淺談髕股疼痛綜合征康復干預方式的研究進展及優化策略*

苗興文，孔翎宇，陳 曦，易瑾希，張 雯，李千千，高漢義，2

（1.濰坊醫學院，山東濰坊 261053；2.濰坊醫學院附屬醫院，山東濰坊 261031）

髕股疼痛綜合征（patellofemoral pain syndrome,PFPS）是影響膝關節功能的常見疾病，發病率高達13%～20%，女性發病率為男性2～4倍，表現為膝關節前方與髕骨后方彌漫性疼痛，多數患者進行上下樓梯、下蹲、跑步等運動后出現疼痛加劇，部分患者自訴膝關節不穩或聞及關節內捻發音，臨床也常用髕骨軟化癥、前膝疼痛或跑步膝等術語描述此類癥狀[1-3]。PFPS 會加劇骨關節炎發生概率,對患者日常生活產生嚴重影響[4]。目前PFPS 的治療方式分為手術和保守治療兩類，手術治療主要針對解剖結構損傷較重且保守治療無效的患者，通過局限性軟骨切除鉆孔術、髕骨重排術和膝關節置換等途徑達成治療目標；保守治療包括藥物注射與康復干預，其中康復干預可借助運動訓練、物理因子、輔具等多種方式達成治療目標，對短期緩解PFPS 癥狀和長期改善關節功能有積極意義，本文結合近年相關文獻對PFPS的康復干預方式進行總結并做如下綜述。

1 PFPS發病機制

PFPS 與髕股關節（patellofemoral joint,PFJ）內剪切力和壓縮力等生物力學因素異常改變密切相關[5]。PFJ 主要由髕骨后表面和股骨滑車構成，與髕韌帶、股四頭肌、髕周支持帶等共同組成膝關節伸展結構（extensor mechanism,EM）。作為EM 的主要組成部分，PFJ通過增加膝關節屈伸軸的力臂長度和股四頭肌的力矩強化膝關節伸展運動，膝關節正常屈伸時，髕骨基本維持于股骨滑車上不發生明顯偏移，左右位移距離約為3mm[6-7]。PFJ軟骨負責承載關節運動時產生的大量負荷，厚度約為6～7mm[6]，正常人步行時PFJ 接觸力峰值為體重的0.5～1.5 倍；膝關節深度屈曲時PFJ承擔的負荷可達體重的2～3倍；上樓梯時負荷增加3.3 倍[8-9]。實現上述功能要求PFJ 周圍組織結構在力量與緊張程度上保持相對平衡，但解剖結構改變、周圍肌力失衡、組織張力異常等危險因素會導致髕骨外側位移程度增加、活動軌跡偏移，使髕骨與股骨滑車的接觸面積縮小、單位面積負荷上升，誘發軟骨退變，并引發PFJ 損傷與PFPS 相關癥狀[10-12]。因此調整PFJ周圍力量，強化關節穩定性是PFPS康復干預的重點任務。

2 PFPS運動康復干預

2.1 股四頭肌功能訓練

PFPS 患者伸膝肌力下降且屈伸肌力失衡超出正常范圍，在康復訓練中應重點加強伸膝肌，即股四頭肌的功能訓練。其中股內側肌（vastus medialis oblique,VMO）與股外側肌（vastus lateralis,VL）末端斜向插入髕骨并于PFJ 兩側產生側拉力，VMO 無力將導致VL與關節外側力量相對增加，誘發髕骨運動軌跡外移。針對性強化VMO 會產生穩固的內側拉力，防止髕骨錯位并緩解PFJ 周圍應力負荷，是股四頭肌訓練的主要對象。訓練方式選擇上，等長收縮對VMO肌肉形態與柔韌性的改善效果最佳，Khoshkhoo等[13]對21名患者開展為期6周的股四頭肌靶向訓練，患者完成股四頭肌等長收縮并維持10s，重復該動作直至出現疲勞。超聲探查患者VMO 插入長度平均延長2.69mm，插入角度上升5.24°。訓練姿勢選擇上，Singh等[14]對比不同姿勢下VMO與VL的肌電積分（integrated electromyography,iEMG）后證明，患者在接受髖外旋位膝關節伸展訓練（short arc quad with externally rotated hip position,SAQER）時VMO 的iEMG 明顯高于VL，提示VMO 活性較VL顯著增強，提示采用SAQER 作為訓練姿勢對VMO功能改善有更大幫助。此外股四頭肌牽伸可降低膝關節周圍軟組織緊張度，減輕關節內應力，提高下肢運動功能與髕骨靈活性[15]，Mason 等[16]要求患者完成單次持續15s 的股四頭肌拉伸，每個動作重復10次，1周后關節內部負荷上升時引發疼痛的概率呈下降趨勢。將肌力訓練的正性肌力作用與牽拉訓練的放松效應進行有機結合形成的收縮-放松（contract relax,CR）訓練是近年來PFPS 股四頭肌強化的新方式。CR 訓練基于肌肉能量技術（muscle energy technology，MET），兼具疼痛緩解與功能強化作用，具有提高患者關節內壓力增高時痛閾的特殊作用。Valenza 等[17]在患者下肢伸展的過程中給予30%最大阻力，患者持續等長收縮6s，然后下肢放松4s，隨后在新的關節活動范圍內重復此項訓練，共計3min，治療結束后患者膝關節活動范圍增大，治療效果可得到長期維持。

