关键词：反重力跑步机训练、前交叉韧带重建术、肌肉萎缩、平衡能力、术后康复、膝关节功能、队列研究
1.摘要
1.1背景：
术后肌肉萎缩和平衡功能障碍是前交叉韧带重建术（ACLR）患者面临的重大康复挑战。抗重力跑步机训练（AGTT）是一种新型康复疗法，可提供部分体重支撑（BWS）并增强肌肉运动功能。本研究旨在探讨AGTT康复对ACLR患者肌肉萎缩及平衡能力的影响，以及其对膝关节功能、身体活动水平和重返运动的效果。
1.2方法：
本研究为前瞻性队列研究。纳入ACLR 患者的时间范围为2022年1月1日至2023年12月31日，将患者随机分为AGTT组（接受6周AGTT联合常规康复方案）和对照组（仅接受常规康复方案）。经过6周的AGTT治疗后，采用肌肉萎缩分级系统评估股四头肌萎缩的严重程度，并使用Berg平衡量表（BBS）评估患者的平衡能力。在1年随访时，进行功能评估，包括Lachman试验与枢转移位试验、前后向韧带松弛度（KT-2000）、关节活动度、国际膝关节文献委员会（IKDC）评分、Tegner活动评分（Tas）以及重返运动的比例。
1.3结果：
73例ACLR患者完成了1年随访，总缺失率为8.75%。经过6周AGTT治疗后，AGTT组的股四头肌萎缩严重程度显著降低（18/36，A级/全部），而对照组则为（7/37，P = 0.003）；同时，AGTT组的BBS评分（53.67 ± 1.00）显著高于对照组（52.12 ± 1.08，P < 0.001）。在1年随访时，AGTT组的前后向关节稳定性（22/36，正常/全部）、IKDC评分（81.61 ± 6.92)，TAS (3.64 ± 0.76）及重返运动率（26/36，是/全部）均显著优于对照组（10/37，P = 0.015；(78.63± 2.75，P = 0.020) (3.14± 0.75，P = 0.006；16/37，P = 0.012）。
1.4结论：
为期6周的AGTT康复训练可保护ACLR患者股四头肌萎缩，促进其平衡功能恢复，从而改善其关节稳定性、膝关节功能、身体活动水平及重返运动的短期预后。
2.材料与方法
患者参与：于2022年1月1日至2023年12月31日期间，在 Inner Mongolia Autonomous Region 人民医院接受关节镜下 ACLR 手术的患者均被纳入本研究。纳入标准为：(1)年龄：18–50岁，BMI≤31；(2)单侧前交叉韧带断裂，从受伤至 ACLR 手术的时间≤1年；(3) ACLR 手术采用自体双束四股腘绳肌腱修复；(4)在签署知情同意书后，同意参与本研究；(5)同意接受康复分组安排。排除标准为：(1)副韧带断裂或后韧带断裂；(2)前交叉韧带再断裂；(3)有下肢骨折、韧带断裂及骨-韧带系统手术史（14）；(4)膝关节骨关节炎Kellgren-Lawrence分级>2级、类风湿性关节炎及痛风性关节炎（14）；(5)神经系统疾病。
两组的AGTT 康复方案均采用AGTT设备（GA100S，Golden All，中国）实施（图1）。AGTT康复治疗于术后第3周开始，每周进行3次，总时长为6周（每位受试者共完成18次训练，每次训练时长为30分钟）。AGTT康复方案如下：(1) AGTT初始2周：步行30分钟（速度=0.5 km/h，体重负荷=20%，坡度=0%）；(2) AGTT第3–4周：步行30分钟[速度=0.6–0.8 km/h（15次），体重负荷=20%，坡度=0%]；(3) AGTT第5–6周：步行30分钟[速度=0.8–0.9 km/h（15次），体重负荷=20%，坡度=1%–2%（15次）]。为确保AGTT康复期间的安全性与有效性，由一名资深物理治疗师负责监督和管理该康复过程（表1）。
肌肉萎缩的康复评估：通过测量ACLR 侧与对侧大腿围的差值——即髌骨上缘上方10厘米处的数值——来评估肌肉萎缩程度。肌肉萎缩分级如下：A级（无差异）、B级（0–1厘米）、C级（1–2厘米）和D级（>2厘米）（16）。肌肉萎缩的康复评估于ACLR术后第8周结束时进行；同时，AGTT康复训练也在第8周完成。
平衡能力康复评估采用Berg平衡量表（BBS）进行，该量表包含14项以功能为导向的简单平衡任务，从“站立”开始，逐步推进至“无支撑站立”、“闭眼站立”以及“单腿站立”等（17）。每项任务均采用五分制评分（0–4分），在BBS测试结束时，将所有得分相加得出总分，总分范围为0至56分，分数越高表明平衡能力越好。此次平衡能力康复评估于ACLR后第8周结束时进行。
