膝骨關節炎患者全膝關節置換術后本體感覺的研究進展

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　　 【摘 要】 膝關節本體感覺對于維持膝關節平衡功能具有重要作用。膝骨關節炎可導致膝關節本體感覺下降，全膝關節置換術治療膝骨關節炎可能對膝關節本體感覺造成影響，術后膝關節本體感覺康復越來越受到重視。從膝關節本體感覺、KOA對膝關節本體感覺的影響、全膝關節置換術對膝關節本體感覺的影響和全膝關節置換術后本體感覺康復方面的文獻研究進行綜述，為臨床提供參考。
　　 【關鍵詞】 骨關節炎，膝;全膝關節置換術;本體感覺;平衡功能;綜述
　　 全膝關節置換術（total knee arthroplasty，TKA）是目前治療嚴重膝骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）最常用的方法。TKA能有效緩解患者膝關節疼痛，恢復關節活動功能，使生活質量得到明顯提高。然而，KOA患者普遍存在平衡功能障礙，而TKA未能明顯改善患者肢體平衡功能[1]，這為TKA術后康復帶來了一定的難度，并增加了跌倒風險。本體感覺下降是導致KOA患者膝關節平衡功能下降的重要影響因素[2]，TKA手術可能會對膝關節本體感覺造成影響[3]，而術后本體感覺康復越來越受到重視。本文對KOA患者TKA術后膝關節本體感覺的相關研究進展進行綜述。
　　1 膝關節本體感覺
　　 膝關節平衡功能由前庭覺、視覺和本體感覺3個方面感覺輸入共同維持。其中本體感覺是指肌、腱、關節等運動器官本身在不同狀態（運動或靜止）時產生的感覺，它是維持膝關節平衡的重要因素。膝關節的關節囊、半月板、韌帶、肌肉、肌腱等組織內廣泛分布著各種類型的本體感受器，它們是膝關節本體感覺的輸入裝置，能夠感受肌肉張力和壓力的變化，感受關節伸展程度及運動狀況等信息，并將這些感受變化的刺激信號轉化為神經沖動傳入大腦皮質軀體運動中樞，從而調節骨骼肌的運動，使人感受到身體在空間的位置、姿勢、運動的變化[4]。近年研究發現，本體感覺對于維持膝關節平衡功能具有重要作用[2]。
　　2 KOA對膝關節本體感覺的影響
　　 膝關節病變會影響本體感覺，KOA是中老年人最常見的膝關節疾病，相對于年齡相仿的正常人群，KOA患者存在膝關節本體感覺功能缺陷[5-6]。目前普遍認為，KOA患者膝關節本體感覺下降與關節內本體感受器數量減少、敏感性下降有關，其中研究較多的是交叉韌帶機械感受器與本體感覺之間的關系，包括前交叉韌帶（ACL）和后交叉韌帶（PCL）。交叉韌帶的退變損傷不僅直接降低關節結構穩定性[7]，而且會影響感覺傳入及一系列神經傳導過程，導致本體感覺下降。李美[8]通過HE染色及免疫組化染色發現，KOA患者ACL上的本體感受器隨著KOA嚴重程度的增加，萎縮變形、數量減少。黨保平[9]對KOA患者ACL、PCL進行冰凍切片，HE染色及免疫組化染色后行光鏡、透射電鏡觀察韌帶上機械感受器，發現隨著KOA患者年齡增長、病程延長及病情加重，ACL和PCL上機械感受器數量在減少，這可能是導致KOA患者膝關節本體感覺下降的原因。實際上，除了交叉韌帶，KOA患者膝關節囊、半月板等關節內組織也廣泛存在退變，導致膝關節整體上本體感受器受損，而本體感覺缺陷會使患者平衡功能減退，導致膝關節穩定性下降、關節運動失去控制，進一步加重膝關節損傷，形成惡性循環。
　　 KOA患者膝關節本體感覺受多方面因素影響。VAN等[10]研究發現，膝關節本體感覺下降、肌力減退與膝關節功能評分下降有密切關系。HOLLA等[11]指出，KOA患者均有不同程度的膝關節本體感覺及周圍肌力下降，其本體感覺和膝關節屈伸肌力之間存在正相關。近年來，國內有研究團隊通過儀器檢測更全面地評估了KOA患者膝關節本體感覺的影響因素，證實其與屈伸肌群肌力、體質量指數（BMI指數）、疼痛、膝關節功能之間具有相關性，指出這些因素在維持膝關節穩定及動靜態平衡方面具有重要的作用[12-13]。因此，在對患者進行本體感覺康復治療時，須同時兼顧恢復肌力、減少疼痛、減輕體質量等干預措施。
