劉 壯,高 奉 ,朱 婷,胥 皞 ,郝 悅 ,趙亞豪付一峰,楊京倫 ,周敬濱 *
(1. 濱州醫(yī)學院 康復醫(yī)學院,山東 煙臺 264003;2. 國家體育總局運動醫(yī)學研究所,北京 100061;3. 國家體育總局運動創(chuàng)傷與康復重點實驗室,北京 100061;4. 上海體育學院 運動科學學院,上海 200438)
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)損傷是最常見的膝關節(jié)運動損傷之一,近年來發(fā)生率持續(xù)增加(Kaynak et al.,2017)?;颊哌M行前交叉韌帶重建術(ante‐riorcruciate ligament reconstruction,ACLR)后,采用合理的康復手段進行康復對于患者術后相關功能的恢復至關重要。減重訓練是借助懸吊或氣壓技術來暫時減輕患者體重進行康復鍛煉的一種新興的體重支持訓練,被證明可以有效減少膝關節(jié)的沖擊力和地面反作用力(Moran et al.,2017;Raffalt et al.,2013),已廣泛應用在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的康復中并被證明有效(Berthelsen et al.,2014,Knak et al.,2017)。近年來,減重訓練也逐漸應用于膝關節(jié)骨性關節(jié)炎、全膝關節(jié)置換術、跟腱術以及ACLR 等骨科術后的康復訓練中,并取得了一定的療效(Bugbee et al.,2016;Peeler et al.,2015,2018;Saxena et al.,2011;Takacs et al.,2013;Wilk et al.,2012)。但目前關于減重訓練應用于ACLR 患者術后康復訓練的隨機對照試驗(RCT)相對較少,且現(xiàn)有研究的樣本量也較少,因此,減重訓練對ACLR 患者術后的臨床療效問題仍存在爭議。
本研究遵循系統(tǒng)綜述與 Meta 分析(preferred reporting items for systematic reviews and meta-analysis,PRISMA)的聲明(Moher et al.,2009)進行報告。
納入標準:1)研究類型:已發(fā)表的RCT;2)研究對象:臨床診斷為前交叉韌帶損傷并進行了前交叉韌帶重建術的患者;3)干預措施:試驗組采用常規(guī)康復訓練和減重訓練,對照組采用常規(guī)康復訓練;4)結局指標:IKDC 評分、Lysholm 評分、關節(jié)活動度、IEMG 肌電值、MRI 移植物信號強度、MRI 腱骨結點T2 值和被動位置覺等。
排除標準:1)與減重訓練無關;2)未說明評估時間;3)合并其他損傷;4)隨訪時間不一致;5)患者重復;6)文章未完成;7)與其他療法相結合。
對PubMed、Web of Science、The Cochrane Library、Em‐base、CNKI、萬方和維普數(shù)據(jù)庫進行文獻檢索,檢索時間為建庫至2022 年5 月4 日。中文檢索詞:(“減重訓練” OR “體重支持訓練”)AND(“前交叉韌帶重建術”)AND(“隨機對照試驗”)。英文檢索詞:(“anterior cruciate ligament” OR “anterior cruciate ligament reconstruction”)AND(“anti gravity treadmill” OR “body-weight support”)AND(“random‐ized controlled trial” OR “randomized” OR “placebo”)。以The Cochrane Library 數(shù)據(jù)庫為例,具體檢索策略如下:
#1 MeSH descriptor: [anterior cruciate ligament recon‐struction] explode all trees 495
#2 (anterior cruciate ligament):ti,ab,kw(Word varia‐tions have been searched) 2 913
