运动疗法治疗髌股疼痛综合征的应用进展

谢耀升 刘书芳 冯嘉宝

(广州体育学院 广东广州 510500)

髌股疼痛综合征（PFPS）是一种非创伤性、弥漫性的，以膝关节前部疼痛为特征的疾病，在增加膝关节负荷的活动中，如跳跃、下蹲、上下楼梯或跑步时，疼痛会加剧［1］。PFPS是儿科和康复疼痛科以及骨科门诊最常见的诊断之一。髌股疼痛综合征作为膝关节损伤的主要原因，每年患病率高达23%［2］，真实患病率尚不清楚，青少年中患病率甚至达到29%，并且在女性中更为常见。研究表明，进行足球、排球、跑步、击剑和攀岩等项目的女性运动员髌股疼痛综合征患病率在13%～26%之间［3］。

PFPS 与身体活动的减少［4-5］、生活质量的降低［6-7］以及焦虑和抑郁等社会心理特征［8］有关。PFPS对于康复医生、骨科医生和康复治疗师来说是一个复杂而常见的健康问题，这些患者的诊疗通常涉及综合性评估，包括评估髌股疼痛发展程度、主诉具体部位以及患者之前的治疗方式。

1 肌力训练在髌股疼痛综合征中应用

髌股关节应力过大是PFPS 产生的原因之一。关节应力过大可能由异常解剖结构、异常髌骨轨迹、运动链的功能下降或过度使用引起［9-10］。在下蹲、楼梯行走和跑步等活动中，通过对髌股关节施加负荷来增加应力。然而，其他研究尚未能显示出髌股疼痛（髌股疼痛综合征）患者与无症状患者之间在膝关节屈曲活动中的软骨或骨的机械应力的差异［11］。这些都需要进一步研究，以充分评估增加的关节应力是否会导致髌股疼痛综合征的发生。有研究报道了PFPS 患者髌骨活动度降低［12］，但Witvrouw 报道了PFPS 患者髌骨内侧、外侧和总活动度较高，然而这些结果并不具有显著性［13］。髌骨过度侧向倾斜会导致髌骨内侧移动性不足，导致髌骨外侧小平面和外侧滑车之间的应力增加。通过CT扫描测量膝关节伸展位，发现髌骨处于病理性侧向倾斜超过20°时，侧向结构的过度挤压会抑制髌骨进入滑车沟。但目前的数据还不足以确定髌骨滑动/位移是产生PFPS的主要影响因素。

加强股四头肌训练一直用于处理髌股关节应力过大的问题，是治疗PFPS 的手段［14］。该训练已被证明，无论是单独使用，还是与其他治疗方式搭配使用均有效［15-16］。虽然确切的机制尚不清楚，但研究者认为通过加强股四头肌可以使髌骨轨迹偏移和压力分布得到改善。通常病人能够更好地接受闭链运动作为初始治疗方式，因为膝关节完全伸展时对髌股关节的应力较小，髌股关节接触压力较小，肌肉群的共同收缩更符合生理规律。随着膝关节力量的提高，疼痛得到更好的控制，病人可以增加开链运动练习。

股四头肌强化练习可以分为非抗阻训练和抗阻训练，以及常规训练和选择性股内侧肌训练，至于哪种锻炼方式最有效，目前还没有达成共识。Fukuda 等人［17］在研究中，对治疗组同时进行了负重和非负重锻炼。Song 等人［18］在研究中对两个治疗组都进行了负重锻炼，不同之处在于一个组侧重于有选择地训练股内侧肌。在Herrington等人的研究中［19］，干预组进行非负重锻炼，另一组进行负重锻炼。基于以上研究结果，还不能对PFPS的治疗方式提出单独的治疗建议，因为目前这些方式均证明是有效的。在以上3 项研究中，干预的频率是每周3次，这个频率比较适合用于治疗。

