反重力跑臺(tái)訓(xùn)練在股骨干骨折加壓鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù)后康復(fù)治療中的應(yīng)用

李克軍,劉水根,蔣擁軍,何夢(mèng)凡,秦健君

(深圳平樂骨傷科醫(yī)院/深圳市坪山區(qū)中醫(yī)院,廣東 深圳 518010)

股骨干骨折是臨床常見的骨折之一,多由直接暴力所致,骨折發(fā)生后常伴有明顯的局部疼痛、腫脹等[1-3]。股骨干骨折若治療不當(dāng)易導(dǎo)致骨折不愈合、膝關(guān)節(jié)功能障礙等[4-5]。股骨干骨折術(shù)后康復(fù)的重點(diǎn)在于促進(jìn)骨折愈合,降低骨折延遲愈合和不愈合的發(fā)生率。有研究[6-8]報(bào)道,適當(dāng)?shù)膽?yīng)力刺激有利于促進(jìn)骨折愈合,從而加快患者康復(fù)進(jìn)程。然而,術(shù)后不同時(shí)間段患者骨折斷端所需應(yīng)力刺激強(qiáng)度和負(fù)重時(shí)間不同,常規(guī)康復(fù)方法難以掌控負(fù)重的時(shí)間和強(qiáng)度,也無法監(jiān)測(cè)患者實(shí)時(shí)步態(tài)數(shù)據(jù)。而反重力跑臺(tái)訓(xùn)練系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者的負(fù)重強(qiáng)度、時(shí)間、步態(tài)數(shù)據(jù)等,實(shí)現(xiàn)骨折術(shù)后患者視覺反饋下的負(fù)重步行,從而達(dá)到增加骨折斷端應(yīng)力刺激的目的。為了探討反重力跑臺(tái)訓(xùn)練在股骨干骨折加壓鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù)后康復(fù)治療中的應(yīng)用價(jià)值,我們開展了此項(xiàng)研究,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料選取2020年3月至2022年7月在深圳平樂骨傷科醫(yī)院(深圳市坪山區(qū)中醫(yī)院)接受加壓鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù)的股骨干骨折患者作為研究對(duì)象。試驗(yàn)方案經(jīng)深圳平樂骨傷科醫(yī)院(深圳市坪山區(qū)中醫(yī)院)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查通過,倫理批件號(hào):KY2020085。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)①符合《外科學(xué)》中股骨干骨折的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9];②單側(cè)股骨干骨折;③行加壓鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù)后4周,手術(shù)由同一組醫(yī)生完成;④術(shù)后未出現(xiàn)內(nèi)固定物松動(dòng);⑤年齡18～60歲,性別不限;⑥自愿參與本研究,簽署知情同意書。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)①合并嚴(yán)重的心腦血管、肝腎、造血系統(tǒng)等疾病者;②合并其他部位骨折者;③合并血管、神經(jīng)損傷者;④股骨干髓腔狹窄、畸形者。

1.4 退出標(biāo)準(zhǔn)①依從性差,試驗(yàn)期間不配合治療者;②主動(dòng)退出試驗(yàn)者;③試驗(yàn)期間出現(xiàn)病情惡化或嚴(yán)重不良反應(yīng)者。

2 方 法

2.1 樣本量估算方法根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,聯(lián)合康復(fù)組促進(jìn)骨折愈合的有效率為94%,常規(guī)康復(fù)組有效率為59%,采用單側(cè)檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.025,檢驗(yàn)效能1-β=0.9。采用PASS15.0軟件計(jì)算樣本量最少為24例,考慮到不可控因素導(dǎo)致的病例脫落,每組樣本量增加5例,每組29例,共58例。

2.2 隨機(jī)分組與盲法實(shí)施方法將58例患者按入組順序編號(hào)1～58,將患者編號(hào)輸入excel表格,應(yīng)用excel表格中RAND函數(shù)產(chǎn)生58個(gè)隨機(jī)數(shù)字,對(duì)應(yīng)每一位患者的編號(hào)。將隨機(jī)數(shù)字從小到大排序后,將編號(hào)對(duì)應(yīng)前29個(gè)隨機(jī)數(shù)字的患者分配到常規(guī)康復(fù)組,將編號(hào)對(duì)應(yīng)后29個(gè)隨機(jī)數(shù)字的患者分配到聯(lián)合康復(fù)組。由于2組采用的治療方法差異較大,本研究不采用盲法。

2.3 治療方法2組患者均于加壓鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù)后4周開始康復(fù)治療。

