ACL損傷及其康復(fù)措施的研究進(jìn)展

簡(jiǎn)文琪，李 楠

前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）是維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的主要結(jié)構(gòu)，其作用與其他韌帶相似，有兩個(gè)基本方面，即限制作用和制導(dǎo)作用。前交叉韌帶的限制作用主要表現(xiàn)為阻止脛骨的過(guò)分前移，內(nèi)外兩側(cè)的股骨脛骨分離和脛骨的過(guò)分旋轉(zhuǎn)及膝關(guān)節(jié)的過(guò)伸。當(dāng)限制作用失效時(shí)，膝關(guān)節(jié)將發(fā)生異?；顒?dòng)。前交叉韌帶的制導(dǎo)作用主要表現(xiàn)為，當(dāng)伸膝運(yùn)動(dòng)時(shí)引導(dǎo)脛骨外旋（扣鎖機(jī)制）。屈膝時(shí)引導(dǎo)脛骨內(nèi)旋以及膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)中的股骨脛骨之間的滾動(dòng)滑動(dòng)等。前交叉韌帶與后交叉韌帶及半月板緊密相連，通過(guò)其他韌帶連接構(gòu)成“8”結(jié)構(gòu)。在肌肉的共同作用下保持膝關(guān)節(jié)的規(guī)律運(yùn)動(dòng)。ACL還參與限制膝關(guān)節(jié)內(nèi)外旋活動(dòng)與限制內(nèi)外翻活動(dòng)。

膝關(guān)節(jié)是人體最易受傷的關(guān)節(jié)之一，其中又以前交叉韌帶損傷最為頻繁，并且往往會(huì)造成關(guān)節(jié)內(nèi)其它組織共同受損，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的骨性關(guān)節(jié)?。?-2］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，65%的ACL損傷患者會(huì)出現(xiàn)不同程度的半月板撕裂，即使重建ACL后也有近40%的機(jī)率發(fā)生半月板損傷［3-5］。Vasara等的研究也發(fā)現(xiàn)，損傷對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的健康有重要影響［6］。

此外，ACL損傷還會(huì)給傷者帶來(lái)膝關(guān)節(jié)炎等嚴(yán)重后遺癥，而且即使通過(guò)手術(shù)重建ACL也不能降低損傷者傷后后遺癥的風(fēng)險(xiǎn)［7］。這些后遺癥極大地影響了傷者的生活質(zhì)量。因此，預(yù)防ACL損傷對(duì)人們尤其是運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)極為重要。

1 ACL損傷的研究

1.1 ACL損傷率

關(guān)于ACL損傷發(fā)生率，新西蘭學(xué)者Gianotti，S.M.等人的統(tǒng)計(jì)中顯示，2000年7月1日-30日期間，獲得膝關(guān)節(jié)韌帶損傷的數(shù)據(jù)中是以進(jìn)行非手術(shù)（NS）、ACL手術(shù)（ACL）和其他膝關(guān)節(jié)韌帶手術(shù)（OKLS）案例的數(shù)量來(lái)衡量，其發(fā)病率是以每年10萬(wàn)人計(jì)算的。他們的分析結(jié)果顯示：80%的膝關(guān)節(jié)韌帶手術(shù)涉及ACL手術(shù)。體育活動(dòng)造成的損傷（占65%）是導(dǎo)致他們進(jìn)行ACL損傷手術(shù)的主要原因［8］。

1.2 ACL損傷機(jī)制

ACL損傷多是膝關(guān)節(jié)強(qiáng)力過(guò)伸或強(qiáng)力外展造成的損傷結(jié)果。在非負(fù)重下強(qiáng)力過(guò)伸可發(fā)生單純ACL損傷，膝關(guān)節(jié)過(guò)屈，脛骨受到來(lái)自前方的力或者股骨受到向下的力也可以發(fā)生ACL損傷，ACL在股骨止點(diǎn)發(fā)生損傷的比例，比在脛骨止點(diǎn)要高，而脛骨止點(diǎn)損傷有時(shí)表現(xiàn)為撕脫骨折。