目前，尚未确定髋关节力量不足是导致PFPS的原因还是结果。研究表明，PFPS患者的髋外旋肌和髋外展肌都很无力，这表明加强髋部肌肉训练可能对PFPS患者有积极影响。针对臀部强化的随机对照研究发现，它可以改善PFPS 患者的疼痛和功能，尤其是女性患者［20-21］。髋膝关节运动康复训练能一定程度改善PFPS 患者的疼痛、膝关节功能和下肢平衡控制能力［22］。

Peters等人［23］的一项系统综述显示，针对腹部和臀部肌群的治疗方案可缓解疼痛并改善功能。Earl 等人［24］的病例以及Nakagawa 等人［25］的随机对照试验报告了在股四头肌加强治疗方案中增加髋外展肌和腹部训练后，功能也产生类似的改善。通过随机对照试验将患者分配到单一强化股四头肌治疗方案或髋外展训练联合腹部肌力强化训练的治疗方案中，结果显示采用联合治疗方案的患者疼痛明显改善。髋关节外展肌和外旋肌的肌力加强，能够减轻下肢关节负荷，并改善跑步时的下肢应力。

加强股四头肌的物理治疗仍然是非手术治疗的一个关键方案［26］。Kooiker 等人［27］在综述中强调了股四头肌肌力强化的重要性，这项研究证明了单独加强股四头肌训练，在减轻疼痛和改善功能方面也具有有效性，并建议将加强股四头肌训练纳入治疗髌股疼痛的物理疗法中。尽管有文献支持股四头肌强化等物理治疗方案，但对这些锻炼的具体方案还没有统一意见。

1.1 贴扎结合肌力训练

除了物理治疗外，其他几种治疗方式通常被单独使用或作为治疗方案的补充。在非手术治疗方案中，扎贴的使用是一个有争议的治疗手段。有研究证明了髌骨贴扎在减轻疼痛、改善姿势以及功能控制方面的有效性。Aminaka 等人［28］发现患者在接受星形偏移平衡试验（动态姿势控制的一种测量方法）的髌骨扎贴时，患者疼痛减轻，关节肌肉功能得到改善。髌股关节的贴扎对髌骨提供了机械移位，并改善了髌骨在滑车沟内的移动。传统的非弹性贴扎和现代的弹性贴扎已用于这种治疗，通常能减轻疼痛和改善动态体位控制。然而也有研究表明，这种治疗方式对疼痛减轻和功能改善通常不显著，不足以应用在临床大多患者身上，贴扎应用的时间和其有效性仍然存在争议。

1.2 全身振动训练结合肌力训练

全身振动（WBV）训练已显示出对健康成年人、老年人的力量、耐力、平衡、灵活性、本体感觉和人体步态的改善。训练设备产生的振动幅度从0.7～14mm 不等，具体振荡频率从0.5～80Hz 不等。不同研究表明，振动有助于改善关节灵活性，特别是作为一种具有急性效应的手段，可以减少患者疼痛感，增加血液流动或减轻肌肉僵硬［29］。在临床中，越来越多的证据表明，WBV 训练对减少疼痛程度和增加下肢功能有积极作用，在一些肌肉骨骼疼痛如PFPS 的病人中也是如此。研究表明，与单独运动（没有振动刺激）相比，在振动平台上进行膝关节、臀部和核心运动，能够让患者在缓解疼痛和功能性膝关节自我报告结果方面获得更好的即时效果［29］。因此，运动和振动的结合在临床实践中对缓解疼痛和改善下肢功能具有较高的短期价值。WBV训练后疼痛减轻的一个可能原因是，振动能够引起皮肤、关节和肌肉的机械感受器的感觉输入增加，这可能有利于减少PFPS受试者身体活动引起的疼痛。

目前，有研究报道WBV训练在短期内降低疼痛程度的结果可以帮助PFPS患者克服负面情绪的影响，这种情绪包括低期望值以及低效能感［30］。肌肉骨骼疾病的社会心理影响与疼痛水平和身体功能下降有关，缓解临床疼痛可以帮助减少这种社会心理影响［31］。