#3 (anti gravity treadmill):ti,ab,kw OR (body-weight support):ti,ab,kw (Word variations have been searched)5 539
#4 #1 or #2 2 914
#5 #3 and #4 8
文獻篩選:使用已確定的檢索策略在數(shù)據(jù)庫中進行文獻檢索,通過閱讀文獻題目及摘要后排除部分不相關的文獻,再按照納入標準及排除標準剔除部分不符合條件的文獻。此過程由兩位研究者(劉、周)獨立完成,有意見分歧出現(xiàn)時,則與第3 位研究者(朱)討論后決定。
資料提?。褐饕崛〖{入文獻的第一作者、文章發(fā)表日期、樣本量、患者的年齡和性別比例、隨訪時間、減重訓練組的具體干預方法以及結局指標等。
納入文獻的偏倚風險評價采用Cochrane Collaboration的RCT 偏倚評價工具(Higgins et al.,2011)進行評價:1)隨機序列的產(chǎn)生;2)分配隱藏;3)實施者與參與者的盲法;4)結果評估的盲法;5)結果數(shù)據(jù)的完整性;6)選擇性報告;7)其他偏倚來源。由兩位研究者(劉、周)獨立進行偏倚風險的評價,若有分歧,則通過協(xié)商解決或與第3 位研究員(朱)討論后決定。
采用Revman 5.4 軟件進行統(tǒng)計學分析。由于本文所納入文獻的數(shù)據(jù)均為連續(xù)性變量,因此采用均數(shù)差(meandifference,MD)為效應指標,各效應量均以95% CI表示。研究間的異質性使用χ2檢驗和I2進行分析。若P>0.05 且I2<50%,說明各研究結果間沒有顯著的異質性,可以使用固定效應模型對其進行分析;反之則說明各研究結果間異質性較大,需要使用隨機效應模型進行分析。若有明顯的臨床異質性,則采用亞組分析或敏感性分析進行處理,如果各研究之間的數(shù)據(jù)無法合并,則使用描述性分析。以P<0.05 表示兩組間差異具有顯著的統(tǒng)計學差異。
經(jīng)過各數(shù)據(jù)庫檢索后共獲得文獻165 篇,使用軟件剔除重復文獻后剩余文獻153 篇,排除不相關文獻后剩余14 篇,閱讀全文篩選后最終剩余6 篇(葛娜 等,2021;黃建國,2021;沙蕉 等,2015;邵晨蘭 等,2017;趙衛(wèi)衛(wèi) 等,2019;Luo et al.,2016)。文獻篩選流程如圖1 所示。
圖1 文獻篩選流程Figure 1. Flow Chart of Literature Retrieval
納入文獻的基本情況見表1。使用Cochrane 偏倚風險評估工具對上述文獻進行質量評價,當Cochrane 偏倚風險評估工具中的每一項都被評為“低風險”時,該研究將被認定為整體低度偏倚風險;當1 或2 項被評為“高風險”或“不確定風險”時,該研究將被認定為整體中度偏倚風險;當2 個以上項目被評為“高風險”或“不確定風險”時,該研究將被認定為整體高度偏倚風險。因此有1 篇文獻被評為中度風險,5 篇文獻被評為高度風險。評價結果如圖2 所示。
表1 本研究納入的文獻基本情況Table 1 The Basic Information of the Included Literatures
圖2 納入文獻的質量評價結果Figure 2. Quality Evaluation Results of the Included Literatures
圖 3 ACLR術后對照組與減重組IKDC評分比較的森林圖Figure 3. Forest Map Comparing Postoperative IKDC Scores between the Two Groups
2.3.1 IKDC評分
共有5 個RCT(葛娜 等,2021;黃建國,2021;邵晨蘭 等,2017;趙衛(wèi)衛(wèi) 等,2019;Luo et al.,2016)對IKDC 評分進行了分析,I2=69%,結果間異質性較大,因此選用隨機效應模型進行Meta 分析。結果顯示,減重組的IKDC 評分顯著高于對照組[MD=6.05,95% CI(3.99,8.11),P<0.000 01],其中術后3 個月時減重組的IKDC 評分顯著高于對照組[MD=7.96,95% CI(6.04,9.89),P<0.000 01],術后1 個月[MD=3.43,95% CI(-1.39,8.25),P=0.16]和術后6 個月[MD=3.26,95% CI(-0.02,6.53),P=0.05]時兩組之間沒有顯著的統(tǒng)計學差異(圖3)。
