膝骨关节炎患者全膝关节置换术后本体感觉的研究进展

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　　 【摘 要】 膝关节本体感觉对于维持膝关节平衡功能具有重要作用。膝骨关节炎可导致膝关节本体感觉下降，全膝关节置换术治疗膝骨关节炎可能对膝关节本体感觉造成影响，术后膝关节本体感觉康复越来越受到重视。从膝关节本体感觉、KOA对膝关节本体感觉的影响、全膝关节置换术对膝关节本体感觉的影响和全膝关节置换术后本体感觉康复方面的文献研究进行综述，为临床提供参考。
　　 【关键词】 骨关节炎，膝;全膝关节置换术;本体感觉;平衡功能;综述
　　 全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）是目前治疗严重膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）最常用的方法。TKA能有效缓解患者膝关节疼痛，恢复关节活动功能，使生活质量得到明显提高。然而，KOA患者普遍存在平衡功能障碍，而TKA未能明显改善患者肢体平衡功能[1]，这为TKA术后康复带来了一定的难度，并增加了跌倒风险。本体感觉下降是导致KOA患者膝关节平衡功能下降的重要影响因素[2]，TKA手术可能会对膝关节本体感觉造成影响[3]，而术后本体感觉康复越来越受到重视。本文对KOA患者TKA术后膝关节本体感觉的相关研究进展进行综述。
　　1 膝关节本体感觉
　　 膝关节平衡功能由前庭觉、视觉和本体感觉3个方面感觉输入共同维持。其中本体感觉是指肌、腱、关节等运动器官本身在不同状态（运动或静止）时产生的感觉，它是维持膝关节平衡的重要因素。膝关节的关节囊、半月板、韧带、肌肉、肌腱等组织内广泛分布着各种类型的本体感受器，它们是膝关节本体感觉的输入装置，能够感受肌肉张力和压力的变化，感受关节伸展程度及运动状况等信息，并将这些感受变化的刺激信号转化为神经冲动传入大脑皮质躯体运动中枢，从而调节骨骼肌的运动，使人感受到身体在空间的位置、姿势、运动的变化[4]。近年研究发现，本体感觉对于维持膝关节平衡功能具有重要作用[2]。
　　2 KOA对膝关节本体感觉的影响
　　 膝关节病变会影响本体感觉，KOA是中老年人最常见的膝关节疾病，相对于年龄相仿的正常人群，KOA患者存在膝关节本体感觉功能缺陷[5-6]。目前普遍认为，KOA患者膝关节本体感觉下降与关节内本体感受器数量减少、敏感性下降有关，其中研究较多的是交叉韧带机械感受器与本体感觉之间的关系，包括前交叉韧带（ACL）和后交叉韧带（PCL）。交叉韧带的退变损伤不仅直接降低关节结构稳定性[7]，而且会影响感觉传入及一系列神经传导过程，导致本体感觉下降。李美[8]通过HE染色及免疫组化染色发现，KOA患者ACL上的本体感受器随着KOA严重程度的增加，萎缩变形、数量减少。党保平[9]对KOA患者ACL、PCL进行冰冻切片，HE染色及免疫组化染色后行光镜、透射电镜观察韧带上机械感受器，发现随着KOA患者年龄增长、病程延长及病情加重，ACL和PCL上机械感受器数量在减少，这可能是导致KOA患者膝关节本体感觉下降的原因。实际上，除了交叉韧带，KOA患者膝关节囊、半月板等关节内组织也广泛存在退变，导致膝关节整体上本体感受器受损，而本体感觉缺陷会使患者平衡功能减退，导致膝关节稳定性下降、关节运动失去控制，进一步加重膝关节损伤，形成恶性循环。
　　 KOA患者膝关节本体感觉受多方面因素影响。VAN等[10]研究发现，膝关节本体感觉下降、肌力减退与膝关节功能评分下降有密切关系。HOLLA等[11]指出，KOA患者均有不同程度的膝关节本体感觉及周围肌力下降，其本体感觉和膝关节屈伸肌力之间存在正相关。近年来，国内有研究团队通过仪器检测更全面地评估了KOA患者膝关节本体感觉的影响因素，证实其与屈伸肌群肌力、体质量指数（BMI指数）、疼痛、膝关节功能之间具有相关性，指出这些因素在维持膝关节稳定及动静态平衡方面具有重要的作用[12-13]。因此，在对患者进行本体感觉康复治疗时，须同时兼顾恢复肌力、减少疼痛、减轻体质量等干预措施。
