当患者发生脑卒中后,约有70%的患者遗留有偏瘫障碍,这个过程中,患肢的神经肌肉控制受到影响,膝关节稳定性下降,可能导致患侧膝关节在步行支撑相中产生膝过伸现象。
膝关节过伸是指胫股关节在矢状位上出现过度伸展超过中立位水平或0°的一种姿势,依据Loudon标准,过伸>5°时即可称为膝过伸。根据临床统计发现,该并发症的发生率可达40%~68%,是脑卒中患者常见的功能障碍。
一、脑卒中患者膝过伸的原因
脑卒中后膝过伸的原因尚未完全明确,常见影响因素有以下几点:
1、膝关节屈肌无力:
腘绳肌在人体负重性运动过程中存在反射性保护机制。卒中患者神经 - 肌肉控制能力下降可引起腘绳肌反射性机制减弱,导致腘绳肌肌张力减退,引起机体姿势异常,为维持姿势稳定,患者步行时产生膝过伸。而腘绳肌收缩力的提高与膝关节功能的恢复呈线性关系。
2、小腿三头肌无力、痉挛及跟腱短缩:
卒中患者患侧小腿三头肌痉挛及跟腱短缩均会使踝关节被动处于跖屈位,早期患者前足先着地,前足着地面的反作用力使胫骨后移产生向后应力,形成伸膝力矩。卒中患者因膝关节缺乏控制能力,在伸膝力矩的作用下,通过锁定机制保持稳定,导致膝过伸。中期患者膝过伸的出现与小腿三头肌无力高度相关,小腿三头肌无力导致膝关节迅速锁定,以防人体失去平衡而处于过伸状态。
3、股四头肌无力:
股四头肌是膝关节保持伸展的最重要肌群之一,在行走支撑期可稳定膝关节,维持膝关节的正常姿势。卒中患者股四头肌无力时,无法在膝关节伸展最后 15°范围内控制膝关节屈伸活动,为防止身体失去平衡,患者便将患膝被动置于完全伸展位,发生膝关节“交锁”现象,出现膝过伸。当患侧股四头肌张力增高时,与本体感觉异常产生叠加效应,使患者无法精准判断膝盖所处位置,进一步加重膝过伸程度。
4、本体感觉障碍:
约 50% 的卒中患者会出现本体感觉障碍,患者无法清晰判定膝关节位置,导致行走时无法控制直立姿势,造成膝过伸,影响患肢运动功能恢复。已知偏瘫患者恢复后期,踝关节以上本体感觉丧失可能是膝过伸难以矫正的主要原因,膝关节本体感觉减退可导致关节稳定性下降和关节活动控制不良。
5、髋关节屈曲挛缩和髋伸肌无力:
髋关节屈曲挛缩是卒中患者的常见并发症,可导致骨盆旋后,同时影响髋关节和躯干控制能力,从而改变患侧下肢的负重力线,使躯干和骨盆前倾并向患侧旋后,导致膝过伸。此外,卒中患者常因臀大肌无力导致伸髋受限,同时伴有身体前倾、腰椎前凸、髋关节过度屈曲等一系列身体适应性改变,患侧下肢支撑相时,为保持身体平衡,膝关节会出现反射性过伸,最终影响步行。
6、膝关节囊和韧带的松弛:
膝关节周围软组织在维持关节动态稳定性方面发挥着重要作用,其中十字韧带,以及内、外侧副韧带等在运动过程中对下肢稳定性的影响尤为显著。偏瘫患者膝关节囊及韧带松弛导致对膝关节的控制力下降,不能依靠正常的肌肉与关节共同控制膝关节,致使膝关节处于过伸状态 。膝关节囊先天异常或创伤后体积变大均会对患者下肢控制造成一定的影响,从而加重膝过伸程度。
7、过早负重和不科学的训练方法:
有研究显示,膝过伸的发生与开始训练站立的时机有关,肌力弱、负重能力较差者过早负重站立易出现膝过伸 。而卒中后患者往往依赖健侧代偿,动作的完成往往不够准确和充分,易形成和强化错误的运动模式。不科学的训练方法,如鼓励患者在膝关节运动能力较差时训练站立、行走,以求患者能“走好”,结果导致膝过伸的发生。
二、脑卒中患者膝过伸的诊断
膝过伸的诊断主要根据膝关节最大伸直角度是否超过 5°进行判断。
1、肉眼观察因个人主观因素导致测量存在误差,因而对判断结果影响较大。
2、 X线检查具有客观性强、准确性高等特点,在判定是否存在膝过伸现象时,取患者立位时膝关节侧位片,用量角器测量,当伸直角度超过 5°时,则判定为膝过伸 。
3、随着科技的进步,肌电图和三维步态分析结果更为客观。
三、脑卒中患者膝过伸的康复治疗
1、肌肉力量和稳定性控制训练:
目前,膝关节控制训练被认为是康复训练效果较好的疗法。具体训练方式可通过对股四头肌、腘绳肌等肌肉力量强化、屈伸运动控制训练等实现。临床治疗中通过等速训练仪对相关肌群进行针对性强化训练,能有效改善膝过伸现象 。对脑卒中初发患者进行膝关节 0°~15°股四头肌离心性等张收缩强化控制训练,可改善患者的膝过伸,增强膝关节稳定性,提高步行能力。
2、本体感觉训练:
通过立位时下肢关节负重激活膝关节本体感受器,来达到增强膝关节周围肌肉力量和神经肌肉控制力,除了常规的半蹲训练、单腿站立等本体感觉训练方法外,结合膝关节微屈下行走可以有效减少膝过伸的发生。此外,蹲起训练、重心转移训练和弓步训练也有利于膝关节本体感觉的恢复。
3、全身震动疗法:
有研究表明,全身震动疗法可显著改善卒中患者负重关节肌力,降低步行时膝过伸出现频次,提高患者行走能力 。在患者膝关节屈曲0-15°时进行全身振动训练效果较明显。
4、功能性电刺激:
将功能性电刺激应用于胫前肌训练,一方面摆动期的电刺激能够促使背屈肌收缩以改善踝背屈活动度,增加摆动期的足部间隙,提高协调能力;另一方面,在承重期可使下肢胫骨前移,减少膝过伸的发生。在进行跑步机训练时,对臀中肌和胫前肌进行功能性电刺激,可提高下肢肌力,改善平衡和步态。
5、穿戴矫形器:
目前主流的矫形器包括膝过伸矫形器、踝足矫形器和膝踝足矫形器等,其中膝过伸矫形器主要有两种:舒适型膝过伸矫形器、瑞典式膝过伸矫形器。两种矫形器都可直接限制膝关节,使其被动保持在轻微屈曲位,从而预防膝过伸的发生。临床上固定式踝足矫形器主要应用于严重踝关节跖屈或踝阵挛。如果患者膝过伸超过20°,则采用膝踝足矫形器来控制膝关节及防止膝过伸。
6、肌内效贴:
利用本身特有的黏弹属性和力学方向,可有效降低相关肌肉被过度拉长程度,降低肌肉疲劳及痉挛的严重程度,使肌肉更好地收缩。研究显示,使用肌内效贴对膝关节周围肌群进行早期贴扎,经 12 周治疗后,患者膝过伸发生率显著降低 。