2.3.2 Lysholm評分
共有4 個RCT(葛娜 等,2021;黃建國,2021;邵晨蘭等,2017;趙衛(wèi)衛(wèi) 等,2019)對Lysholm 評分進行了分析,I2=89%,結果間異質性較大,因此選用隨機效應模型進行Meta 分析。結果顯示,減重組的Lysholm 評分高于對照組[MD=7.11,95% CI(5.16,9.07),P<0.000 01],且術后1 個 月[MD=5.55,95% CI(0.99,10.10),P=0.02]和術 后3 個月[MD=8.11,95% CI(6.48,9.74),P<0.000 01]減重組的Lysholm 評分均高于對照組(圖4)。
圖4 ACLR術后對照組與減重組Lysholm評分比較的森林圖Figure 4. Forest Map Comparing Postoperative Lysholm Scores between the Two Groups
2.3.3 關節(jié)活動度
共有2 個RCT(葛娜 等,2021;邵晨蘭 等,2017)對關節(jié)活動度進行了分析,I2=0%,結果間同質性較好,因此選用固定效應模型進行Meta 分析。結果顯示,減重組的關節(jié)活動度優(yōu)于對照組[MD=3.09,95% CI(1.13,5.06),P=0.002](圖5)。
圖5 ACLR術后對照組與減重組關節(jié)活動度比較的森林圖Figure 5. Forest Map Comparing Postoperative Range of Motion between the Two Groups
2.3.4 iEMG
共有2 個RCT(黃建國,2021;趙衛(wèi)衛(wèi) 等,2019)對iEMG進行了分析,I2=0%。結果間同質性較好,因此選用固定效應模型進行Meta 分析。結果顯示,減重組的iEMG 肌電值優(yōu)于對照組[MD=1.40,95% CI(0.68,2.12),P=0.000 1](圖6)。
2.3.5 腱骨結點T2值
共有2 個RCT(黃建國,2021;趙衛(wèi)衛(wèi) 等,2019)對腱骨結點T2 值進行了分析,I2=99%,結果間異質性較大,因此選用隨機效應模型進行Meta 分析。結果顯示,減重組的腱骨結點T2 值與對照組相比沒有顯著的統(tǒng)計學差異[MD=5.77,95% CI(-23.91,35.46),P=0.70],其中術后1 個月[MD=26.57,95% CI(-3.82,56.96),P=0.09]減重組的腱骨結點T2 值與對照組相比沒有顯著的統(tǒng)計學差異,術 后3 個月[MD=-15.41,95% CI(-18.73,-12.09),P<0.000 01]減重組的腱骨結點T2 值優(yōu)于對照組(圖7)。
圖7 ACLR術后對照組與減重組腱骨結點T2值比較的森林圖Figure 7. Comparison of Postoperative T2 Values of Tendon Nodes between the Two Groups
2.3.6 移植物信號強度
共有2 個RCT(黃建國,2021;趙衛(wèi)衛(wèi) 等,2019)對移植物信號強度進行了分析,I2=100%,結果間異質性較大,因此選用隨機效應模型進行Meta 分析。結果顯示,減重組的移植物信號強度與對照組相比沒有顯著的統(tǒng)計學差異[MD=-0.36,95% CI(-1.62,0.91),P=0.58],其中術后1 個月[MD=0.85,95% CI(0.69,1.01),P<0.000 01]和術后3 個月[MD=-1.56,95% CI(-2.05,-1.07),P<0.000 01]減重組的移植物信號強度均優(yōu)于對照組(圖8)。
圖8 ACLR術后對照組與減重組移植物信號強度比較的森林圖Figure 8. Comparison of Signal Intensity between the Two Groups
