髕股疼痛綜合征的病因學和治療現狀*

馬彥韜,李麗輝,趙佳敏,徐安樂,龐 博,鄭擁軍 綜述,黃強民△審校

(1.上海體育學院 200438；2.復旦大學附屬華東醫院疼痛科,上海 200040)

髕股疼痛綜合征(patellofemoral pain syndrome，PFPS)是60歲以下成年人中最常見的膝關節疼痛形式之一，通常癥狀包括髕前或髕周的彌漫性疼痛，在攀登、上下樓梯、蹲和跑步等加重髕股關節負重的運動時加重。盡管以往有很多不同的術語來描述此癥狀，如膝前痛，跑步者膝、髕股關節痛或髕骨軟化癥，但是在最近的第四屆國際髕股疼痛研討會專家共識中將“髕股疼痛綜合征”作為首選術語[1]。PFPS發生于經常參與跑步、跳躍、旋轉等運動的年輕成年人或青少年運動員，也發生在不經常參與體育運動的人群中。PFPS通常是逐漸發作的，盡管其中一些可能由急性創傷引起，患者通常會出現疼痛，可能是單側或雙側，有時會出現膝關節的不穩定、無力，這種無力和不穩定可能是由于疼痛對股四頭肌收縮的抑制作用，與髕骨脫位，半脫位或韌帶損傷引起的不穩定不同。偶爾可能會出現輕度的腫脹，但是很少見到嚴重的積液。PFPS的癥狀是非限制性和慢性的，癥狀可持續多年，可減少患者參加體力活動和體育運動的能力。且會造成髕股關節的退行性變。只有1/3的PFPS患者在治療12個月后無疼痛[2]。PFPS的診斷主要取決于病史和體格檢查，最敏感的體格檢查是下蹲時伴隨的髕前或髕周疼痛，在此測試中，有80%的PFPS患者復現了疼痛[1]。檢查患者的步態，姿勢和鞋類可以幫助確定導致疼痛的原因。膝關節的X線片不是診斷PFPS所必需的，但可以排除其他診斷，例如骨關節炎、髕骨骨折和骨軟骨炎。在患有明顯髕前或髕周疼痛并且在保守治療數周后仍無顯著改善，或者存在近期的創傷史，建議采用X線片檢查。目前對 PFPS的發病機制尚不清楚，且治療方法繁多，在眾多療法的選擇中，沒有單一的方法絕對優于其他治療手段，因此，對臨床診斷和治療提出了很多挑戰，本文從PFPS的流行病學、病因學和非手術治療方法等方面進行綜述。

1 流行病學調查

PFPS在就診的所有膝關節問題中占11%～17%，約有25%被診斷患有PFPS的休閑體育運動員因膝蓋疼痛而停止參加運動。在一項針對810名青少年籃球運動員的觀察性研究中，PFPS的總體患病率為25%，其中約26%的女性和18%的男性運動員受到影響。在對2007-2011年美國超過3 000萬患者的骨科數據庫進行的回顧性研究中，PFPS的發病人數為175萬例患者，約為6%，其中女性占比約55%。在一項前瞻性研究中，對未經過PFPS診斷的1 319名身體活躍的年輕人進行隨訪，其中3%在隨訪的2.5年內發生了PFPS，女性比男性更容易患上PFPS[3]。在英國，因肌肉骨骼疼痛而預約治療者超過10萬次/d，每年因缺勤而讓英國經濟損失約74億英鎊[4]。這種高患病率給社會帶來了醫療保健和社會經濟成本負擔。雖然我國目前尚無慢性疼痛患者的人數及醫療費用的具體統計，但估計遠遠高于此數字。

2 病因學

目前，關于PFPS的病理生理機制尚不清楚，但它與髕股關節剪切力和壓縮力的異常生物力學因素有關，即不同因素所導致髕股關節過度應力。基于組織病理學和病理解剖學的臨床推理模型已經將導致PFPS的一個主要原因歸結為髕骨軌跡異常或排列不齊。WILSON等[5]通過皮膚標記和光電捕捉系統來測量PFPS患者在站立和下蹲時髕骨的滑行軌跡，研究結果表明：PFPS患者的髕骨與健康受試者相比，側向位移顯著增加，髕骨的側向旋轉和側向傾斜現象增加，見圖1。DRAPER等[6]通過動態磁共振(MR)成像技術證實，PFPS患者在膝關節動態伸展負重過程中出現異常的髕骨側向位移和側向傾斜。

