本文是一篇医学论文,本论文通过循证研究为治疗PFPS的治疗方式提供理论依据;横断面研究探索PFPS的肌肉激活和运动学机制;干预性研究分析干预效果的一系列研究内容,实现PFPS研究进展到机制研究以及干预效果一系列的科学探讨。为临床PFPS的管理提供借鉴与参考。
1 前言
1.1 研究背景
髌股疼痛综合征(Patellofemoral pain syndrome,PFPS)又称为“膝前痛”、“跑步膝”,是临床常见慢性肌肉骨骼疾病,好发于运动人群[1]。Smith等人的一项研究表明,PFPS在一般人群中的发病率为22.7%,在青少年人群中的发病率近30%[2]。PFPS主要症状表现为髌骨周围弥漫性疼痛,可因上下楼梯、下蹲、跑步等需膝关节承重和屈伸活动的增加而加重[3]。PFPS的症状极大影响人们的日常生活活动、生活质量和运动表现[4, 5]。目前对于PFPS的发病机制并没有统一认识,主要观点认为PFPS是由解剖、生物力学、心理、社会、行为因素之间复杂的相互作用引起[6]。其中,髌股关节生物力学紊乱[7, 8]、肌肉激活异常[9, 10]及髌骨运动轨迹异常[11, 12]等受到较多国内外学者关注。因此,探究PFPS的发病机制对于治疗和管理PFPS具有极其重要的意义。
PFPS的发病年龄范围较广,而该疾病的影响也较大,因此治疗PFPS产生的经济成本不容忽视。Tan等人的研究指出,PFPS造成的直接经济成本巨大,如治疗费用以及间接费用,其中运动疗法的费用高于常规护理[13]。许杰等人的研究指出,在英国每年需要约2000万英镑的治疗费用用于PFPS治疗[14]。尽管国内没有关于PFPS医疗费用的报道,但高发病率和复发率的影响下,该疾病造成的直接和间接医疗负担不容忽视,其造成的运动功能及生活质量下降同样值得被重视。因此,从经济层面上,如何科学地预防与治疗PFPS成为了需要关注和解决的问题。
近年来,较多研究开始从下肢运动学和肌肉激活的角度去探讨PFPS的评估与干预[8, 11, 15]。运动学作为生物力学的重要部分备受关注,Willson等人发现PFPS患者在下蹲、跑步和单腿跳跃中表现出膝关节外旋增加、髋内收内旋减少等明显的下肢关节运动学改变[16]。Noehren等人评估了400名健康女性跑者的下肢生物力学数据,对15名PFPS患者进行随访2年后发现,相比于健康人群,PFPS患者更大的髋关节内收力矩是PFPS的风险因素之一[17]。下肢髋关节、膝关节和踝关节的六自由度是下肢运动学的常见指标。
1.2 研究目的和意义
贴扎治疗技术已被广泛运用于慢性肌肉骨骼疾病,但进一步明确贴扎在PFPS的作用机制对其循证化推广十分必要,从生物-心理-社会模型探讨PFPS的发生机制,可为PFPS的管理和干预提供参考依据。因此本研究的目的和意义如下:
目的1:从循证角度评估胫骨螺旋贴扎对PFPS的疗效,整合已有胫骨螺旋贴扎干预髌股疼痛综合征的研究进展,以及存在的问题与不足。
意义1:为胫骨螺旋贴扎的疗效与可能机制提供证据支持。 目的2:在系统评价和荟萃分析的基础上,进一步探究PFPS男性患者与健康成年男性在功能性运动中的生物力学差异特征。
意义2:验证PFPS人群与健康成年男性下肢生物力学差异。 目的3:从运动学和肌肉激活角度探究不同方向胫骨螺旋贴扎对PFPS患者的疗效及作用机制。
意义3:从运动学和肌肉激活层面探究PFPS的机制及不同方向胫骨螺旋贴扎对PFPS的疗效及可能的生物力学机制,为PFPS的康复物理治疗提供参考和借鉴。
2 文献综述
2.1 髌股疼痛综合征的研究现状
2.1.1 髌股疼痛综合征的概念