2.3.7 膝關節(jié)被動位置覺
共有3 個RCT(黃建國,2021;沙蕉 等,2015;趙衛(wèi)衛(wèi)等,2019)對膝關節(jié)被動位置覺進行了分析,I2=49%,結果間同質性較好,因此選用固定效應模型進行Meta 分析。結果顯示,減重組的被動位置覺優(yōu)于對照組[MD=-0.57,95% CI(-0.69,-0.45),P<0.000 01],其中膝關節(jié)在0°~40°[MD=-0.55,95% CI(-0.77,-0.33),P<0.000 01]、40°~80°[MD=-0.59,95% CI(-0.81,-0.38),P<0.000 01]、80°~120°[MD=-0.57,95% CI(-0.78,-0.37),P<0.000 01]區(qū)間減重組的被動位置覺均優(yōu)于對照組(圖9)。
圖9 ACLR術后對照組與減重組膝關節(jié)被動位置覺比較的森林圖Figure 9. Forest Map Comparing Passive Position Perception of Knee Joint between the Two Groups
由于IKDC 評分(I2=63%)、腱骨結點T2 值(I2=99%)、移植物強度(I2=100%)和Lysholm 評分(I2=89%)結果異質性較高,因此,本研究根據(jù)評估時間對前3 個指標進行亞組分析,對Lysholm 評分進行敏感性分析以調查異質性來源。
亞組分析后發(fā)現(xiàn),術后1 個月的IKDC 評分是整體IK‐DC 評分異質性高的主要來源,將術后1 個月的IKDC 評分移除后,對剩余研究數(shù)據(jù)進行Meta 分析后發(fā)現(xiàn)異質性發(fā)生了明顯的變化(I2=55%),減重組與對照組的組間差異仍具有顯著的統(tǒng)計學差異[MD=6.97,95% CI(4.86,9.09),P<0.000 01](圖10)。
圖10 進行亞組分析后對照組與減重組IKDC評分比較的森林圖Figure 10. Forest Map of IKDC Score Comparison between the Two Groups after Subgroup Analysis
經(jīng)過亞組分析后發(fā)現(xiàn),術后1 個月的腱骨結點T2 值是整體腱骨結點T2 值異質性高的主要來源,將術后1 個月的腱骨節(jié)點T2 值移除后,對剩余數(shù)據(jù)進行Meta 分析發(fā)現(xiàn)異質性發(fā)生了明顯的變化(I2=0%),減重組與對照組的組間差異仍具有顯著的統(tǒng)計學差異[MD=-15.41,95% CI(-18.73,-12.09),P<0.000 01](圖11)。
圖11 進行亞組分析后對照組與減重組腱骨結點T2值比較的森林圖Figure 11. Forest Plot Comparing T2 Values of Tendon Nodes between the Two Groups after Subgroup Analysis
經(jīng)過亞組分析后發(fā)現(xiàn),術后3 個月的移植物信號強度是整體移植物信號強度異質性高的主要來源,將術后3 個月的移植物信號強度移除后,對剩余數(shù)據(jù)進行Meta 分析發(fā)現(xiàn)異質性發(fā)生了明顯的變化(I2=0%),減重組與對照組的組間差異仍具有顯著的統(tǒng)計學差異[MD=0.85,95% CI(0.69,1.01),P<0.000 01](圖12)。
圖12 進行亞組分析后對照組與減重組移植物信號強度比較的森林圖Figure 12. Forest Plot of Signal Intensity Comparison between the Two Groups after Subgroup Analysis
敏感性分析發(fā)現(xiàn),趙衛(wèi)衛(wèi)等(2019)進行的研究是整體Lysholm 評分異質性高的主要來源,將該項研究移除后,對剩余數(shù)據(jù)進行Meta 分析發(fā)現(xiàn)異質性發(fā)生了明顯的變化(I2=0%),但減重組與對照組的組間差異仍具有顯著的統(tǒng)計學差異[MD=7.60,95% CI(6.88,8.33),P<0.000 01](圖13)。