PFPS主要涉及哪些疼痛通路,目前尚不清楚，SANCHISALFONSO等[7]通過免疫組織化學，分析13例PFPS患者外側支持帶的蛋白表達，研究結果顯示存在P物質和神經生長因子(NGF)的表達增高，他推測可能與支持帶內的機械應力有關。髕骨的運動軌跡異常可能是這種異常壓力的原因，而膝關節近端和遠端各環節的異常運動都可能造成下肢力線不齊，進而影響正常的髕骨運動軌跡，導致異常關節應力的增加，造成PFPS。心理因素(抑郁、恐懼回避和焦慮)也被認為是PFPS發病和持續的危險因素。各種組織結構和功能減退，如肌力減退、軟組織緊張、下肢結構異常，運動功能障礙和股四頭肌激活異常等與“正常”的偏差均會影響髕骨排列、運動或髕股關節的負荷，導致髕骨和股骨之間的應力增加及疼痛和功能障礙的發展[8]。這種生物醫學疼痛模型建立了組織結構與疼痛之間的直接關系。

A：側向位移;B:側向旋轉;C:側向傾斜

圖1PFPS患者髕骨側向位移、側向旋轉、

側向傾斜示意圖

2.1功能的紊亂

2.1.1股內斜肌與股外側肌的力學失衡 膝關節的伸肌機制，即股四頭肌的功能紊亂被認為是導致PFPS最重要的潛在因素。股四頭肌中的股內斜肌主要提供內上方的力，而股外側肌主要提供外上方的力，兩者共同維持髕股關節的動態平衡，常見股內斜肌的肌力減弱，導致其限制髕骨外側位移的力量減弱，致使髕骨向側向移位增加。

針對股內斜肌和股外側肌的不平衡，目前的研究主要集中在PFPS患者存在股外側肌和股內斜肌的激活不一致，即表現出股內斜肌相對于股外側肌的延遲激活,但是存在很大的變異性和不可靠性。已知肌力的產生除了與肌肉本身的功能和解剖形態有關外，和運動單位的募集也有重要的關系，因此通過肌電的幅值，推測運動單位的激活率，成為反映股內斜肌和股外側肌的重要指標。眾多研究證實了股內斜肌和股外側肌在PFPS相對正常人不平衡，針對股內斜肌和股外斜肌不平衡，很多問題都圍繞著股內斜肌，認為是股內斜肌的功能損傷導致肌力減弱，造成股內斜肌不能有效抵抗股外側肌向外的力[9]。也有研究認為，股內斜肌和股外側肌中明顯的疼痛和抑制是由股外側肌中的活動肌筋膜觸發點引起，導致股內斜肌反射抑制。但是根據GALLINA等[10]和TUCKER等[11]的研究可知：疼痛和肌肉的功能是相互適應的，疼痛并不導致股四頭肌的抑制，或是股外側肌的增強和股內斜肌減弱的交互抑制。而可能是為了完成運動，而改變了肌肉募集的方式，具體而言，存在觸發點的肌肉，造成肌肉的功能紊亂、肌力的減弱、肌纖維的橫截面積減少，為了更好地完成股四頭肌的功能，運動單位必須增強放電，激活更多的運動單位參與，以代償肌肉功能缺失。但是股外側肌與股內斜肌相比，橫截面積更大，且在矢狀面具有更大的力學優勢，因此激活得更多，更有利于產生力。

2.1.2股四頭肌和腘繩肌的力學失衡 作用于髕股關節的力，除了股內斜肌和股外側肌的側向力外，最主要的是作用于髕股關節的反作用力。當腘繩肌張力增加或延展性減弱時，會增加伸膝的難度和張力，為了完成日常生活中的伸膝動作，股四頭肌必須增加張力和腘繩肌對抗，隨之作用于髕股關節面的張力增加。從PIVA等[12]的研究可知，PFPS患者的股四頭肌和腘繩肌的關節活動度均顯著低于健康對照組。PATIL等[13]和WHITE等[14]的研究也證實了PFPS患者的腘繩肌張力存在顯著性降低，表明緊張的腘繩肌與髕股關節疼痛有關。