膝关节是人体最复杂的关节之一,包括了胫股关节和髌股关节。髌股关节是指由髌骨的关节面和人体股骨髁间沟形成的解剖关节,该关节周围的肌肉、韧带和关节囊提供了关节稳定性。髌股关节是膝关节重要组成部分,也是人体运动的重要关节。当人体进行屈伸膝的关节活动时,髌骨的关节面与股骨髁间沟发生相对移动和滑动,髌骨在其中发挥重要作用。髌股疼痛综合征(Patellofemoral pain syndrome,PFPS)早由Radin等人[25]在1979年提出,经后人发展现通常指“在髌股关节活动过程中,由于关节本身生理结构或周围组织的外在因素影响等各种原因导致髌骨的关节面与股骨的髁间沟运动发生异常,进而导致的疼痛和症状的一类疾病的总称”[3]。它是一种慢性肌肉骨骼疾病,又称为“膝前痛”、“跑步膝”,临床表现为膝关节周围弥漫性疼痛,并且这种疼痛会随着上下楼梯、下蹲、长时间久坐、跑步等需要屈伸膝导致髌股压力增加的动作加重[1]。
2.1.2 髌股疼痛综合征的流行病学
PFPS的发病率较高,是最常见的膝关节疾病之一。2018年的一项研究指出,PFPS在一般人群中的发病率为22.7%,在青少年人群中的发病率近30%[2]。约有50%的PFPS患者会持续受到该疾病的影响,极大限制了该人群的日常生活和社会活动[5, 26]。国外研究表明,PFPS的发病率还存在显著性别差异,女性发病率高于男性,约为2~3倍[27]。PFPS在中国同样较为普遍,中国学者郑佳鹏等人[28]在2011年调查了某旅入伍新兵572例,发现PFPS的发病率为9.4%。2018年,Xu等人针对基于社区进行调查研究,共收集1153个样本,发现PFPS的发病率为20.7%,其中男性和女性PFPS的发病率分别为20.3%和21.2%[29]。考虑运动人群的不断增加,将会出现越来越多因过度运动和异常运动导致髌股疼痛,进而造成医疗成本和社会成本的提高。因此,研究者应更多地关注PFPS的早期预防和干预。
2.2 髌股疼痛综合征的治疗
目前,对于PFPS的治疗主要分为保守治疗和手术治疗两种方式,保守治疗包括:下肢肌力训练[50],步态和跑姿再训练,踝关节、膝关节矫形器,贴扎等[3]。手术治疗包括关节镜下解压手术、关节软骨修复手术、髌股关节置换手术等。一般情况下,大部分患者都仅需要保守治疗。
(1)下肢肌力训练
下肢肌力训练主要包括了髋关节和膝关节周围肌群肌力训练。髋周肌群肌力训练包括髋关节外展肌群和外旋肌群。Rogan等人[51]的一项关于髋外展肌群锻炼对PFPS疼痛的系统评价和荟萃分析纳入了12项研究,共计604名PFPS患者,综合分析后发现髋外展肌群的强化能够显著改善PFPS患者的疼痛和各项功能。并且髋关节和膝关节的联合治疗效果好于单独的膝周肌群强化训练。但是最近几年的高质量随机对照试验表明,髋关节肌群训练可能并不会获得额外的收益和疗效[52]。可能是研究方法的差异性导致结果的差异性。同时,髋部力量下降似乎不是PFPS的原因,而是疼痛的结果。这个理念也被Rathleff等人在系统评价中证实[53]。但是可以确定的是,髋关节训练不会造成负影响。
膝关节训练目前公认可以对PFPS的疼痛和功能产生疗效的保守治疗方法[46]。共识指南也提出,膝关节周围肌群的肌力训练有助于PFPS的管理和预后[3]。并且,加强股四头肌训练也被认为是PFPS康复和预后的基础,最近的研究指出,这是康复过程中必不可少的阶段,股四头肌训练结合其余方法(支具、贴扎、矫形器、手法)可以减轻疼痛并进一步改善功能[54]。也有研究指出,股内侧肌的异常,也是影响因素之一。Pal等人[55]的研究也发现了股内侧肌异常与髌骨轨迹异常的PFPS患者之间的关系。由于PFPS发展后期可进展为膝关节骨性关节炎,而膝关节骨性关节炎的一大风险因素为股内侧肌的薄弱和无力,因此国内外部分学者把目光转向股内侧肌的激活,他们发现PFPS患者的股内侧肌和健康人群相比存在显著差异[56],因此,针对性的股内侧肌训练同样能够帮助PFPS的管理。