2.3.1常規(guī)康復(fù)組 術(shù)后常規(guī)康復(fù)組采用手法、運(yùn)動(dòng)療法和物理療法治療。手法治療包括平樂郭氏榮肌揉筋法[10]、股四頭肌牽伸與放松、膝關(guān)節(jié)屈膝被動(dòng)活動(dòng)。運(yùn)動(dòng)療法包括軀干核心肌群訓(xùn)練、膝關(guān)節(jié)的屈伸訓(xùn)練和本體感覺訓(xùn)練。物理療法為:將SV-IT601D型干擾電治療儀的2組干擾電吸附于股四頭肌上,電流強(qiáng)度設(shè)置為30 mA。每周5次,每次20 min,共治療4周。

2.3.2聯(lián)合康復(fù)組 術(shù)后聯(lián)合康復(fù)組在常規(guī)康復(fù)組干預(yù)措施基礎(chǔ)上進(jìn)行反重力跑臺(tái)訓(xùn)練。均由同一位治療師操作Golden All反重力跑臺(tái)訓(xùn)練系統(tǒng)(天津金萬象醫(yī)療器械有限公司),見圖1?；颊哌M(jìn)行反重力跑臺(tái)訓(xùn)練前先穿上密封拉鏈褲。治療師將反重力跑臺(tái)兩邊把手的高度調(diào)整至與患者股骨大轉(zhuǎn)子平行,將拉鏈褲密封好后開始充氣并檢測(cè)患者的體重,根據(jù)跑臺(tái)測(cè)定的體重,設(shè)定相應(yīng)的減重比例開始指導(dǎo)患者訓(xùn)練。跑臺(tái)訓(xùn)練設(shè)置參數(shù):第1周減去患者自身體重的75%～80%,速度為0～2 km·h-1;第2周減去患者自身體重的65%～75%,速度為2～4 km·h-1;第3周減去患者自身體重的55%～65%,速度為4～6 km·h-1;第4周減去患者自身體重的45%～55%,速度為6～8 km·h-1。每周訓(xùn)練的坡度均設(shè)為0,每次訓(xùn)練20 min,每周5次[11]。訓(xùn)練時(shí),患者可以通過屏幕實(shí)時(shí)觀察到自身下肢的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、步幅、兩側(cè)步長(zhǎng)和負(fù)重比例,并進(jìn)行自我調(diào)整;治療師需在透明氣囊外對(duì)患者的步態(tài)進(jìn)行觀察、指導(dǎo),并及時(shí)提醒患者跟上跑臺(tái)的速度,調(diào)整步幅。

2.4 療效評(píng)價(jià)方法記錄并比較治療前和治療結(jié)束后2組患者N端骨鈣素、Ⅰ型前膠原N端前肽(N-terminal propeptide of type Ⅰ procollagen,PINP)、β-Ⅰ型膠原羧基端肽(β-C-terminal telopeptide of typeⅠ collagen,β-CTX)血清含量及美國(guó)特種外科醫(yī)院(Hospital for Special Surgery,HSS)膝關(guān)節(jié)評(píng)分[12]和骨痂生長(zhǎng)評(píng)分。采集所有患者空腹靜脈血3～5 mL后,于采血當(dāng)日在羅氏Cobas-e601型全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀上測(cè)定患者血清中N端骨鈣素、PINP、β-CTX的含量。采用Fernandez-Esteve X線評(píng)價(jià)骨痂等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[13]評(píng)價(jià)骨痂生長(zhǎng)情況:Ⅰ級(jí),骨折斷端無放射學(xué)骨痂出現(xiàn)(0分);Ⅱ級(jí)為骨折斷端有云霧狀骨痂出現(xiàn)(1分);Ⅲ級(jí),骨折斷端正側(cè)位X線片示僅一側(cè)可見骨痂出現(xiàn)(2分);Ⅳ級(jí)為骨折斷端正側(cè)位X線片示兩側(cè)均有骨痂出現(xiàn)(3分);Ⅴ級(jí),有連續(xù)性骨痂形成(4分)。

2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法采用SPSS27.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。2組患者性別、骨折側(cè)別的組間比較均采用χ2檢驗(yàn),年齡、體質(zhì)量、術(shù)中出血量及N端骨鈣素血清含量、PINP血清含量、β-CTX血清含量、HSS膝關(guān)節(jié)評(píng)分、骨痂生長(zhǎng)評(píng)分的組間和組內(nèi)比較均采用t檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

3 結(jié) 果

3.1 分組結(jié)果共納入58 例患者,每組29例。所有患者均按要求完成治療及療效評(píng)價(jià),無患者退出試驗(yàn)。2 組患者的基線資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,有可比性(表1)。