2.1.3臀中肌和臀小肌的肌力減弱 很多研究發現PFPS患者的外側臀肌，尤其是女性PFPS患者的臀中肌和臀小肌相對于正常健康人群存在肌力減退，且將增加臀肌的力量作為治療PFPS的方法之一[15]。臀中肌、臀小肌作為髖關節的外展外旋肌，在步行和站立的單腿支撐期有重要的作用，而臀中肌、臀小肌的肌力減弱會減少髖關節外旋的力量，造成股骨內旋增加，進而造成股骨相對于髕骨的位置改變，增加了髕骨相對于股骨的外側位移，造成髕骨軌跡和髕股關節壓力分布的異常。

2.1.4闊筋膜張肌、腓腸肌、比目魚肌延展性降低 除了股外側肌的張力增加會造成髕骨外側的應力外，闊筋膜張肌的張力增加同樣會造成髕股關節外側應力的增加，這是由于闊筋膜張力通過髂脛束附著于髕骨的外側，闊筋膜張力延展性降低或張力增加造成的肌肉短縮，均會造成髕骨外側應力的增加。腓腸肌和比目魚肌的延展性降低，將會增加距下關節旋前，由于小腿和足部特殊性的鉸鏈式結構：脛骨的內旋伴隨距下關節的旋前[16]，反之距下關節的旋前伴隨脛骨的內旋。當脛骨內旋時，又會進一步造成髕骨的外側位移增加，改變髕骨軌跡。

2.2結構的異常

2.2.1髕骨、滑車形態異常 髕骨的股骨關節面在髕股關節屈曲20°時進入位于股骨髕骨面的滑車關節，如果存在高位髕骨，將會存在髕骨進入滑車的異常延遲現象。根據SCHLENZKA等[17]提出的改良Insall- Salvat指數，高位髕骨的診斷標準為：在側位X線片上屈曲髕股關節30°時，髕骨關節面長度/髕腱長度大于1.2。MACRI等[18]在X線片和MRI等影像學方面的研究表明髕股關節炎與形態異常的滑車有關。膝關節屈膝20°～30°時，髕骨存在輕度外移，若滑車溝變淺，會造成髕骨的過度外側位移[19]。CHARLES等[20]認為股骨滑車溝的深度小于4 mm為發育異常。也有證據表明，髕骨的排列不齊只是造成髕股關節痛的危險因素之一[21]。

2.2.2Q角異常 股四頭肌力線(髂前上棘和髕骨上緣的連線)和髕韌帶力線(髕骨中心和脛骨結節的連線)形成的銳角稱為Q角，正常范圍為18°～22°。Q角的增大會加大作用于髕骨外側的牽拉力，造成髕股關節外側壓力增加。然而將Q角作為PFPS的預測因子是存在爭議的。KAYA等[22]將每例受試者不存在PFPS的下肢作為自體的對照，對比了85例單側PFPS受試者的健、患側Q角，研究結果顯示受試者的健、患側Q角存在顯著性差異。然而PARK等[23]的研究則顯示了相反的結果，即PFPS的患者健、患側并不存在顯著性差異。目前關于PFPS和Q角關系的研究樣本量較少，且Q角的測量方法及正常范圍不統一，將Q角作為PFPS的預測因子無充足依據。

2.2.3足過度旋前(距下關節內轉) 足旋前是指外翻、外展、背屈三個動作的合并，距下關節的旋前是著地時足跟的正常反應，通常發生在步行的著地反應期和支撐中期的前期，是身體重心轉移至支撐側時重要的緩沖機制。充分的距下關節旋前可以起到減震緩沖的效果，距下關節的旋前減少會增加地面反作用力的沖擊。而旋前的增加則會造成脛骨相對于髕骨的過度旋前，影響髕股關節的應力，造成髕股關節痛，如扁平足。LEVINGER等[24]發現PFPS的受試者在步態的站立期存在足外翻時間的延長，進而造成過度的脛骨內旋。因此，較早的足外翻可能是PFPS病理發展的因素之一。

