Nova Health 芯凝護理及物理治療
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物理治療

換膝伸不直:為何完全伸直 0° 與屈曲同樣要練回

換膝之後量度活動度,大部分人只記得屈曲彎到多少度,甚少留意站直時,膝關節其實還差幾度才真正伸得直。步行時撐不直、站久了覺得大腿前方疲累——很多時不是彎得不夠,而是伸不到 0°

直接說結論:換膝復康不止練屈曲——膝伸不到 0°(伸直遲滯)會令患者「步行撐不直」、跛行,並增加腰、髖、對側膝負擔。頭 6 週約 14% 患者有伸直遲滯,多屬肌肉抑制而非機械卡死,靠重力被動伸直加股四頭肌收縮,多數一年內回復到 5° 內(Anania 2013;Thomas 2012)。以下逐段講清:伸不直究竟會帶來甚麼後果、為何是「肌肉未能收縮」多於「卡死」,以及在家中如何練回。

先講裁決:伸直遲滯為何一定要處理

先講最重要的結論:伸直到 0° 不是「錦上添花」,而是步態的基本盤。膝關節在完全伸直那一刻,才可以靠骨與韌帶「鎖」住身體重量,不需肌肉硬撐;一旦鎖不到,站立中段每一步都要股四頭肌持續發力。

殘留伸直遲滯等於股四頭肌長期受累。伸不到完全伸直,會令股四頭肌在步行時長期出力、能量消耗增加、步速變慢並出現異常步態(Su 2012);而殘留固定屈曲與較差的功能評分相關——所以「鎖直」值得與屈曲角度一樣認真對待。

換句話說,屈曲決定「能做到多少動作」,伸直決定「做得順暢與否、省不省力」。要把兩個方向放回同一個天秤,可先參閱母篇 換膝後屈曲角度目標,了解屈曲各項活動所需的度數,再回來專攻伸直。

伸不直 0° 會發生甚麼事——跛行、鎖不到膝、其他關節受累

具體會出現甚麼問題?可以分成三層,由膝本身一路擴散到其他關節。

在膝關節本身

  • 鎖不到直:站立中段無法靠骨鎖被動承重,要靠股四頭肌硬撐
  • 股四頭肌長期出力、容易疲勞,站久了大腿前方痠痛
  • 步速變慢、出現異常步態(Su 2012)

擴散到其他關節

  • 跛行令對側肢過度負荷,健側反而先勞損
  • 軀幹對線改變、增加腰椎機械負荷(Nakatsuji 2022,機制外推)
  • 殘留伸直遲滯與較差功能評分相關(Su 2012)

「累及腰部」這一層要如實標明屬外推:Nakatsuji 等人(2022)研究的並非換膝病人,而是 17 名健康男性戴支具人為限制膝伸直。結果顯示,當支具限制 15° 至 30° 伸直,行走時 L4-L5 節段的關節反作用力明顯上升——前向增加 14.2% 至 36.5%、垂直向增加 10.0% 至 23.0%,而支具限制 30° 時腰椎伸展力矩亦顯著上升,腰椎多裂肌與豎脊肌出力隨限制角度加大而增加。這是機制上「為何伸不直會累及腰部與其他關節」的旁證,方向合理,但不能當作在換膝病人身上量得的實測數字。

屈曲與伸直:為何伸直更易被忽略但更難補救

同一件事,屈曲與伸直的「命運」相當不同。屈曲有清晰的度數目標、每次練習都見到數字上升,容易帶來成就感;伸直的「差 5°」看似微不足道,卻正是最影響步行的那 5°。

屈曲(彎)
  • 有明確度數目標,數字看得見、易追蹤
  • 早期恢復雖慢,但方向明確,多數人會主動練習
  • 彎得不夠影響的是「能做到多少動作」(上樓梯、浸浴)
伸直(直)
  • 「差幾度」易被忽略,不少人根本沒有量過主動伸直
  • 越遲處理,疤痕與習慣性屈曲越難回復,補救更困難
  • 伸不直影響的是「每一步是否順暢」,直接拖低功能評分(Anania 2013)

所以復康的陷阱不是「不懂得練」,而是把全部注意力放在屈曲數字上,任由伸直慢慢定型。若發現伸直進度停滯、甚至到某個角度就硬性卡住,就要分辨究竟是肌肉問題還是機械問題——這部分與關節僵硬有關,見 換膝關節僵硬如何分辨

伸直遲滯多數是「肌肉未能收縮」而非「機械卡死」

最令人安心的一點:術後早期的伸直遲滯,大多數不是關節「卡死」,而是股四頭肌「未能收縮」。分辨方法很簡單——若治療師協助下被動可以伸直,但患者主動伸不到那一段角度,就是伸直遲滯(extension lag),屬肌肉活化問題,不一定要做手術鬆解。