随访：随访工作于ACLR 手术完成后开始，随访结束时间为术后1年(y)，以最先发生的情况为准——ACL再断裂、严重并发症、死亡、失访或上述任何情况。一般临床参数包括：年龄、性别、体重指数（BMI）、是否合并半月板撕裂、ACLR移植股骨直径、随访时长及并发症。临床评估在随访结束时进行，内容包括：ACL稳定性体格检查、韧带松弛度检测（KT-2000）、膝关节活动度（ROM）以及膝关节功能与体力活动的主观评分系统。结果评估者对分组分配设盲。
膝关节临床检查：所有ACLR 患者均于术后1年进行膝关节稳定性临床评估，包括Lachman试验和pivot shift试验——这两项试验通常用于评估ACLR术后膝关节稳定性的恢复情况（18）。Lachman试验用于评估前后向关节稳定性，分类如下：硬性端点（−）、可疑松弛（±）及软性端点（+）（14）；pivot shift试验用于评估旋转稳定性，分类如下：正常（−）、滑动（±）及咔嗒声或明显松弛（+）（19）。前后向韧带松弛度通过KT-2000设备测量，膝关节屈曲至30°时，与对侧健侧进行对比，分类如下：正常、1级（差异介于1至5毫米之间）、2级（介于5至10毫米之间）及3级（>10毫米）（19）。膝关节活动度（ROM）则采用标准化角度测量法，在术前及术后1年随访时分别进行测量。
膝关节功能的主观评估：国际膝关节文献委员会（IKDC）的主观评分表和Tegner活动评分（Tas）分别用于评估1年随访时的膝关节功能及身体活动情况（20,21）。IKDC评分通过自填问卷完成，满分为100分，分数越高表示功能恢复越好。Tas同样采用自填问卷进行评估，根据患者认为最能代表其当前活动水平的活动级别，给予相应的分数；例如，0分代表“因膝关节问题而请病假或领取残疾抚恤金”，而10分则对应“参与国家级和国际级精英竞技体育”（21）。此外，还利用1年随访时重返运动的比例来评估身体活动的结果。
统计分析：所有统计分析均采用SPSS 20.0软件（SPSS Inc.，2009，Chicago，IL，USA）进行。连续型数据以均数±标准差表示，计数资料（性别、是否合并半月板撕裂、肌萎缩分级、并发症、Lachman试验结果、Pivot shift试验结果、前后向松弛度分级及重返运动率）则以例数(n)和比率（/）表示。本研究中所有连续型数据均经Shapiro–Wilk正态性检验；组内连续型数据的比较采用独立样本t检验及组间Levene方差齐性检验；而组内计数资料的比较则采用卡方检验或Fisher精确检验。显著性水平设定为0.05。
3.结果
基本特征：最初，共有80例ACLR患者被连续纳入这项前瞻性队列研究，并完成了康复任务，其中AGTT组与对照组的比例为1:1。在1年随访时，有2例患者失访（无法通过任何方式联系到），AGTT组中有2例患者声明在随访期间未居住于该城市，另有1例患者失访，1例患者声明已迁至其他城市；对照组中，有1例患者因胰腺癌去世。最终，共有73例ACLR患者完成了1年随访，总失访率为8.75%（AGTT组：4/36，对照组：3/37），最短随访时间为12个月。AGTT组与对照组的基本特征如下所示：两组在性别、年龄、BMI、是否合并半月板撕裂、移植物直径及随访时间方面均无显著差异。
神经肌肉功能康复评估：在ACLR 治疗后的第8周末（AGTT组的康复治疗也在第8周完成），AGTT组中肌萎缩分级系统A级的比例显著高于对照组（50.0% vs. 18.9%，P = 0.003）（表3），这也意味着对照组中B级、C级和D级的比例均显著高于AGTT组（表3）。AGTT组的BBS评分显著高于对照组，差异为1.55分（95%置信区间：1.05–2.05）（表3）。5例患者在AGTT康复期间出现并发症：其中3例患者出现短暂性水肿，2例患者出现膝关节短暂性疼痛（轻度）。对照组中有8例患者在康复期间出现并发症：4例患者出现短暂性水肿，2例患者出现膝关节短暂性疼痛（轻度），另有2例患者出现关节活动度受限（由康复治疗师通过手法松解干预）。所有这些并发症均在1周内缓解或消失。然而，两组间的并发症发生率无显著差异（表3）。
关于功能结局的临床评估：在1年随访时，AGTT组中正常的前后向松弛度、IKDC、Tas及重返运动的比例均显著高于对照组（表4）。AGTT组的重返运动比例较对照组提高了29个百分点（72.2% vs. 43.2%，P = 0.012）（表4）。Lachman试验、枢轴移位试验及关节活动度在两组间均未显示显著差异（表4）。
4.结论
本队列研究发现，从术后第3周开始进行AGTT康复训练可保护ACLR患者股四头肌萎缩，促进其平衡功能恢复，从而改善关节稳定性、膝关节功能、身体活动水平及重返运动的短期预后。AGTT方案中速度与坡度的变化可能是其相较于常规康复方案具有更佳疗效和预后的潜在原因。