表1 2組股骨干骨折術(shù)后患者的基線資料

3.2 療效評(píng)定結(jié)果

3.2.1N端骨鈣素血清含量 治療前2組患者N端骨鈣素血清含量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;治療結(jié)束后,2組患者N端骨鈣素血清含量均高于治療前,聯(lián)合康復(fù)組患者N端骨鈣素血清含量高于常規(guī)康復(fù)組(表2)。

表2 2組股骨干骨折術(shù)后患者的N端骨鈣素血清含量

3.2.2PINP血清含量 治療前2組患者PINP血清含量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;治療結(jié)束后,2組患者PINP血清含量均高于治療前,聯(lián)合康復(fù)組患者PINP血清含量高于常規(guī)康復(fù)組(表3)。

表3 2組股骨干骨折術(shù)后患者的Ⅰ型前膠原N端前肽血清含量

3.2.3β-CTX血清含量 治療前2組患者β-CTX血清含量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;治療結(jié)束后,2組患者β-CTX血清含量均低于治療前,聯(lián)合康復(fù)組患者β-CTX血清含量低于常規(guī)康復(fù)組(表4)。

表4 2組股骨干骨折術(shù)后患者的β-Ⅰ型膠原羧基端肽血清含量

3.2.4HSS膝關(guān)節(jié)評(píng)分 治療前2組患者HSS膝關(guān)節(jié)評(píng)分比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;治療結(jié)束后,2組患者HSS膝關(guān)節(jié)評(píng)分均高于治療前,聯(lián)合康復(fù)組患者HSS膝關(guān)節(jié)評(píng)分高于常規(guī)康復(fù)組(表5)。

表5 2組股骨干骨折術(shù)后患者的美國(guó)特種外科醫(yī)院膝關(guān)節(jié)評(píng)分

3.2.5骨痂生長(zhǎng)評(píng)分 治療前2組患者骨痂生長(zhǎng)評(píng)分比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;治療結(jié)束后,2組患者骨痂生長(zhǎng)評(píng)分均高于治療前,聯(lián)合康復(fù)組患者骨痂生長(zhǎng)評(píng)分高于常規(guī)康復(fù)組(表6)。

表6 2組股骨干骨折術(shù)后患者的骨痂生長(zhǎng)評(píng)分

3.3 典型病例患者,男,47歲,左側(cè)股骨干下段骨折,行加壓鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù)治療,術(shù)后4周開始采用手法、運(yùn)動(dòng)療法和物理療法聯(lián)合反重力跑臺(tái)訓(xùn)練進(jìn)行康復(fù)治療,共治療4周,術(shù)后8周骨折斷端間隙減小、骨折周圍骨痂增多(圖2)。

圖2 股骨干骨折加壓鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù)后正側(cè)位X線片

4 討 論

股骨干骨折術(shù)后骨愈合是一個(gè)復(fù)雜而連續(xù)的過程,通?？煞譃?個(gè)階段:即血腫機(jī)化期、原始骨痂形成期和骨痂改造塑形期[14]。在此過程中,如果采用有利的外在因素進(jìn)行干預(yù),將會(huì)促進(jìn)骨折的愈合。相關(guān)研究[15]表明,適當(dāng)?shù)膽?yīng)力刺激有利于促進(jìn)骨折的愈合,降低骨折延遲愈合或不愈合的概率,而缺乏應(yīng)力刺激可能會(huì)導(dǎo)致骨折延遲愈合或不愈合。負(fù)重對(duì)骨折斷端產(chǎn)生的適當(dāng)應(yīng)力刺激是骨折順利愈合的生物力學(xué)基礎(chǔ)[16]。有研究[17-18]已證實(shí),早期負(fù)重有利于骨折愈合、縮短骨折愈合時(shí)間和促進(jìn)關(guān)節(jié)功能恢復(fù)。但每次負(fù)重時(shí)長(zhǎng)、應(yīng)力刺激強(qiáng)度難以監(jiān)測(cè),而反重力跑臺(tái)訓(xùn)練系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。反重力跑臺(tái)訓(xùn)練系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)一種新型的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方式,主要由氣壓減重和跑臺(tái)兩部分組成,最大可以減去患者體質(zhì)量的80%、最小為0%;能實(shí)時(shí)反饋患者每次負(fù)重的時(shí)間、強(qiáng)度、步幅以及雙側(cè)下肢的負(fù)重比例等信息,使患者可以在科學(xué)指導(dǎo)下進(jìn)行自我訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)骨折術(shù)后患者視覺反饋下的負(fù)重步行,從而達(dá)到增加骨折斷端應(yīng)力刺激的目的。但是,在進(jìn)行反重力跑臺(tái)訓(xùn)練時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):穿松軟舒適的衣服,嚴(yán)禁穿尖銳的鞋子進(jìn)入氣壓倉;訓(xùn)練過程中,若出現(xiàn)患肢疼痛、眩暈、呼吸困難或其他不適,需立即停止訓(xùn)練;訓(xùn)練結(jié)束后,患者需在跑臺(tái)上停留1 min后再離開,以使身體適應(yīng)體重的變化。

