張有磊
髕骨傾斜與外側高壓綜合征的研究進展
張有磊
髕骨傾斜是髕股關節(jié)的一種臨床影像學表現(xiàn),在側位X 線片、髕股關節(jié)軸位 X 線片、CT 或 MRI 上都會出現(xiàn)髕骨傾斜的證據(jù),它會使一些患者發(fā)生支持帶勞損以及髕股外側高壓綜合征。髕股外側高壓綜合征 (excessive lateral pressure syndrome,ELPS ) 又稱為外側髕骨擠壓綜合征,是由于髕骨無脫位的長期向外側傾斜和外側支持帶適應性縮短以及內外側關節(jié)面長期應力不平衡造成外側髕股關節(jié)壓力增高而出現(xiàn)的一系列癥候群。髕骨的外側傾斜繼發(fā)于外側支持帶的緊張,其發(fā)病機制與作用于髕骨的外側應力增加有關[1]。
由于其病因、疼痛發(fā)生機制的復雜性及多樣性,使其臨床癥狀的準確描述以及公認診斷標準的確立存在相當?shù)睦щy與爭議,對其更深入的解剖和生物力學基礎研究成為關鍵所在。
正常髕股關節(jié)的骨性結構 (關節(jié)形態(tài)和下肢力線 ) 和軟組織結構 (靜力裝置和動力裝置 ) 組成髕股關節(jié)的解剖結構,有利于維持髕骨的穩(wěn)定性。
1. 骨性結構:Senavongse 等[2]研究認為,髕股關節(jié)的穩(wěn)定性與髕股關節(jié)的骨形態(tài)有較大的關系,其中股骨滑車的形態(tài)在屈膝時起著主要作用,由于髕骨與股骨關節(jié)面的正常高應力,髕骨軟骨層是人體中最厚的,髕骨軟骨面以垂直的中央嵴分為內、外側關節(jié)面[3],分別與股骨滑車凹的兩側斜坡相接觸。Shih 等[4]研究發(fā)現(xiàn),如果以股骨髕上連線作為屈伸膝橫軸并以此為基準,股骨滑車外側面在股骨前方時最高,隨著膝關節(jié)彎曲,髕骨向遠端及向后移動,滑車外側面的高度逐漸降低,股骨外側滑車面對髕骨的穩(wěn)定很重要。
膝關節(jié)屈伸時髕股關節(jié)的接觸面在變化,尤其當膝關節(jié)完全伸直時,髕骨脫離滑車近端,因此,完全伸直位時髕骨完全依靠軟組織維持外側穩(wěn)定,當膝關節(jié)開始彎曲時,最初的接觸面積是髕骨軟骨面的遠外側緣,而不是髕軸的遠端頂點,髕骨的初始接觸面承受著滑車的近外側緣壓力,并向近端而不是內側延伸,這個力學裝置在開始屈膝時卡住髕骨,使其向內回歸到滑車中心。Tecklenburg等[5]認為,髕骨的穩(wěn)定性隨著膝關節(jié)彎曲時髕骨滑車前后向加深而增強。Brunet 等[6]研究認為,膝關節(jié)屈伸時髕骨向遠端移動的同時伴隨著橫向 (內外側 ) 運動軌跡:屈膝 0°~22° 時髕骨向內側偏移,屈膝超過 22° 時又開始向外側偏移。Amis 等[7]也證實髕骨在屈膝初始向內移位,當進入滑車后開始向遠外側移位,膝關節(jié)屈曲時髕骨向遠端移位,髕股接觸面分別向股骨遠端和髕骨近端轉移,膝關節(jié)深度屈曲時髕骨遠極懸吊于滑車中線上方,髕骨懸吊于髁間切跡,屈膝接近 120° 時髕骨內側緣與股骨內髁外側緣相接觸,髕骨外側面則持續(xù)正常與股骨外髁相關節(jié)。Senavongse 等[8]認為穩(wěn)定髕骨的作用力在最小的同時,導致髕骨外側移位的作用力卻最大,髕骨在屈膝 22° 時穩(wěn)定性最差。
研究發(fā)現(xiàn),增大的 Q 角會導致髕骨外移,引起髕股外側壓力增高,而 Q 角的減小有造成髕股內側壓力增高的趨勢,即說明 Q 角異??赡軙霈F(xiàn)髕股關節(jié)疾病的癥狀。因為脛骨結節(jié)外旋時會增大 Q 角,必須采取措施控制肢體的旋轉,所以測量 Q 角時需要注意下肢力線的調整[9]。
