膝部
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髌股关节疼痛

前膝关节痛,或膝盖痛,是一种很常见痛症。大多数的前膝部疼痛来自膝盖骨(髌骨)和大腿骨(股骨)间的关节,称为髌股关节。本文会探讨前膝盖疼痛的评估和治疗方案。

髌股骨的生物力学

髌骨(又名膝盖骨)是膝部伸肌腱中的一块籽骨。它的主要功能是当膝盖透过巨大的弧形动作屈曲时是减少摩擦及提高槓杆作用。当膝盖屈曲时,它所承受的负荷量高达自身体重的数倍,因此有着体内最厚的关节软骨。髌骨与股骨中的滑车沟槽铰接,形成髌股关节。当膝盖伸直时,髌骨会在没有太多限制下「浮起」;而膝盖屈曲时,髌骨便会进入滑车沟槽。

髌骨将大腿的四头肌肌腱连接到膝盖下的髌骨肌腱,连系胫骨的胫骨结节。 在髌骨的内侧和外侧是内外侧支持带- 坚韧的纤维组织片,阻止髌骨向两侧移得太远。



在理想情况下,髌骨上的作用力是平衡的,以提供稳定性并保持适当的牵引(图1)


图1 髌骨上的各种作用力

即使膝关节力学上只有微细的改变,也会对髌股骨的负荷造成极大影响。研究[1]显示当髌骨模拟倾斜五度和侧向移动五毫米,其接触面会大大减少,导致软骨要承受非常高的负荷,这便会导致疼痛,软骨受损和关节炎。

评估

准确的诊断是成功治疗的基础。

病史。患者形容痛楚主要在膝盖前方,在下楼梯时痛楚会加剧。他们经常在久坐时(例如看电影,坐飞机)会感到痛楚,并且觉得偶尔需要伸直腿部来减轻不适。疼痛通常会在蹲低和跪下时加剧。大多数情况下是隐隐作痛,但尤其是下楼梯时,亦会感到刺痛或灼痛。问题通常在开展新活动后或增加某活动的强度后开始。

乏力是其中一个最重要的特征。患者可能会形容在膝盖内像有些东西跳动,或短暂地感到某些部位有移位的感觉,导致有不稳定感。有时可能会摔倒。

检查。目标是要找出疼痛的结构,并评估影响髌骨上的作用力和校准的因素。

观察

  • 膝外翻(X 型腿)

  • 髌骨“斜视”(图2)

  • 扁平足

  • 足部外八角度增加(查理·卓别林)

  • 足部外八度角减少(「内八字脚」)

  • 「J形」(髌骨沿著倒置的J形轨道 – 当膝盖伸展时偏向侧面移动,因它脱离了滑车沟槽,且被绷紧的外侧结构向横拉扯)


图2 髌骨“斜视”

触觉

髌骨触痛

髌下脂肪垫触痛

四头肌肌腱触痛

髌腱触痛
鹅足滑囊触痛髌前或髌下滑囊触痛

移动

  • 根据Beighton’s criteria [2](表1)中有关髌骨不稳定部分,来测试韧带松弛度。
Table 1LeftRight
1Passive hyperextension of the little finger MCP joint beyond 90° with the forearm and hand flat on a table11
2Passive apposition of the thumb to the flexor aspect of the forearm11
3Passive hyperextension of the elbow beyond 10°11
4Passive hyperextension of the knee beyond 10°11
5Active forward flexion of the trunk with the knees fully extended so that the palms of the hands rest flat on the floor1-
Total /9
  • 主动和被动的膝盖动作
  • 髌骨磨擦声
  • 髌骨滑行测试(图3)
  • 髌骨倾斜测试(图4)

