膝关节屈曲挛缩畸形的治疗进展

段朝阳 余强强 张欢欢 陈唯娟 桑 兰 李妍婷 杨 阳 刘子青

（上海市杨浦区中医医院康复医学科，上海，200090）

膝关节屈曲挛缩（Knee Flexion Contracture，KFC）是神经科与骨科常见的疾病，也是康复治疗的难题。KFC即膝关节被动活动时无法进行全范围内运动和伸膝受限。挛缩是多种因素共同作用的结果，与韧带和关节囊缩短、关节内粘连、关节内纤维组织增生、肌肉短缩、肌腱粘连、皮肤或皮下组织丢失等有关。KFC通常是先天性综合征的部分表现，也可能是病理性继发症状，如脊柱裂、脑瘫、骨性关节炎、血友病、脊髓灰质炎后遗症、关节置换术后、烧伤、成年型Still氏病等，也多见于长期卧床的老年护理患者和脑卒中偏瘫患者。KFC在发展中国家的发病率较高，发达国家则相对较低，这与挛缩的早期预防与康复紧密相关。

1 KFC的分类及机制

目前，KFC尚无统一的分类标准，临床上多数研究通常选用屈曲挛缩的膝关节活动度来进行分型。其中，美国矫形外科与运动医学学者Giles Scuder等对行全膝关节置换术（TKA）后发生KFC的患者分为三度，即小于10°为轻度挛缩，10°～30°为中度挛缩，大于30°则为重度挛缩畸形，该类分型临床应用广泛。一般来说，轻度KFC患者多为创伤或疾病后发生的早期膝关节周围软组织挛缩，如后交叉韧带（PCL）和内外侧副韧带（MCL/LCL）挛缩、各类危重疾病急性期卧床制动的患者或TKA术后患者；中度至重度KFC即在膝关节周围软组织挛缩的基础上，因关节畸形、过度摩擦导致的关节软骨结构损坏，甚至累及股骨或胫骨骨质，如膝骨性关节炎后期患者。

KFC的病理机制复杂，目前尚未得到共识，但与膝关节的解剖结构受损密切相关。先天性的疾病，如血友病、脊柱裂和脊髓灰质炎患者多伴有不同程度的运动功能障碍，关节滑膜的慢性炎症浸润及关节软骨的损坏是其直接原因。对于继发性疾病，如膝骨性关节炎患者而言，活动的减少与KFC有较高的相关性。骨骼肌肉损伤通常需要长时间的休息使组织修复。对于遭受重创的患者来说，制动是其度过危重阶段的必要措施，然而，长期制动或康复训练的缺失，不可避免地会导致KFC的发生，中老年人尤甚。Arakaki等发现关节制动后会影响全身骨关节、肌肉的血液供应，代谢系统的紊乱会逐渐导致关节结构出现异常，进而加速关节挛缩的形成。Haut Donahue等发现创伤性关节病变的不当处理会引发退行性关节疼痛和功能异常，由此导致的炎症性KFC可能是人体自发的代偿方式，以减少疼痛、阻止炎症的发展，长期活动减少会使其转变为固定畸形，关节周围骨赘增生，肌肉韧带短缩并逐渐纤维化，由此进入恶性循环。

创伤后导致的关节挛缩是急慢性创伤或手术后常见的严重并发症和康复治疗难题。传统认为创伤后的炎症反应主要来源于炎症细胞。近年来研究发现，结缔组织的主要细胞类型成纤维细胞也广泛参与炎症反应和免疫调节。Zhang等通过构建大鼠膝关节挛缩模型，探索其分子调控机制。研究证实了巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）可能是创伤后所导致的挛缩关节囊炎症反应和纤维化的核心调节剂。MIF/CD74轴能够促进关节囊成纤维细胞的增殖、迁移和炎症反应，并且激活MAPK/NF-κB通路使MIF发挥作用。这项研究揭示了关节囊纤维化发生发展的分子调控机制，为KFC的防治提供了新思路。

2 KFC对人体的影响

膝关节正常的屈伸功能对维持人体下肢的运动生物力学特征有重要意义。蒋雷生发现，在不同角度屈伸膝关节时测得的立位胫股角不同。立位胫股角的改变与膝关节屈曲角度呈正相关。KFC患者在站立位时身体重心落于膝关节中心的后部。生物力学参数的改变直接导致患者运动功能异常，进而致畸致残，造成步行、活动困难，影响患者生活自理，延缓康复治疗进程。Harato研究发现，即使膝关节在水平面（沿着垂直轴）上运动时，屈曲挛缩也会导致膝关节负荷过载。单侧的KFC会导致双侧净伸膝力矩、对侧净内收力矩、双侧剪切力和对侧压缩力均明显增加。当屈膝挛缩大于15°时，双下肢负荷均会过载。关节承受较高的负载时会产生更多的软骨表面裂纹，导致膝关节骨性关节炎的发生或加重。

