介绍
髌股关节综合征(PFS),也称为髌股关节疼痛综合征(PFPS)或跑步膝(Runner’s Knee),是临床上最常见的膝前疼痛病因之一。患者通常主诉膝前疼痛,屈膝负重时(例如跑步、爬楼梯和下蹲)疼痛加剧。排除关节内或髌周病变后,即可诊断为髌股关节综合征。大多数髌股关节综合征患者通过保守治疗可缓解症状,但少数情况下,症状可能对治疗无效,并持续数年。
1.PFPS 的解剖学
解剖结构
1.1关节面
髌骨
髌骨是一块三角形的籽骨,其后表面覆盖有关节软骨。
髌骨关节软骨与其他关节的关节软骨类似,由固相和液相组成,其中液相主要含胶原蛋白和糖胺聚糖。固相具有一定的渗透性,当关节面承受负荷时,液体在固体基质内逐渐重新分布。因此,液体内的压力与关节软骨的缓冲作用及关节面的低摩擦系数密切相关。关节面的任何损伤都会导致液体内压力丧失,进而使胶原纤维承受更大应力,更易受损甚至断裂。
1.2髁间沟
髌骨与髁间沟(滑车沟)形成关节。髁间沟外侧关节面较内侧关节面前凸更明显且坡度更陡,有助于稳定髌骨,抵抗过度的外侧拉力。
1.3韧带
髌支持带是髌股关节的重要稳定结构,主要包括内侧髌支持带和外侧髌支持带。
内侧髌股韧带(MPFL)—— 起自股骨内侧,以“帆形”附着于髌骨和股四头肌腱。由于其附着点较起点更宽,部分学者推荐采用双束移植物技术来重建这一复杂结构的解剖形态。姜(Kang)及其同事将内侧髌股韧带的纤维分为两部分,称为上斜束和下直束。其临床意义尚未明确,但该作者提出,这两束纤维作为动态稳定结构与静态稳定结构的作用可能存在差异。此外,已有研究描述了两束纤维在长度或附着部位上的差异。望月(Mochizuki)及其同事发现,从起点到髌骨内侧的内侧髌股韧带纤维长度为 56.3±5.1 毫米,而到股四头肌腱的纤维长度为 70.7±4.5 毫米。
外侧髌股韧带(LPFL)—— 是髌骨重要的外侧稳定结构,可防止髌骨内侧半脱位或脱位。部分学者将外侧髌股韧带描述为髌骨与股骨外上髁之间关节囊的可触及增厚部分。
1.4 肌肉
股四头肌是最大且最强壮的伸肌,由股直肌和股四头肌肌群(股外侧肌、股中间肌、股内侧肌)组成。
股四头肌肌群产生 80% 的膝关节伸展力矩,股直肌产生 20% 的膝关节伸展力矩。
股内侧肌具有两个不同方向的纤维:股内侧肌长头(VML)附着于股四头肌腱内侧 15°-18° 处,股内侧肌斜头(VMO)附着于股四头肌腱内侧 50°-55° 处。股内侧肌斜头对髌骨的斜向拉力更强,可稳定髌骨,抵抗过度的外侧拉力。
股内侧肌= 限制向外侧移位的内侧结构
股内侧肌 = 限制向外侧移位的内侧结构
股外侧肌 = 限制向内侧平移的外侧约束
髌骨的外侧轨迹由股外侧肌和髂胫束共同引导。
髌骨的运动进一步受到髌股韧带、髌胫韧带和髌支持带的约束。
1.5 肌腱
股四头肌腱止点与髌腱止点之间的角度差形成外翻轴(Q角)。
-
在髌股关节处产生横向力
–导致髌骨外侧关节面在40-90度之间的接触压力增加
1.6 血液供应
-
上、内侧和外侧膝状动脉
-
下、内侧和外侧膝状动脉
-
前膝状动脉
-
膝状降动脉
2.生物力学
2.1 生物力学
功能:
-
将股四头肌产生的张力传递到髌腱,
-
增加伸肌机制的力臂,
-
髌骨切除术会使伸展力降低30%。
2.2 临床生物力学
2.2.1 髌骨排列异常的支持与反对证据
髌骨排列 – 运动学(Patellar Alignment – Kinematics)
尽管髌骨排列被认为是髌股疼痛综合征(PFPS)的潜在发病机制,但同时也需关注相互矛盾的证据。
支持排列异常的证据(Evidence for alignment)
一方观点认为,髌骨排列和倾斜在髌股疼痛综合征的发病机制中具有重要作用。一项研究发现,髌骨排列异常常与腘绳肌紧张、髂胫束紧张以及股四头肌不平衡相关。该疾病还与多种生物力学变量相关,例如更大的髌骨倾斜角。另一项研究发现,被诊断为髌股疼痛综合征的患者,在膝关节完全伸直时,髌骨存在明显的外侧倾斜和上方移位。与对照组相比,即使髌股疼痛综合征患者未表现出髌骨不稳定的体征,在髌股关节屈曲时,其髌骨仍会出现上方移位。此外,当髌股疼痛综合征患者在膝关节伸直位负重时,髌骨倾斜角度会进一步增大。目前仍需开展更多关于肌肉激活与力量的相关研究。髌股疼痛综合征患者的检查结果显示,其髌骨外侧移位显著增加、外侧旋转加剧,且存在外侧倾斜角度增大的倾向。
反对排列异常的证据(Evidence against alignment)