伸直遲滯(肌肉未能收縮)被動可伸直、主動伸不到。源於股四頭肌活化不足——術後 3 至 4 週股四頭肌力較術前下跌約 60%,而早期「中樞活化不足」造成的力量損失約為萎縮的兩倍(Thomas 2012)。即是肌肉未真正萎縮,只是大腦未能有效驅動——可以透過重新學習收縮練回。
機械性固定屈曲(真正卡死)連被動都伸不直,關節到某角度就硬性卡住,常與過度疤痕(arthrofibrosis)有關。這一類並非單靠練肌肉可以解決,需盡快回覆診評估。
為何重要分清兩者,才知道應該練肌肉還是求醫。逾五成患者一年後仍有某程度功能受損(Thomas 2012),正好凸顯早期把握活化訓練的價值。

有一組數據很能說明「主動收縮」是核心:Dabadghav 等人(2019)在 28 名雙側換膝病人身上(同一人兩膝隨機分組),於術後 0 至 2 週的股四頭肌運動之上,一邊加神經肌肉電刺激(NMES),一邊只做運動。結果兩組伸直遲滯都有顯著改善(組內 P<0.05),但組間差異並不顯著(P>0.05)。換句話說,主動的股四頭肌收縮本身已是減少遲滯的主力,電刺激只屬輔助

如何練回 0°:重力被動伸直加股四頭肌主動收縮

練回完全伸直,方向有兩條:一條是用重力把膝「拉直」(被動端),另一條是練回「主動鎖直」的能力(主動端),兩者缺一不可。系統回顧亦指出,換膝後復康的核心目標,就是透過股四頭肌強化與活動範圍運動,恢復包括完全伸直在內的活動度(Mistry 2016)。

居家可做的兩大類練習方向(實際次數與進度由治療師分級):

  • 重力被動伸直坐或臥時把腳跟墊高、膝部懸空不加承托,讓小腿的重量慢慢把膝拉直,維持數分鐘;可在大腿近膝處放少許重物加壓。切勿反過來在膝下墊枕頭「托住」休息——那樣只會長期維持屈曲。
  • 股四頭肌主動收縮股四頭肌等長收縮:坐直用力把膝「壓直」、夾緊大腿前方肌肉數 5 秒後放鬆。再進階到直腿抬高,練回主動把膝鎖直的能力——即是補回「主動伸不到」那一段。
  • 循序漸進、痛則暫停由易到難逐步加量,感到明顯痛楚或異常疲勞即停。持續數週沒有改善、或關節硬性卡住,就要找治療師評估屬肌肉還是機械問題。

練伸直的同時,不應把股四頭肌孤立看待——伸直遲滯本質就是股四頭肌問題,所以有系統的 股四頭肌肌力訓練 與伸直訓練其實是同一件事的一體兩面。

何時該擔心:6 週、3 個月與 1 年的分野

最實際的問題是:現時伸不直,是否要恐慌?答案多數是不必。Anania 等人(2013)追蹤 319 個換膝關節的自然史,畫出一條相當令人安心的曲線——早期常見,遲滯多數會消退,前提是有持續練習。

6 週 · 14.4%
新發伸直遲滯高峰
319 膝中 46 個新發、平均約 8°(±3.9°);早期出現屬常見,不等於永久(Anania 2013)
4 個月 · 約 2°
保守處理下明顯回落
純靠伸直運動等保守處理,平均遲滯已降至約 2°(±3°)(Anania 2013)
1 年 · ≤5°
絕大多數回復到位
一年時平均約 0.8°(±1.8°)、全部收窄到 5° 或以內(Anania 2013)
1 年 · 0.3%
真正持續遲滯極少
一年新發持續性遲滯僅約 0.3%——及早每日練習,多數不會定型(Anania 2013)

這條曲線的訊息相當清晰:6 週見到有遲滯不必恐慌,但不能放任不理、等它自行痊癒——「多數會消退」的前提是有持續練伸直。若三個月後仍然原地踏步,就要認真檢視是練得不足、練錯方向,抑或已經是機械性卡死。

在香港家居何處練、何時找物理治療師

把上述原則落實到香港的家居環境,其實不需要器械,兩個常見場景已經足夠:

居家練伸直的可行做法
  • 沙發或床上做重力被動伸直:腳跟擱在另一張矮凳或茶几邊、膝部懸空不加承托,讓小腿重量慢慢拉直,維持 5 至 10 分鐘(可放小重物在大腿近膝處加壓)
  • 看電視時做股四頭肌等長收縮:坐直用力把膝「壓直」、夾緊大腿前方肌肉數 5 秒後放鬆,每輪 10 至 15 次,把「主動伸直」練成習慣動作
  • 香港住宅空間狹小,直腿抬高可貼牆或在床邊進行,不需器械
  • 切勿在膝下墊枕頭「托住」休息——一個墊枕位置之差,方向就完全相反