2 血流限制训练在髌股疼痛综合征中的应用

髂腰肌、屈髋肌群和髋部外旋肌无力会破坏骨盆的稳定性，躯干会利用股骨内旋及骨盆倾斜来进行代偿，以增加髌股关节应力。当比较PFPS患者和对照组受试者时，发现PFPS 患者髋关节外展肌力显著降低。Piva 发现，髋关节外旋强度和髋关节外展强度关系并不显著［32］。稳定的髋部力量对于预防PFPS非常重要，一项关于改善PFPS患者髋关节屈曲、内收和外展肌肉强度的研究显示，进行了6周的治疗计划，PFPS治愈率达到93%，他们将改善髋关节屈曲肌肉力量的训练与Ober 试验、Thomas 试验相结合，最终使VAS 疼痛评分下降。

股四头肌无力，特别是与股外侧肌相比的股内侧肌无力，会导致髌骨的侧向移位更严重，从而使关节压力施加在侧面［26］。有研究对PFPS 的股四头肌进行评估，发现股内侧肌无力相比股外侧肌无力，对PFPS 的影响会更有意义［33］。

有研究认为，臀部无力或臀中肌在负重时激活不足会导致股骨内旋。股骨的内旋加重了髌骨的侧向偏移，从而产生PFPS。Payne 等人认为［34］，与正常组相比，PFPS 组的左右侧臀中肌活动不平衡更明显。在PFPS 患者中，他们的臀中肌在放松时厚度明显较小，但他们在收缩时的厚度和肌肉活动度明显更大。此外，左右侧臀中肌激活的不平衡程度也与膝关节疼痛评分相关。臀部和膝关节周围肌肉的锻炼被认为是PFPS 管理的关键组成部分，也是最有潜力的治疗手段［35］。

血流限制（BFR）是指通过使用肢体加压带限制肌肉静脉血流量，同时维持动脉血流入，这会减少低阻力运动中向肌肉细胞输送的氧气。所产生的厌氧环境会刺激细胞信号启动和激素产生变化来促进肌肉肥大，小的有氧肌纤维会疲劳，从而刺激蛋白质的合成以及II型肌纤维的优先激活和募集。当使用BFR作为术后康复的辅助手段时，有人建议在较低负荷（1 次最大负荷的20%～50%）下进行锻炼，这样可以促进肌肉肥大，类似于传统的强化方案，能够同时减少疼痛和关节负荷，这与亚极限运动相配合，可以对肌肉造成代谢压力，使病人能够锻炼到在较高负荷下可能被疼痛抑制的肌肉群。

研究表明，BFR 训练对于膝关节功能的恢复是有循证依据的，而对于髌股疼痛综合征而言，许多患者因为股四头肌抗阻训练负荷过高而疼痛加剧。Gile 等人［36］比较了低强度股四头肌强化与BFR训练结合和高强度股四头肌强化对髌股疼痛综合征患者疼痛、功能、股四头肌力量和四头肌大小的影响，发现在日常活动的疼痛值中，低负荷BFR 强化四头肌运动比标准化的股四头肌强化运动更有效，它对于剧烈疼痛和伴随功能相关的疼痛也产生了类似的改善效果。对于疼痛抵抗膝关节伸展的患者，BFR 比标准化的股四头肌强化在增加股四头肌力量方面更有效，而且并没有导致更大的疼痛。对于由于疼痛而对重阻力训练耐受性较差的髌股疼痛综合征患者，BFR 训练可能是标准化股四头肌强化训练的一个有效替代方案。

BFRT 对PFPS 患者的疗效仍不确定，尽管很有继续探索的必要，但在PFPS患者中需要更多高质量的随机对照试验来证明这种治疗方法，低强度训练结合血流限制是否可以作为髌股疼痛综合征常规治疗方案中的有效替代方式，以及是否适用于对康复质量具有更高要求的运动员等特殊人群，还需要进一步研究。