　　3 TKA對膝關節本體感覺的影響
　　3.1 手術對膝關節本體感覺的影響 關于TKA是否會影響膝關節本體感覺，目前尚未有定論。PAP等[14]認為，TKA手術中會對膝關節韌帶、半月板、肌腱、關節囊等組織進行清理，使這些組織上的本體感受器遭到不同程度的破壞，減少了局部組織的感覺輸入，導致膝關節本體感覺下降。皮衍玲等[15]通過Biodex 3等速系統測試TKA術后患者的本體感覺，研究結果也證實了TKA會使個體本體感覺明顯下降。但黨保平等[9，16]研究結果卻提示KOA患者術前、術后膝關節本體感覺比健康正常人差，而其術前與術后相比膝關節本體感覺無明顯變化，認為可能在手術前患者膝關節就遭到嚴重破壞，使本體感受器的數量減少、敏感性下降。
　　3.2 假體選擇對膝關節本體感覺的影響 TKA術中保留后交叉韌帶與否對膝關節本體感覺影響，目前仍存在爭議。有研究者進行短期療效觀察發現，PCL保留型假體能更好地保留膝關節本體感覺[17-18]。但VANDEKERCKHOVE等[19]指出，KOA患者PCL本體感受器本身存在退變，保留PCL與否對膝關節本體感覺的影響無明顯差異。楊植棟等[20]認為，除了PCL，關節的本體感覺還由ACL、關節囊等組織上的本體感受器生成，嚴重KOA患者及老齡患者關節中本體感受器受損明顯，而且在保留PCL的TKA術中松解軟組織時，也會對上述組織的本體感受器產生一定程度的破壞，所以TKA術后的本體感覺不能單一地用是否保留PCL去衡量。
　　 此外，目前有許多研究進行了TKA與單髁置換術（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）對本體感覺影響的比較，結果普遍認為，UKA術后能獲得更佳的本體感覺。ISAAC等[21]指出，UKA與TKA均能顯著提升本體感覺，但UKA在改善動態平衡感覺方面效果更佳。MATTHEWS等[22]指出，相對于TKA術后患者，大部分接受了UKA治療的患者忘記了他們曾接受過手術治療，這一點提示了UKA術后本體感覺更好。究其原因可能為：①UKA對膝關節組織干預更少;②接受UKA治療的患者關節病變程度較TKA患者輕，本體感受器受損的程度更輕。 　　 關于固定平臺與活動平臺對膝關節本體感覺影響的比較，目前尚未有相關研究報道。
　　 由于缺乏簡易、無創的膝關節本體感受器的檢測方法，目前主要通過獲取組織標本進行病理切片染色的方法檢測，因此難以對術后膝關節本體感受器進行量化，無法從細胞水平評估TKA對膝關節本體感受器的影響，這是導致手術對膝關節本體感覺影響方面仍存在爭議的主要生物學因素。然而，無論手術是否對膝關節本體感覺造成影響，術后持續本體感覺缺陷可能提示膝關節存在不穩，患者存在較高的跌倒風險，預示著手術的失敗。因此，改善TKA術后膝關節本體感覺對術后康復十分重要。
　　4 TKA術后本體感覺康復研究
　　 一直以來，肌力、關節活動度、本體感覺、步態的康復都是TKA術后康復的重點[23-24]。近年來，隨著研究的不斷深入，越來越多的本體感覺康復方法被應用推廣。
