沖擊波與超聲波療法治療創(chuàng)傷后膝關(guān)節(jié)功能障礙的療效比較

黃禮群, 王曉紅, 張善綱, 徐丹, 程慈, 蘭雪峰，童春梅，朱文濤

膝關(guān)節(jié)損傷、制動或手術(shù)后常出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、活動受限，進(jìn)而影響到患者日常生活和工作，膝關(guān)節(jié)周圍骨折、脫位、韌帶損傷是膝關(guān)節(jié)功能障礙的主要原因[1]。術(shù)后早期、系統(tǒng)的康復(fù)治療[2]，如超聲波[3]、關(guān)節(jié)松動術(shù)[4]、肌力訓(xùn)練等可以減輕膝關(guān)節(jié)疼痛和粘連[1]，改善膝關(guān)節(jié)活動度和膝關(guān)節(jié)功能。但是如果損傷嚴(yán)重或術(shù)后早期不能獲得系統(tǒng)康復(fù)治療，患者往往遺留有膝關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、活動受限，后期再進(jìn)行康復(fù)治療，療效緩慢。體外沖擊波治療(extracorporeal shock wave therapy, ESWT)是一種非侵入性治療技術(shù)，在臨床中得到了廣泛的應(yīng)用，大部分用于治療肌肉骨骼疾病,如膝骨關(guān)節(jié)炎[5]、頑固性足底筋膜炎[6]、網(wǎng)球肘[7]、髕腱炎等[8]，后來也被用于治療其他許多軟組織運(yùn)動損傷和創(chuàng)傷后發(fā)生的組織紊亂，如肌肉紊亂、韌帶損傷等[8]。但是沖擊波應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)術(shù)后功能障礙的報道較少，也未見到?jīng)_擊波和超聲波在膝關(guān)節(jié)損傷后功能障礙的對比研究，因而本研究的目的就是比較沖擊波和超聲波在創(chuàng)傷后膝關(guān)節(jié)功能障礙的療效差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料 共納入2016年2月～2018年10月在我科病房住院治療的膝關(guān)節(jié)損傷術(shù)后功能障礙的患者60例。納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床明確診斷膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷或半月板損傷，并在我院骨科行前交叉韌帶重建術(shù)(Anterior cruciate ligament reconstruction, ACLR)、半月板修復(fù)術(shù)或前交叉韌帶重建術(shù)+半月板修復(fù)術(shù)；臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)活動受限伴疼痛、股四頭肌萎縮等。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有下肢手術(shù)、下肢關(guān)節(jié)活動受限、膝骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)、關(guān)節(jié)結(jié)核、骨腫瘤等；凝血功能障礙、皮膚缺損、靜脈曲張、治療前6周使用皮質(zhì)類固醇藥物治療；全身炎癥性疾病、起搏器等；生命體征不穩(wěn)定，身體狀況不能耐受治療者；精神病、認(rèn)知障礙患者[9]。將上述患者隨機(jī)分為沖擊波組和超聲波組，每組30例。①沖擊波組：30例，均為男性；年齡(27.13±5.89)歲；體重(77.00±10.57)kg；病程(15.43±16.68)個月；患側(cè)左17例，右13例；手術(shù)類型ACLR 28例，半月板修復(fù)術(shù)2例，ACLR+半月板修復(fù)術(shù)0例；手術(shù)后時間(1.83±1.31)個月。②超聲波組：30例，均為男性；年齡(27.30±6.84)歲；體重(76.23±9.80)kg；病程(14.67±11.17)個月；患側(cè)左16例，右14例；手術(shù)類型ACLR 27例，半月板修復(fù)術(shù)2例，ACLR+半月板修復(fù)術(shù)1例；手術(shù)后時間(2.27±1.17)個月。2組患者的年齡、性別、體重、病程、患側(cè)、手術(shù)類型、手術(shù)后時間進(jìn)行比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

