運動員髕腱末端病危險因素及治療方案的研究進展

侯 捷，李文彥，劉瑞瑞，方 相，賈 敏，王 晨，張美珍，2

1 前言

髕腱末端病（Patellar Tendinopathy，PT）是最常見的膝關節運動損傷之一，在所有運動項目中的患病率為14%［1］，此外另有8%的運動員顯示為髕腱末端病的無癥狀者，這表明大約每5名運動員中就有1名存在患病的風險［1］。PT通常是由髕腱過度負荷所導致，常見于需要大量跳躍著地和改變方向的運動中，是一種以髕骨遠端或髕腱近端活動性疼痛為特征的臨床疾病。運動員發生髕腱末端病后主要表現為起跳或者下蹲時髕骨下端疼痛、膝關節酸軟無力［2］。這不僅影響到日常生活中的上下樓梯、快速跑跳甚至是走路動作，病情嚴重者更有可能長時間不能參與到正常的比賽和訓練中［3］。很多運動員因受到PT的困擾而被迫中斷其運動生涯，但髕腱的疼痛癥狀卻依舊長期存在不消失［4］。由于目前對髕腱末端病的損傷因素以及治療方案仍沒有準確的認識，大部分研究仍將其作為普通的肌腱炎癥進行治療，而解剖醫學已經明確表示髕腱末端病并沒有炎癥存在［5］。這些錯誤的認識和處理病癥的方式會對運動員的運動生涯造成毀滅性的打擊。再加之髕腱末端病的治療多采取保守療法［6］，治療效果并不理想。另外康復訓練所采取的訓練手段由于缺乏針對性，反而更容易導致損傷加重，所以臨床中尚沒有明確且統一的治療方案可以采用。

綜上所述，對髕腱末端病流行病學研究有助于了解損傷特征，為探尋髕腱末端病損傷因素以及治療方案提供理論依據。本綜述將從髕腱末端病危險因素以及治療方案兩方面進行研究分析，以確定引起髕腱末端病的危險因素和有效治療方案，為髕腱末端病的預防和治療提供幫助。

2 研究方法

將中國知網（CNKI）、維普數據庫、中國生物醫學文獻數據庫（CBM）、萬方數據庫作為中文檢索數據庫，以“髕腱末端病”“髕腱炎”“跳高膝”“危險因素”“治療”作為中文檢索詞在中文數據庫進行檢索。Web of science數據庫、Pubmed數據庫、Embase生物醫學數據庫作為英文檢索數據庫，以“（patellar tendinopathy OR jumper’s knee OR patellar tendonitis OR tendon pain）AND（risk factor OR treatment OR therapy）”作為英文檢索策略在英文數據庫進行檢索。檢索期限均為1990年1月至2020年4月。

3 結果與分析

3.1 髕腱末端病危險因素

3.1.1 外部因素

運動水平是影響髕腱末端病的風險因素，職業運動員發生病變的風險要遠遠高于業余運動員，這可能是因為職業運動員在比賽中的對抗強度更大、碰撞更多。連續跳躍動作是發生髕腱末端病的高危動作，這也解釋了職業運動員更易發生髕腱末端病的原因。另外也可能在于職業運動員的跳躍能力要更強，在起跳時意味著會產生更大的肌肉力量和跳躍高度［1］，而在著陸時必須分散更大的垂直地面反力［7］，這些都使得髕腱要承受更多的累積負荷。

訓練強度、間隔安排不當、在騰空起跳落地時動作模式不正確（如膝關節內外翻等），導致膝關節各結構承受應力發生變化，都是造成髕腱損傷的外部因素。另外有研究已證明了準備活動的不充分，訓練間隔時間安排的不合理，訓練裝備的不完善都可以使運動員緩沖地面反作用力的能力降低從而造成髕腱的超負荷［8］。另外隨著訓練和比賽場地地面硬度的增加，關節彎曲程度也會增大，髕腱損傷的可能性也隨之增大。有研究表明沙灘排球運動員的髕腱發病率要顯著低于一般排球運動員［9］，而在對足球運動員的流行病學調查中，人造草坪的材質也會影響髕腱末端病的發病率［10］。除此之外，類固醇藥物的使用也被認為是發生髕腱末端病的危險因素，類固醇藥物會妨礙膠原的合成從而影響髕腱在細微損傷后的自我修復［5］。