另有一项关于体内髌骨排列和轨迹的综述研究发现,影像学检查检测到排列异常时,并不意味着保守治疗的成功结局与之相关。通过对无症状对照组和髌股疼痛综合征患者进行放射学检查发现,当膝关节屈曲 35° 时,两组的髌骨倾斜角度或移位程度均无显著差异,且这一结果在无负荷和有负荷状态下均成立。一项轴向计算机断层扫描研究证实,股四头肌收缩时伴随的排列变化,在有症状膝关节和无症状膝关节之间并无差异。
2.2.2 髌股关节压力 – 动力学(Compression In The Patellofemoral Joint – Kinetics)
许多临床医生认为,髌股疼痛综合征(PFPS)源于髌骨对关节内其他骨骼的过度压力,因此有必要对其进行探讨。膝关节屈曲 60° 和 90° 时会产生最大的关节压力。研究发现,髌股关节压力增加会导致髌股疼痛的发生。作用于髌骨的力会导致髌骨轨迹异常(这与之前关于髌骨排列的第一种观点相关联),进而增加髌骨对股骨髁的压力。这种髌骨轨迹异常随后会引发不稳定,进一步增大髌骨关节面的压力。髌骨承受的压力会导致关节软骨退变。关节软骨退变意味着软骨无法正常分布髌股关节接触力。法罗基(Farrokhi)及其同事(包括克里斯托弗·鲍尔斯(Christopher Powers))通过有限元分析发现,被诊断为髌股疼痛综合征的患者,其软骨应力显著更大;这使研究人员提出了关节应力与髌股疼痛综合征之间的关联假设。另有研究发现,髌股关节后向反作用力是导致髌骨对滑车表面产生压力的最主要因素。法罗基(Farrokhi)及其同事认为,显然需要考虑股四头肌的作用,因为股四头肌(特别是股内侧肌和股外侧肌)相对于股骨呈后向角度。因此,股四头肌力量减弱会导致髌股关节后向反作用力降低,进而降低对髌骨的压力。髌股关节压力增加会导致高软骨下骨应力。
Noehren B、Sweeney R 和 Knight K 在“7th International Patellofemoral Research Retreat (2023)”中发表: 单腿深蹲试验:受试者在倾斜板上倾斜45度,使负重标准化(50%体重),允许受试者进行更大范围的运动。参与者在节拍器的节拍下进行单腿深蹲,3秒后蹲下,暂停1秒,3秒后返回,并在顶部暂停。参与者被赋予一个与动作捕捉系统同步的定制触发器(左手)。当参与者感到疼痛时,他们会按压和握住扳机。在每次蹲起的顶部和底部用数字疼痛等级量表来报告疼痛。他们继续进行深蹲,直到疼痛数字评分增加2。
结果: 共有 18 名女性(年龄 21.4±5.3 岁,疼痛持续时间 70±62 个月)完成了研究。单腿深蹲离心阶段的最小膝关节屈曲疼痛角度显著大于向心阶段(p<0.001,离心阶段77±22° vs 向心阶段40.4±24°)。向心阶段的疼痛活动幅度也显著大于离心阶段(p=0.001,向心阶段30.3±28.0° vs 离心阶段8.8±9.8°)。受试者平均完成10±7次深蹲后疼痛加剧。
结论: 这些结果表明,在负荷较大且关节协调性较好的时期,髌骨位于滑车沟内时,疼痛发生的频率更高。由于跑步和行走等活动涉及的膝关节屈曲角度小于 50 度,这些结果表明疼痛体验可能源于活动的向心或推进阶段。在早期康复治疗中,调整此关节活动范围或许是值得考虑的额外策略。
2.2.3 结论与未来研究方向(Conclusion & Future Directions)
关于髌股疼痛综合征背后的临床生物力学,仍有诸多问题有待解答。其中一个需要明确的问题是,关节反作用力增加所导致的压力,是否会抵消髌骨接触面积增加带来的益处。此外,还需确定髌骨向关节内的压力是否会改变接触面积,而对髌骨排列无影响。如前所述,目前的运动处方可能并不适用于髌股疼痛综合征,有学者建议纳入针对力量、爆发力和神经肌肉控制的运动;因此,有必要对任何新的运动干预措施的疗效进行全面评估。
总之,关于髌骨排列在髌股疼痛综合征生物力学机制中的作用,相关证据相互矛盾。髌骨在关节内的压力已逐渐被认为是髌股疼痛综合征的新发病机制。已有大量研究探讨了该疾病的各种干预措施,与其他研究领域一样,仍有新的研究方向有待探索。
3.病因学
髌股疼痛综合征的病因(The etiology of patellofemoral syndrome)
髌股疼痛综合征的病因尚未达成明确共识;但该疾病很可能是多因素导致的,且继发于训练方式。研究认为其涉及 6 个解剖区域,包括软骨下骨、滑膜、支持带、皮肤、神经和肌肉。多项研究指出四个主要致病因素:下肢和 / 或髌骨排列异常、下肢肌肉不平衡、过度活动 / 负荷过大以及创伤。在这四个致病因素中,过度使用似乎是最重要的。此外,有研究表明,与参与多项运动的运动员相比,早期专项化训练会使运动员患髌股疼痛综合征的相对风险增加 1.5 倍。