前交叉韌帶依靠其自身的力學(xué)特性，首先抵抗使脛骨的向前移動(dòng)的力，其次抵抗使其內(nèi)外翻的力及旋轉(zhuǎn)力。韌帶組織在受到拉伸應(yīng)力時(shí)首先發(fā)生彈性應(yīng)變，這種彈性應(yīng)變的范圍有報(bào)道是7%-8%，還有報(bào)道是10%-25%，當(dāng)應(yīng)變范圍超過(guò)其彈性應(yīng)變限度時(shí)，韌帶發(fā)生塑性應(yīng)變直至斷裂。榮國(guó)威等測(cè)量的中國(guó)普通人前交叉韌帶長(zhǎng)度平均為32mm［9］。以最保守的報(bào)道7%對(duì)韌帶彈性應(yīng)變范圍進(jìn)行計(jì)算，前交叉韌帶的黏彈性應(yīng)變量應(yīng)為2mm多一點(diǎn)，超過(guò)2mm的拉伸則造成韌帶的塑性變形進(jìn)而發(fā)生斷裂。ACL損傷多發(fā)生在一些扭轉(zhuǎn)、斜切、急停等動(dòng)作較多的運(yùn)動(dòng)中，如籃球、足球、滑冰等。前錯(cuò)運(yùn)動(dòng)是使ACL 受傷的主要運(yùn)動(dòng)之一［10］。

1.3 ACL損傷的危害

ACL與膝內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)的損傷多發(fā)生在強(qiáng)迫的外翻外旋動(dòng)作中，而且外翻與軸移可損傷脛股前的關(guān)節(jié)面，嚴(yán)重時(shí)可造成ACL、內(nèi)側(cè)副韌帶和內(nèi)側(cè)半月板的合并損傷，即ODonoghue三聯(lián)癥［11］。再有在身體前移運(yùn)動(dòng)過(guò)程中向后摔倒時(shí)，為了保持直立，股四頭肌保護(hù)性收縮，這時(shí)股骨向前推脛骨，可造成單純的ACL撕裂，如溜冰等［12］。另外有報(bào)道，ACL損傷特別容易發(fā)生在股骨髁間隆起狹窄的人群中，甚至兩側(cè)都會(huì)發(fā)生。

ACL的損傷或斷裂會(huì)繼發(fā)性引起一系列膝關(guān)節(jié)其它結(jié)構(gòu)的損傷。已獲多項(xiàng)研究證實(shí)，徐勇強(qiáng)對(duì)前交叉韌帶與內(nèi)側(cè)副韌帶損傷關(guān)聯(lián)的影響中得出：膝關(guān)節(jié)屈曲90°位較其他位置情況，ACL完全與部分切斷都會(huì)引起MCL松弛度明顯增加［13］。

姚杰等人通過(guò)對(duì)ACL損傷前后的膝關(guān)節(jié)進(jìn)行比較計(jì)算發(fā)現(xiàn)：ACL損傷之后，脛骨出現(xiàn)外翻、內(nèi)旋和過(guò)度前伸的狀態(tài)，與解剖生理學(xué)中認(rèn)為ACL具有限制脛骨外翻、內(nèi)旋和過(guò)度前伸的作用相吻合［14］。脛骨位移在損傷之后顯著增大，意味著膝關(guān)節(jié)喪失了原有的穩(wěn)定性。可見(jiàn)ACL損傷之后內(nèi)側(cè)半月板對(duì)維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定起著重要作用，并且可能是導(dǎo)致其較易撕裂的主要原因［15］。外側(cè)半月板的應(yīng)力異常只出現(xiàn)在屈膝30°時(shí)，PCL、MCL的應(yīng)力異常也對(duì)關(guān)節(jié)的姿態(tài)和載荷的類型有較大的敏感性。另外，通過(guò)仿真計(jì)算看到，ACL的損傷或者不準(zhǔn)確的重建會(huì)改變關(guān)節(jié)的受力模式，從而導(dǎo)致關(guān)節(jié)組織長(zhǎng)期承受額外的負(fù)荷長(zhǎng)期處于這種不正常的力學(xué)環(huán)境下，生物組織會(huì)發(fā)生壞死或退化，最后導(dǎo)致關(guān)節(jié)的二次損傷。

1.4 ACL的易損傷動(dòng)作

目前有文獻(xiàn)表明，將近70%的ACL損傷發(fā)生在落地或側(cè)切運(yùn)動(dòng)瞬間［16-17］，在張美珍的研究中以了足球、籃球、排球、武術(shù)、體操這幾種項(xiàng)目的專業(yè)運(yùn)動(dòng)員和普通的大學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，收集他們做側(cè)切和急停起跳動(dòng)作時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和肌電數(shù)據(jù)，從而確定其各自下肢運(yùn)動(dòng)形式的特點(diǎn)以及與ACL受力有關(guān)的生物力學(xué)參數(shù)的分布狀態(tài)。應(yīng)用蒙特卡羅模擬得到受試者損傷和未損傷之時(shí)試跳的下肢運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征以及ACL損傷概率，最后得出籃球運(yùn)動(dòng)員最容易受到損傷，排球、體操、武術(shù)、足球運(yùn)動(dòng)員次之，普通人不易產(chǎn)生ACL損傷；而動(dòng)作上，著地瞬間膝關(guān)節(jié)屈角偏小和水平向后地面反作用力偏大是影響ACL損傷的2個(gè)最主要危險(xiǎn)因素。著地瞬間膝關(guān)節(jié)屈角越小，水平向后地面反作用力越大，ACL損傷可能性就越大［18］。