表1 髕腱末端病外部危險因素

3.1.2 內部因素

肥胖、性別、年齡以及腿長差異等是髕腱末端病非運動相關的內部危險因素。肥胖意味著更大的體重和BMI，從而會產生更高的髕腱負荷，這可能會超出髕腱的負荷能力，從而導致PT。而且有證據表明激素在脂肪分配中起作用，也可能在肌腱病中起作用，隨著脂肪含量的增加，激素引發髕腱末端病的風險會更大。而男性發病率高于女性的原因，一種解釋可能是由于女性股四頭肌產生力的能力較弱，所以髕腱受到的力較低，因此髕腱超負荷的可能性較小。而Cook等人認為是激素所產生的作用，雌激素可能對女性的肌腱有保護作用，接受激素替代治療的女性肌腱增厚和病理改變減少［11］。關于隨著年齡的增長髕腱末端病的發病率也會增大主要在于髕腱結構和物理性能的改變，有研究指出25歲以上肌腱的抗拉強度和伸展性都明顯降低，近些年微觀角度的研究也因此開展，從微觀角度也發現25歲后新生的病理性毛細血管可能導致了肌腱物理性能的變化［10］。

踝關節的背屈范圍是導致PT的一個重要危險因素，背屈范圍在不處于36.5°［12］和45°［13］的范圍內時患PT的風險會更高。跳躍時，踝關節的活動范圍很重要，因為在著地階段，踝關節吸收了總動能的37%－50%［14］。在著地過程中，踝關節背屈度的降低與地面反力的增加有一定的相關性，地面反作用力的增加，加上腳踝吸收動能的能力的改變，可能會增加髕腱的負荷。

根據研究發現，腘繩肌和股四頭肌功能也是影響髕腱末端病發展的重要因素。腘繩肌和股四頭肌等肌肉是分散落地沖擊力的主要解剖結構。腘繩肌靈活性的降低可能是導致髕腱超負荷的原因之一，其機制是降低伸肌的活動能力，增加膝關節伸展時對股四頭肌的需求。同樣，股四頭肌柔韌性的下降也可能通過增加髕腱內的被動張力而導致超負荷。正常情況下股四頭肌本身具有良好的彈性，從而可以緩沖收縮時對髕腱止點處造成的牽拉，但隨著股四頭肌收縮能力下降，會使肌肉彈性降低、出現僵硬，緩沖作用下降，致使髕腱末端負荷增加，導致局部組織細胞受到損傷和破壞，發生變性及死亡。也有研究表明，運動股四頭肌內外側頭之間的激活比率在髕腱末端病患者中存在差異，髕腱末端病患者中股內側肌的激活較晚，這種異常的肌肉激活順序可能會影響髕骨的正常運動軌跡，進而影響髕腱和關節面間的應力，導致髕腱末端病發生。

表2 髕腱末端病內部危險因素

3.2 髕腱末端病治療方案

3.2.1 非手術治療

髕腱末端病是一種治愈困難且復發率很高的疾病，目前對于PT多采取非手術方式治療，但由于其發病機制比較繁多復雜，因此相應的治療方式也難以統一且利弊不一。最早對PT的快速治療方法是冷凍療法，雖然冷凍效果緩和了PT新血管的形成［15］，但冰塊的使用條件受到很大限制，而且運動員參加比賽前不能使用冰敷，它可能損害運動功能和掩蓋疼痛，導致再次受傷［15］。髕骨反力帶同樣是最早被人們采用的輔助手段，通過改變髕骨與髕腱之間的夾角以減輕髕腱的勞損［16］，但更多的研究證明其效果與完全不進行治療的患者沒有差別，甚至會導致髕軟骨軟化［17］。注射非甾體類抗炎藥、類固醇和透明質酸是臨床經常采取的治療手段，但PT的組織病理學已經顯示PT并沒有炎癥的存在。且非甾體類抗炎藥可能會引起心臟、腎臟和胃腸道并發癥［5］，類固醇注射還存在肌腱斷裂的風險。因此對于這些抗炎藥的使用存在不小的爭議。硬化劑可以阻斷神經，抑制新血管形成，但它的長期療效卻很糟糕。富血小板血漿注射似乎對PT有好的作用，可注射劑量標準的不確定讓臨床試驗很難進行。有部分研究提到了抑肽霉和三硝酸甘油酯的應用［18，19］，但所涉及的研究缺乏充足的證據。有研究發現細胞療法對PT產生了好的結果，且還沒有發現副作用，這可能是對PT治療一個積極的信號，需要更多的研究來確定它的可靠性。這些治療方案雖然在臨床上均有不同程度的療效，但其各自的局限性都很大，不適宜普遍采用。對于非手術治療，離心訓練和體外沖擊波治療是認可度最高和被廣泛應用的兩種治療髕腱末端病的方法。