　　3 TKA对膝关节本体感觉的影响
　　3.1 手术对膝关节本体感觉的影响 关于TKA是否会影响膝关节本体感觉，目前尚未有定论。PAP等[14]认为，TKA手术中会对膝关节韧带、半月板、肌腱、关节囊等组织进行清理，使这些组织上的本体感受器遭到不同程度的破坏，减少了局部组织的感觉输入，导致膝关节本体感觉下降。皮衍玲等[15]通过Biodex 3等速系统测试TKA术后患者的本体感觉，研究结果也证实了TKA会使个体本体感觉明显下降。但党保平等[9，16]研究结果却提示KOA患者术前、术后膝关节本体感觉比健康正常人差，而其术前与术后相比膝关節本体感觉无明显变化，认为可能在手术前患者膝关节就遭到严重破坏，使本体感受器的数量减少、敏感性下降。
　　3.2 假体选择对膝关节本体感觉的影响 TKA术中保留后交叉韧带与否对膝关节本体感觉影响，目前仍存在争议。有研究者进行短期疗效观察发现，PCL保留型假体能更好地保留膝关节本体感觉[17-18]。但VANDEKERCKHOVE等[19]指出，KOA患者PCL本体感受器本身存在退变，保留PCL与否对膝关节本体感觉的影响无明显差异。杨植栋等[20]认为，除了PCL，关节的本体感觉还由ACL、关节囊等组织上的本体感受器生成，严重KOA患者及老龄患者关节中本体感受器受损明显，而且在保留PCL的TKA术中松解软组织时，也会对上述组织的本体感受器产生一定程度的破坏，所以TKA术后的本体感觉不能单一地用是否保留PCL去衡量。
　　 此外，目前有许多研究进行了TKA与单髁置换术（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）对本体感觉影响的比较，结果普遍认为，UKA术后能获得更佳的本体感觉。ISAAC等[21]指出，UKA与TKA均能显著提升本体感觉，但UKA在改善动态平衡感觉方面效果更佳。MATTHEWS等[22]指出，相对于TKA术后患者，大部分接受了UKA治疗的患者忘记了他们曾接受过手术治疗，这一点提示了UKA术后本体感觉更好。究其原因可能为：①UKA对膝关节组织干预更少;②接受UKA治疗的患者关节病变程度较TKA患者轻，本体感受器受损的程度更轻。 　　 关于固定平台与活动平台对膝关节本体感觉影响的比较，目前尚未有相关研究报道。
　　 由于缺乏简易、无创的膝关节本体感受器的检测方法，目前主要通过获取组织标本进行病理切片染色的方法检测，因此难以对术后膝关节本体感受器进行量化，无法从细胞水平评估TKA对膝关节本体感受器的影响，这是导致手术对膝关节本体感觉影响方面仍存在争议的主要生物学因素。然而，无论手术是否对膝关节本体感觉造成影响，术后持续本体感觉缺陷可能提示膝关节存在不稳，患者存在较高的跌倒风险，预示着手术的失败。因此，改善TKA术后膝关节本体感觉对术后康复十分重要。
　　4 TKA术后本体感觉康复研究
　　 一直以来，肌力、关节活动度、本体感觉、步态的康复都是TKA术后康复的重点[23-24]。近年来，随着研究的不断深入，越来越多的本体感觉康复方法被应用推广。
　　4.1 本体感觉训练 目前已有证据表明，TKA术后进行本体感觉训练有助于提高膝关节本体感觉[25-26]。训练在拔出引流管后即可开始，最基本的训练方法包括关节角度回归训练、平衡垫训练、步行灵活性训练。关节角度回归训练是通过对关节特定角度进行重置的准确性训练来提高关节位置觉，平衡垫训练是通过不断重复平衡到不平衡的过程提高本体感觉，步态灵活性训练是通过不断调整重心以提高躯干及膝关节各方向活动的平衡能力[25]。此外，其他训练方法还包括半蹲、慢跑以及固定自行车训练，其目的是通过训练改善患者对假体的适应能力以及关节活动度以提高本体感觉[26]。神经肌肉本体感觉促进技术（PNF）是利用牵张、牵引、关节挤压和施加阻力等本体刺激，应用螺旋对角模式，对患者本体感觉的恢复有良好的效果[27]。目前，在脑卒中偏瘫患者中应用较为广泛。近年来，有研究者把PNF应用于TKA术后本体感觉康复，取得了良好效果[28-29]。此外，国内外均有研究认为，在TKA术前即开始本体感觉训练，能更好地提高术后本体感觉[30-31]。