排列异常与肌肉不平衡(Malalignment and Muscular Imbalance)
髌股关节的功能依赖于整个下肢静态和动态结构之间的复杂相互作用,以确保髌骨在滑车沟内正常滑动。静态结构因素包括下肢长度差异、足部形态异常、腘绳肌和髋部肌肉紧张、角度或旋转畸形以及滑车沟形态异常。动态结构因素包括肌肉无力、地面反作用力以及足内翻不足或过度。关于可能导致髌股疼痛综合征的排列异常相关研究,目前尚未达成明确共识,这可能与其多因素本质有关。多项研究认为,髋外展肌无力可能起主要作用。另一项针对女性跑步者的研究指出,髋部生物力学是致病原因之一,研究发现更大的髋内收角度与髌股疼痛综合征发病风险增加相关。尽管多项研究表明髋外展肌无力与之相关,但也有部分研究未发现两者存在关联,甚至有研究认为髋外展肌力量过强是致病原因。
过度活动与负荷过大(Overactivity and Overload)
许多髌股疼痛综合征患者并未表现出任何排列异常的体征。相反,通过详细问诊发现,这些患者常存在髌股关节负荷过大的情况,这可能导致髌股疼痛综合征的发生。已有研究表明,关节负荷增加(如跑步里程 / 工作量)与髌股疼痛综合征的发病相关,且患者通常表示疼痛始于活动量增加的时期。可能导致负荷过大进而增加髌股疼痛综合征发病风险的因素包括既往体能水平、既往运动方案以及体重指数>25。
创伤(Trauma)
髌骨区域的直接或间接损伤可能会损害相关结构,从而引发髌股疼痛综合征。
尽管已有研究指出了上述导致髌股疼痛综合征的原因或风险因素,但大多数研究者均认同,该疾病的发生很少由单一因素导致。
4.流行病学
髌股疼痛综合征的发病情况(Patellofemoral syndrome prevalence and related characteristics)
髌股疼痛综合征是临床医生最常遇到的膝关节疾病之一。在活跃人群中,该疾病可能占运动医学诊所所有膝关节问题的 25% 至 40%,但其真实发病率尚不清楚。多项研究表明,髌股疼痛综合征对女性的影响大于男性,男女比例接近 2∶1。发病年龄通常集中在青少年和 20-30 岁年龄段的成年人。研究发现,其在青少年中的患病率超过 20%。
5.特征/临床表现
髌股疼痛综合征的临床表现(Clinical Manifestations of Patellofemoral Pain Syndrome)
当患者描述疼痛为渐进性、非创伤性起病,且疼痛部位通常定位于髌周或髌后区域时,需高度怀疑髌股疼痛综合征。该疼痛可表现为单侧或双侧,起病可急可缓,且呈进行性发展,在爬楼梯、上坡跑等关节负荷活动时会加重。患者通常报告行走和负重(跪姿、深蹲)时出现疼痛,但一般无不稳定感。采集病史时,医护人员应询问患者既往是否有膝关节手术史或创伤史。需重点注意的是,髌股疼痛综合征并非自限性疾病。
6.病史采集与体格检查
髌股疼痛综合征的诊断(Diagnosis of Patellofemoral Syndrome)
髌股疼痛综合征的诊断高度依赖详细且准确的病史采集和体格检查。症状可表现为单侧或双侧,起病可渐进或急性发作。患者还会描述在深蹲、跑步、久坐或上下楼梯时症状加重。疼痛通常定位不明确,可表现为髌后或髌周疼痛,性质多为酸痛,但也可能为锐痛。髌股疼痛综合征属于排除性诊断,因此必须排除其他可能与之混淆的疾病。部分患者可能会描述膝关节有打软腿或卡顿感,这两种表现均可能是韧带或关节内病变的体征。采集病史时,最重要的是询问患者膝关节是否有创伤史,包括既往手术史和过度使用相关活动史。
体格检查时,首先对患者及受累关节进行整体观察。患者是否肥胖?年龄多大?是否存在肌肉异常(如股内侧肌萎缩)?关节是否有红斑(需警惕感染)?触诊有助于判断股四头肌肌腱或髌腱是否有压痛,同时可检查关节是否有积液或皮温升高。简单的肌力测试可能有所帮助,需排查髋外展肌或股四头肌是否无力。需记录患侧与健侧的差异,因为髌股疼痛综合征可能导致肌肉无力。此外,需评估受累膝关节的活动范围。最后,还应检查同侧髋关节,因为疼痛可能为牵涉痛。
可进行多项专项检查,但其中许多检查对髌股疼痛综合征不具有特异性。一项比较临床特征有效性的研究发现,髌骨倾斜试验、主动不稳定试验、高位髌骨试验和恐惧试验的敏感性较低,约为 50%;特异性介于 72% 至 100% 之间。该研究还发现,髌股疼痛综合征患者会出现股四头肌角增大、内外侧支持带压痛、髌股关节弹响、髌骨斜视以及髌骨活动度降低等表现。腘绳肌角测量结果也被证实与髌股疼痛综合征的发病密切相关。腘绳肌角用于评估腘绳肌的柔韧性,腘绳肌紧张会增加髌股关节的压力,从而提高髌股疼痛综合征的发病风险。
7.社会心理因素