離心訓練因其內容簡易方便而且治療成本低廉，成為治療PT的金標準（圖1）［20］。新血管的生成會使PT疼痛加劇，Rees等人發現在每次離心訓練過程中，肌腱新生血管中的血流會暫時中斷［21］。另一項研究也顯示血流減少了45%。這可能是離心收縮產生的剪應力通過破壞肌腱周圍微循環來減少血流，也阻止了粘多糖產生，從而抑制了疼痛。而且肌腱毛細血管較少且離心訓練肌肉氧耗較小，可以降低肌腱供血［22］。所以重復進行離心訓練可以反復中斷新血管血流，以此緩解疼痛。在離心訓練中，髕腱受到重復的負荷和釋壓，使得髕腱力發生了高頻波動，這可能為髕腱重塑提供了重要的神經刺激，有利于PT改善［23］。股內外側肌活動失衡是PT的危險因素［24］，PT患者存在主動肌和拮抗肌不平衡情況，會對關節穩定性產生影響。柳華等人發現離心訓練可以增加肌肉平衡，維持膝關節穩定性［25］有些研究認為肌肉峰值力矩角度越小髕腱越易受到損傷，而離心訓練可以通過增加峰值力矩角度對肌腱起到保護作用［26］。I型膠原纖維對PT改善也有很大的幫助，Langberg等人在12周的離心訓練后發現PT疼痛感減弱而且刺激了I型膠原纖維的形成，但膠原降解率并沒有增加。這表明離心訓練增加了I型膠原纖維沉積，加強了髕腱質量。因為髕腱病變區域通常會更有可能合成性能較差的III型膠原蛋白。而且離心訓練改變了肌肉與肌腱結構和黏彈性，使膠原和肌纖維重新排列［27］，提高了髕腱在外力作用下抗變形能力，從而更好地吸收和轉移了髕腱負荷。同時近期有研究發現，進行離心性的抗阻訓練有效改善了中年肥胖女性的體重和BMI［28］，這也進一步說明了離心訓練對于治療髕腱末端病的有效性。

圖1 離心訓練常見的康復訓練動作示意圖［32］

體外沖擊波治療因其對末端病和腱性結構損傷療效顯著而被廣泛推廣，逐漸成為運動性肌腱損傷最為重要的治療手段。沖擊波是通過固體、液體和氣體傳播的一種特殊的非線性壓力波，可以快速達到壓力頂峰。因此，沖擊波可以直達人體深部組織而不易被淺表組織吸收［29］。通常人們認為體外沖擊波是通過過度鎮痛從而提高了痛閾來緩解疼痛的［30］，對疼痛部位的過度刺激會影響腦干信號以及P物質的作用，減弱了疼痛信號的傳遞。而另外一些學者認為體外沖擊波治療PT與刺激組織再生有關，體外沖擊波通過造成組織的微創傷來刺激機體的愈合功能［31］，促進了I型膠原纖維的形成，降低了與肌腱病變相關的基質金屬蛋白酶和白細胞介素的產生［32］，從而刺激了組織的再生，緩解了疼痛。同時當沖擊波在人體組織中傳導時，由于組織中含有大量的微小氣泡，氣泡在沖擊波的作用下急速膨脹，可以使受沖擊部位組織微循環加速，打通生理性關閉的微血管，加速毛細血管微循環，增加細胞吸氧功能，改善局部組織微循環，最終達到促進軟組織愈合的目的［33］。