最新的一项前瞻性研究显示，KFC可能影响颈椎节段的稳定性。长久的颈部紧张会使脊柱倾斜和颅颈对位不良、脊柱关节活动度减少。同时Vigdorchik的研究显示，TKA患者出现的挛缩僵硬可能与脊柱畸形有关。脊柱、骨盆和下肢在矢状面上的对齐对于保持稳定有效的直立姿势、前视和行走是必要的。脊柱矢状面的失衡会引发骨盆、髋膝关节的代偿。为了维持直立姿势，脊柱僵硬的患者将通过骨盆后倾、伸髋和屈膝进行代偿。因此，提示临床医师要关注患者的脊柱功能与KFC形成的关系。

3 KFC的治疗现状

3.1 手术治疗

手术介入是治疗严重和复杂KFC的重要手段，需制订细致的术前计划，主要取决于患者的年龄、疾病特点和畸形的严重程度。KFC的外科治疗是从多个层面进行的，常见的途径有腘绳肌延长术、膝后关节囊切开术、软组织松解术、股骨远端截骨术、髌腱前移或缩短术和TKA等。此外，还可对足部畸形进行矫正，以改善伸膝受限。使用截骨术和关节镜下的软组织松解术进行急性的KFC矫正虽然有效、安全和可重复，也可恢复正常的股胫关系，但有可能导致矫正不完全或矫正过度，存在神经损伤、膝关节半脱位和复发的风险。而且，在截骨术部位产生的过度伸展可能会随着时间的推移导致胫股关节失调和关节软骨损伤。TKA是以往临床应用较多的一种方法，对中重度KFC也有满意的疗效。但结合目前的基础研究表明，患侧膝关节的过度负荷甚至可施加在健侧。若使用TKA矫正屈曲内翻畸形，健侧膝关节仍存在轻度的屈曲挛缩，则术侧膝关节还可能会受到过载导致TKA松动。同样，如果TKA术后依然存在伸直受限，则对侧膝关节的高负荷可能会引发关节炎。

使用外固定牵伸器来矫正严重的KFC是顺应生物力学规律的有效途径。近年来，Ilizarov技术在临床上被广泛应用于肢体关节挛缩的治疗，并取得了理想的效果。该技术依据张力-应力法则，即组织受到持续缓慢的拉力时会产生跳跃性再生，从而获得挛缩关节的生物性矫正。Ilizarov技术结合环形外固定和牵伸成骨策略是治疗重度屈曲挛缩的绝佳途径，可有效应用于KFC患者。此项技术的优势，包括冠状面和矢状面三维重新排列的准确性提高、伤口并发症发生率低和关节内膝关节纤维化减少等。同时，该技术无需对血管进行缝合，单纯依靠骨横向搬移策略即可使新的血管组织再生，并在此基础上可产生各种生理修复效应。基于此，Ilizarov技术又被称为“超级显微外科”。秦泗河等首次将Ilizarov技术引入国内，在关节挛缩的矫形治疗中获得了较为满意的效果，之后越来越多的研究肯定了Ilizarov技术的应用价值。有研究称，目前中国是世界上Ilizarov技术临床应用最广泛的国家，甚至催生了“肢体重建外科”专科方向。

Ilizarov技术在KFC的临床应用方面，目前没有报导神经损伤、骨骺分离、膝关节半脱位、膝关节冠状面畸形、骨塑性变形、医源性骨折或应力性骨折等事件。Ilizarov技术根据患者软组织的弹性和耐受性缓慢矫正畸形的能力，以及精确矫正半脱位或脱位的能力，是该技术的巨大优势，且不影响肢体长度、软组织和神经血管的完整性。一旦完成过度矫正，Ilizarov固定器将在一段时间内严格保持矫正，以便患者在站立和负重行走时进行全面的功能康复。这项技术最大限度地提高了保肢的可能性。

理论上Ilizarov技术可应用于任何种类的KFC，若同时结合其他方法则效果更加明显。虽然Ilizarov技术受到了广泛的肯定及应用，但是还需要认识到这种技术在本质上是一种有创手术，术中要在膝关节放置细克氏针牵伸器。与物理治疗手段相比，该途径的医疗成本相对较高，且患者要承受一定痛苦。同时，防止KFC的复发也是临床医师值得注意的客观问题。

3.2 康复治疗

康复治疗主要以物理治疗手段为主，适用于轻度、早期无骨性改变的患者，其方法有石膏、牵引、动态固定夹板、静态渐进式伸展矫形器和持续被动活动（CPM）等，均属于应用软组织的粘弹性力学疗法，或辅以物理因子治疗，如中频脉冲电疗法、蜡疗和冲击波治疗等。Maitland技术和运动疗法对早期轻度的挛缩膝关节也可取得良好效果。在众多的物理治疗途径中，动态夹板应用较多。动态夹板在延伸软组织的同时，施加一种对挛缩的关节持续牵伸的力进行牵伸。Gaspar等发现，使用动态夹板治疗粘连性膝关节囊炎，效果优于传统物理治疗，但持续时间较长，患者依从性不高。CPM主要强调在膝关节损伤术后及卒中患者迟缓、痉挛期的挛缩预防中有重要作用，而对于已出现屈曲挛缩的患者则收效甚微。