　　4.1 本體感覺訓練 目前已有證據表明，TKA術后進行本體感覺訓練有助于提高膝關節本體感覺[25-26]。訓練在拔出引流管后即可開始，最基本的訓練方法包括關節角度回歸訓練、平衡墊訓練、步行靈活性訓練。關節角度回歸訓練是通過對關節特定角度進行重置的準確性訓練來提高關節位置覺，平衡墊訓練是通過不斷重復平衡到不平衡的過程提高本體感覺，步態靈活性訓練是通過不斷調整重心以提高軀干及膝關節各方向活動的平衡能力[25]。此外，其他訓練方法還包括半蹲、慢跑以及固定自行車訓練，其目的是通過訓練改善患者對假體的適應能力以及關節活動度以提高本體感覺[26]。神經肌肉本體感覺促進技術（PNF）是利用牽張、牽引、關節擠壓和施加阻力等本體刺激，應用螺旋對角模式，對患者本體感覺的恢復有良好的效果[27]。目前，在腦卒中偏癱患者中應用較為廣泛。近年來，有研究者把PNF應用于TKA術后本體感覺康復，取得了良好效果[28-29]。此外，國內外均有研究認為，在TKA術前即開始本體感覺訓練，能更好地提高術后本體感覺[30-31]。
　　4.2 針刺療法 郭紀濤等[32]研究電針對KOA患者本體感覺的影響，認為電針可通過刺激皮膚、肌肉、關節囊、韌帶等的本體感受器，向中樞傳入大量本體運動和皮膚感覺信息，從而幫助建立正常的感覺、運動模式，反射性激活屈、伸肌群而參與穩定膝關節活動;此外，電針可消除局部炎癥因子，減輕對關節周圍本體感受器的傷害性刺激，恢復關節位置覺信號的傳遞，重建關節本體感覺的功能。然而，周康[33]把針刺療法應用于TKA術后，發現針刺療法對于TKA術后急性期疼痛有良好效果，但不能改善主動復位誤差角度。針刺療法對于TKA術后本體感覺康復療效仍有待進一步商榷。
　　4.3 器械輔助康復訓練 虛擬現實技術（VR）已被廣泛應用于康復治療的各個方面，它可以為患者設定情景（如森林、沙灘、街道等）進行步態訓練，訓練過程中患者可以通過視覺反饋進行自我調整，實時提供正確的本體感覺輸入，達到訓練效果。目前，已有研究者把VR應用于TKA術后康復[34-35]。然而，金馳等[34]研究表明，基于VR的康復鍛煉對膝關節本體感覺的改善無明顯優勢。肌內效貼是一種帶有極佳彈性的超薄透氣膠帶，其作用主要是減輕疼痛、消退腫脹、改善肌力，以及改善本體感覺，其中改善本體感覺的作用與其對膝關節周圍皮膚的壓力與拉力刺激來增加局部感覺輸入有關，目前已廣泛應用于治療KOA。李豪等[35]首次把肌內效貼應用于TKA術后康復，在VR訓練基礎上結合肌內效貼技術，顯著提高了TKA術后患者膝關節本體感覺。
　　4.4 其 他 由于膝關節本體感覺與肌力、疼痛、BMI指數、膝關節功能具有相關性[12]，因此在TKA術后進行有效的肌力及功能康復、疼痛管理、體質量管理等都將有助于改善本體感覺，而本體感覺的提升也有助于促進術后康復。
　　5 小 結
　　 雖然目前已有較多關于膝關節本體感覺方面的文獻報道，明確KOA會導致患者膝關節本體感覺下降，這可能與KOA導致膝關節本體感受器受損有關。目前研究較多的為KOA對交叉韌帶的影響，而對關節內其他組織影響的研究仍少有報道，因此其影響機制尚未十分明確。由于目前缺乏從細胞水平評估TKA對膝關節本體感受器影響的研究，因此，TKA是否會對KOA患者膝關節本體感覺造成影響尚存在較多爭議。此外，TKA術后本體感覺康復研究方面，許多臨床研究在設計上存在隨機對照方法不嚴謹、治療方法不統一等不足，而大部分康復方法療效比較都是建立在單一的結局評價指標上。
　　 綜上所述，筆者認為KOA患者TKA術后本體感覺方面的研究仍然不足，尤其在膝關節本體感覺缺陷與恢復機制、膝關節本體感受器的檢測、TKA對膝關節本體感覺影響、TKA術后本體感覺康復方面有很大的研究空間。下一步期待通過開展更多相關的分子生物學研究探討其作用機制，為本體感覺康復提供研究基礎;通過開展更多更高證據等級的隨機對照臨床試驗，評價TKA對膝關節本體感覺的影響，探討各種干預方法對KOA患者本體感覺康復的影響，并制定完整、規范、有效的康復方案。
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　　收稿日期：2019-02-10;修回日期：2019-04-06
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