疼痛与运动推理模型(The Pain and Movement Reasoning Model)
疼痛与运动推理模型旨在改善临床推理能力。其目标是“通过将这些多维度整合到决策过程中,捕捉人类疼痛体验的复杂性”。如下图所示,该模型包含三个类别。
1.局部刺激
-生物力学刺激
-化学刺激
2.区域影响
-动力链
-病理神经动力学
-汇聚
3.中枢神经系统调节
-持续传入输入
-易感因素
-认知 – 情绪 – 社会状态
临床医生利用该模型确定每位患者最重要的类别。确定后,该模型可帮助指导治疗方向。此外,该模型还能让临床医生识别患者临床表现的变化,从而判断是否应采用新的 / 不同的治疗方法。
尽管疼痛与运动推理模型并非为髌股疼痛设计,但其理论可有效应用于此类患者。髌股疼痛中的局部刺激包括骨水肿、脂肪垫肿胀、关节积液、支持带缺血性改变、骨挫伤或膝关节局部的任何异常。区域影响包括足过度内翻、股骨颈前倾或髋外展控制不良。然而,关于中枢神经系统在此过程中所起的作用,目前可用的研究较少。
社会心理因素与髌股疼痛(Psychosocial Factors and Patellofemoral Pain)
关于社会心理因素对髌股疼痛影响的研究普遍缺乏,但这些因素不应被忽视。
抑郁与焦虑(Depression and Anxiety)
Wride 和 Bannigan 的研究强调了焦虑、抑郁与髌股疼痛之间的重要关联:
髌股疼痛患者中焦虑和 / 或抑郁的患病率高于普通人群
年轻女性中焦虑和 / 或抑郁的患病率更高
焦虑评分高的个体更可能为女性
女性的髌股疼痛发生率更高
Maclachlan 等人的一项系统综述表明,一组髌股疼痛青少年患焦虑和 / 或抑郁的风险是健康人群的三倍。可采用以下方法评估抑郁和焦虑:
抑郁评估方法(Depression):
医院焦虑抑郁量表(HADS):侧重于非躯体症状,包含 7 个焦虑相关问题和 7 个抑郁相关问题,完成时间为 2-5 分钟。
关节炎影响测量量表:自我报告式结局评估工具,完成时间为 15 分钟,包含 9 个分量表。
焦虑评估方法(Anxiety):
关节炎影响测量量表
贝克焦虑量表(BAI)
医院焦虑抑郁量表
状态 – 特质焦虑问卷(STAI):自我报告式焦虑评估工具,是目前最常用的量表之一,包含 20 个特质焦虑评估条目和 20 个状态焦虑评估条目
与髌股疼痛相关的失落感、困惑感及恐惧回避(Loss, Confusion and Fear-Avoidance Associated with Patellofemoral Pain)
Smith 等人开展了一项定性研究,探讨髌股疼痛患者的生活体验以及相关的失落感、困惑感和恐惧回避行为。全文链接如下:《髌股疼痛患者的生活体验 —— 失落、困惑与恐惧回避:一项英国定性研究》。
许多髌股疼痛患者报告称,他们经历了自我认同的丧失和社交互动的减少。例如,若个体患有髌股疼痛,导致其无法参与自己选择的运动,我们需谨记,他们失去的不仅仅是突然无法参与的这项活动 / 运动。他们还可能失去该运动通常带来的幸福感和社交互动机会。
因此,髌股疼痛可能产生广泛影响,而个体对自身膝关节疼痛的认知可能会促使他们做出重大的生活方式调整。例如,部分个体报告称,他们可能需要改变职业抱负或住房选择。
患者可能难以理解自己膝关节疼痛的原因,尤其是当疼痛为隐匿性起病时。与创伤性损伤不同,隐匿性起病的膝关节疼痛没有可归因于疼痛的特定事件。这可能导致患者产生困惑、不确定感,并错误地认为运动或活动会加重疼痛。因此,当物理治疗师开具以运动为基础的治疗方案时,患者可能会因认为运动是导致其疼痛的原因而犹豫不决和 / 或不依从治疗。基于此,应向患者普及负荷、重复量、热身、放松、 footwear 以及其他众多理解运动至关重要的方面的相关知识。
当研究参与者讨论治疗方法或“应对策略”时,许多人侧重于休息和姿势调整,例如避免坐姿时的膝关节屈曲。他们还认为,止痛药和膝关节支具等被动治疗会有所帮助。尽管这些方法可能暂时缓解疼痛,但从长远来看对患者并无益处。
心理知情治疗(Psychologically-Informed Treatments)
Selhorst 等人的一项研究揭示了心理知情治疗可能对髌股疼痛青少年带来的益处。研究组观看了一段聚焦疼痛相关恐惧和疼痛灾难化思维的教育视频。与对照组相比,研究组在即时和两周后的运动恐惧、灾难化思维及疼痛评分均有所降低。这凸显了教育在髌股疼痛治疗中的重要性。
睡眠(Sleep)
对于髌股疼痛患者,还需关注其睡眠模式,包括睡眠量 / 时长和睡眠质量。进行评估时,我们应考虑询问此类问题:“你夜间醒来几次?入睡需要多长时间?”