传统医学中，针灸推拿的应用对于KFC也取得了积极的效果。唐君等对“夹胫推肘牵膝手法”与常规推拿手法治疗KFC的疗效进行了临床研究。结果显示，夹胫推肘牵膝手法的治疗总有效率略高于常规推拿手法，总体临床疗效接近，然而夹胫推肘牵膝手法在改善患者膝关节的僵硬程度、缓解疼痛、恢复日常生活活动能力等方面效果明显。张立等对膝骨性关节炎导致屈曲挛缩的膝关节周围痛点的分布规律进行了研究，在此基础上应用针刀对其进行松解。结果显示，痛点主要分布在内侧副韧带、鹅足、髌骨内侧支持带、股四头肌键内侧等内侧伸膝装置区；少部分痛点位于外侧支持带、Gerdy结节、外侧副韧带起点区域；极少数痛点位于髌腱。

3.3 辅助药物治疗

近年来，肉毒毒素（Botulinum Toxin，BTX）的使用在骨科领域得到了推广，用于治疗下肢关节置换术后的肌肉僵硬和关节屈曲挛缩。BTX-A是一种由肉毒杆菌及其相关物种产生的神经毒性蛋白质。肉毒杆菌毒素结合外周胆碱能神经末梢以防止乙酰胆碱和去甲肾上腺素胞吐，使神经-肌肉接头处的外周胆碱能传输被阻断，减少肌肉收缩。该过程可逆，疗效与注射剂量有关，临床效果通常也是暂时的。使用BTX-A治疗KFC可改善与膝关节相关的功能活动，具有成本低、易于应用的优点。尽管BTX在临床上取得了一些效果，但用于关节挛缩的治疗仍存在争议。BTX-A的适应证是继发于神经系统异常的四肢痉挛，其主要目的是改善步态和便于矫形器的使用。同时需注意，BTX-A注射有医源性肌肉血肿和假性肿瘤的风险。总体上，BTX-A治疗关节挛缩的数据仍然很少且过于初步。未来期待长期的、大样本的临床研究来证实KFC治疗的有效性。

也有文献报道，对于难以保守治疗的KFC患者，持续近端坐骨神经阻滞可能是物理治疗的一种有用辅助手段。Wanivenhaus对间歇性股神经和坐骨神经阻滞联合物理治疗治疗KFC的有效性进行了研究。结果发现，神经阻滞结合物理治疗是KFC的有效替代途径。Zhou等应用持续近端坐骨神经阻滞结合康复训练治疗KFC的研究发现，该方法优于传统的康复治疗手段，治疗后患者的步行功能得到了明显改善。因此，可作为TKA术后膝屈曲挛缩治疗的有益补充。

传统医学中除针灸推拿外，中医内服药物也可通过疏经通络对不同疾病导致的KFC有一定的作用，但该方面的报导较少。后续可加强该方面的临床研究，以发挥中医药的优势。

对于轻度KFC患者来说，保守疗法是第一选择；若长期保守疗法无法取得满意的效果，应选择外科手术介入，同时也可辅以药物、物理治疗等方式。

3.4 综合治疗

尽管KFC的治疗多种多样，但均具有不同程度的缺陷。最近有研究联合后囊膜松解术、预防性腓神经减压、腘绳肌松解术和A型肉毒毒素注射对TKA术后的屈曲挛缩畸形进行了临床研究。结果提示，几种方式的联合是治疗TKA术后KFC的有效方法，有效避免了各种并发症发生，提高了临床疗效。多种治疗方式的联合应用将是KFC的治疗趋势。

4 小结

目前，KFC的治疗有外科手术治疗、康复治疗和药物辅助治疗等途径，综合治疗可最大程度发挥治疗效果。在外科手术介入方面，Ilizarov技术应用广泛；康复治疗主要以动态夹板、牵伸、关节松动术、物理因子治疗、针灸推拿等手段为主，主要适用于创伤后早期、轻度的KFC患者；药物治疗，如BTX-A注射、神经阻滞等途径，对KFC有一定的作用，但具体应用仍未得到业内共识，多为辅助治疗手段。临床上应根据患者的疾病类型、年龄、并发症、经济状况等各种因素进行综合评估，联合应用多种治疗方式，进一步提高临床疗效，降低医疗成本，减少并发症。一旦发生KFC，其治疗曲线较为漫长。因此，临床医师及康复治疗师要加强对患者的健康教育，注重关节挛缩的早期预防与康复训练。