圖13 移除趙衛(wèi)衛(wèi)等(2019)的研究后對照組與減重組 Lysholm評分比較的森林圖Figure 13. The Forest Maps by Comparing the Lysholm Scores of the Two Groups When Excluding the Literature of Zhao Weiwei et al. (2019)
通常當Meta 分析納入文獻不足10 篇時,不推薦使用漏斗圖進行發(fā)表偏倚分析(Chang et al.,2015);通過進行Begg 和Egger 檢驗后,兩項檢驗結果分別為P=0.806 和P=0.868,表明存在發(fā)表偏倚的可能性較低。
減重訓練是一種在限制負重狀態(tài)下,將負重、跨步和平衡有機結合進行的步行訓練,減重訓練可以減少患者的膝關節(jié)受力以及落地時的地面反作用力,同時能讓患者以正常的步態(tài)模式進行訓練(吳茂東 等,2021;Grabowski,2010;Liebenberg et al.,2011),因此,有利于恢復患者膝關節(jié)的相關功能以及正常的步態(tài)。減重訓練在國內外已經(jīng)被廣泛應用于半月板修復術、軟骨損傷、ACLR(Debecker et al.,2020;Eastlack et al.,2005)以及下肢創(chuàng)傷(Takacs et al.,2011)等術后的康復中,通過減重訓練可以讓患者在手術后早期進行無痛的重心轉移、下蹲、行走等訓練而不會引起其他不良反應。
多項研究表明,IKDC 和Lysholm 評分可以有效地測量膝關節(jié)術后患者的腫脹、疼痛情況以及膝關節(jié)相關功能情況等(Briggs et al.,2009;Tegner et al.,1985)。Di Miceli等(et al.,2017)的研究顯示,ACLR 術后1 個月盡快開始全負重康復訓練的患者反而比漸進性進行負重康復訓練的患者IKDC 評分顯著提高;Barrett(1991)的研究表明,ACLR術后患者主觀滿意度和功能評分與膝關節(jié)本體感覺有較強的相關性;Hajouj(2021)的一項隨機對照試驗證明,經(jīng)過加入了本體感覺訓練的康復方案的干預后,患者的IK‐DC 評分較進行正??祻透深A方案的患者顯著升高,以上研究均證明,患者的本體感覺會對患者膝關節(jié)主觀功能評分產(chǎn)生重要影響。Cho 等(2013)的研究表明,閉鏈運動更有利于促進本體感覺的恢復。而減重訓練就是通過一系列手段來減輕患者本身的體重對于膝關節(jié)的沖擊力,然后進行以閉鏈運動為主的訓練,如重心轉移、泡沫軸上的站立、提踵、下蹲等,后期還可以進行閉鏈運動與開鏈運動相結合的步行訓練、上坡訓練以及跑步訓練。本次Meta 分析結果顯示,ACLR 術后1 個月的Lysholm 評分、移植物信號強度和術后3 個月IKDC 評分、關節(jié)活動度、Lysholm 評分、iEMG 肌電值、腱骨結點T2 值以及膝關節(jié)被動位置覺測量數(shù)據(jù)中,減重組均優(yōu)于對照組,且減重組在0°~40°、40°~80°以及80°~120°等3 個區(qū)間的膝關節(jié)本體感覺均優(yōu)于對照組。因此,ACLR 術后患者進行減重訓練可以有效促進膝關節(jié)本體感覺的恢復,從而提高患者的生活質量以及運動能力,提高患者的IKDC 評分。而兩組在術后6 個月的IKDC 評分沒有顯著性差異,這與Elias 等(2018)的研究結果類似,Elisa 研究了在減重條件下對ACLR 術后1 年以上的患者進行跳躍訓練,結果發(fā)現(xiàn)減重組與對照組的IKDC 評分并無顯著的統(tǒng)計學差異。其原因可能是大多數(shù)患者在術后6 個月已經(jīng)開始逐漸重返正常的生活和運動,膝關節(jié)功能幾乎都已恢復正常,此階段可以用等速肌力測試系統(tǒng)、Y-balance 以及單腿交叉跳和單腿三連跳等更有難度的測試方法對患者重返運動、重返賽場的能力進行評估。