患者的睡眠姿势可能会影响髌股疼痛综合征的相关症状:
可能会给膝关节带来不必要的压力,加重疼痛和不适感;或
可能会减轻髌骨压力,提升睡眠质量。
推荐以下睡眠姿势:

仰卧位:在膝下垫一个枕头或卷起的毛巾,以减轻髌骨压力;
侧卧位:在双膝之间夹一个枕头,最大限度减少髌骨承受的张力;
半胎儿位:采取侧卧位,双膝略微向胸部靠拢,在膝间夹一个枕头以提供支撑并减轻膝关节压力;
用楔形垫垫高腿部:以减轻肿胀并改善血液循环。
正念(Mindfulness)
Bagheri 等人的研究表明,当正念与物理治疗结合时,髌股疼痛女性跑步者在疼痛缓解、灾难化思维和运动恐惧方面的改善更为显著。正念旨在以接纳、好奇和开放的态度,增强对想法、感觉和情绪的觉察。正念的核心是减轻压力、掌控局面、保持自控,且不过度惊慌。
部分患者可能对抗正念练习,这可能需要一定的说服力促使他们参与。因此,按照以下步骤推广正念练习可能会提高接受度:
以温和、无评判且开放的方式引入正念练习;
探索正念可从对简单呼吸的纯粹觉察开始。将简单的呼吸技巧融入患者的日常生活 / 运动方案中,同时让他们专注于自己的呼吸 —— 感受吸气与呼气、腹部的起伏、“空气触碰鼻孔的感觉”;
可将简单呼吸练习进阶为更具体的呼吸技巧,如 “3 分钟呼吸空间”“4-7-8 呼吸法” 和 “箱式呼吸法”;
为患者提供书面材料和额外资源,以增加他们的相关知识;
让患者参与由治疗师引导的冥想,或通过线上或智能手机上的正念应用程序进行冥想;
帮助患者寻找结构化的或社区性的正念项目(即 6-14 周的项目);
鼓励患者长期参与正念练习,以获得最大益处。
你可以在此处了解更多面向患者的正念相关内容。
康复治疗师通常侧重于减轻疼痛。然而,如果患者在治疗结束时对自身膝关节疼痛仍持有错误认知,他们可能会继续采取恐惧回避行为,并在运动时感到焦虑。因此,同时关注社会心理因素和生理因素至关重要。
Tampa 运动恐惧量表(Tampa Scale of Kinesiophobia)
运动恐惧(Kinesiophobia)指对疼痛性运动的恐惧,这种恐惧会导致活动受限。认知行为疗法有助于减少认知偏差并改善运动恐惧。Tampa 运动恐惧量表(TSK)有助于量化运动恐惧,可作为评估髌股疼痛中运动恐惧的有效工具。
Tampa 运动恐惧量表(TSK)由 R. Miller、S. Kopri 和 D. Todd 于 1990 年首次编制。该量表为包含 17 个条目的自评问卷,用于评估运动恐惧、身体活动恐惧及恐惧回避行为。其最初编制目的是区分慢性肌肉骨骼疼痛(尤其是慢性下腰痛)患者的 “非过度恐惧与恐惧症”。目前该量表已广泛应用于评估身体不同部位疼痛相关的运动恐惧。Tampa 运动恐惧量表简表(TSK-4)可作为完整版量表的合理替代工具,推荐在临床护理中作为简易筛查工具,用于评估运动恐惧对下肢特定活动受限的影响。
关键词:
-
Tampa 运动恐惧量表(Tampa Scale of Kinesiophobia)
-
Tampa 运动恐惧量表(TSK)PDF 版(Tampa Scale of Kinesiophobia (TSK) pdf)
-
MDApp 平台,Tampa 运动恐惧量表(MDApp, Tampa Scale of Kinesiophobia)
应对社会心理因素(Addressing Psychosocial Factors)
社会心理因素是肌肉骨骼疼痛疾病不良结局的预测因素。在髌股疼痛中也应考虑这些因素,因为与普通人群相比,髌股疼痛患者的情绪困扰和运动恐惧水平更高。
社会心理因素(Psychosocial Factors)
抑郁症状
焦虑水平升高
恐惧回避行为
生活方式改变
运动恐惧
灾难化思维
情绪困扰加重
自我效能感低下(对自身完成某项活动或应对挑战能力的个人判断)
需询问的问题(Questions to ask)
