髌股关节不稳定的危险因素和非手术治疗研究进展
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摘 要:髌股关节不稳定是一种常见的髌股关节疾病,长时间反复的伤害累积将继发髌骨软化或髌股关节骨性关节炎,最终影响患者生活质量,为患者和社会造成巨大的负担。了解髌股关节不稳定的危险因素,对于预防发生是十分重要的。关于髌股关节不稳定的治疗,手术治疗的方法和方式研究已相对成熟,而非手术治疗方面的研究较少。本文从其危险因素和非手术治疗方面出发进行一个简单综述。
关键词:髌股关节不稳定 生物力学 运动干预
中图分类号:G804 文献标识码:A 文章编号:2095-2813(2020)01(c)-0012-02
髌股关节不稳定(patellofemoral instability PFI)是一种常见的髌股关节疾病,常表现为膝前痛、髌骨错动感甚至髌股脱位等,可能会导致明显的活动受限、长时间反复的伤害累积将继发髌骨软骨软化或髌股关节骨性关节炎。通常影响年轻人、活动量大的人。据报道每100000人中有29~40人发生髌骨脱位,15岁时首次发生脱位率最高,61%首次脱位发生在体育运动中。本文将从其病因及治疗3方面进行研究。
1 PFI危险因素
虽然女性比男性更容易发生PFI,但PFI危险因素是多方面的有关包括性别、家族遗传、韧带松弛、形态异常以及生物力学异常等。总体来说髌股关节不稳定的因素可分为骨性解剖结构异常、生物力学异常等。
1.1 骨性解剖结构
常见的骨性解剖结构问题有滑车发育不良、高位髌骨、胫骨结节过度外偏等。
滑车发育不良包括滑车沟或内外关节面的任何骨性改变或变异,丧失了正常的解剖凹性结构和滑车沟深度,内、外侧面高度不对称,滑车扁平。在膝关节屈曲时髌骨缺乏滑车沟的限制而频繁发生脱位。滑车发育不良是导致慢性髌股关节不稳的重要因素,超过96%的PFI患者伴有滑车发育不良。一项对青少年滑车发育不良生长模式的回顾性研究中发现,随着年龄除了滑车发育不良的类型不会发生改变,其他所有评价滑车发育不良程度的指标都上升[1]。
高位髌骨是髌骨相对股骨滑车在高度上的变异,是髌腱延长引起的。正常情况下,膝关节屈曲20°时髌骨与滑车充分接触。高位髌骨则需要屈曲角度更大才能与滑车充分接触,而在屈曲角度较小时,接触面和稳定性都下降。髌骨高位本身是一种正常的结构变异,通常没有症状,但由此产生的生物力学改变将会增加髌骨脱位的风险。
胫骨结节过度外偏会使髌腱对髌骨向外的牵拉力增大,从而增加髌骨脱位的风险,目前临床上常用胫骨结节-股骨滑车间距(tibial tubercle-trochlear groove distance TT-TG)作为常用的量化标准,来反应胫骨结节相对于股骨滑车沟之间的偏移距离。正常人群的的TT-TG值为10~15mm,超过15mm意味着髌骨脱位高风险,超过20mm被认为是胫骨结节过度外偏。有研究发现[2-3],膝关节的屈曲角度会影响TT-TG值,同时与身高、体重、BMI也相关,但膝关节角度的影响更大,因此在对青少年患者测量该值时更应该统一屈曲角度。
1.2 生物力学
髌股关节运动是骨和软组织结构之间相互作用的结果。骨的解剖结构异常可能导致髌骨对线不良,进而发生髌骨轨迹异常。而静态和动态软组织结构异常对髌股关节生物力学有重要影响。膝关节内侧软组织包括股内斜肌(VMO)、内侧髌股韧带(MPFL)、内侧髌胫韧带、内侧支持带,外侧主要包括髂胫束(ITB)和髁髌束。主要的静态和动态稳定结构为MPFL和VMO。尸体研究表明,MPFL抗拉强度208N,占限制髌骨外侧移位总阻力的50%~60%。在伸膝时MPFL张力最大,当膝关节屈曲髌骨进入滑车时MPFL张力最小,此时关节骨性接触提供稳定性。VMO萎缩和MPFL损伤会严重影响髌股关节的生物力学。
此外股骨过度前倾和(或)胫骨过度外旋可以造成下肢代偿性内旋步态,使得髌骨承受过度的外侧牵拉应力,这些患者通常合并代償性扁平足和足选前。Q角增大通常与股骨前倾和胫骨外旋有关。膝外翻可以导致髌腱和股四头肌之间成角减小,导致髌骨承受过度的向外合力,增加髌骨脱位的风险。系统性疾病对的软组织影响如多发关节松弛症也是常见易患因素之一。
2 PFI治疗
多位学者对比了手术和非手术治疗首次脱位患者的疗效。多篇研究发现,手术治疗和保守治疗在主观结果、再脱位发生率、功能及活动评分等方面均无显著性差异。Bitar及其同事进行了一项随机对照研究,39名患者随机分组,接受手术及保守治疗,经过最少随访2年发现手术治疗在的主观膝关节评分和再脱位发生率上较保守治疗结果有明显差异。对初发性的急性髌骨脱位,传统上多采取非手术治疗的方法,但有研究显示,急性髌骨脱位非手术治疗后15%~44%的患者出现复发性髌骨脱位,超过50%的患者出现复发性的髌骨不稳,反复性造成髌股关节骨性关节炎,进而严重影响患者运动水平。
非手术治疗如下。
2.1 支具固定
支具保护不能解决潜在的生物力学疾病导致髌骨运动轨迹紊乱的问题。然而,使用这些干预方法背后的目的是鼓励纠正髌骨运动轨迹,从而减少进一步的关节损伤。对于首次脱位后固定的时间和是否需要固定及佩戴支具种类有很大争议。一些学者建议立即活动,而另一些建议6周以上的支具固定。Buchner及其同事研究发现即使短时间的佩戴支具也会极大增加肌肉的萎缩[4]。而一项对100个急性髌骨脱位患者13年的随访研究中发现,佩戴后侧夹板组复发脱位率最低,佩戴髌骨支具组髌骨不稳发生率是其他组的3倍。 2.2 運动干预
运动干预的对象包括所有与髌骨运动轨迹紊乱相关的可修复的生物力学因素,比如:膝关节结构不正常、下肢力线不正、过度训练、核心力量减弱等。
个性化评估和治疗方案有助于优化治疗效果。通常需要加强力量训练的肌肉包括臀部外展肌、臀部外旋肌、伸膝肌群和核心肌群;临床上常采用本体感觉神经肌肉促进法恢复髂胫束、腘绳肌、股四头肌的柔韧性。研究发现,对于髌股关节不稳患者闭链训练优于开链训练。患者可以由双下肢训练发展到单侧力量训练,更加模拟步态。
3 结语
髌股关节不稳定的危险因素,主要分为骨性解剖和生物力学因素。预防髌股关节不稳定,主要从纠正生物力线干预,使髌骨活动轨迹趋于正常。支具虽不能解决生物力学根本的问题,但对于纠正髌骨运动轨迹效果尚可。而通过个性化评估和治疗方案,针对性的运动干预,纠正相关可修复的生物力学因素是十分重要的。对于不同病理特点的患者,需要制定个性化的治疗方案,以期达到最好的治疗效果。
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