3.2.2 手術治療

手術治療是在保守治療和物理療法均沒有好的療效的情況下，被迫采取的一種激進的治療手段。因為雖然非手術治療在大多數PT患者中是成功的，但仍然有10%的患者治愈效果不佳，需進行手術治療。手術治療目前最常用的是開放手術和關節鏡手術。這兩種手術的目的是髕腱的腱切開術，異常組織的切除，以及通過鉆孔和邊緣切除刺激髕骨遠端來誘導修復過程。

開放手術是從髕骨下極到脛骨結節作縱行切口，通過肌腱的縱行切口接近和清除后部退變組織，用鋸片切除髕骨遠端5毫米，然后用鉆孔器在膝蓋骨的下極穿孔，形成促進修復的出血床，最后用可吸收縫線縫合肌腱和副腱（圖2a）［34］。其優點是可以直觀地看到整個髕腱組織來進行修復，切除腱組織的量相對來說要容易控制［35］。在對經歷開放手術的PT患者進行長達兩年和四年的隨訪研究中發現80%以上療效顯著［36，37］，另一項研究更是顯示在70%顯著療效的基礎上，有82%的運動員重返比賽［38］。由此可見該手術雖然可以直接清除髕骨下極髕腱的病灶，但創傷大，恢復時間長［39］。

關節鏡手術是確定髕骨下極，切除鄰近的滑膜組織，顯露髕近端肌腱后區退變組織，切除至觀察到正常的肌腱纖維。遠端用鋸片切除5毫米的髕骨。最后止血，進行關節灌洗（圖2b）［34］。Lorbach等人研究顯示關節鏡下切除髕骨遠端部分達到了90%的良好效果［40］，另一項研究也表示關節鏡手術對治療PT效果顯著，且有71%的運動員重返賽場［36］。但由于滑膜及髕下脂肪覆蓋，關節鏡手術多數情況下難以見到髕下髕腱附著部典型病理改變［39］。

圖2 髕腱末端病手術治療方案示意圖［1］

一項近期的臨床手術治療PT的平均成功率顯示，開放治療為87%，關節鏡治療為91%。在隨訪中發現關節鏡與開放手術治療的平均恢復時間為3.9個月和8.3個月，其術后運動恢復率分別為82.3%和78.4%。開放手術和關節鏡手術均對PT治療效果顯著，但手術治療雖然可以直接切除炎性反應病灶，但有可能導致局部軟組織黏連額加重，從而引發關節性能降低等不良反應［41］。所以對手術治療的選擇要持慎重的態度。考慮到關節鏡治療的效果與開放手術差異不大，但恢復運動的速度更快，所以建議在有條件的情況下優先使用關節鏡手術治療PT。

表3 髕腱末端病相關治療方案

4 結論與建議

4.1 結論

4.1.1 籃球和排球是髕腱末端病的高發項目。

4.1.2 髕腱末端病的外部危險因素包括運動員運動水平及跳躍能力、較大膝關節屈曲角度著陸、訓練裝備、訓練強度、訓練場地和類固醇藥物使用情況等，而訓練量對髕腱末端病的影響尚不明確。25歲以上的肥胖男性是髕腱末端病的高發人群，另外踝關節背屈角度、腘繩肌與股四頭肌的肌肉功能亦是影響髕腱末端病的內部危險因素；

4.1.3 離心訓練和體外沖擊波是治療髕腱末端病最常用且最有效的非手術治療方案。而手術治療是一種被迫采取的應急治療方案，關節鏡手術相比于開放手術恢復期更短且創傷更小，在進行手術治療時可以優先考慮關節鏡手術。

4.2 建議

影響髕腱末端病的外部因素在一定程度上是可控的，可以通過一些合理的干預手段對其進行控制，如適當減小訓練強度、增大訓練間隙、選取合適的訓練裝備和改變訓練場地以及調整運動員的著陸動作等。離心訓練是一種相對平緩且有效的治療方式，可以將其作為治療髕腱末端病的一種康復手段，與臨床治療相結合，可能會對治療髕腱末端病有更好的效果。