張晉 馮華 周敬濱 陶增羽 洪雷 王雪松 張輝

1北京積水潭醫(yī)院運動損傷科（北京 100035） 2國家體育總局運動醫(yī)學(xué)研究所

后交叉韌帶合并后外側(cè)復(fù)合體損傷是比較復(fù)雜的膝關(guān)節(jié)損傷之一。如果膝關(guān)節(jié)復(fù)合韌帶損傷，存在后外側(cè)復(fù)合體損傷而沒有治療，患者術(shù)后殘留過度的旋轉(zhuǎn)和/或內(nèi)翻不穩(wěn)定，會導(dǎo)致重建的后交叉韌帶失效［1］。后外復(fù)合體損傷會導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。目前常用的膝關(guān)節(jié)后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的檢查方法存在不夠客觀、只能靜態(tài)下測量等缺點［2-5］。步態(tài)分析是一種較新的研究膝關(guān)節(jié)運動軌跡的生物力學(xué)測試方法，已應(yīng)用于前交叉韌帶重建術(shù)后評估患者步態(tài)情況。目前尚無研究將步態(tài)分析應(yīng)用于評估膝關(guān)節(jié)后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。

本研究采用步態(tài)分析對膝關(guān)節(jié)后交叉韌帶合并后外復(fù)合體損傷患者重建術(shù)后的后向及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性進行測試，對比后外復(fù)合體重建術(shù)后患者和正常對照組膝關(guān)節(jié)的步態(tài)指標。實驗假設(shè)韌帶重建可以恢復(fù)后向以及后外結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，重建術(shù)后1年患者步態(tài)與正常對照組步態(tài)基本相同。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2007年3月至2008年4月，連續(xù)收住后交叉韌帶合并后外復(fù)合體損傷患者43例并進行韌帶重建手術(shù)。入選標準：膝關(guān)節(jié)后交叉韌帶合并后外復(fù)合體損傷，術(shù)后可接受隨訪和步態(tài)分析測試。排除標準：合并前交叉韌帶損傷，對側(cè)膝關(guān)節(jié)存在損傷，骨生長板未閉合。后交叉韌帶和后外復(fù)合體損傷的診斷是結(jié)合患者病史、物理查體、應(yīng)力片和MRI檢查得出的。符合入選標準患者納入實驗組，共16例，其中男性 13例，女性 3例，平均年齡 33.8歲（21～46歲）。

對照組為16名健康志愿者，男性13名，女性3名，平均年齡32.6歲（20～40歲）。

1.2 手術(shù)方法

16例患者均使用異體肌腱行韌帶重建手術(shù)，其中后交叉韌帶均使用異體跟腱關(guān)節(jié)鏡下經(jīng)脛骨隧道方法重建，后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定14例使用異體脛前肌行腘腓韌帶重建手術(shù)，2例使用劈裂跟腱方法重建后外復(fù)合體。合并內(nèi)側(cè)副韌帶（MCL）損傷，均使用異體肌腱進行同時重建。

1.3 康復(fù)方法

術(shù)后使用膝關(guān)節(jié)支具將膝關(guān)節(jié)固定于伸膝位，小腿后方使用襯墊托起，防止出現(xiàn)脛骨后沉。術(shù)后24小時拔除引流管，并開始進行股四頭肌等長收縮、直腿抬高和髕骨活動鍛煉，強調(diào)患者的伸膝功能鍛煉。術(shù)后3～4周開始進行被動屈膝鍛煉，可以使用關(guān)節(jié)持續(xù)被動活動器（CPM）輔助膝關(guān)節(jié)活動，要求患者在術(shù)后8周屈膝角度達到90°，術(shù)后12周達到120°。在膝關(guān)節(jié)屈曲鍛煉過程中，應(yīng)避免腘繩肌主動收縮和膝關(guān)節(jié)外旋。術(shù)后3個月內(nèi)患肢免負重且支具保護，3～4個月開始部分負重，4個月后完全負重。

1.4 測試方法

1.4.1 外旋撥號試驗

術(shù)前和術(shù)后1年，采用外旋撥號試驗測量所有患者健側(cè)和患側(cè)外旋角度差值（如圖1）。患者采取仰臥位，助手將患者雙膝屈膝90度，并對脛骨平臺施加前向應(yīng)力，測試者將患者足跟并攏，對雙足施加外旋應(yīng)力，照相并測量患側(cè)與對側(cè)外旋的最大差值。