　　4.2 针刺疗法 郭纪涛等[32]研究电针对KOA患者本体感觉的影响，认为电针可通过刺激皮肤、肌肉、关节囊、韧带等的本体感受器，向中枢传入大量本体运动和皮肤感觉信息，从而帮助建立正常的感觉、运动模式，反射性激活屈、伸肌群而参与稳定膝关节活动;此外，电针可消除局部炎症因子，减轻对关节周围本体感受器的伤害性刺激，恢复关节位置觉信号的传递，重建关节本体感觉的功能。然而，周康[33]把针刺疗法应用于TKA术后，发现针刺疗法对于TKA术后急性期疼痛有良好效果，但不能改善主动复位误差角度。针刺疗法对于TKA术后本体感觉康复疗效仍有待进一步商榷。
　　4.3 器械辅助康复训练 虚拟现实技术（VR）已被广泛应用于康复治疗的各个方面，它可以为患者设定情景（如森林、沙滩、街道等）进行步态训练，训练过程中患者可以通过视觉反馈进行自我调整，实时提供正确的本体感觉输入，达到训练效果。目前，已有研究者把VR应用于TKA术后康复[34-35]。然而，金驰等[34]研究表明，基于VR的康复锻炼对膝关节本体感觉的改善无明显优势。肌内效贴是一种带有极佳弹性的超薄透气胶带，其作用主要是减轻疼痛、消退肿胀、改善肌力，以及改善本体感觉，其中改善本体感觉的作用与其对膝关节周围皮肤的压力与拉力刺激来增加局部感觉输入有关，目前已广泛应用于治疗KOA。李豪等[35]首次把肌内效贴应用于TKA术后康复，在VR训练基础上结合肌内效贴技术，显著提高了TKA术后患者膝关节本体感觉。
　　4.4 其 他 由于膝关节本体感觉与肌力、疼痛、BMI指数、膝关节功能具有相关性[12]，因此在TKA术后进行有效的肌力及功能康复、疼痛管理、体质量管理等都将有助于改善本体感觉，而本体感觉的提升也有助于促进术后康复。
　　5 小 结
　　 虽然目前已有较多关于膝关节本体感觉方面的文献报道，明确KOA会导致患者膝关节本体感觉下降，这可能与KOA导致膝关节本体感受器受损有关。目前研究较多的为KOA对交叉韧带的影响，而对关节内其他组织影响的研究仍少有报道，因此其影响机制尚未十分明确。由于目前缺乏从细胞水平评估TKA对膝关节本体感受器影响的研究，因此，TKA是否会对KOA患者膝关节本体感觉造成影响尚存在较多争议。此外，TKA术后本体感觉康复研究方面，许多临床研究在设计上存在随机对照方法不严谨、治疗方法不统一等不足，而大部分康复方法疗效比较都是建立在单一的结局评价指标上。
　　 综上所述，笔者认为KOA患者TKA术后本体感觉方面的研究仍然不足，尤其在膝关节本体感觉缺陷与恢复机制、膝关节本体感受器的检测、TKA对膝关节本体感觉影响、TKA术后本体感觉康复方面有很大的研究空间。下一步期待通过开展更多相关的分子生物学研究探讨其作用机制，为本体感觉康复提供研究基础;通过开展更多更高证据等级的随机对照临床试验，评价TKA对膝关节本体感觉的影响，探讨各种干预方法对KOA患者本体感觉康复的影响，并制定完整、规范、有效的康复方案。
　　6 参考文献
　　[1] MOUTZOURI M，GLEESON N，BILLIS E，et al.The effect of total knee arthroplasty on patients' balance and incidence of falls：a systematic review[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2017，25（11）：3439-3451.