N端骨鈣素、PINP、β-CTX是骨轉(zhuǎn)換生化標(biāo)志物中具有代表性的指標(biāo),其中N端骨鈣素、PINP與成骨細(xì)胞的活性呈正相關(guān);β-CTX代表骨的吸收程度,與破骨細(xì)胞活性及骨吸收水平呈正相關(guān)[19]。陳偉等[20]的研究結(jié)果顯示,脛骨干骨折術(shù)后隨著時(shí)間變化(術(shù)后第1周、第4周、第8周)患者血清中N端骨鈣素和PINP的含量均明顯增加,且正常愈合組血清中N端骨鈣素和PINP的含量高于延遲愈合組;認(rèn)為這可能與成骨細(xì)胞活性增強(qiáng)有關(guān),同時(shí)也說明了骨折愈合與N端骨鈣素、PINP關(guān)系密切。本研究結(jié)果顯示,治療結(jié)束后聯(lián)合康復(fù)組與常規(guī)康復(fù)組患者血清中N端骨鈣素、PINP的含量較治療前均明顯增加,且聯(lián)合康復(fù)組血清中N端骨鈣素、PINP的含量高于常規(guī)康復(fù)組。這可能與反重力跑臺(tái)訓(xùn)練使骨細(xì)胞感受到機(jī)械應(yīng)力的刺激,增加了成骨細(xì)胞代謝的活性有關(guān)。王首貴等[21]的研究結(jié)果顯示,股骨頸骨折術(shù)后患者負(fù)重后,患者血清中N端骨鈣素和PINP的含量明顯高于負(fù)重前,這與本研究結(jié)果相符。β-CTX被認(rèn)為是敏感而特異的骨吸收標(biāo)志物。β-CTX與骨密度呈負(fù)相關(guān),當(dāng)β-CTX高于正常值時(shí),表明存在骨質(zhì)疏松,增加骨折發(fā)生的概率;當(dāng)骨折術(shù)后β-CTX逐漸下降,表明破骨細(xì)胞活性減弱,有利于骨折愈合[22]。研究[23-24]證實(shí),股骨干骨折術(shù)后β-CTX呈下降趨勢(shì),預(yù)示著骨折愈合良好。本研究結(jié)果顯示,治療結(jié)束后2組患者血清中β-CTX的含量均小于治療前,且聯(lián)合康復(fù)組患者血清中β-CTX的含量小于常規(guī)康復(fù)組,這提示反重力跑臺(tái)訓(xùn)練有利于促進(jìn)骨折愈合。

Fernandez-Esteve放射評(píng)價(jià)骨痂等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是衡量骨痂生長(zhǎng)情況的指標(biāo),骨痂生長(zhǎng)越好,得分越高[25]。曹克勇等[6]研究認(rèn)為,不同的負(fù)重強(qiáng)度對(duì)股骨干骨折術(shù)后骨痂的生長(zhǎng)產(chǎn)生不同的影響,中等強(qiáng)度的負(fù)重更利于促進(jìn)骨折愈合,其骨痂生長(zhǎng)越好。本研究結(jié)果顯示,治療結(jié)束后聯(lián)合康復(fù)組患者骨痂生長(zhǎng)評(píng)分高于常規(guī)康復(fù)組,這可能與股骨干骨折術(shù)后患者在反重力跑臺(tái)訓(xùn)練承受了適當(dāng)?shù)膽?yīng)力刺激有關(guān)。Chao 等[26]也認(rèn)為,不同的機(jī)械和物理刺激可以有效地促進(jìn)骨折愈合和骨再生。本研究結(jié)果顯示,聯(lián)合康復(fù)組患者HSS膝關(guān)節(jié)評(píng)分明顯高于常規(guī)康復(fù)組,說明反重力跑臺(tái)訓(xùn)練能明顯改善膝關(guān)節(jié)功能。Liang等[27]的研究也表明,反重力跑臺(tái)訓(xùn)練在緩解疼痛、增加肌肉力量、改善步態(tài)和生活質(zhì)量方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。

本研究結(jié)果顯示,在股骨干骨折加壓鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù)后康復(fù)治療中應(yīng)用反重力跑臺(tái)訓(xùn)練,可促進(jìn)骨折愈合,有利于改善膝關(guān)節(jié)功能。