綜上所述，股四頭肌訓練既是運動康復干預的基礎也是解決PFPS癥狀的直接途徑，訓練施行簡單且易于操作，患者在接受專業指導后即可完成。但當前股四頭肌訓練缺少VMO的靶向性，本文對最佳訓練動作與訓練姿勢進行了分析，訓練的其他內容仍待進一步研究。

2.2 核心肌群強化訓練

核心穩定性下降與患者支撐相膝關節屈曲力矩峰值增加、PFJ 內壓力上升密切相關，因此忽視核心肌群僅圍繞大腿肌群及膝關節展開治療無法取得最佳效果[18-19]。核心肌群中髖關節肌群負責維持下肢力線，保持運動時軀干和骨盆的穩定，Ismai等[20]在6周訓練中對PFPS患者髖關節外展、外旋功能進行強化，患者的動態平衡得到改善。髖膝關節聯合訓練涉及多個關節同時運動與肌群間的協調控制，使功能改善更為顯著，Barton 等[21]令受試者先接受12 周的髖關節肌群漸進抗阻訓練，后期訓練中增添了膝關節屈伸強化練習，PFPS 患者在治療結束時下肢運動功能得到大幅度改善。此外腹部核心的激活收縮可預先增強腰背穩定性，為下肢功能性活動做準備。Harput 等[22]增設腹部強化訓練（abdominal enhancement,AE），患者在俯臥位與站立位中保持腹肌收縮，對比單腿抬高、單腿靠墻下蹲和前弓步時的肌電圖后發現，AE對VMO激活的影響范圍為2.5%～5%，一定程度上提高了VMO 興奮性。神經肌肉訓練技術（neuromuscular training，NMT）將力量訓練、平衡訓練以及本體感覺訓練進行整合，相較于單純的強化訓練更能有效地刺激深層核心，提高患者對深層肌肉的控制能力，為PFPS患者的下肢功能與軀干平衡提供更多幫助。神經肌肉訓練部位同時涵蓋髖關節與腹部肌群，Motealleh 等[23]設計的訓練內容包含橋式運動中雙膝夾球等不穩定的控制動作，4周治療結束后患者的關節功能得分提高。徐亮等[24]讓患者在Bobath 球創造的不穩定平面上完成核心訓練，動作不僅包含雙橋運動、單橋運動，還有包含下肢訓練的反橋運動，單次訓練40min，每天1 次，每周3 天。6 周后患者的Lysholm 膝關節評分與膝屈伸最大峰力矩顯著增加，提示患者膝關節功能與膝肌群力量強化。

由此可見，核心肌群的強化訓練在PFPS 康復干預中不可或缺，可有效增強股四頭肌訓練效果與下肢功能，但部分動作難度較大，患者獨立完成可能會發生動作錯誤與訓練強度超標，因此患者需治療人員的監督指導下完成。

2.3 運動模式訓練

調整患者的運動模式是近年來PFPS 康復干預的特殊部分，運動模式如前足著地（forefoot strike,FFS）、后足著地（rearfoot strike,RFS）會影響髕股關節應力（patellofemoral joint reaction force,PFJRF）與髕股關節壓力（patellofemoral joint stress,PFJS），FFS可充分發揮足弓的緩沖作用以減輕PFJ 運動負荷，Willson 等[10]證實采用FFS運動的患者PFJRF 與PFJS 峰值減少10%，每公里PFJRF 和PFJS 總值分別減少13%和12%；Wang等[25]分析運動模式從RFS過渡至FFS 后，在速度不變的情況下，受試者膝關節伸展力矩降低13.8%。步速提升10%（10%step rate increase,SR10%）和身體前傾（forward trunk lean,FTL）兩種運動模式亦可作為PFPS 運動模式的選擇，但FFS 對股四頭肌的激活效應更為顯著，Dos Santos 等[26]令患者任選一種模式訓練，采用FFS 運動的患者在初期訓練結束后膝前疼痛量表（Anterior Knee Pain Scale,AKPS）得分有更為明顯的提高，因此FFS應作為運動模式訓練的首選。