　　[2] 凌康，夏清.膝骨性關节炎平衡功能障碍影响因素研究进展[J].中国康复，2017，32（1）：81-83.
　　[3] WODOWSKI AJ，SWIGLER CW，LIU H，et al.Proprioception and Knee Arthroplasty：A Literature Review[J].Orthop Clin North Am，2016，47（2）：301-309. 　　[4] SOLOMONOW M，KROGSGAARD M.Sensorimotor control of knee stability.A review[J].Scand J Med Sci Sports，2001，11（2）：64-80.
　　[5] SMITH TO，KING JJ，HING CB.The effectiveness of proprioceptive-based exercise for osteoarthritis of the knee：a systematic review and meta-analysis[J].Rheumatol Int，2012，32（11）：3339-3351.
　　[6] CHANG AH，LEE SJ，ZHAO H，et al.Impaired varus-valgus proprioception and neuromuscular stabilization in medial knee osteoarthritis[J].J Biomech，2014，47（2）：360-366.
　　[7] 彭紅芬，张东友.膝关节不稳的损伤机制及其MR诊断价值[J].中国医学工程，2013，21（4）：195-196.
　　[8] 李美.老年女性膝关节骨关节炎患者前交叉韧带中机械感受器变化的研究[D].石家庄：河北医科大学，2015.
　　[9] 党保平.膝骨性关节炎患者交叉韧带机械感受器的组织学及膝关节本体感觉的相关研究[D].西安：第四军医大学，2017.
　　[10] VAN DER ESCH M，STEULTJENS M，HARLAAR J，et al.Joint proprioception，muscle strength，and functional ability in patients with osteoarthritis of the knee[J].Arthritis Rheum，2007，57（5）：787-793.
　　[11] HOLLA JF，VAN DER LEEDEN M，PETER WF，et al.Proprioception，laxity，muscle strength and activity limitations in early symptomatic knee osteoarthritis：results from the CHECK cohort[J].J Rehabil Med，2012，44（10）：862-868.
　　[12] 吴祖贵，许学猛，刘文刚，等.膝骨关节炎患者膝关节功能、本体感觉、屈伸肌群肌力、BMI变化及意义[J].山东医药，2018，58（32）：64-67.
　　[13] 卢岩岩，许学猛，刘文刚，等.膝骨关节炎患者本体感觉的影响因素分析[J].实用医学杂志，2018，34（16）：2726-2728.
　　[14] PAP G，MEYER M，WEILER HT，et al.Proprioception after total knee arthroplasty：a comparison with clinical outcome[J].Acta Orthop Scand，2000，71（2）：153-159.
　　[15] 皮衍玲，王雪强，刘慧，等.全膝关节置换术对本体感觉的影响[J].中国康复，2011，26（2）：106-108.
　　[16] WADA M，KAWAHARA H，SHIMADA S，et al.Joint proprioception before and after total knee arthroplasty[J].Clin Orthop Relat Res，2002（403）：161-167.