1.2 方法 2組患者都同時接受關(guān)節(jié)松動術(shù)、肌力訓(xùn)練和冷療，沖擊波組患者增加沖擊波治療，超聲波組增加超聲波治療，所有治療都持續(xù)4周。2組患者均在術(shù)后0～2周開始無痛-微痛范圍內(nèi)主動膝關(guān)節(jié)屈曲練習(xí)和助力主動伸膝練習(xí)，術(shù)后2周可逐步主動屈膝至40°，術(shù)后6周可進(jìn)行90°～40°等張屈膝練習(xí)，術(shù)后14周開始全范圍等張無痛屈膝練習(xí)。對于半月板修復(fù)術(shù)后0～6周進(jìn)行0°～90°主動關(guān)節(jié)活動度練習(xí)，6周后可進(jìn)行全范圍主動關(guān)節(jié)活動練習(xí)[10]。ACLR患者可將支具鎖在0°位進(jìn)行漸進(jìn)性負(fù)重訓(xùn)練，根據(jù)骨科醫(yī)生醫(yī)囑在術(shù)后4周拄雙拐負(fù)重，術(shù)后6周拄單拐負(fù)重，術(shù)后8周脫拐，如合并半月板修復(fù)術(shù)則在術(shù)后6～8周逐漸負(fù)重練訓(xùn)練。①沖擊波治療：使用英國BTL-5000SWT沖擊波治療儀進(jìn)行治療。通過觸診膝關(guān)節(jié)疼痛部位如髕韌帶、側(cè)副韌帶、膝后方腘繩肌肌腱、小腿三頭肌肌腱等，在治療區(qū)域涂抹足量耦合劑，確保探頭與皮膚表面之間有足量的耦合劑。使探頭垂直于皮膚，探頭作用在肌腱附著點(diǎn)上。在整個最痛點(diǎn)和周圍區(qū)域的同心圓上使用10～15Hz，1.5～2bar，手柄壓力為輕度～中度，根據(jù)疼痛情況使用2000～3000次脈沖，2次/周。②超聲波治療：使用德國菲茲曼公司生產(chǎn)的PHYSIOMED-EXPERT雙頻超聲治療系統(tǒng)，在膝關(guān)節(jié)常見壓痛部位均勻涂抹常規(guī)耦合劑，治療時將超聲探頭緊貼于患膝皮膚周圍，頻率為1MHz，使用5cm2圓形超聲聲頭，脈沖輸出強(qiáng)度為0.5～0.8W/cm2，接觸移動法，1次/d，10min/次，每周5d。③關(guān)節(jié)松動術(shù)：采用澳大利亞Maitland關(guān)節(jié)松動術(shù)[4]。針對患者情況，對脛股關(guān)節(jié)、髕股關(guān)節(jié)和近端、遠(yuǎn)端脛腓關(guān)節(jié)進(jìn)行松動。治療時首先放松膝關(guān)節(jié)周圍肌肉，然后在關(guān)節(jié)放松狀態(tài)下使用2級手法，根據(jù)患者的反應(yīng)，選用1級疼痛手法或3～4級手法。手法強(qiáng)度以當(dāng)日治療結(jié)束時輕度疼痛，次日無明顯疼痛為宜。1次/d，30min/次，每周5d。④肌力訓(xùn)練[10]：術(shù)后0～2周在膝關(guān)節(jié)支具保護(hù)下早期采用各方向直腿抬高練習(xí)訓(xùn)練臀肌、股四頭肌和腘繩肌(前方、側(cè)方、后方直抬腿)，踝泵運(yùn)動訓(xùn)練脛前肌和小腿三頭肌肌力，術(shù)后2周增加彈力帶抗阻練習(xí)髖/腘繩肌抗阻練習(xí)，術(shù)后2周逐步靜蹲練習(xí)，當(dāng)膝關(guān)節(jié)角度大于80°，可給予功率自行車訓(xùn)練，根據(jù)患者疼痛和肌力選擇阻力，1次/d，15min/次，每周5d。⑤冷療：訓(xùn)練后均給予冷療，使用15cm×30cm的冷水袋(0℃-4℃)覆蓋在患側(cè)膝關(guān)節(jié)周圍，每天1次，每次20min，每周5d。

1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) 治療前及治療4周后評估膝關(guān)節(jié)疼痛程度、膝關(guān)節(jié)被動關(guān)節(jié)活動度和膝關(guān)節(jié)功能評定。①疼痛評定：視覺模擬評分法(Visual analog scale, VAS)[11]，它是由一條100mm的直線組成，線的左端表示“無痛”，右端表示“無法忍受的痛”?；颊邔⒆约焊惺艿降奶弁磸?qiáng)度標(biāo)記在直線上，記錄下疼痛強(qiáng)度。②膝關(guān)節(jié)被動關(guān)節(jié)活動度(Range of motion,ROM)測量[11]：使用量角器測量膝關(guān)節(jié)被動關(guān)節(jié)活動度，患者取仰臥位，軸心置于腓骨小頭，固定臂與股骨縱軸平行，移動臂與脛骨縱軸平行。記錄患者的被動關(guān)節(jié)活動范圍。共測量3次，取平均值進(jìn)行記錄。③膝關(guān)節(jié)功能評定：美國紐約特種外科醫(yī)院膝關(guān)節(jié)評分(hospital for special surgery knee score , HSS)是一種用于評估膝關(guān)節(jié)功能障礙的評分系統(tǒng)[12]。HSS膝關(guān)節(jié)評分滿分為100分，包括疼痛30分、功能22分、活動范圍18分、肌力10分、屈曲畸形10分、關(guān)節(jié)穩(wěn)定性10分?？鄯猪椖績?nèi)容涉及是否需要助行器、內(nèi)外翻畸形及伸直受限等。

