CPM训练器在膝关节功能锻炼的应用

CPM训练器在膝关节功能锻炼的应用摘要膝关节是人体最复杂的关节,在临床和体育运动中经常发生各种损伤,对膝关节及其周围骨或软组织的治疗和手术,常可导致膝关节内、外粘连,僵直,影响了膝关节功能恢复,上述问题也是在膝关节康复治疗时候面对的主要的棘手问题。综述了CPM (continuous passive motion,持续被动运动)对全膝关节置换术后康复的研究进展。利用专门器械使关节进行持续较长时间的缓慢的被动运动,使治疗和康复相结合,可以有效防止关节粘连,对关节内软骨的再生与修复有促进作用,有利于肢体功能的恢复。关键词CPM;膝关节;全膝关节置换术;康复内容膝关节是人体最复杂的关节,在临床和体育运动中经常发生各种损伤。对膝关节及其周围骨或软组织的治疗和手术,常可导致膝关节内、外粘连和僵直,影响膝关节功能恢复,上述问题也是在膝关节康复治疗时候面对的主要的棘手问题。20世纪70年代加拿大骨科专家Salter经过大量实验提出了CPM的概念1。它是利用专门器械使关节进行持续较长时间的缓慢的被动运动,使治疗和康复相结合,可以有效防止关节粘连,对关节内软骨的再生与修复有促进作用,有利于肢体功能的恢复。自从1978年临床应用后,经过20年的发展,该技术现在广泛应用于医学、体育等领域,引起了越来越多的关注。笔者综述了CPM对全膝关节置换术后康复的研究进展。1CPM概述CPM主要用于防止制动引起的关节挛缩,促进关节软骨、韧带和肌腱的修复,改善局部血液淋巴循环,促进肿胀、疼痛等症状的消除,最终目的是配合康复治疗,促进肢体功能的恢复。11仪器目前已有多种类型的CPM机,如下肢CPM机、上肢CPM机和手指CPM机2。这些CPM机主要由3部分构成:肢体托架、电机及传动部分和控制系统。控制系统可调控关节运动范围的大小,关节正常运动范围内运动弧的位置和关节运动的频率。大多数病人对CPM的顺应性好,病人感到舒适。12作用机制1)刺激具有双重分化能力的细胞向关节软骨转化骨膜和软骨膜源于中胚层组织,其未分化的骨原细胞具有成骨和成软骨的双重分化能力, CPM可刺激骨原细胞向关节软骨分化。2)缓解滑膜关节损伤后的自身免疫性损害关节软骨损伤后,软骨这一封闭的抗原外露,与关节液反应产生抗体,形成抗原抗体复合物,进一步损伤关节软骨。CPM引起持续的关节活动,增加关节液代谢,有利于清除抗原抗体复合物,缓解这种物质引起的损伤。3)缓解关节损伤或手术后的疼痛CPM引起关节不断的平稳的运动,刺激了周围神经中的粗纤维,通过闸门控制机制产生镇痛作用。4)促进局部血液循环,改善关节软骨的营养和代谢成人软骨的营养来自滑液,因此正常的滑膜和经关节的血液循环对软骨的生存至关重要。CPM可促进局部血液循环,改善局部营养代谢,有利于软骨的修复和愈合。13 优点由于CPM的镇痛、改善局部血液循环和促进多能中胚细胞分化的作用,使它具有无痛苦、迅速消肿、损伤迅速愈合、促进关节软骨修复和避免关节粘连、关节僵硬和退行性创伤性关节炎等优点。14临床适应范围CPM适应范围很广,对于大多数关节及邻近组织的病损,在固定较为可靠的情况下均可应用,最主要的是术后早期应用。CPM能消除关节周围组织粘连,促进关节周围肌腱韧带的修复,减少关节粘连、僵硬的发生,恢复关节屈伸功能3。具体的应用范围有:骨关节骨折内固定术后;各种原因致关节粘连挛缩松解术后;肢(指)体的关节囊切除,关节肌腱、韧带重建或修补术后;各种原因所致的关节变形矫形术后,滑膜病变、赘生物切除术后;关节成形术后,各种异体人工假体置换术后。2对全膝关节置换术后康复的效果评价CPM最早应用于膝关节,特别是全膝关节置换术后,因此对CPM的评价多以膝关节为准4,5。21关节活动度1)运动速度、持续时间及介入时间CPM创始人Salter1倡导的使用方法是:术后即刻开始、每天24h连续使用、初始角度为全关节活动范围1。谢武昆等8报道,术后3天开始进行持续被动运动训练,活动度开始为5,根据患者合作情况每周增加5左右。康丽9报道术后4872h开始进行持续被动运动,活动范围从2030开始,以后视患者具体情况每天增加活动角度。张霞等10报道,只要内固定坚强牢固,应及早进行持续被动运动,每次增大角度10为一档。王在斌等11认为,术后即刻或第1天即可将肢体放到持续被动运动机上运动,术后肢体活动度从2030开始,以510/d的速度,逐渐增加到最大角度,每天使用持续被动运动机不少于4h。成少安等12也报道术后治疗时间最早于术后立即进行,最迟于术后24h进行,持续时间为1014天。吴凯等13报道4名胫骨平台骨折的患者,早期持续被动运动治疗角度应小于术中允许活动的最大范围,待46周损伤韧带愈合后,再逐渐增加持续被动运动活动范围。现在临床上,一般在术后2428h开始使用。关节活动范围以小痛为原则,开始一般为010，以后酌情增加10,达到8090时为度,但被动运动范围应大于主动运动范围。运动速度每秒033,一般约为每秒2,循环周期最快为1min。至于持续时间, Salter1提倡是24h连续进行,现已缩短为每天进行4、6、8h,也有的每天2次,每次12h。