2 ACL損傷的治療與康復(fù)研究

經(jīng)查閱，發(fā)現(xiàn)ACL損傷的治療方式是保守治療與手術(shù)治療。保守治療用于急性單純ACL斷裂或不全斷裂、急性ACL損傷合并MCL損傷，可先用石膏固定患膝于屈曲30°位，在石膏成型前向后推患側(cè)脛骨上端。3天后開(kāi)始股四頭肌訓(xùn)練，固定4-6周［19］。保守治療是相對(duì)手術(shù)治療而言的，采用的方法還包括休息、冷敷、加壓繃帶包扎、外用中藥、超短波治療、按摩、局部封閉、膝矯形器（支具）控制，使用抗炎藥等［9］；手術(shù)治療方法相當(dāng)多，ACL重建術(shù)是最常用的也是最重要的手術(shù)。其中關(guān)節(jié)外手術(shù)有鵝足成形術(shù)，髕韌帶部分移位術(shù)，髂脛束固定術(shù)等。

手術(shù)之后需要進(jìn)行適宜的康復(fù)訓(xùn)練，有利于快速回復(fù)。關(guān)于術(shù)后的康復(fù)方法亦有很多研究。吳洪等人的研究中：對(duì)ACL損傷后自體腘繩肌腱重建術(shù)后患者進(jìn)行變速變阻力的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練。治療12及24周時(shí)分別測(cè)定患肢股四頭肌和腘繩肌峰力距（PT）并給予LYSHOLM膝關(guān)節(jié)功能量表評(píng)定（LKSS）。結(jié)果顯示術(shù)后第24周，2組患者患肢股四頭肌和腘繩肌PT、LKSS評(píng)分均較術(shù)后第12周明顯提高，且研究組PT、LKSS評(píng)分提高幅度更高于對(duì)照組（均P<0.05）。從而得出變速變阻力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練較常規(guī)康復(fù)治療更有利于其膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)［20］。此外，欒爍等人得出開(kāi)閉鏈運(yùn)動(dòng)無(wú)論是單獨(dú)還是共同使用開(kāi)閉鏈運(yùn)動(dòng)均有利于改善關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，增加下肢重要肌群肌力和膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度，使運(yùn)動(dòng)員盡早恢復(fù)競(jìng)技水平［21］。另有，郝永紅將ACL重建患者分為常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練組（對(duì)照組）和強(qiáng)化本體感覺(jué)訓(xùn)練組（實(shí)驗(yàn)組），對(duì)照組采用常規(guī)康復(fù)方案，實(shí)驗(yàn)組在常規(guī)康復(fù)方案基礎(chǔ)上增加患肢PNF訓(xùn)練。結(jié)果證實(shí)實(shí)驗(yàn)組患者康復(fù)速度快于要采用常規(guī)康復(fù)治療的患者［22］。

3 小結(jié)

目前，ACL損傷已成為康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域極為重視的問(wèn)題。盡管現(xiàn)今的醫(yī)療技術(shù)與康復(fù)手段已足夠嫻熟地對(duì)ACL的損傷進(jìn)行治療與恢復(fù)，但如前所述ACL在人體中的重要性可知，損傷之后，無(wú)論是治療還是康復(fù)，都將對(duì)傷者自身帶來(lái)了極大痛苦。因此，科學(xué)的運(yùn)動(dòng)將會(huì)大大減少運(yùn)動(dòng)損傷。尋覓出科學(xué)的方案用于防止前交叉韌帶的損傷是十分有必要的，這也將是體育科學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域未來(lái)幾十年的研究趨勢(shì)。

［1］Krüger-Franke，M.，Reinmuth，S.，Kugler，A.， & Rosemeyer，B.Concomitant injuries with anterior cruciate ligament rupture.A retrospective study［J］.Der Unfallchirurg，1995（6）.

［2］郭 媛，史俊芬，陳維毅.人工膝關(guān)節(jié)置換中的生物力學(xué)研究進(jìn)展［J］.力學(xué)進(jìn)展，2007（3）.

［3］Seitz，H.，Marlovits，S.，Wielke，T.， & Vécsei，V.Meniscus lesions after isolated anterior cruciate ligament rupture ［J］.Wiener Klinische Wochenschrift，1996（22）.