2 結(jié)果

2.1 疼痛評分和膝關(guān)節(jié)被動活動度 治療4周后，2組患者的疼痛VAS評分與治療前相比均有明顯下降(均P<0.01)，且沖擊波組VAS評分明顯低于超聲波組(P<0.01)；治療后，2組患者膝關(guān)節(jié)被動ROM與治療前相比均有明顯增加(均P<0.01)，且沖擊波組膝關(guān)節(jié)被動ROM明顯高于超聲波組(P<0.01)。見表1。

表1 2組患者治療前后VAS評分及被動ROM比較

與治療前比較，aP<0.01；與超聲波組比較，bP<0.01

2.2 膝關(guān)節(jié)功能評分 治療4周后，2組患者膝關(guān)節(jié)功能HSS評分中疼痛、功能、活動度、肌力、減分和總分與治療前相比均有明顯增加(P<0.01)，但屈膝畸形和穩(wěn)定性與治療前相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；沖擊波組膝關(guān)節(jié)HSS評分中疼痛、活動度、肌力和總分明顯高于超聲波組(P<0.01)，但是在功能、屈膝畸形、穩(wěn)定性和減分項目中，2組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

3 討論

膝關(guān)節(jié)及其周圍軟組織損傷、制動或手術(shù)后，會出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)局部腫脹、疼痛、關(guān)節(jié)粘連、肌肉萎縮、關(guān)節(jié)不穩(wěn)定等功能障礙。膝關(guān)節(jié)活動受限[13-14]，常因關(guān)節(jié)內(nèi)外的損傷引起，關(guān)節(jié)內(nèi)因素包括組織修復(fù)導(dǎo)致關(guān)節(jié)內(nèi)粘連，纖維性瘢痕組織過度增生，關(guān)節(jié)周圍軟組織攣縮，關(guān)節(jié)內(nèi)畸形導(dǎo)致骨撞擊；關(guān)節(jié)外因素包括股四頭肌和股骨骨痂、腱膜和肌間隔的粘連、瘢痕組織增生引起的肌肉攣縮和皮膚深層組織的粘連。膝關(guān)節(jié)術(shù)后早期康復(fù)治療可以恢復(fù)關(guān)節(jié)活動范圍和肌力，但對于已形成的膝關(guān)節(jié)粘連多數(shù)要依靠外科手術(shù)治療[15]。

超聲波治療可以降低神經(jīng)興奮性，減少積液量，減弱炎癥介質(zhì)的釋放，從而減輕疼痛[16]，促進(jìn)腫脹消退及炎性產(chǎn)物消除，抑制瘢痕增生，增加結(jié)締組織的延展性。在大鼠膝關(guān)節(jié)攣縮模型中，超聲波可以有效減輕膝關(guān)節(jié)受限角度，降低后關(guān)節(jié)囊的厚度，增大關(guān)節(jié)囊膠原纖維之間的間隙[13]。

氣壓彈道式體外沖擊波設(shè)備產(chǎn)生的沖擊波是一種由脈沖傳導(dǎo)的機(jī)械刺激聲波，會產(chǎn)生正負(fù)兩相的沖擊波，正相產(chǎn)生直接的機(jī)械力，負(fù)相產(chǎn)生空穴和氣泡。與超聲波相比，沖擊波峰值壓力大約是超聲波的1000倍[17]。ESWT有止痛、促進(jìn)組織再生和鈣化破壞的生物學(xué)作用機(jī)制[8,18-19]，ESWT的鎮(zhèn)痛作用可能是通過超刺激鎮(zhèn)痛，影響P物質(zhì)、降鈣素基因相關(guān)肽在背根神經(jīng)節(jié)中的表達(dá)以及對神經(jīng)血管新生和增加局部抑制疼痛的物質(zhì)來影響疼痛的傳遞[18-19]。沖擊波還可以通過機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)在組織內(nèi)將刺激轉(zhuǎn)化為生化信號，產(chǎn)生蛋白質(zhì)、一氧化氮和特定的生長因子導(dǎo)致新生血管生成、張力細(xì)胞增加、成纖維細(xì)胞增殖、膠原合成，進(jìn)一步促進(jìn)組織分解代謝、愈合和重塑，增強(qiáng)組織再生[8]。負(fù)相沖擊波形成聲空化(拉伸)作用，也促進(jìn)組織再生，增加細(xì)胞膜的通透性，有效地分解軟組織中的鈣化沉積物[19]。因而ESWT可以用來減輕疼痛，增加血流量，軟化鈣化組織，治療組織纖維化，松解粘連，減輕創(chuàng)傷后膝關(guān)節(jié)僵硬，從而改善膝關(guān)節(jié)功能，但是關(guān)于沖擊波松解關(guān)節(jié)粘連的作用機(jī)制還需要進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究。