3 目前非手術治療方法

3.1肌力訓練 針對股內斜肌肌力減弱導致的股內斜肌和股外側肌的力學失衡，近期研究顯示：負重下股四頭肌閉鏈離心收縮更易誘導股內斜肌的收縮[25]。LIU等[26]也發現，股四頭肌等長并等張訓練相對于常規康復鍛煉對PFPS效果更顯著。

針對臀肌的弱化導致的股骨內旋，KHAYAMBASHI等[27]研究顯示：試驗組采取雙側髖關節外展肌和外旋肌每周3次強化，持續8周，在8周的干預后，試驗組疼痛、健康狀況和雙側髖部力量均有所改善，但對照組(無運動)沒有改變。試驗組在6個月的隨訪期間持續改善疼痛和健康狀況與對照組比較，單獨髖關節外展肌和外旋轉強化的方案可有效改善女性PFPS的疼痛和健康狀況。

LACK等[28]分析了14項前瞻性臨床隨機對照試驗發現：無論是否同時進行股四頭肌康復，髖關節周圍肌群的康復治療都有利于減輕短期和中期PFPS患者的疼痛和改善PFPS患者膝關節功能。雖然較少的研究評估了長期效應，但有限的證據表明髖周肌群和股四頭肌聯合治療比單獨的股四頭肌康復對疼痛和功能有更大的益處。HAMSTRA WRIGHT等[29]對157例PFPS患者進行了長達兩年髖關節和膝關節肌肉強化的前瞻性研究，結果顯示結合髖關節和膝關節運動在中、長期的疼痛和功能改善方面優先于單純的膝關節運動。

股內側斜肌運動訓練或普通股四頭肌肌力訓練均可以減輕膝關節疼痛，改善功能，提高PFPS患者的生活質量，閉鏈式運動和開放鏈運動相比，更能改善PFPS患者的疼痛和肌肉力量，可能是由于閉鏈式運動不僅改善了膝關節的穩定性，而且還提高了本體感覺。證據表明，PFPS的運動療法有利于短期、中期以及長期恢復，此外，它被證明是具有較高的成本效益。然而，最佳鍛煉方式治療仍屬未知。沒有足夠的研究來比較運動與其他保守干預方法的相對效果。

3.2延展度訓練 目前的PFPS研究設計中，拉伸多作為輔助和綜合治療進行干預，單獨作為治療手段的報道較少。KIM等[30]對PFPS患者的股四頭肌、腘繩肌、髂脛束進行每次持續50 min，每周3次，持續6周的伸展鍛煉，結果表明通過伸展鍛煉可以顯著改善PFPS。從理論上講，緊繃的股四頭肌，腓腸肌或闊筋膜張肌可能會增加膝關節伸展時的髕股關節反作用力，本體感覺神經肌肉促進技術(proprioceptive neuromuscular facilitation，PNF)，如收縮- 放松技術(contract- relax，CR)或收縮- 放松- 拮抗- 收縮技術 (contract- relax- agonist- contract，CRAC) 比傳統的靜態或動態伸展運動更有效，推薦拉伸訓練作為PFPS保守治療的一部分。

3.3肌內效貼布 肌內效貼布是一種可以伸展到其靜息長度130%～140%的彈性膠帶[31]。利用肌內效貼布的黏彈性，牽動皮膚的走向，改善筋膜層的通透性，促進血液和淋巴循環，有效減輕PFPS患者的疼痛和腫脹。最常用的肌內效貼布方法是McConnell肌內效貼布技術，此技術在結構上有支撐髕骨、改變髕骨側向傾斜和側向位移的作用，McConnell肌內效貼布技術在改善PFPS患者的疼痛，激活股內斜肌，改變股四頭肌運動模式和下肢生物力學方面有顯著效果。但是HO等[32]研究發現：肌內效貼布PFPS患者的負重期，髕骨位置和接觸面積并無顯著性改變。更多的研究表明，肌內效貼布對長期PFPS癥狀的影響很小，然而，臨床醫生可能會使用髕骨肌內效貼布作為短期干預措施，讓患者進行無痛運動。