2. 軟組織結構:近年來,內外側髕周支持帶維持髕骨穩(wěn)定的作用逐漸受到重視。內側軟組織結構包括內側髕股韌帶、內側半月板髕骨韌帶、內側髕骨脛骨韌帶及內側支持帶[10]。這些組織失去功能時,可能會導致髕骨移位或脫位。外側支持帶由兩個主要的結構組成,表淺的斜行支持帶連接髕骨外側和髂脛束,是較為次要的部分,而深層的橫行支持帶更加寬闊結實,其內部結構有外側髕股韌帶、髕脛束和髂髕束[11]。Mericall 等[12]研究報道髕骨外側解剖結構更為復雜,淺層主要為深筋膜,深層由關節(jié)囊構成,起主要支持作用的中間層則包含結合在一起的骼脛束和股四頭肌腱膜;髂脛束是一個復雜的結構,附著于 Gerdy 結節(jié),淺層纖維途經髕腱并與之相結合,同時在淺筋膜層有橫行纖維附著于股四頭肌髕骨附著點并延至外側髕骨。Christoforakis 等[13]研究發(fā)現(xiàn)髂脛束的張力增加可使髕骨向外側移位,降低了髕骨外向穩(wěn)定性,關節(jié)囊的深層有韌帶樣的組織,連接于髕骨和股骨的外側緣,這些關節(jié)囊局部增厚的組織經外側向遠端附著于半月板和脛骨的前緣,由此與內側結構相對應。
股四頭肌是控制髕骨運動方向的肌肉,也是導致髕骨不穩(wěn)的重要因素。Senavongse 等[8]經尸體研究發(fā)現(xiàn),股內側斜肌完全松解后將會導致髕骨各角度屈膝時外向不穩(wěn),并在屈膝 20° 髕股關節(jié)面不能接觸時最不穩(wěn)定。股內側斜肌完全松解后的髕骨穩(wěn)定性可降低 30%[2]。
近年來,已經提出幾種假設來解釋力線不良綜合征的疼痛現(xiàn)象。由于軟骨軟化是最為顯著的發(fā)現(xiàn),就設想疼痛來源于損害的關節(jié)面,并因此而使髕骨疼痛和軟骨軟化成了同義詞。如今這一假設已經漸漸遇到了挑戰(zhàn),因為:(1) 軟骨沒有神經分布因此沒有感覺;(2) 已經發(fā)現(xiàn)表面完整的關節(jié)軟骨也可能存在髕骨疼痛。時至今日,普遍認為力線不良綜合征中的軟骨軟化是一種繼發(fā)的現(xiàn)象。提出了兩種假設來解釋力線不良綜合征疼痛的發(fā)病機制:(1)骨性髕骨表面外側負荷異常;(2) 外側韌帶過度緊張。實際上,術前疼痛的嚴重程度與術中所見髕骨軟骨軟化的嚴重程度和范圍并不密切相關。目前關于力線不良綜合征的疼痛的認識是髕骨的外側軌跡和外側負荷是疼痛的主要原因,可能同樣也是軟骨軟化的原因。
外側支持帶過度緊張和髕骨外側軟骨面負荷增加是導致疼痛的主要原因[14]。外側支持帶的解剖在髕骨疼痛的病因學當中所充當?shù)慕巧葹橹匾?,從臨床的角度上說,髕股外側高壓綜合征的膝關節(jié)的外側支持帶觸診有增厚、硬化和短縮。內側移動度的減少和被動的髕骨傾斜證實了這一事實。檢查者應該注意的情況是外側支持帶的緊張可能在伸膝位時并不明顯,但會隨著屈膝而增加。實際上,外側支持帶的后緣并入髂脛束。膝關節(jié)屈曲時,闊筋膜向后移位,髕骨沉入溝槽,這增加了支持帶內的張力。從組織學的角度上說,該病變應該由反復的神經受壓所引起,導致神經水腫和神經周圍纖維化。類似的刺激機制,慢性牽拉引起外側支持帶中的神經退變。由于實際上這些膝關節(jié)的外側支持帶中沒有炎癥反應的證據(jù),因此退行性神經病變的存在被理解為疼痛的來源。
因此我們可以認為髕骨表面的異常外側負荷和過度的外側韌帶張力可能都對髕股外側擠壓綜合征的疼痛起作用。無論如何,我們注意到這樣的事實,即該病的患者通常能夠在整個活動范圍內屈伸膝關節(jié)而沒有明顯的疼痛。認為在髕股外側擠壓綜合征中,髕股關節(jié)異常的負荷傳導及軟骨下骨的過度負荷可能是疼痛最重要的原因。