［4］Orfaly，R.M.，McConkey，J.P.， & Regan，W.D.The fate of meniscal tears after anterior cruciate ligament reconstruction ［J］.Clinical Journal Of Sport Medicine，1998（2）.

［5］Shelbourne，K.， & Heinrich，J.The long-term evaluation of lateral meniscus tears left in situ at the time of anterior cruciate ligament Reconstruction［J］.Arthroscopy:The Journal Of Arthroscopic & Related Surgery:Official Publication Of The Arthroscopy Association Of North America And The International Arthroscopy Association，2004（4）.

［6］Vasara，A.I.，Jurvelin，J.S.，Peterson，L.， & Kiviranta，I.Arthroscopic Cartilage Indentation and Cartilage Lesions of Anterior Cruciate Ligament-Deficient Knees ［J］.American Journal Of Sports Medicine，2005（3）.

［7］Lohmander，L.，Englund，P.，Dahl，L.L.， & Roos，E.M.The Long-term Consequence of Anterior Cruciate Ligament and Meniscus Injuries［J］.Osteoarthritis.American Journal Of Sports Medicine，2007（10）.

［8］Gianotti，S.M.，Marshall，S.W.，Hume，P.A.， & Bunt，L.Incidence of anterior cruciate ligament injury and other knee ligament injuries:A national population-based study［J］.Journal Of Science & Medicine In Sport，2009（6）.

［9］榮國(guó)威，王承武.骨折［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2004.

［10］管于寧，D.L Bulter，楊漢國(guó)，等.前交叉韌帶及其纖維束對(duì)膝關(guān)節(jié)前錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的約束作用［J］.實(shí)驗(yàn)力學(xué)，1995（1）.

［11］De Maria，M.，Barbiera，F(xiàn).，Lo Casto，A.，Iovane，A.，Rossello，M.，Sparacia，G.， & Lagalla，R.Biomechanical correlations of lesions associated with traumatic diseases of the anterior cruciate ligament.Analysis with magnetic resonance ［J］.La Radiologia Medica，1996（6）.

［12］伍 剛，張長(zhǎng)杰，湯長(zhǎng)發(fā).膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷與康復(fù)［J］.中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，2004（2）.

［13］徐勇強(qiáng).人膝前交叉韌帶損傷對(duì)內(nèi)側(cè)副韌帶影響的生物力學(xué)研究［D］.長(zhǎng)沙:中南大學(xué)，2009.

［14］姚 杰，樊瑜波，張 明，等.前交叉韌帶損傷的繼發(fā)性生物力學(xué)影響［J］.力學(xué)學(xué)報(bào)，2010（1）.

［15］Yao，J.，Snibbe，J.，Maloney，M.， & Lerner，A.Stresses and strains in the medial meniscus of an ACL deficient knee under anterior loading:a finite element analysis with image-based experimental validation［J］.Journal of Biomechanical Engineering，2006（1）.

［16］Faude，O.，Junge，A.，Kindermann，W.， & Dvorak，J.Injuries in Female Soccer Players A Prospective Study in the German National League［J］.American Journal of Sports Medicine，2005（11）.

［17］Rochcongar，P.P.，Laboute，E.E.，Jan，J.J.， & Carling，C.C.Ruptures of the Anterior Cruciate Ligament in Soccer［J］.International Journal of Sports Medicine，2009（5）.

［18］張美珍.非接觸性前交叉韌帶損傷危險(xiǎn)因素的生物力學(xué)研究［D］.北京:北京體育大學(xué)，2012.

［19］胥少汀，葛寶豐，徐印坎.實(shí)用骨科學(xué)［M］.北京:人民軍醫(yī)出版社，2009.

［20］吳 洪，冉春風(fēng)，謝偉紅，等.變速變阻力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)前交叉韌帶損傷重建術(shù)后的療效［J］.中國(guó)康復(fù)，2012（6）.

［21］欒 爍，王于領(lǐng).前交叉韌帶運(yùn)動(dòng)損傷開(kāi)閉鏈康復(fù)訓(xùn)練的研究進(jìn)展［C］//中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)、中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)康復(fù)治療專業(yè)委員會(huì).傳播康復(fù)新技術(shù)，推廣治療新理念——中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)第九屆全國(guó)康復(fù)治療學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京:中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)、中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)康復(fù)治療專業(yè)委員會(huì)，2012.

［22］郝永紅.PNF在ACL重建術(shù)后本體感覺(jué)恢復(fù)作用的研究 ［D］.北京:首都體育學(xué)院，2013.