3 神经肌肉训练（NMT）在髌股疼痛综合征中的应用

膝关节周围的软组织结构在髌股关节中发挥着重要的作用，尤其是外侧副韧带，这些软组织对髌骨起到侧向约束的作用，可以防止髌骨在膝关节运动中产生侧向平移。如果外侧副韧带太紧，外侧力会大于内侧力，导致髌骨脱位。内侧软组织结构也可能由于既往损伤（髌骨半脱位或脱位）而过于松弛。Witzvirouw 等人［37］对282 名学生进行了一项研究，认为股四头肌和腓肠肌等周围肌群紧张与髌股疼痛综合征的发生有关。腓肠肌和比目鱼肌紧张会减少踝背屈活动度，导致距下关节过度旋前和胫骨内旋，从而使股骨内旋，增加Q 角。因此，PFPS 的一个发病机制是Q 角和关节应力的增加。在比较PFPS患者和对照组的研究中，患者腓肠肌是显著紧张的。

躯干或任何特定关节（如膝关节）的动态稳定性取决于运动过程中所有身体相关部分活动的神经肌肉控制。根据Zazulak等人［38］的研究，躯干神经肌肉控制的缺少会损害膝盖的动态稳定性，并导致关节损伤。因此，对一些关节需要进行神经肌肉训练，包括进行干扰训练的本体感受训练和身体平衡矫正。多数PFPS 患者的下肢力学和动态控制存在异常，Nayra等人比较了躯干和下肢的神经肌肉训练计划（与PFPS妇女的臀部和膝部肌肉的力量训练相关）与仅增强这些相同肌肉功能能力计划的效果［39］。Mascal等人证明了参加臀肌强化和神经肌肉训练方案的PFPS患者在疼痛评分、下肢运动学变化和功能能力中得到的改善［40］。还有研究表明，患有PFPS的女性青少年的特征是在下楼梯过程中，膝关节的神经肌肉控制发生改变，最大股四头肌扭矩降低，所以康复是必要的，并应侧重于恢复神经肌肉控制和肌肉力量［41］。

尽管神经肌肉训练被推荐用于治疗PFPS患者，但其有效性仍有争议。一方面，多项研究证明，神经肌肉训练在PFPS的治疗中具有积极作用，尤其是在改善肌肉力量和膝关节本体感觉能力方面，Guney 认为PFPS患者的股四头肌力量和关节位置感与疼痛和膝关节功能密切相关［42］；另一方面，这些治疗在改善PFPS 患者的肌肉力量或关节位置感觉能力方面可能无效，并且PFPS 患者和正常人之间的关节位置感觉可能没有任何差异。

4 核心训练在髌股疼痛综合征的应用

研究表明，在PFPS患者中常常会发现外侧核心稳定性不足，核心肌肉组织的训练计划已被证明能有效减轻PFPS 患者的疼痛，并改善其功能和下肢生物力学［43］。核心肌肉的神经运动控制缺陷容易导致膝关节损伤，尤其是年轻女性。与健康人相比，PFPS 患者在对突然的外部干扰反应中，核心肌肉的募集模式存在差异，并且在抬脚屈髋过程中，核心肌肉的收缩显著延迟。因此，PFPS 患者核心稳定的反馈和前馈机制都受损。

Forouzan等人［44］发现与单独锻炼相比，将4周的独立核心姿势控制训练计划与拉伸和肌力强化训练相结合，可以更好地改善疼痛、功能和躯干姿势控制，从而证明了核心姿势控制训练对PFPS 妇女的益处。尽管两组都报告在治疗4 周后疼痛减轻，但PFPS 组的妇女疼痛减轻更多。

5 结语

髌股疼痛综合征常见于运动员等高水平运动人群，发病率和患病率高且存在长期预后不良现象。现阶段多采用运动疗法、肌内效贴、足部矫形器等多种方式对髌股疼痛综合征进行治疗和管理，其中运动疗法被广泛认为是髌股疼痛综合征的首选治疗方式。由于髌股疼痛综合征为多种病因综合作用的结果，因此同时采用多种治疗方式有利于提高治疗效果［45］。由于解剖和发育变异存在复杂的相互作用，因此髌股疼痛综合征的诊断和治疗具有挑战性。良好的临床和放射学评价是其管理不可或缺的一部分，随着电生理学及医学动态影像等相关学科的不断发展，确定病因后的针对治疗是未来发展趋势。