有研究表明,ACLR 術后4 周,移植組織即出現(xiàn)強烈的血運重建(Unterhauser et al.,2003;Weiler et al.,2001),而術后早期過于激進的康復方案可能會通過阻斷移植物血管重建過程從而增加移植物再斷裂的風險(Mcfarland et al.,1986)。本研究發(fā)現(xiàn),減重組在術后1 個月時的移植物信號強度高于對照組,這可能是由于減重組進行減重訓練后的有效刺激加速了血管重建,從而表現(xiàn)為MRI 信號增強,因此,減重訓練不僅不會阻斷移植物血運重建,還會加速其過程。本研究還發(fā)現(xiàn),在術后3 個月時減重組的腱骨結點T2 值比對照組顯著降低,Petersen 等(2003)的研究表明,在ACLR 術后3 個月,血運重建已基本結束,韌帶化進程來到重塑階段,在這一階段中隨著水分的逐漸吸收,腱骨結點處的信號強度表現(xiàn)為逐漸的降低,說明減重訓練同樣加速了韌帶重塑這一過程。至于減重訓練是否會對ACLR 患者術后長期的膝關節(jié)穩(wěn)定性及移植物的成熟過程造成影響,仍需要進一步的研究證明。
減重訓練可以讓膝關節(jié)功能受限的患者在無痛的條件下完成一些在平地上無法完成的動作,讓患者在承受更少下肢壓力的情況下保持正常的運動模式(Berthelsen et al.,2014;Grabowski,2010;Mikami et al.,2015),而只有以一種正常的運動模式進行訓練,才能保持正確的肌肉活動,從而進行更加有效的肌力訓練;同時,關節(jié)活動度的改善主要依靠不斷重復的屈伸活動,而借助減重訓練可以幫助患者在更小的疼痛下完成下蹲、前進步以及后退步訓練,從而改善患者肌肉力量以及關節(jié)活動度,這在已有的研究中也得到了體現(xiàn)(Lazaro,2020;Peeler et al.,2015,2020)。本研究結果也顯示,在關節(jié)活動度和iEMG 肌電值方面,減重組均優(yōu)于對照組,說明減重訓練在改善膝關節(jié)功能方面的確比常規(guī)康復訓練效果更好。
在改善患者術后步態(tài)方面,減重訓練可以在患者行走能力的恢復、步態(tài)矯正以及平衡功能等方面提供比傳統(tǒng)的康復訓練更加安全有效的訓練基礎,減重訓練可以將適當?shù)呢撝亍⑦~步和平衡結合起來,從而更好地促進正常步態(tài)模式的恢復(Li et al.,2011);吳茂東等(2021)的研究發(fā)現(xiàn),減重訓練可以提高ACLR 術后患者患肢動態(tài)足底峰值壓力和壓強水平,有利于足底各區(qū)域負荷模式正常化。Luo 等(2016)的研究表明,ACLR 術后12 周,減重組在Holden 步行能力分級和10 m 步行時間上的表現(xiàn)都比對照組好,甚至減重組術后12 周時的10 m 步行時間與對照組在術后24 周的10 m 步行時間沒有顯著的統(tǒng)計學差異,而步行時間體現(xiàn)的是患者的步速。Wu 等(2021)的研究表明,步速與人體的整體功能健康水平呈現(xiàn)正相關,同時,動態(tài)平衡與穩(wěn)定性也會影響步速,這說明減重訓練提高了患者的步速和步行穩(wěn)定性,加快了康復進程(Kim et al.,2014)。經(jīng)過減重訓練的ACLR 術后患者的IKDC 評分顯著提高,而IKDC 評分是評價人體整體功能健康水平的客觀指標,這也驗證了已有研究中步速與人體整體功能健康水平呈現(xiàn)正相關的結論。但目前鮮有對減重訓練對ACLR患者術后早期步態(tài)在時相以及時空參數(shù)等方面的影響進行研究,這也是未來可以繼續(xù)進行的研究方向之一。
本文的局限性及未來的展望:1)本文所納入的多數(shù)研究均未提及分配隱藏和盲法,存在一定的偏倚風險,可能影響結論的可靠性;2)納入的研究中缺少對步態(tài)時空參數(shù)、等長肌力、等速肌力等指標的評估;3)由于多篇外文文獻沒有相關的結局指標而被排除在外沒有納入本文進行分析,未來可以繼續(xù)擴大結局指標范圍進行更多的研究。
相比常規(guī)的康復訓練,減重訓練能夠更有效地改善ACLR 術后患者的膝關節(jié)活動度、本體感覺、主觀功能評分等膝關節(jié)功能表現(xiàn),同時患者有更好的影像學表現(xiàn)。受納入研究數(shù)量和質量的限制,上述結論尚待更多高質量研究的驗證。