國內郭開今等[15]采用隨機整群抽樣的方法對 2743 名不同年齡、性別及職業(yè)的普通人群進行患病率的調查。結果髕骨軟化癥在普通人群中的患病率為 36.2%,女性患病率高于男性 (P<0.01 );各年齡組中以 30~39 歲為最高(55.85% ),患病率與年齡呈正態(tài)分布。不同職業(yè)人群患病率亦不同,其中軍人患病率最高 (47.5% )。男女比例為1∶3.05。髕骨軟化癥的陽性率女性高于男性,隨年齡增長陽性率增高,高位髕骨與髕骨軟化癥的發(fā)病有關[16]。
由于本病臨床表現(xiàn)在不同的病程階段存在很多交叉癥狀,臨床診斷需要綜合多方面情況進行把握,在此領域存在不少爭議,不同的檢查手段為本病的治療方案的選擇提供了很好的依據(jù)。
主要癥狀是疼痛,特點是廣泛的膝前疼痛,疼痛比較模糊、難以定位,常在上樓梯、下蹲、長時間屈曲膝關節(jié)等增加膝關節(jié)負荷的活動后加重。伴有活動障礙,包括關節(jié)僵硬、不穩(wěn)、關節(jié)屈伸活動范圍減小、步行能力下降。膝關節(jié)屈曲時沒有真正的髕骨脫位但髕股關節(jié)疼痛加重。有些患者會提到打軟的主觀感覺,可能與疼痛導致的股四頭肌一過性抑制有關,而不是真正客觀上的髕骨不穩(wěn)。
體征主要包括髕骨活動障礙和壓痛。髕骨活動障礙指髕骨由中立位向內位移小于髕骨寬度1 / 4;在外側支持帶部位有壓痛,特別是股外側肌腱與外側支持帶近端的連接處。另外也可伴隨肌肉萎縮、關節(jié)腫脹、痛性彈響、關節(jié)運動受限、關節(jié)畸形、髕股關節(jié)摩擦音等體征。髕股外側擠壓綜合征的患者往往會有 Q 角增大。被動髕骨傾斜試驗、股四頭肌抗阻實驗和髕骨壓力試驗能很好地診斷髕股外側擠壓綜合征。
膝關節(jié) X 線片是診斷外側髕股擠壓綜合征最基本的手段,其中髕股指數(shù)應用方便[17]。在軸位片上可清晰地發(fā)現(xiàn)外側髕股關節(jié)間隙變窄,內側關節(jié)面骨量減少,外側關節(jié)面軟骨下骨硬化,外側骨贅形成。側位片可以看到髕骨傾斜。
膝關節(jié) CT 和 MRI 檢查,斷層顯像對于評價髕骨傾斜擠壓綜合征特別重要。斷層顯像可以清楚的通過股骨后髁連線確定髕骨傾斜角。MRI 依靠軟骨內的信號強度改變和軟骨表面形態(tài)來診斷髕骨軟化癥,MRI 軸位 STIR 序列可清楚顯示軟骨的連續(xù)性和軟骨內的信號改變[18]。
(1) 膝前疼痛,特點是廣泛的膝前疼痛,比較模糊、難以定位;(2) 髕骨活動障礙和髕股關節(jié)壓痛;(3) 髕骨軸位片可看到外側髕股關節(jié)間隙變窄,側位片可以看到髕骨傾斜。斷層顯像可以清楚的通過股骨后髁連線確定髕骨傾斜角。
1. 保守治療:適當?shù)谋J刂委熞詫x股關節(jié)及導致其疼痛的病變機制的完整評價為基礎。重點在于改善緊張的股四頭肌和外側支持帶的活動度、加強股內側肌和髖部外旋肌的肌力、糾正步態(tài)和足部旋前、繩肌和股四頭肌拉伸訓練、使用支具或黏膠帶以及抗炎治療。(1) 休息:當癥狀急性發(fā)作,有劇烈的疼痛和關節(jié)滲出時,休息在最初是必要的。大量的滲出應該抽出并能使患者更加舒適。另一方面,治療髕股關節(jié)的問題不應長期使用石膏或夾板,因為這會增加股四頭肌的萎縮。(2) 限制活動:活動的限制對某些患者可能是一種合理的選擇。例如那些在長時間滑雪后,主訴前膝痛和腫脹的中年婦女,如果她們不進行這種長時間的活動就不會發(fā)生這種情況。因此,其會同意降低那些特殊運動的活動量以避免長期的物理治療或手術。同樣的問題出現(xiàn)在主訴疼痛的患者的日?;顒?,包括上樓和久坐。這些患者由于職業(yè)的原因不能很好地調整他們的生活方式。無論如何,向低應力的活動轉變對某些患者仍然是合理的選擇[15]。(3) 康復訓練:鍛煉下肢肌力,增加靈活性,可以有效改善膝前疼痛[19]。