1.4.2 步態(tài)分析

術(shù)后1年，采用步態(tài)分析測量所有患者步態(tài)（對照組同期測量）。具體測試方法如下：實驗對象在長約12米木質(zhì)地板步態(tài)分析區(qū)域進行自由自主無暗示行走測試。測量前需進行系統(tǒng)校正、測量、貼記標記點、采集靜態(tài)數(shù)據(jù)等。測量時要求患者采取自主步態(tài)，測試現(xiàn)場無他人進行暗示與影響，充分放松狀態(tài)下行走，并進行反復(fù)測量。多次反復(fù)測量有利于減少受試者心理因素造成的步態(tài)測試誤差。選取符合要求的3次穩(wěn)定無過多雜訊的測試結(jié)果，將結(jié)果平均后即為實驗對象的測試結(jié)果。攝取圖像后人工或自動標定步態(tài)周期，利用Polygon2.4軟件和Bodybuilder3.6軟件進行結(jié)果處理。得出時間－距離指標、運動學(xué)指標和運動力學(xué)指標，并進行分析。

實驗設(shè)備：VICONMX13運動分析系統(tǒng)（VICON MX13 motion alalysis system，Oxford Metrics LTD，Oxford，UK），采樣頻率為 120Hz；反射標記點（reflective maker，直徑 14mm）；Workstation 4.6，Polygon 2.4 數(shù)據(jù)處理軟件。

測力臺：Kistler測力臺（9281CA，Kistler Instrumente AG Winterthur，Switzerland）2塊。測力臺接于 VICON系統(tǒng)主機，測力臺信號通過三維動作分析系統(tǒng)主機，進入計算機軟件處理系統(tǒng)。測力臺數(shù)據(jù)同三維動作分析數(shù)據(jù)一起用于運動力學(xué)指標分析。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS11.0軟件包進行數(shù)據(jù)分析，作直線相關(guān)分析和配對t檢驗，P<0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

實驗組與對照組的一般情況，包括性別、年齡、身高、體重均無顯著性差異（P>0.05），具體情況見表1。

表1 實驗組和對照組一般情況

表2顯示，實驗組步頻、步態(tài)周期、支撐期、步幅、步長、步速與對照組相比均無顯著性差異（P>0.05）。圖2顯示，實驗組髖、膝以及踝關(guān)節(jié)屈伸角度與對照組均無顯著性差異（P>0.05）。圖3顯示，實驗組患側(cè)膝關(guān)節(jié)外旋角度較對照組增大-3.9±7.3度（P>0.05）。實驗組髖、踝關(guān)節(jié)屈伸力矩與對照組無統(tǒng)計學(xué)差別（P>0.05），而膝關(guān)節(jié)屈伸力矩中，患側(cè)膝關(guān)節(jié)伸膝力矩占主導(dǎo)地位，與對照組有顯著差異（P<0.01，見圖4）。

表2 實驗組與對照組的時間－距離指標測試結(jié)果

16例患者術(shù)前外旋撥號試驗患側(cè)外旋角度較對側(cè)增大16.5±6.2度，重建術(shù)后1年外旋撥號試驗患側(cè)較對側(cè)外旋角度增大-4.4±7.8度，外旋改善20.9度，術(shù)前術(shù)后比較有顯著性差異（P<0.01）?；紓?cè)外旋撥號試驗最大外旋角度絕對值為29.7±15.2度（見圖1），步態(tài)周期中膝關(guān)節(jié)最大外旋角度絕對值為14.1±15.7度，兩變量相關(guān)系數(shù) r=0.9671（P<0.05）。

3 討論

3.1 后外復(fù)合體損傷的檢查方法

對于PLC和PCL損傷的常用檢查方法有物理查體、X 線和核磁共振（magneticresonanceimaging，MRI）檢查［2］。然而，對于損傷引起的后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定只能通過物理查體檢測，包括屈膝位的外旋撥號試驗（external rotation-dial test）、外旋反屈征（external rotation recurvatum test）、后外抽屜試驗等［3］。外旋反屈征和后外抽屜試驗由于檢查者不同；結(jié)果差異較大且不能量化旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的程度；外旋撥號試驗雖然操作簡單又能得到量化指標［4，5］，但這種檢查只能檢測靜態(tài)下膝關(guān)節(jié)外旋角度，而動態(tài)步行中膝關(guān)節(jié)外旋角度如何尚無法測量。

步態(tài)分析是利用力學(xué)的概念和人體解剖、生理學(xué)知識對人體行走功能狀態(tài)進行對比分析的一種生物力學(xué)研究方法。使用步態(tài)分析較臨床常用的評分表更能客觀詳細地分析與評價下肢損傷情況［6-8］。相比靜態(tài)檢測，步態(tài)分析可以更客觀評估膝關(guān)節(jié)功能狀態(tài)。