至於何時該求助:若伸直進度連續數週停滯、被動亦伸不到目標、或痛得無法持續練習,就是求助的時機。Nova Health 的註冊物理治療師提供的上門物理治療,會先量清主動與被動伸直兩個數字,判斷屬股四頭肌活化問題還是機械性卡死,再教授重力伸直與股四頭肌收縮的進度安排。實務上,不少患者初次見面只懂得報屈曲角度、從未有人提醒他們留意伸直,一測主動伸直才發現有 5 至 10° 遲滯——所以教育重點,正正是把「鎖直」說明得與屈曲一樣重要。另一個常見錯處,是在家中休息時把枕頭墊在膝下「托住」,反而長期維持屈曲;正確做法是腳跟墊高、膝部懸空讓重力拉直,一個墊枕位置之差,方向就完全相反。

若需要公立復康渠道,可經主診醫生轉介醫院管理局各聯網骨科及物理治療部,作術後 ROM 及伸直訓練跟進,查詢可致電醫管局熱線 2300 6555(www.ha.org.hk)。以上內容針對已完成全膝關節置換術後的伸直復康,屈曲各項活動所需度數則見 屈曲角度目標

常見問題

換膝之後為何一定要練到完全伸直 0°?
因為膝要「鎖得直」,才可以在站立中段不靠肌肉硬撐住身體。伸不到 0° 即是每一步都要股四頭肌持續發力,容易疲累、步行變慢、出現跛行,長遠更會加重腰、髖與對側膝負擔(Su 2012;Nakatsuji 2022 屬機制外推)。
屈曲與伸直,哪一樣較重要?
兩樣都要,但伸直更容易被忽略,亦更難補救。日常步行、站立最依賴的是「鎖直」(伸直到 0°),而術後不少患者只顧屈曲角度的「數字」;殘留伸直遲滯與較差功能評分相關,所以每日都要專門留時間練伸直(Su 2012;Anania 2013)。
現時伸不直,是否永久?
多數不是。研究顯示術後 6 週約 14% 患者有新發伸直遲滯(平均約 8°),但保守處理下絕大多數一年內全部回復到 5° 或以內,真正持續的只約 0.3%。關鍵是及早、每日練習,不要拖延(Anania 2013)。
伸直遲滯是「卡住」還是「肌力不足」?
早期大多數是「肌肉未能收縮」——即被動可以協助伸直,但患者自己主動伸不到(extension lag)。這源於股四頭肌活化不足多於真正萎縮,透過重新學習收緊股四頭肌可以改善,不一定要做手術鬆解(Thomas 2012;Dabadghav 2019)。
在家中如何練回完全伸直?
兩個方向:一,重力被動伸直——坐或臥時腳跟墊高、膝部懸空,讓小腿重量慢慢把膝拉直,維持數分鐘;二,股四頭肌主動收縮(如直腿抬高、股四頭肌等長收縮),練回「主動鎖直」的能力。持續沒有改善或痛楚明顯,宜找註冊物理治療師評估(Mistry 2016;Dabadghav 2019)。

免責聲明:本文內容僅供健康資訊參考,不構成專業醫療建議。如有任何健康疑慮,請諮詢合資格的醫護專業人員。

參考文獻

  1. Su, E. P. (2012). Fixed flexion deformity and total knee arthroplasty. The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume, 94(11 Suppl A), 112–115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23118396/
  2. Anania, A., Abdel, M. P., Lee, Y. Y., Lyman, S., & González Della Valle, A. (2013). The natural history of a newly developed flexion contracture following primary total knee arthroplasty. International Orthopaedics, 37(10), 1917–1923. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23835560/
  3. Thomas, A. C., & Stevens-Lapsley, J. E. (2012). Importance of attenuating quadriceps activation deficits after total knee arthroplasty. Exercise and Sport Sciences Reviews, 40(2), 95–101. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22249398/
  4. Dabadghav, R., Potdar, A., Patil, V., Sancheti, P., & Shyam, A. (2019). Additional effect of neuromuscular electrical stimulation on knee extension lag, pain and knee range of motion in immediate postsurgical phase (0-2 weeks) in primary total knee arthroplasty patient. Annals of Translational Medicine, 7(Suppl 7), S253. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31728377/
  5. Mistry, J. B., Elmallah, R. D., Bhave, A., Chughtai, M., Cherian, J. J., McGinn, T., Harwin, S. F., & Mont, M. A. (2016). Rehabilitative guidelines after total knee arthroplasty: A review. The Journal of Knee Surgery, 29(3), 201–217. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26963074/
  6. Nakatsuji, S., Kawada, M., Takeshita, Y., Matsuzawa, Y., Hata, K., Araki, S., & Kiyama, R. (2022). Effect of unilateral knee extension restriction on the lumbar region during gait. Journal of Healthcare Engineering, 2022, 1151753. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36046010/