8.治疗算法
8.1医疗管理(Medical Management)
出现以下情况时,应转诊至骨科顾问医师:
有髌骨脱位病史。
膝关节遭受直接撞击,疑似髌骨骨折或剥脱性骨软骨炎(OCD)(疼痛和 / 或肿胀未缓解)。
髌骨反复半脱位,且物理治疗无效(可能提示髌股关节发育不良)。
若患者存在中枢敏化,且节奏控制治疗无效,应考虑转诊至疼痛专科医师。
8.2 治疗思路
8.2.1髌股关节错位(Patellofemoral Malalignment)
8.2.2髌骨贴扎(McConnell Taping)
8.2.3开链与闭链运动
8.2.4股四头肌强化
8.2.5足部矫形器
8.2.6近端肌肉强化
8.2.7 肌肉评估
8.2.8 交感神经止痛策略
8.2.1髌股关节错位(Patellofemoral Malalignment)
定义 / 描述(Definition /description)
髌骨排列异常是指髌骨相对于任意轴的平移或旋转偏移,与多种软组织及骨软骨异常相关,其主要特征为髌骨倾斜和侧向移位。
临床相关解剖(Clinically relevant anatomy)
髌骨在股骨前方髁间窝内的正常平移运动,由股四头肌肌腱、滑车沟深度、髌骨自身固有结构以及所有肌肉和骨性结构的位置共同引导。髌骨的位置具体由股骨髁边界、股外侧肌与股内侧肌之间的平衡,以及内外侧支持带的韧带支撑所决定。
特征 / 临床表现(Characteristics /clinical presentation)
骨性异常包括高位髌骨和低位髌骨、胫骨结节 – 滑车沟距离增大、滑车发育不良(如髁间窝浅平或凸起)、髌骨发育不良、胫骨外旋或股骨内旋。多项研究关注与髌骨排列异常相关的股内侧斜肌薄弱。在髌骨排列异常患者中,股四头肌的这一组成部分可能位置偏近端且呈垂直走向,甚至可能未附着于髌骨。因此,股内侧斜肌作为动态稳定器的作用会丧失。与髌骨排列异常相关的其他软组织异常包括:内侧支持带损伤、Q 角增大、外侧支持带紧张、腘绳肌紧张、髂胫束紧张以及股外侧肌紧张。上述研究结果通常聚焦于关节本身,但也有研究者认为,髌骨排列异常可能受下肢所有节段和关节相互作用的影响。尤其是髋关节内外旋肌之间的平衡被打破,表现为股骨过度内旋,而髌骨则出现外侧旋转。
髌骨排列异常在女性中比男性更常见。女性发病率较高可能受解剖因素影响,如骨盆宽度增加、髌骨高度、胫骨结节位置、Q 角以及髋关节内旋角度增大。此外,姿势和社会因素(如穿高跟鞋、双腿内收坐姿)也应被视为髌骨排列异常的可能风险因素。
鉴别诊断(Differential diagnosis)
髌骨排列异常可能是某些疾病的潜在病因,如髌股疼痛综合征、奥斯古德 – 施拉特病(Osgood-Schlatter disease)、髌腱炎、神经炎症、本体感觉异常(不稳定)、静脉淤血以及二分髌骨。髌骨排列异常患者的疼痛和不稳定症状的出现,通常由个体差异较大的诱因引发。创伤是潜在诱因之一。外侧支持带内的神经纤维改变可能导致疼痛。这种神经因素与机械性异常及膝关节过度使用相结合,会加重髌骨排列异常可能带来的不良后果。髌骨排列异常引起的疼痛可位于髌骨前方、外侧和内侧,也可能表现为腘窝区域疼痛。
诊断流程(Diagnostic procedures)
髌骨排列异常患者的体格检查并非易事,因为目前尚无被广泛认可的特异性体征可作为排列异常的确诊依据。尽管如此,仍有多项症状和检查可帮助疑似诊断。打软腿、僵硬、弹响和压痛等症状应引起对髌骨排列异常的怀疑,但这些症状也可见于其他疾病。需检查下肢力线、足部异常(如内翻)以及步态。让患者坐位时进行膝关节伸展,当患者接近膝关节完全伸展时,髌骨会呈现侧向移位。股内侧斜肌可能发生萎缩,因此无法通过视诊或触诊识别。恐惧试验(在膝关节伸展时向髌骨施加侧向力,患者出现恐惧感)对疑似排列异常的诊断敏感性较低。因髌骨排列异常引发疼痛的患者,从坐位站起和爬楼梯时会感到困难,因为这些活动会加重髌骨周围的压力。
