guān)節(jié)副損傷的程度也會(huì)加深，所以作者認(rèn)為受傷時(shí)間也可能會(huì)對重建術(shù)后的本體感覺產(chǎn)生影響。因此本研究對兩組病例進(jìn)行了受傷時(shí)間的對比，結(jié)果無顯著性差異。至于性別和下肢側(cè)別，目前還沒有研究表明其與膝關(guān)節(jié)本體感覺有關(guān)，故未予考慮分析，基于此，本研究將正常對照組12例測得的雙側(cè)膝關(guān)節(jié)本體感覺數(shù)值合為一組綜合考慮，也不會(huì)對最終結(jié)果產(chǎn)生影響。

通過對以上常見的可能影響膝關(guān)節(jié)本體感覺的因素的分析，證明本研究隨訪的兩組ACL重建病例不存在相關(guān)的顯著性差異，消除了這些影響因素對于最終本體感覺對比時(shí)的干擾，具有良好的可比性；同樣，病例組與正常對照組也具可比性（之所以選擇正常對照而不是把患側(cè)與健側(cè)進(jìn)行直接對比，是因?yàn)橐延醒芯孔C明單側(cè)ACL損傷后，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)的本體感覺均有減退）。

目前臨床上最常用的測定膝關(guān)節(jié)本體感覺的方法分別是針對位置覺的角度重現(xiàn)法和針對運(yùn)動(dòng)覺的閾值測量法。但是各種報(bào)道中所使用的測量設(shè)備、受試者體位、測量角度和速度都不盡相同，無明顯優(yōu)劣之分，且分析各種測量方法后發(fā)現(xiàn)它們之間并無相關(guān)性，可比性也不強(qiáng)。

本研究采用Biodex多關(guān)節(jié)等速系統(tǒng)對患者進(jìn)行膝關(guān)節(jié)本體感覺測量，之前已經(jīng)有研究證明了此方法的可行性[7-11]。從最終的結(jié)果來看，單雙束重建組病例的位置覺和運(yùn)動(dòng)覺較正常對照組都差，說明在術(shù)后早期患者的本體感覺均未恢復(fù)到正常水平。其次，結(jié)果還顯示單束重建組病例和雙束重建組病例在膝關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺上都無顯著性差異，這與Adachi等[12]的結(jié)果（108例患者進(jìn)行了ACL單束重建或雙束重建，隨訪24～36個(gè)月，平均32個(gè)月，在兩組病例的KT2000關(guān)節(jié)前向穩(wěn)定性測量結(jié)果無顯著性差異的基礎(chǔ)上，比較膝關(guān)節(jié)位置覺，發(fā)現(xiàn)也無顯著性差異）相一致。兩種不同的測定方法，研究不同的病例人群，卻得到了相同的結(jié)果，是否能夠證明雙束重建術(shù)在改善膝關(guān)節(jié)本體感覺方面確實(shí)并無優(yōu)勢可言，也許我們能夠從中得到一些提示。

另外Adachi等的研究病例隨訪時(shí)間達(dá)32個(gè)月，而本研究是術(shù)后早期的隨訪，平均不足8個(gè)月。如果拋開所選病例和測定方法的區(qū)別，這樣兩個(gè)結(jié)果聯(lián)合起來似乎還能看出：隨著時(shí)間的推移，單雙束重建術(shù)改善膝關(guān)節(jié)本體感覺的狀態(tài)和程度并沒有不同。

當(dāng)然，就像其它測量方法一樣，本研究所使用的Biodex多關(guān)節(jié)等速系統(tǒng)測量膝關(guān)節(jié)本體感覺的方法也有不足之處。此方法是一種被測肢體非負(fù)重狀態(tài)下的測量方法，雖然可以消除重力和疲勞效應(yīng)對測量的影響，但是被動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)受試者小腿前后側(cè)會(huì)產(chǎn)生壓力差，使得受試者會(huì)混淆此壓力差和膝關(guān)節(jié)的真正運(yùn)動(dòng)，而往往此壓力差更容易被識別，因此對感知閾值的測量干擾更大。這使得本研究對于膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)覺測量較位置覺測量的可靠性更差。這與以往的經(jīng)驗(yàn)有所不同（一般認(rèn)為運(yùn)動(dòng)覺的測量方法更可靠）[9,13]。以后的研究應(yīng)該采用一些措施盡量避免類似的干擾，如借助恒定壓力的氣囊[7-9]。

總之，本研究觀察到ACL重建術(shù)后早期患者膝關(guān)節(jié)的位置覺和運(yùn)動(dòng)覺并未恢復(fù)到正常水平，患者在ACL單束重建術(shù)和雙束重建術(shù)后早期階段膝關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺恢復(fù)方面并未顯示出明顯差異。由于術(shù)后觀察時(shí)間較短，尚難以說明長期隨訪觀察的結(jié)果，但對今后進(jìn)一步研究ACL單束重建術(shù)和雙束重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)位置覺和運(yùn)動(dòng)覺的變化奠定了基礎(chǔ)。

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（本文編輯 白朝暉）

A preliminary study in proprioception and kinesthetic sense of knee joint after anterior cruciate ligamentreconstruction

LI Tao,AO Ying-fang,ZHOU Mou-wang.Department of Sports Medicine,The Third Hospital& Institute of Sports Medicine,Peking University,Beijing 100191,China Corresponding author:AO Ying-fang,E-mail：yingfang.ao@vip.sina.com

Objective To compare the postoperative recovery of prorioception and kinesthestic sense of knee joint between single-bundle and double-bundle anterior cruciate ligament(ACL)reconstruction.Methods Fifty patients with unilateral ACL reconstruction were unrandomly divided into two groups.Twenty-six patients were reconstructed by hamstring tendon autografts with single-bundle technique,and the other 24 patients with double-bundle technique.As control 12 normal individuals were included.Each patient underwent KT2000 measurement and the detection of knee joint position and motion sense postoperatively.They also filled the IKDC subjective knee evaluation form and Lysholm scale at the same time.The normal controls were measured position and motion sense of bilateral knee joints.Results There were no significant differences of anterior stability,subjective evaluation,position and motion sense of knee joint between single-bundle double-bundle group（P＞0.05）.But,there were significant differences of knee joint position and motion sense between patient groups and normal controls（P＜0.05）.Conclusion The restoration of knee joint position and motion sense has not been to a normal level in the preoperative stage.There are no differences of the postoperative restoration of knee joint position and motion sense between the groups of single-bundle and double-bundle reconstruction technique.

Anterior cruciate ligament;Proprioception;Knee joint

R684.7,R323.72

A

1674-666X(2009)01-0044-05

100191北京，北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所（李濤、敖英芳），康復(fù)中心（周謀望）

敖英芳，E-mail：yingfang.ao@vip.sina.com