综上可知,肌力训练作为一种保守治疗的干预方法,可以应用于大部分PFPS患者,相比于完全不进行干预和训练的患者,经过肌力训练的患者肌力显著提高。值得注意的是,目前还没有研究指出针对于PFPS患者运动处方的最佳剂量。
3 研究一:胫骨螺旋贴扎对髌股疼痛综合征的疼痛和运动学影响-一项系统评价和荟萃分析 .. 11
3.1 前言 .......................................... 11
3.2 材料与方法 ................................ 11
4 研究二 男性PFPS患者与健康人群的下肢生物力学差异分析 ................................... 19
4.1前言 ........................................ 19
4.2研究对象 ................................ 19
5 研究三:不同贴扎方式对男性髌股疼痛综合征患者的影响 ............................. 31
5.1前言 ............................................. 31
5.2研究对象 ................................. 31
5 研究三:不同贴扎方式对男性髌股疼痛综合征患者的影响
5.1前言
研究一通过对胫骨螺旋贴扎对髌股疼痛综合征(PFPS)患者的疼痛和运动学循证分析证实了胫骨螺旋贴扎对于疼痛的有效性。同时在运动学上,各个运动平面上都没有发现显著差异,且发现对于男性的研究尚不充足。研究二分析了健康人群和PFPS患者在不同动作模式下的生物力学特征,发现在诸如下蹲和步行中,股直肌的激活PFPS患者显著小于健康人群,并且在运动学中,前后,上下和内外位移中都发现显著性。既往的研究只注重于螺旋贴扎,但是Clifford等人[24]在2020年提出了一种新的螺旋贴扎方式,为外旋贴扎。虽统称为螺旋贴扎,但是考虑到方向的不一致性对于下肢生物力学的影响可能存在不一样。关于贴扎方向的差异是否会导致结果的差异也尚不清晰。
基于上述研究,研究三将通过对男性PFPS患者进行内旋贴扎和外旋贴扎。在研究一证实胫骨螺旋贴扎对于疼痛改善有效的基础上进一步明确哪一种贴扎方式对于PFPS患者更有效。并探索其疗效机制,为临床研究和临床康复提供依据和参考。
6 综合讨论与结论
6.4结论
本论文通过循证研究为治疗PFPS的治疗方式提供理论依据;横断面研究探索PFPS的肌肉激活和运动学机制;干预性研究分析干预效果的一系列研究内容,实现PFPS研究进展到机制研究以及干预效果一系列的科学探讨。为临床PFPS的管理提供借鉴与参考。
研究一为循证研究,确定了胫骨螺旋贴扎对于PFPS的有效性,为胫骨螺旋贴扎在临床干预中的应用提供了有力支持。研究二探索了男性健康人群与PFPS患者之间,患者自身健患侧之间的生物力学差异,在肌肉激活上PFPS患者自身比较不存在显著性差异,但是在健康人群和PFPS患者中发现显著差异,在下肢膝关节运动学上PFPS患者健患侧以及健康人群和患侧都存在显著性差异。研究三在研究二的基础上发现,胫骨内外旋贴扎能够显著改善疼痛、肌肉激活,并且胫骨外旋贴扎好于胫骨内旋贴扎,胫骨内外旋贴扎对于下肢膝关节运动学并无显著影响。
综上,本研究是首个针对男性髌股疼痛综合征的研究,在对比了男性患者与健康对照人群下肢生物力学差异和不同方向胫骨螺旋贴扎对于疼痛、肌肉激活和运动学参数的影响,结果提示,胫骨螺旋贴扎可能通过改变sEMG,影响肌肉激活模式从而改善症状,而非改变膝关节运动学。
参考文献(略)