医疗管理(Medical managament)
通过手术干预(如近端和远端力线矫正术)使髌骨在髁间窝内重新排列是非常常见的治疗方式。
物理治疗管理(Physical therapy management)
物理治疗包括股内侧斜肌或髋关节外旋肌强化训练、有效的髌骨贴扎或支具固定、平衡强化训练、本体感觉训练,以及外侧支持带、髂胫束、股四头肌和腘绳肌等结构的牵伸训练,这些治疗可帮助患者避免手术。
股内侧肌强化运动方案的设计应在最大限度降低关节应力的前提下增强股四头肌力量。该方案需针对髌骨进行个体化制定,并考虑其可能存在的软骨状况。若髌骨病变位于远端,应避免早期屈曲活动;相反,若病变位于近端,则不建议进行屈膝约 90° 的运动。
另一理论认为,其他关节对髌骨倾斜存在影响。基于这一观点,髌骨排列异常不能脱离相关肢体力线而单独进行治疗。治疗重点不应是髌骨外侧旋转,而应处理股骨过度内旋。根据该理论,控制股骨旋转可能对恢复髌骨正常排列至关重要,因此髋关节外旋肌强化方案可能会减轻髌骨排列异常。
髌骨贴扎和支具的设计目的是使髌骨在股骨滑车沟内重新排列,这有助于改善力线和股四头肌功能。对力量过强的股外侧肌进行贴扎,可减弱其牵拉作用,从而促进髌骨重新排列。贴扎的另一目的是将髌骨从疼痛区域移开。
8.2.2髌骨贴扎(McConnell Taping)
8.2.3开链与闭链运动
闭链 CKC 与开链 OKC 对比
闭链训练的功能性优于开链训练,且能产生更低的髌股关节应力,尤其在完全伸展末期范围(屈膝 0° 至最大 40°)内。因此,训练应在该范围内进行,且需保持无痛。训练示例包括深蹲。进行该动作时,患者的膝盖不应超过脚尖。一旦膝盖超过脚尖,髌股关节应力会过大,可能引发疼痛。
若患者无法耐受闭链训练,开链训练可能是一种可行选择。因为与闭链训练相比,开链训练的负荷更容易控制,前提是训练需保持无痛。进行开链训练时,患者应将膝关节活动范围控制在 40° 至 90° 的无痛区间内。
8.2.4股四头肌强化
股四头肌强化是康复方案的关键
髌股疼痛综合征治疗中,无痛训练至关重要。治疗初期可采用膝关节完全伸展位的等长训练(此时髌骨与股骨髁无接触),该训练能在强化股四头肌的同时,最大限度降低髌股关节应力。训练示例如下:
1. 直腿抬高训练:患者仰卧,一侧膝关节屈曲约 90°(若该侧膝关节患有髌股疼痛综合征,需保持无痛),足部平放于地面;另一侧膝关节完全伸展,患者将伸展侧下肢抬高并保持 10 秒后放松(也可进行向心收缩和 / 或离心收缩,使其成为动态训练)。需确保患者保持正常腰椎前凸,避免骨盆代偿。
2. 夹枕训练:患者舒适坐位,躯干有支撑,双膝伸展;在一侧膝下放置一个枕头(或毛巾)(该侧膝关节可略微屈曲);患者通过伸展膝关节,尝试将枕头 / 毛巾压向桌面(即股四头肌收缩)。
股内侧斜肌(VMO)
部分髌股疼痛综合征患者适合进行股内侧斜肌训练,但并非所有患者均适用。对股内侧斜肌的评估应包括肌肉激活情况、肌肉横截面积、耐力水平、不同膝关节角度下的激活能力,以及其功能应用情况。应避免过度强调选择性激活股内侧斜肌,因为目前无证据表明该肌肉可被单独分离激活。然而,股内侧斜肌在引导髌骨进入滑车沟方面至关重要,因此尽管其在整个活动范围内均有激活,但主要作用区间为屈膝 0° 至 30°。当存在滑车发育不良、高位髌骨、内侧髌股韧带断裂或胫骨结节 – 滑车沟距离增大时,对股内侧斜肌功能的要求会更高。
肿胀和 / 或疼痛会对股内侧斜肌产生尤为显著的不利影响。10 毫升积液即可抑制股内侧斜肌功能,而 40 毫升积液则会抑制股外侧肌功能。同样,疼痛会导致股内侧斜肌激活延迟,且疼痛程度越重,延迟越明显。这也解释了为何创伤后和 / 或手术后常伴有关节积液的患者,后续可能发展为髌股疼痛综合征。同时,这也说明消除积液是首要治疗目标,避免和减轻疼痛同样至关重要,疼痛性训练毫无意义。