图3.髌骨滑行测试。膝盖骨可以被手移向内外两侧,约于髌骨阔度的25%至50%之间。若只能轻微移动,代表支持带绷紧。


4. 髌骨倾斜试。当膝屈曲20度时,医生试图将髌骨侧向上翻正常情况下髌骨应该会向上倾斜到水平以上

  • 膝关节韧带稳定性- 尤其是后十字韧带松弛会增加髌股骨关节压力
  • 髋部旋转- 内旋和外旋应该相同- 否则可能有下肢扭转变形的问题
  • 量度脚与大腿的角度来辨认下肢扭转变形

影像

X光。从三个角度照出髌股骨问题:

  • 前后位

  • 标准侧位(图5)

  • 膝盖屈曲30度从上方照射的X光片(图6)


图5a. 左:正常髌骨应有的Insall-Salvati比。


5b. 「高位髌骨」的Insall-Salvati比增加。


6. 从上方照射的X光片:左:正常;右:发育不良的滑车和髌骨。

  • 电脑断层扫描(CT)用于评估下肢的旋转性对称- 寻找股骨和胫骨的扭转性变形。这需要同时扫描髋部,膝盖和足踝。
  • 磁力共振扫描(MRI)会可靠地显示髌骨周围的膝关节韧带状况和软骨问题。

治疗方案

如发现具体的潜在损伤,例如后十字韧带断裂或半月板撕裂,可立即治疗。滑囊炎(女仆膝或牧师膝)也有特定的治疗方法。如未有发现具体损伤,会直接治疗髌股关节。

髌股关节疼痛症候群

疼痛出现于明显没有受损的膝盖前方,估计髌股关节因受到异常的物理应力而产生。疼痛的成因尚不确定[3],但相信这些症状是由上述异常引起,导致髌股关节面上负荷过重。

治疗:

  • 生活调整(避免进行会引发症状的活动,例如爬楼梯、蹲低或向前冲)
  • 在监督下进行物理治疗拉伸及强化计划- 特别是:
  • 伸展臀大肌
  • 强化股四头肌[4】
  •  消炎药– 可暂时舒缓疼痛以进行物理治疗训练
  • 以矫形鞋垫矫正扁平足,但尚未有定论

手术:

关节镜。如果以非手术治疗成效不大,建议采用外侧放松术这手术有助因外侧支持带绷紧而患上髌骨倾斜的患者。有时候,也有可能同时施行紧缩髌骨内侧支持带手术去达致更理想的效果。两者皆可利用微创关节镜手术[5-7]进行治疗。

电脑断层扫描旋转截骨术如果电脑断层扫描显示大腿骨和/或胫骨已扭曲,导致膝盖方向错误,便可透过此手术将骨骼扭转回正确位置。此医疗程序包括切割骨头(「截骨术」),并在癒合时将它们固定在正确的位置。对曾接受其他膝盖手术,但仍有持续性疼痛的患者[10]有很大帮助[8,9]。

单纯性髌股关节炎

约有一成的膝部关节炎患者可能因为受伤,或因慢性生物力学髌股关节痛而患有单纯性髌股关节炎。当股骨的滑车沟槽关节软骨及髌骨底部被磨蚀,便会导致髌股关节炎(图7)。当磨损愈趋严重时,在下面的骨骼可能会突出,骨骼沿著这粗糙的表面移动时便引起痛楚。


图7. 髌股骨关节炎

早期的治疗通常会结合生物力学髌股骨疼痛和骨关节炎治疗的方法:

  • 长期每天服食一次1.5克葡萄糖胺。[11,12]
  • 生活调整(避免进行会引发症状的活动,例如爬楼梯,蹲低或向前冲
  • 在监督下进行物理治疗拉伸及强化计划- 特别是:
  • 伸展臀大肌强化股四头肌[4】
  • 消炎药–可暂时舒缓疼痛以进行物理治疗训练
  • 注射关节润滑补充剂(例如注射透明质酸)

如果非手术治疗失败,手术则会是另一种选择。而外科手术的类型取决于关节炎的严重程度及其相关成因:

  • 关节镜手术:放松外侧支持带+/-内侧褶叠+/- 软骨成形术。微创关节镜手术可提供帮助。在软骨成形术中,粗糙的关节面会被磨平,以减少碰撞,对于轻度至中度软骨磨损的个案,此术是一项选择。
  • 胫骨结节转移术又称为Fulkerson截骨术(图8)。此术可帮助舒缓因患有特定髌骨部位关节炎而感到的疼痛。移动胫骨结节,即是植入髌骨肌腱于胫骨上来改变膝盖骨的位置,减轻关节炎区的压力及舒缓疼痛[13]。


8. Fulkerson截骨术

髌股骨置换术。这是一个将部分膝关节置换的手术。清除已磨蚀的软骨表面,并植入薄金属和塑料物来代替。滑车沟槽会由一块薄金属复盖(图9),而髌骨上会使用聚乙烯釦子(图10)

这是一种相对较新的膝盖置换术,但中期结果也普遍良好[14,15]。如有需要,它可以被修改为全膝盖置换,亦容许日后作其他更改。

9.(左)部分膝关节置换- 髌骨移除后可见到股骨滑车沟槽上的金属盖。

10(右)部分膝关节置换- 如X光图所示,膝关节屈曲时可见到股骨滑车沟槽上的金属盖和髌骨上的塑料扣子。

参考文献

1. Flatow, E.L., et al., Computer simulation of glenohumeral and patellofemoral subluxation. Estimating pathological articular contact. Clin Orthop Relat Res, 1994(306): p. 28-33.

2. Beighton, P., L. Solomon, and C.L. Soskolne, Articular mobility in an African population. Ann Rheum Dis, 1973. 32(5): p. 413-8.

3. Muller, K. and L. Snyder-Mackler, Diagnosis of patellofemoral pain after arthroscopic meniscectomy. J Orthop Sports Phys Ther, 2000. 30(3): p. 138-42.

4. Bolgla, L.A. and M.C. Boling, An update for the conservative management of patellofemoral pain syndrome: a systematic review of the literature from 2000 to 2010. Int J Sports Phys Ther, 2011. 6(2): p. 112-25.

5. Halbrecht, J.L., Arthroscopic patella realignment: An all-inside technique. Arthroscopy, 2001. 17(9): p. 940-5.

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7. Prasathaporn, N., S. Kuptniratsaikul, and K. Kongrukgreatiyos, Arthroscopic medial retinacular plication with a needle-hole technique. Arthrosc Tech, 2014. 3(4): p. e483-6.

8. Dickschas, J., et al., Operative treatment of patellofemoral maltracking with torsional osteotomy. Arch Orthop Trauma Surg, 2012. 132(3): p. 289-98.

9. Leonardi, F., et al., Bilateral double osteotomy in severe torsional malalignment syndrome: 16 years follow-up. J Orthop Traumatol, 2014. 15(2): p. 131-6.

10. Stevens, P.M., et al., Success of torsional correction surgery after failed surgeries for patellofemoral pain and instability. Strategies Trauma Limb Reconstr, 2014. 9(1): p. 5-12.

11. Henrotin, Y., A. Mobasheri, and M. Marty, Is there any scientific evidence for the use of glucosamine in the management of human osteoarthritis? Arthritis Res Ther, 2012. 14(1): p. 201.

12. Reginster, J.Y., et al., Long-term effects of glucosamine sulphate on osteoarthritis progression: a randomised, placebo-controlled clinical trial. Lancet, 2001. 357(9252): p. 251-6.

13. Jack, C.M., et al., The modified tibial tubercle osteotomy for anterior knee pain due to chondromalacia patellae in adults: A five-year prospective study. Bone Joint Res, 2012. 1(8): p. 167-73.

14. Odumenya, M., et al., The Avon patellofemoral joint replacement: Five-year results from an independent centre. J Bone Joint Surg Br, 2010. 92(1): p. 56-60.

15. Leadbetter, W.B., et al., Patellofemoral arthroplasty: a multi-centre study with minimum 2-year follow-up. Int Orthop, 2009. 33(6): p.1597-601.

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