　　[17] 谢海清.后交叉韧带保留与否对初次TKA早期临床疗效的影响[D].广州：广州医科大学，2017.
　　[18] 王伟.CR假体与PS假体置换治疗中重度膝骨关节炎的短期临床效果对比研究[D].银川：宁夏医科大学，2018.
　　[19] VANDEKERCKHOVE PJ，PARYS R，TAMPERE T，et al.Does cruciate retention primary total knee arthroplasty affect proprioception，strength and clinical outcome？[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2015，23（6）：1644-1652.
　　[20] 杨植栋，冯宗权，陈坚锋，等.保留后交叉韧带与否在全膝关节置换术中的影响[J].中国矫形外科杂志，2018，26（9）：826-829.
　　[21] ISAAC SM，BARKER KL，DANIAL IN，et al.Does arthroplasty type influence knee joint proprioception？ A longitudinal prospective study comparing total and unicompartmental arthroplasty[J].Knee，2007，14（3）：212-217.
　　[22] MATTHEWS DJ，HOSSAIN FS，PATEL S，et al.A Cohort Study Predicts Better Functional Outcomes and Equivalent Patient Satisfaction Following UKR Compared with TKR[J].HSS J，2013，9（1）：21-24. 　　[23] 程凯，李雪萍，于俊龙.全膝关节置换术后的康复治疗要点与相关研究[J].中国康复理论与实践，2006，12（10）：875-876.
　　[24] 刘照富，史鹏博，赵灿，等.人工全膝关节置换术后并发症研究进展[J].风湿病与关节炎，2016，5（5）：78-80.
　　[25] 张哲，马辉，康一凡，等.本体感觉训练在全膝关节置换术后康复中的应用价值[J].中华关节外科杂志（电子版），2016，10（4）：376-380.
　　[26] 李美，马磊，宋鑫，等.本体感觉强化训练对全膝关节置换术后膝关节功能的影响[J].中国运动医学杂志，2015，34（3）：275-278.
　　[27] CHOW TP，NG GY.Active，passive and proprioceptive neuromuscular facilitation stretching are comparable in improving the knee flexion range in people with total knee replacement：a randomized controlled trial[J].Clin Rehabil，2010，24（10）：911-918.
　　[28] 尹正录，金星，黄吉军，等.PNF技术在全膝关节置换术后患者功能恢复中的应用[J].中华老年骨科与康复电子杂志，2018，4（4）：219-223.
　　[29] 尹正录，孟兆祥，林舜艳，等.MOTOmed智能运动训练结合神经肌肉本体感觉促进技术对全膝关节置换术后功能恢复的影响[J].中华老年骨科与康复电子杂志，2017，3（1）：50-54.
　　[30] 皮衍玲，王雪强，杨树芬，等.全膝關节置换术前本体感觉训练对术后的影响[J].中国康复，2011，26（5）：350-352.
　　[31] BROWN K，SWANK AM，QUESADA PM，et al.Prehabilitation versus usual care before total knee arthroplasty：A case report comparing outcomes within the same individual[J].Physiotherapy Theory Pract，2010，26（6）：399-407.
　　[32] 郭纪涛，戴琪萍，裘敏蕾，等.电针对膝骨关节炎患者本体感觉影响的临床观察[J].中国康复医学杂志，2008，23（12）：1114-1116.
　　[33] 周康.针刺联合本体感觉训练在全膝关节置换术后康复的应用[D].武汉：湖北中医药大学，2018.
　　[34] 金驰，冯永建，倪永健，等.基于虚拟现实技术的康复方法对TKA术后早期功能锻炼的临床研究[J].中国地方病防治杂志，2017，32（7）：779-780.
　　[35] 李豪，黄小华，钟陶，等.肌内效贴配合虚拟情景训练对全膝关节置换术后本体感觉康复的疗效观察[J].按摩与康复医学，2017，8（6）：13-15.
　　收稿日期：2019-02-10;修回日期：2019-04-06
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