股四頭肌各肌組的肌力對髕股正常關系的維持具有重要作用,股四頭肌肌力不平衡對髕股關節(jié)接觸應力和分布狀態(tài)以及髕骨的位置均有較大影響[20]。伸膝位等長和漸進抗阻增強股四頭肌(直腿抬高 ) 可能是應用最廣泛的方式。梁英等[21]認為,新型懸吊運動療法聯(lián)合玻璃酸鈉注射治療髕股疼痛綜合征療效較好,明顯改善股四頭肌外翻矢量和髕骨外側移位。(4) 非甾體類抗炎藥 (NSAIDs ):口服的非甾類抗炎藥物可用于減輕疼痛和腫脹。已經提示 NSAIDs 可通過減少來自花生四烯酸的前列腺素的合成來保護關節(jié)軟骨。該類藥物對髕股外側擠壓綜合征的作用有限,因為不推薦用終身的保護來對抗高應力對軟骨的損害。(5) 關節(jié)內治療:髕股外側擠壓綜合征出現(xiàn)的髕股關節(jié)面的軟骨損傷,進行關節(jié)腔內玻璃酸鈉注射有不錯的效果。張龍昆[22]對 28 例接受髕股關節(jié)腔玻璃酸鈉注射治療患者,隨訪3 個月,結果:優(yōu)5 例 (17.9% )。良 9 例 (32.1% ),有效 8 例 (28.6% ),無效 6 例 (21.4% )。未見特殊不良反應。(6) 物理治療:主要的治療方法包括:① 熱療法;② 冷療法;③ 經皮電神經刺激;④ 脈沖電磁場;⑤ 激光;⑥ 單向電刺激;⑦針灸;⑧ 按摩。物理治療方法可單獨使用亦可相互結合以減輕疼痛或加強療效。張強等[23]對 47 例髕股外側擠壓綜合征患者行手法按摩治療,優(yōu)良率為 70%。
總之,非手術治療適用于每一個髕骨傾斜擠壓綜合征的患者,但是應用時要注意病變的具體情況且應避免使用任何會加重病變的方法。
2. 手術治療:大多數(shù)髕骨傾斜而關節(jié)病變輕微的患者通過外側支持帶松解術都能獲得一定的療效。外側支持帶松解能夠復位異常傾斜的髕骨,從而使髕骨外側關節(jié)面免遭破壞[24]。當外側支持帶松解術治療髕骨傾斜和髕骨外側病變失敗時,脛骨結節(jié)前內側移位術不失為一種較好的選擇。
自首次提出單純外側支持帶松解術治療髕股外側擠壓綜合征以來,該術式用于治療有髕股關節(jié)排列紊亂的髕骨軟骨軟化癥得到多數(shù)學者的推薦。Arendt 等[25]認為,當出現(xiàn)髕骨外側傾斜時通常應考慮外側松解,以防止髕骨外側軟組織攣縮而阻止髕骨回歸滑車凹中心。(1) 髕骨外側支持帶松解:切開松解術,經皮松解術,關節(jié)鏡輔助下松解術等不同術式。隨著關節(jié)鏡技術的發(fā)展,關節(jié)鏡下松解越來越為大多數(shù)醫(yī)生所接受,關節(jié)鏡下松解術可分為滑膜內松解術和滑膜外松解術。楊惠光等[26]行關節(jié)鏡下滑膜內側松解術治療髕骨外側高壓綜合征,治療 47 例,隨訪 15 個月,優(yōu) 26 膝,良 9 膝,可5 膝,差2 例,認為關節(jié)鏡下外側支持帶松解術是治療髕骨外側高壓癥的一種安全有效的方法,且并發(fā)癥較少。楊紅梅等[27]對 24 例(30 膝 ) 髕骨外側壓迫綜合征行關節(jié)鏡下清理、髕外側支持帶松解術治療,術后結合康復訓練,隨訪 10 個月,優(yōu)良率 90%。陳志超等[28]行關節(jié)鏡下滑膜內側松解術,治療 25 例 30 膝,隨訪 7 個月,優(yōu) 22 膝,良 6 膝,可2 膝。張誠等[29]應用改良關節(jié)鏡下髕骨外側支持帶松解治療髕骨外側擠壓綜合征,保留滑膜,共進行 59 例(71 膝 ),隨訪 2.1 年,認為效果良好。關節(jié)鏡下松解髕外側支持帶治療髕骨外側高壓綜合征具有創(chuàng)傷小、康復快等優(yōu)點,并可同時在關節(jié)鏡下進行關節(jié)清理術,對髕股疼痛伴有髕骨外側傾斜且關節(jié)軟骨退變較輕的病例,療效良好,術后采取積極的康復訓練會明顯提高療效[30]。