3.2 后外復(fù)合體重建術(shù)后患者步態(tài)分析

韌帶重建術(shù)后1年，本組患者時間－距離指標（步頻、步態(tài)周期、支撐期百分比、步幅、步長、步速）均與對照組無顯著差異。運動學(xué)指標及髖、膝、踝關(guān)節(jié)的屈伸、旋轉(zhuǎn)和內(nèi)外翻與對照組比較無顯著性差異。這說明使用韌帶重建方法治療后向和后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定患者術(shù)后1年能基本達到正常人步態(tài)，并且韌帶重建也能糾正患者旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，甚至重建組患者膝關(guān)節(jié)外旋角度有小于對照組的傾向，但無統(tǒng)計學(xué)意義。韌帶重建不僅為膝關(guān)節(jié)提供了機械限制，而且經(jīng)過一定時期神經(jīng)肌肉反射弧的重構(gòu)，使膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉活動趨于協(xié)調(diào)，進而使步態(tài)趨于正常［9］。

在運動力學(xué)測量指標中，膝關(guān)節(jié)屈伸力矩在步態(tài)中期與對照組有顯著差異，重建組屈膝力矩明顯小于對照組（P<0.01）。考慮主要原因在于患者術(shù)后康復(fù)過程中，禁止其主動收縮腘繩肌3個月，而強調(diào)股四頭肌的訓(xùn)練，以促進其功能康復(fù)和防止移植物松弛。因此，患者在步態(tài)中期出現(xiàn)伸膝力矩遠大于屈膝力矩的情況。

3.3 對比步態(tài)分析和外旋撥號試驗測量外旋角度

本研究步態(tài)分析中脛骨外旋最大角度為14.1±15.7度，而重建術(shù)后1年的外旋撥號試驗最大平均外旋角度絕對值為29.7±15.2度。使用SPSS11.0計算兩變量的相關(guān)系數(shù)r=0.9671，顯示步態(tài)分析中的最大外旋角度與外旋撥號試驗的最大外旋角度成顯著正相關(guān)。這提示步態(tài)分析可以作為檢測后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定或者脛骨外旋角度的一種方法。

3.4 步態(tài)分析對功能鍛煉的指導(dǎo)

采用韌帶重建以及本文所采取的康復(fù)方法可使PCL和PLC損傷患者術(shù)后1年膝關(guān)節(jié)步態(tài)基本達到正常，只有患肢的屈膝力矩明顯小于伸膝力矩，建議可以在確保韌帶愈合的基礎(chǔ)上，于術(shù)后6個月開始進行主動屈膝力量鍛煉，以使其步態(tài)完全恢復(fù)正常。

3.5 局限性

本研究局限性在于沒有后交叉韌帶合并后外復(fù)合體損傷患者術(shù)前的步態(tài)分析結(jié)果，由于該組患者受傷至手術(shù)時間平均為13.0天，多數(shù)患者在受傷急性期，患者因疼痛和關(guān)節(jié)不穩(wěn)定無法行走，所以無法進行步態(tài)分析測量。但與Hollinghurst［10］報道的19例后交叉韌帶合并后外復(fù)合體損傷患者術(shù)前的步態(tài)分析結(jié)果進行比較，其中50%患者出現(xiàn)外擺步態(tài)，42%患者步態(tài)周期中出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)過伸，而本研究中無1例患者重建后出現(xiàn)外擺步態(tài)，而膝關(guān)節(jié)伸直角度雖然在支撐期大于對照組，但無統(tǒng)計學(xué)意義，且沒有1例患者過伸大于5度。這說明韌帶重建很好控制了膝關(guān)節(jié)外旋和后伸，而使患者重建術(shù)后沒有出現(xiàn)外擺和膝關(guān)節(jié)過伸步態(tài)。另外，本組患者術(shù)后隨訪時間較短。根據(jù)患者術(shù)后1年可進行體育運動等，選擇術(shù)后1年患者作為實驗和隨訪對象，但此時患者下肢肌肉力量尚未完全恢復(fù)，所以該組患者運動力學(xué)指標和對照組仍有區(qū)別，應(yīng)繼續(xù)隨訪觀察2年以上韌帶重建患者的步態(tài)情況。

4 總結(jié)

后交叉韌帶以及后外復(fù)合體重建術(shù)后1年，除屈膝力矩明顯小于對照組外，患者步態(tài)基本達到正常。

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