CPM治疗时间一般为24周。一般认为在关节手术后第1周为防止关节内粘连或为了促进软骨修复时,宜24h连续进行,治疗期间每运动2h休息510min,至少1周,以后不间断进行。2)初始角度CPM创始人Salter1倡导的方法存在以下3个方面的不足:过早使用CPM可能增加术后出血量,而出血量的增加可能导致一系列并发症;每天24h使用CPM可能影响患者休息;使用时间过长影响患者在康复医生的专业指导下进行主动康复训练,不利于患者术后康复过程中主观能动性的发挥。毕霞等14对初始角度的治疗效果进行了研究。CPM1组采用术后第2天开始,初始角度040,每天2h,这种方法为目前多数医疗单位所用; CPM2组除初始角度为5090外,其余与CPM1组相同。研究结果显示, 2组较1组具有更好的康复效果。可能是全膝置换术后初期(几小时至几天内),一方面由于手术范围广,剥离广泛及术中使用下肢止血带等原因,膝关节及其周围出血较多;另一方面由于手术创伤产生的炎性因子作用于关节周围的毛细血管,刺激毛细血管扩张,血管通透性增加,血浆渗出增多,以上两方面的原因造成手术后膝关节及周围软组织肿胀。肿胀发生后,患者自觉疼痛加重,关节周围软组织的顺应性下降,关节活动时阻力增大,关节活动度减小。在此阶段如果使用CPM,患者膝关节随着CPM机做缓慢、被动、持续的屈伸运动。在这个过程中,关节腔内的容积和压力呈正弦曲线型变化。正是由于这种容积和压力的变化,将积血、积液“挤”出关节腔,从而减轻膝关节及其周围软组织肿胀程度15。随着肿胀的减轻,患者自觉疼痛减轻,关节周围软组织的顺应性增加,关节活动阻力降低,膝关节ROM增加。研究证实,膝关节内的容积和压力与关节屈伸运动的位置有关16。膝关节屈曲的角度越大,关节内的容积越小,压力越大;屈曲角度越小,关节内容积越大,压力越小。而关节腔内的压力与CPM的“挤”压作用大小成正比15,即压力越大,挤的作用越强,压力越小,挤的作用越小。3结语CPM是一个比较新的治疗理念, 20多年的研究为其发展奠定了重要的理论基础和丰富的实践经验,但是目前应用上还是探索阶段,应用范围主要还是在全膝关节置换术后及一些骨科损伤后的康复阶段。其应用是以防止关节僵硬,提高关节活动度为主要目的,而在刺激关节软骨再生方面应用很少。相信CPM这一临床治疗方法会进一步完善,会为骨关节外科的治疗带来巨大的进步。参考文献1 Salter R B, Simmonds D F, Malcolm B W,et alThe biological effect of continuous passive motion on the healing of full thickness de-fects in articular cartilage JJ Bone Joint Surg, 1980, 62 (4): 123212512祖启明关于持续被动运动的基础研究和临床应用J国外医学:物理与康复学分册, 1995, 15 (3): 1551583聂广平,西中海,陈鹏全膝表面置换后持续被动运动康复治疗体会J中国临床康复, 2002, 6 (14): 21374王斌,李玲,牟翔全膝关节置换术后的膝关节功能康复程序初探J现代康复, 2002, 6 (2): 2282295池雷霆,斐福兴,杨元府持续被动运动与几丁糖关节内注射预防膝关节粘连的疗效观察J现代康复, 2001, 5 (1) 19206 Insall J, Scott W N, Ranawat C SThe total condylar knee prosthesisA report of two hundred and twenty cases JJ Bone JointSurg Am, 1979, 61 (2): 1731807王宁华关节置换术康复研究与现状J中国康复理论与实践, 2005, 11 (4): 2602628谢武昆,卜海富,申才良股骨髁支撑钢板侧方内固定结合持续被动运动治疗股骨远端C型骨折J临床骨科杂志, 2004, 7(1): 41429康丽全膝表面置换术术后运用持续被动运动的康复护理J实用护理杂志, 2003, 19 (11): 23223410张霞,高丽霞,张翠芳持续被动运动机对胫骨平台骨折疗效影响J医学理论与实践, 2004, 17 (6): 67567811王在斌,陈秀民,李百华硬膜外麻醉下术后即刻持续被动活动练习治疗膝关节僵直J中国临床康复, 2002, 6 (12): 1142114512成少安,温宏,陈华股骨远端骨折术后早期持续被动运动康复治疗对膝关节功能的影响J临床外科杂志, 2003, 11 (4):25425513吴凯,黄华斌胫骨平台骨折75例治疗分析J实用临床医学, 2003, 4 (6): 232414毕霞,吴岳嵩持续被动运动的不同初始角度对全膝关节置换术后康复的影响J中华物理医学与康复杂志, 2006, 5 (6):34134315 Odriscoll S W, Kumar A, Salter R BThe effect of the volume of effusion , joint position and c