王思群等[31]認為關節(jié)鏡下關節(jié)清理和髕骨外側支持帶的松解能有效緩解髕股關節(jié)炎膝前疼痛。目前尚無學者就兩松解方法進行對比研究,理論上滑膜內松解對關節(jié)的創(chuàng)傷更大,出血更多,且形成關節(jié)滑膜瘺等并發(fā)癥的概率較滑膜外松解高。Halbrecht[32]于 2001 年提出同時松解外側支持帶并緊縮縫合內側支持帶的治療方法,為關節(jié)鏡下治療髕股外側擠壓綜合征提供了新的思路。(2) 脛骨骨膜瓣移位:髕骨軟骨退變程度嚴重的患者,由于繼發(fā)關節(jié)間隙狹窄,因此單純做支持帶松解難以奏效。陳振光等[33]應用膝降動脈髕下支脛骨骨膜瓣移位修復髕骨軟化癥,具有解剖位置表淺、恒定,手術顯露容易安全等優(yōu)點,而且為其后的治療留有空間,由于病例較少,治療效果需要進一步的確定。對于軟骨病變達 IV 級者,應選擇脛骨結節(jié)移位或人工髕股關節(jié)表面置換。(3) 髕股關節(jié)置換:黃東輝等[34]應用人工髕股關節(jié)置換手術治療髕股關節(jié)炎 22 例,隨訪 25 個月,HSS 評分優(yōu) 8 例,良 10 例,可3 例,差1 例,優(yōu)良率 81.8%,患者主觀滿意率 92%。李其一等[35]隨訪 39 例 (48 膝 ) 患者髕股關節(jié)置換術后隨訪12.7 年,優(yōu)良率為 85.4%。(4) 并發(fā)癥:雖然手術治療髕股外側擠壓綜合征療效顯著但作為有創(chuàng)療法,手術并發(fā)癥同樣不可忽視,以往文獻報告無論是切開還是關節(jié)鏡下行外側支持帶松解,主要的并發(fā)癥都是血腫形成,其發(fā)生率從 1% 到 42% 不等[35-36]。其它并發(fā)癥還有軟骨損傷,止血帶麻痹,關節(jié)粘連,皮緣裂開,切口滲液,皮膚水皰,鹽水滲漏等。
綜上所述,由于根本病因尚未完全統(tǒng)一認識,目前如何把握不同階段的治療方法是影響治療效果的重要因素,臨床報道近期療效比較明顯,階梯治療方案的制定需要有豐富臨床經驗的醫(yī)生來選擇,充分的臨床宣教對治療早期病變病例有不可替代的作用。隨著局部解剖和生物力學研究的進展,相信針對病因的治療方法會帶來更確切遠期療效。
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(本文編輯:李貴存 )
Research progress of excessive lateral pressure syndrome
ZHANG You-lei. Department of Orthopaedics, Beijing Diakonie Orthopaedic Hospital, Beijing, 100143, PRC
Lateral patellar hypertension syndrome is a common clinical disease, but due to different diagnostic criteria, a lot of controversies and difficulties about the diagnosis exist. The anatomical structure of the patellofemoral joint is complex, which can be divided into soft tissue structure and bony structure. The bony structure plays an important role in maintaining the stability of the patellofemoral joint, and the soft tissue