此外，提供正確的感覺輸入可加速患者運動模式的重建，感覺輸入可經視覺與聽覺反饋兩種途徑實現，Kernozek等[27]在常規訓練中添加視覺反饋，患者可通過肌肉骨骼模型觀察自身的運動方向與PFJRF 數值。訓練結束后患者在缺少視覺反饋下額外完成5 個訓練動作，結果顯示PFJ 負荷下降了14.4%；Bonacci 等[28]設置的運動模式訓練占常規訓練的20%，訓練的前5 周通過節拍器產生的節拍為患者提供聽覺反饋，第6 周患者脫離節拍器提示獨立完成相應運動，患者的AKPS得分有顯著改善。

綜上所述，運動模式訓練與常規訓練結合后能大幅強化患者的下肢功能，但運動模式訓練與股四頭肌訓練、核心訓練相比治療周期較長，要求患者長時間保持正確的運動模式。而感覺反饋對設備又有一定要求，因此整體開展較為困難，使得目前國內常規康復干預易缺失該部分內容，未納入患者治療方案。

3 PFPS物理因子干預

物理因子干預將聲、光、電、磁等作用于目標部位以緩解肢體疼痛與運動障礙，電刺激兼具抑制疼痛與提升組織興奮性的雙重作用，其中神經肌肉電刺激（neuromuscular electrical stimulation,NMES）、經皮神經電刺激（transcuataneous electrical nerve stimulation,TENS）通過對脊髓輸入興奮性信號覆蓋PFJ 傳入的抑制性信號，充分提高股四頭肌興奮性，對重建PFJ 兩側平衡、提高患者下肢運動功能有重要幫助。Talbot[29]等將130 名PFPS 患者隨機分為4組，除對照組僅接受常規治療外，三個實驗組分別額外接受NMES、TENS以及二者聯合治療，9周的治療后，實驗組患者的6min 步行試驗的結果均優于對照組，膝關節的伸展力量與對照組相比有較大程度的改善，其中NMES 組和NMES/TENS 組患者的膝關節屈曲力度有著明顯提高。

傳統的物理因子干預僅圍繞關節靜息狀態下的癥狀進行抑制，如何針對性抑制關節內負荷上升時的相關癥狀是近年來物理因子療法的研究重點，Glaviano 等[30]將透皮電刺激神經療法（patterned electrical neuromuscular stimulation,PENS）納入治療計劃，通過分析患者單腿深蹲和側向下臺階時的下肢肌電圖振幅、肌肉激活時間百分比、肌群激活起始時間、干預前后疼痛變化判斷治療效果。15min 后，肌電圖顯示下肢肌肉激活時間百分比得到顯著提高，其中臀中肌的激活率增加100%。Kaya 等[31]在常規治療的基礎上添加高壓脈沖電刺激（high voltage pulsed galvanic stimulation,HVPGS）干預，患者在HVPGS 刺激下進行四頭肌等長訓練，每次20min，每周5次，持續6周，結果證明患者接受HVPGS 干預后，上下樓時的疼痛緩解程度明顯優于對照組，因此PENS 和HVPGS 可作為抑制PFJ 內部負荷上升時相關癥狀的靶向治療手段。

由此可見，物理因子療法在緩解患者急性期疼痛、慢性期肌肉抑制上有很大幫助，聯合運動療法所獲得的治療效果具備長效性，研究人員未來需對物理因子療法的最佳參數如刺激頻率、刺激時長進行界定，使患者獲得最佳的康復治療效果。

4 PFPS輔具干預

PFPS 患者使用的輔具可分為矯形器與肌內效貼布兩類，二者有著不同的治療作用。矯形器從運動學與生物力學層面有效地解決PFPS 引發的相關問題，可減少患者運動時下肢關節的異常活動，Hart等[32]對患者使用矯形器后水平行走、上下樓梯期間的步態參數進行分析，顯示患者踝關節內外翻趨勢得到明顯控制。矯形器也可通過牽張效應增加關節內間隙，減少關節軟骨間接觸應力，Roostayi 等[33]測量患者佩戴矯形器后的髕骨股骨關節空間寬度（patellofemoral joint space width,PFJSW）與髕股骨關節面積（patellofemoral joint area,PFJA），結果顯示膝關節0°～30°屈曲時PFJA顯著增加，PFJSW 除膝關節屈曲30°時變化較小，剩余范圍內均有明顯增加，患者的KPS評分明顯升高。定制化康復輔具是當前PFPS 輔具的應用趨勢，可基于患者肌肉興奮性與關節內壓力變化特點進行針對性調整，充分緩沖下肢運動時傳遞至PFJ 的負荷，Sinclair 等[34]結合生物力學數據和量表評分對矯形器進行調整，4周的跑步測試后PFPS 患者的疼痛癥狀、心理狀態和PFJ 負荷三方面均有顯著改善。