3.4支具 髕骨支具是非黏性的裝置，可以提供一個外部的、向內的力，可以抵消向外的髕骨運動軌跡。髕骨支具可減輕PFPS的癥狀。盡管這些效果的確切機制并不清楚，可能是髕骨壓力重新分布，本體感覺輸入增加和改善了神經肌肉控制。DRAPER等[33]通過實時MRI證實，髕骨支具可以減少女性PFPS的髕骨側向傾斜。POWERS等[34]的研究也證實，利用支具在PFPS患者的髕骨上施加一個向內的力，可以減輕PFPS患者的疼痛，促進股四頭肌活化。類似于肌貼，現有的證據已經對髕骨支具的結果得出了相互矛盾的結論。有證據表明，膝關節支具和安慰劑護膝沒有顯著差異，總的來說，支具相對于運動療法在疼痛和功能等方面沒有顯著性的優勢。有些研究表明，支具可能是減輕疼痛的有效干預措施，然而確切的改善機制尚不清楚[35]。

3.5足踝矯形器 有關足踝矯形器作為PFPS干預的有效性存在爭議。ENG等[36]研究了20例存在過度前足內翻或跟骨外翻的青年女性PFPS患者利用足踝矯形器的治療效果，結果表明，在肌力訓練外，踝足矯形器的使用是治療PFPS的有效手段。M?LGAARD等[37]對比單純膝關節針對性運動和輔助足踝關節運動及足踝矯形器治療PFPS的結果顯示：在12周時，輔助足踝關節運動和足踝矯形器比單純膝關節針對性運動更有效。 4個月后效果依然明顯，但12個月后無明顯差異。足踝矯形器可以幫助糾正繼發于后足的動態外翻，將運動療法與足踝矯形器相結合可能比單獨運動療法更有益，根據2016年第四屆國際髕股疼痛研討會的共識，推薦足踝矯形器用于PFPS患者的短期疼痛。

3.6針刺 中醫傳統針灸和西醫的干針技術已被認為是治療PFPS的有效干預措施[38]。但在國際上，不管是中醫針灸還是西醫干針針刺，用于治療PFPS的證據均較少。魏智均等[39]比較針刺中醫穴位輔助家庭常規訓練和單純家庭常規訓練治療PFPS的效果顯示：兩組患者治療后的視覺模擬評分(VAS)均有顯著性下降，但是針刺組顯著優于單純家庭常規訓練組。JENSEN等[40]評估針灸穴位治療PFPS患者75例的療效表明：相對于安慰劑組，針刺穴位可以有效緩解PFPS的疼痛。以肌筋膜疼痛觸發點理論指導下的干針療法，在治療軟組織疼痛方面，得到了廣泛的臨床和基礎研究支撐。從WEYER- HENDERSON[41]對PFPS患者進行干針干預的疼痛和表面肌電的研究中發現：針刺股四頭肌疼痛觸發點可以改善PFPS的疼痛，改善股外側肌和股內斜肌的肌肉募集情況。DE- LA- LLAVE- RINC?N等[42]比較了深刺和淺刺肌筋膜疼痛觸發點治療PFPS的療效，結果發現深刺股四頭肌疼痛觸發點較淺刺治療可以顯著降低PFPS疼痛。USWR[43]對比了物理療法輔助針刺肌筋膜疼痛觸發點和單純物理療法治療PFPS的療效，結果發現：針刺肌筋膜疼痛觸發點輔助物理療法在治療疼痛方面顯著優于單純物理療法。

4 小 結

PFPS具有高患病率，病程較長且造成社會經濟負擔，是醫療從業人員治療的較為困難的肌肉骨骼疾病之一。更大的疼痛嚴重程度和更長的癥狀持續時間是預后不良的指標。因此，早期有效的干預可能對于病情的影響至關重要。傳統上，物理治療的重點一直旨在通過解決組織的結構和功能來減輕PFPS疼痛和改善功能，包括肌內效貼布、延展度訓練、肌力訓練、支具、足踝矯形器等治療。然而，系統評價在得出有關這些干預措施有效性的結論時，一致承認了納入研究的局限性。即使在運動治療方面，雖具有最強的證據基礎，但仍沒有足夠的證據來確定鍛煉的最佳形式和劑量。關于針刺的干預手段，支持性證據仍有限。為了選擇PFPS最佳的治療方式，需要更高質量的證據和研究。