structure is mainly composed of medial and lateral patella retinaculum and quadriceps tendon. Patellofemoral pain may be associated with adverse power lines, and abnormal load transmission in the patellofemoral joint and overload in the subchondral bone may be the most important causes of the pain. Pain is the main clinical manifestation of lateral patellar hypertensionsyndrome, and patellofemoral joint tenderness is mainly included in the physical examination. The quadriceps resistance test results are positive. The X-ray examination shows patellar tilt or subluxation, and the CT and MRI examinations show patellar tilt and cartilage injuries. The diagnosis is mainly based on clinical manifestations and laboratory examinations. There are conservative treatment and surgical treatment. Since a fully unifed understanding of the fundamental cause of lateral patellar hypertension syndrome has not been reached, the correct choice of therapeutic methods during different stages has a strong infuence on the curative results. According to the clinical reports, the short-term effects are better, and the gradual treatment plan should be made by surgeons with rich clinical experience. Clinical education plays an irreplaceable role in the treatment of early lesions. In this paper, the anatomy, pain mechanisms, symptoms, diagnosis and treatment methods of the patellofemoral joint will be discussed, which may be helpful for the clinical diagnosis and treatment of the disease.
Patellar tilt; Lateral patellar hypertension syndrome
10.3969/j.issn.2095-252X.2014.06.012
R684
100143 北京德爾康尼骨科醫(yī)院骨科
2013-09-27 )