肌內效貼布常用作治療肌骨損傷的輔助手段，在PFPS的實際應用中存在爭議，當前研究證實肌內效貼布不能解決解剖層面的相關問題，患者的髕股適合角、外側髕股角與髕骨排列順序在治療后無明顯改善[35]。部分學者認為肌內效貼布的針對性使用可提高VMO 的激活度，Begum 等[36]在VMO 訓練的基礎上增加肌內效貼布干預，2周后患者的下肢功能指數與關節活動范圍相較于單純VMO 訓練有一定程度增加，因此肌內效貼布可在一定程度上間接改善PFJ 功能，但整體效果依賴于患者的配套訓練，具體的治療機制仍待進一步研究證實。

5 PFPS心理康復干預

PFPS 引發的心理變化易被治療人員忽視，患者相較于一般人更容易出現焦慮和抑郁癥狀，產生痛覺異常與軀體感覺異常。正確的健康宣教可幫助PFPS 患者擺脫心理障礙，順序認知與物理方法（sequential cognitive and physical approach,SCOPA）與單純的健康宣教不同，SCOPA 圍繞社會心理因素進行針對性干預，糾正患者對疾病的誤解，教導患者減少完成可能導致PFPS 相關癥狀的運動，Selhorst等[37]使用SCOPA 對患者進行干預，患者的運動功能于主觀疼痛感有明顯改善。此外治療人員在康復干預中不僅要指導患者正確完成訓練動作，也應培養患者的運動管理意識，Rathleff等[38]采取分層遞進的方式讓PFPS 患者明確當前訓練目標與訓練強度，結果表明相較于監督訓練，治療人員實施以運動調節和負荷管理為重點的治療策略更容易激發患者參與治療的積極，有助于維持院外治療效果。

6 PFPS康復干預的優化策略

基于上述內容，目前PFPS 患者康復干預的方式不應局限于某種特定方式，應對患者進行綜合干預，建立完善的優化策略：①圍繞肌肉開展的運動訓練是PFPS 康復的重中之重，應貫穿治療始終，訓練內容應同時涵蓋股四頭肌與核心肌群強化訓練，強度根據訓練進度與患者的身體情況進行適度調整；②訓練后期應從單純的肌力強化過渡至神經肌肉控制訓練，并配合針對性的運動模式訓練，糾正患者日常運動時的錯誤成分，減少PFPS 的復發率；③根據患者的癥狀，由輕到重依次增添肌內效貼布、物理因子療法與關節矯形器三種干預方式，但僅作為輔助治療，不能完全取代運動康復；④健康宣教應作為患者院外治療的基礎，不再局限于灌輸堅持訓練的意識，應著重培養患者形成正確的運動觀念與運動負荷管理理念，幫助患者正確認識PFPS，提高相關治療的依從性。

7 總結

隨著國內外PFPS 康復干預的研究不斷增加，各種干預方式的優缺點在不斷闡明：運動康復成本低廉且利于開展，維持一定訓練周期后即可獲得治療效果，但正如前文所述，運動康復對部分肌群的實際改善情況缺少客觀評價，部分進階訓練需要專人開展；物理因子療法對緩解慢性疼痛等其他臨床癥狀非常有效，但在肌肉激活層面的干預效果仍存在爭議，因此物理因子療法能否基于PFPS 發病機制完成針對性治療仍待觀察；輔具干預對膝關節活動范圍嚴重受限的患者而言是一個很好的選擇，短時間即可改善患者的下肢功能，但適配輔具的成本較高，且不利于患者對疾病形成正確認識，因此長期治療效果有限；心理干預可幫助PFPS患者擺脫運動時的心理障礙，對增加老年人訓練量非常有幫助，但目前臨床研究較少，仍待深入挖掘。總體來看，目前多數研究仍將單一干預方式作為評估對象，如何將這些干預方式有機結合，充分發揮其優勢，使治療效果最大化將是未來的研究重點，這將幫助臨床工作者建立完備的PFPS康復干預策略。