股内侧斜肌训练虽无法单独激活该肌肉,但训练应聚焦于屈膝 0° 至 30° 区间,纳入耐力保持训练,并以紧张性训练为导向,以契合该肌肉的姿势维持功能。
研究表明,股内侧斜肌专项训练会改变股内侧斜肌肌纤维角度(相对于股骨轴线),肌纤维角度可从垂直 40 度变为更偏向内侧的 70 度。
治疗前后股内侧斜肌(VMO)与股外侧肌(VL)的激活情况
临床医生可利用肌电图(EMG)反馈,记录治疗前后股内侧斜肌(VMO)和股外侧肌(VL)的肌电活动。患者需使用髌股疼痛综合征(PFPS)受累肢体完成爬楼梯功能测试。临床医生需注意,对于髌股疼痛综合征患者而言,爬楼梯可能会产生剧烈疼痛,因此需在患者能无痛完成该测试时,再采用此评估方法。
测试流程:从高度极低的台阶开始,以最大限度减少髌骨与股骨之间的压力。患者站立面向台阶,先屈曲髌股疼痛综合征受累肢体,将足部置于第一级台阶上,随后在单腿支撑位下伸展该肢体;接着以连续动作将健侧肢体置于第二级台阶上,最终在膝关节完全伸展位完成爬楼梯动作。
测试结果:完成该测试时,股内侧斜肌(VMO)需消耗更多能量。治疗后,应可观察到股内侧斜肌(VMO)的激活速度更快、准确性更高。
电疗(Electrotherapy)
髌股疼痛综合征(PFPS)的病因之一可能是股内侧斜肌(VMO)肌肉萎缩导致的股内侧斜肌与股外侧肌(VL)神经肌肉失衡,以及股外侧肌残余力量引发的髌骨过度 / 异常侧向轨迹。若存在股内侧斜肌与股外侧肌神经肌肉失衡,应考虑对股内侧斜肌进行电刺激,以辅助保守治疗(运动治疗),因为该方法具有选择性且不会对髌股关节产生应力。
以下是电刺激操作流程示例:
患者坐位,躯干有支撑,膝关节轻度屈曲,下肢肌肉完全放松。研究中采用的参数(股内侧斜肌等长收缩)如下:
电极放置:一个电极置于运动点,另一个电极紧邻其旁
电流类型:非对称双极电流
脉冲宽度:0.5 毫秒
脉冲频率:50 赫兹
强度:患者无痛耐受的最大强度
时间:初始为 7 分钟(6 组重复,通电 6 秒,断电 12 秒),之后进阶至 30 分钟(11 组重复,通电 10 秒,断电 12 秒)
8.2.5足部矫形器
足部矫形器(Foot Orthoses)
以下几项临床预测指标可帮助判断患者是否更可能从足部矫形器中获益:
穿着支撑性较差鞋履的髌股疼痛综合征患者
疼痛程度较低的患者
踝关节背屈活动范围较小的个体
单腿深蹲时佩戴足部矫形器后疼痛立即缓解的患者
研究表明,预制足部矫形器显著改善了髌股疼痛综合征患者的功能表现。这些改善对部分髌股疼痛综合征患者的长期预后及骨关节炎的预防可能具有重要意义。
8.2.6近端肌肉强化
髋部肌肉训练
髌股疼痛综合征(PFPS)的康复方案还应纳入髋外展肌和外旋肌强化训练。研究证实,当膝关节训练与髋部训练结合时,患者日常活动中的疼痛会减轻,功能也会得到更好改善(表 1、表 2 及图 2 展示了研究中使用且被证实有效的训练方法,训练周期为 4 周)。
另一项研究发现,与健康人群相比,髌股疼痛综合征患者的髋外展离心能力下降。因此,建议采用髋外展离心强化训练。
功能性力量训练(FST)
功能性力量训练(FST)通过聚焦本体感觉控制和神经肌肉适应,改善运动技能和运动表现。它能显著提升速度、敏捷性、柔韧性、心肺功能、耐力、协调性、最大力量和爆发力。Xiong 等人的研究表明,对于髌股疼痛综合征患者,功能性力量训练在减轻疼痛和改善膝关节功能方面,比标准力量训练更有效。因此,在为该患者群体制定运动治疗方案时,应将其作为首要考虑因素。
本体感觉训练
研究证实,髌股疼痛综合征患者的膝关节本体感觉质量下降。即使是单侧髌股疼痛综合征,双侧膝关节(病变侧和非病变侧)的本体感觉均会降低。因此,膝关节本体感觉训练(无痛训练)应作为康复方案的一部分。
8.2.7 肌肉评估
8.2.8 交感神经止痛策略