本研究中，經(jīng)過4周的康復(fù)治療，2組患者的膝關(guān)節(jié)疼痛程度、被動關(guān)節(jié)活動度和膝關(guān)節(jié)功能評分都得到了顯著的改善，應(yīng)用沖擊波比超聲波治療取得了更好的效果，表明沖擊波在減輕疼痛、改善膝關(guān)節(jié)活動度和功能方面優(yōu)于超聲波治療。目前沖擊波在膝關(guān)節(jié)損傷后功能障礙中的應(yīng)用報道極少，已有研究報道在關(guān)節(jié)松動術(shù)基礎(chǔ)上增加沖擊波可以更有效地改善膝關(guān)節(jié)活動度[20]，沖擊波聯(lián)合康復(fù)訓(xùn)練或聯(lián)合推拿與松動手法都能較常規(guī)康復(fù)治療更有效地減輕疼痛、增加膝關(guān)節(jié)活動度、改善膝關(guān)節(jié)功能[21-22]?？上П狙芯繘]有設(shè)立僅含綜合康復(fù)治療的空白對照組，僅能說明在創(chuàng)傷后膝關(guān)節(jié)功能障礙中沖擊波治療優(yōu)于超聲波治療。本研究進(jìn)一步對HSS評分量表各項目對比分析，發(fā)現(xiàn)沖擊波主要在疼痛、關(guān)節(jié)活動度、肌力方面的改善效果優(yōu)于超聲波治療，但功能、屈膝畸形、穩(wěn)定性和減分項目方面差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。功能、減分方面兩組沒有差異，可能和納入的患者手術(shù)后時間差不多，所以不能遠(yuǎn)距離步行，使用雙拐、單拐和脫拐的時間也類似，因

表2 2組患者治療前后HSS評分總分及各項評分比較 分，

與治療前比較，aP<0.01；與超聲波組比較，bP<0.01

而差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。由于術(shù)后非常注重維持關(guān)節(jié)在伸直位，基本沒有出現(xiàn)屈膝畸形，兩組差異也不明顯。此外由于觀察時間僅有1月，功能、關(guān)節(jié)穩(wěn)定性方面是否有差異還需要更長時間的觀察。

在治療頻次和療程上，本研究和張曉強(qiáng)[21]的研究都是每周2次，連續(xù)4周即8次的沖擊波治療，而羅兆雄等[22]則發(fā)現(xiàn)每周1次，連續(xù)4周的沖擊波治療就可以有明顯改善作用，8周的沖擊波可以進(jìn)一步減輕膝關(guān)節(jié)疼痛，改善關(guān)節(jié)活動度和膝關(guān)節(jié)功能。因而在關(guān)節(jié)松動、肌力訓(xùn)練等康復(fù)治療基礎(chǔ)上增加沖擊波治療，4周就可以改善創(chuàng)傷后膝關(guān)節(jié)功能障礙。本研究采用的沖擊波治療參數(shù)是10～15Hz，1.5～2bar，根據(jù)治療時患者的反應(yīng)調(diào)節(jié)頻率、壓力和手柄壓力，在治療過程中不產(chǎn)生刺痛感，使患者可以耐受沖擊波治療。

本研究還有很多局限性，第一，沒有設(shè)立單獨(dú)的綜合康復(fù)治療對照組，不能明確沖擊波和超聲波治療是否一定優(yōu)于綜合康復(fù)治療。第二,由于前交叉韌帶重建術(shù)和半月板修復(fù)術(shù)是兩種手術(shù)方式，可進(jìn)一步進(jìn)行分層對照研究。第三，觀察時間僅有4周，還需要進(jìn)一步觀察沖擊波和超聲波治療的遠(yuǎn)期療效差異；第四，由于本研究的觀察對象是住院的膝關(guān)節(jié)損傷術(shù)后患者，出現(xiàn)了納入對象都是男性的情況，可進(jìn)一步觀察兩種治療在女性患者中的差異。

綜上所述，對膝關(guān)節(jié)損傷術(shù)后關(guān)節(jié)功能障礙的患者采用4周、8次的沖擊波可以比超聲波治療更有效地減輕關(guān)節(jié)疼痛、改善關(guān)節(jié)活動度和膝關(guān)節(jié)功能，當(dāng)在綜合康復(fù)治療基礎(chǔ)上已經(jīng)增加了超聲波治療但療效不佳時，可考慮改加沖擊波治療。