髌股疼痛综合征（PFPS）
“膝前疼痛”的发生率很高，每年发病率为22 / 1,000人[ 12，60 ]，女性受影响更大[12，29，60 ]。膝前痛的原因很多，这些包括伸肌过度使用引起的损伤（肌腱炎，插入性肌腱炎）、髌骨不稳定、软骨和骨软骨损伤[ 52 ]。
髌股疼痛综合征（PFPS）为“膝前疼痛”的常见原因，受影响年轻妇女没有任何结构上的改变，例如增加Q-角度或在关节软骨中显著病理变化[ 1，12，29，52，60 ] 。因此，PFPS是一种排除性诊断[ 1 ]。
其它相关联的表现包括捻发音和功能缺陷[1]。 PFPS症状导致许多运动员运动活动限制[10]。 据一些作者报道，PFPS最终会导致骨关节炎[45,64,67]。
PFPS的发病机制是多因素的，涉及各种功能性下肢功能障碍[8]。
该文献综述的目的是总结关于PFPS的潜在病理学的证据以及治疗该病症的最佳方法。
PFPS患者的“髌骨轨迹” “Patella tracking” in patient with PFPS
髌骨轨迹对出现PFPS的作用长期以来一直是一个有争议的问题。最近的研究表明，髌骨的错误轨迹可能起着关键作用。 Draper等人[24]通过动态MRI证实PFPS患者下蹲时侧向移动增加，髌骨侧向倾斜增加。 Witvrouw等人[74]文献表明，活动髌骨（hypermobile patella）与髌股关节疼痛的发生率有显着相关性。威尔逊等人[72]使用皮肤标记物和光电动作捕捉系统来检查PFPS在站立位置和下蹲时患者的髌骨滑动， 在这项研究中，与健康受试者相比，PFPS患者的髌骨具有显着增加的侧向移动（maltracking），以及髌骨外侧旋转和侧向倾斜增加的趋势[72]（图1）。
图1、该示意图显示了Wilson等人发表的实验研究的结果。[72]。 PFPS患者横向移位（a），侧向旋转（b）和侧向倾斜增加（c）
股外侧肌和股内侧肌的作用 Role of M. vastus lateralis and M. vastus medialis
Pal等人 [50]已经证明，”PFPS患者的“髌骨错位（patella maltracking）”与股外侧肌的延迟激活有关联。 Cowan等人也显示了股内侧斜肌（M. vastus medialis obliquus）和股外侧肌（M. vastus lateralis）运动不平衡[19]，在患有PFPS的患者中，当患者爬到楼下和楼上时，股外侧肌比股内侧斜肌更早被激活。 在对照组中，不存在不平衡。 这些研究结果得到了其他几项研究的支持[15,16,74]。 患有髌股关节问题的患者会出现股内斜肌萎缩[49]。
然而，尽管有这些结果，尚不清楚股外侧肌和内侧肌不平衡是否是导致髌骨错位的主要原因。
静态或动态排列不齐？Static or dynamic malalignment?
Q角（静态测量）作为PFPS预测因子的作用在争议中被讨论[39,41,45,51,59]。
一些作者报告增加的Q角与PFPS有关[39,41]。 例如，Rauh等人[59]发现Q角度增加（> 20°）的越野跑步者，比正常Q角度的运动员更容易发生膝盖受伤。相比之下，Park等人[51]表明PFPS患者的Q角没有增加。其他报告也没有显示静态测量之间的强相关性，例如Q角参与PFPS的发展[51]。这意味着在一些PFPS患者中，髌骨错位的原因以及股内侧肌和外侧肌的不平衡可能不是结构性缺陷的一部分（图2）。
图2、功能性或动态外翻的原因可以是股骨、胫骨或两者的内旋。 股骨内旋可能是髋关节外展肌无力的结果；胫骨的内旋可能来自后足外翻或外翻足（pes pronatus）。 功能性外翻可能导致髌骨外侧畸形。
相反，在这些患者中可以看到动态或功能性排列不齐[21,52]。
Myer等人[45]研究了女子中学高中篮球运动员。 在这项研究中，新出现PFPS的运动员，膝外展时肢体症状增加。 这意味着膝关节有一个动态的外翻位置，可以通过股骨和胫骨的内旋来加强（图2）。
与男性相比，女性运动员更容易观察到动态外翻对齐[27,28]。 这些生物力学和神经肌肉机制可能与年轻女运动员PFPS的发病机制有关[35,52,56]。 功能性或动态外翻可能影响髌骨轨迹，导致髌骨侧移[43]。 Souza等[63]使用开放式MRI对髌股关节进行运动学成像，以测量PFPS患者的股骨和髌骨旋转， 在这项研究中，女性PFPS的髌股关节运动学与股骨过度内侧旋转和髌骨侧向旋转有关[63]。
功能性“不对中”或动态外翻可以通过单腿蹲位在临床上可视化（图3）。 克罗斯利等人[21]已经证明，在单腿蹲下时，膝关节的外翻塌陷（ valgus collapse）表明髋关节外展肌无力。
图3、动态外翻可以通过单腿深蹲显现。 有动态外翻和PFPS的年轻女运动员。
髋关节的稳定性和髋关节外展力 Hip stability and hip abductor strength
最近的研究表明，除了由于臀部外旋和外展肌（M. gluteus medius和minimus）的软弱导致的股骨内旋[2,13,14,46,57]，膝关节不会出现功能性排列不齐。
帕多瓦等人[46]研究发现，降低臀中肌和臀大肌肌力下降，与跳跃后膝外翻增加有关。 布伦特等人[14]表明，与男性相比，女性的相对髋外展强度较低。 PFPS患者的相对髋外展强度下降[2,13]。 Bolgla等 [13]表明PFPS患者髋关节臀中肌有明显的弱点。 Baldon等[2]也可以证明PFPS患者的髋外展强度较低。
所有这些研究均得到系统评价的支持，该研究证实，与健康对照组相比，女性PFPS患者的髋外展、外旋和伸展强度均有下降[57]。 男性PFPS患者不存在这一证据。
彼得森等人[52]已经表明，患者站在一条腿上可以临床检查PFPS患者骨盆的稳定性（图4）。如果患者不能稳定的一条腿站立超过一分钟，这说明该侧臀部肌肉无力[52]。
图4、通过让患者抬高对侧腿可以证明患侧髋部肌肉无力。
后足外翻 Rear-foot eversion
胫骨的内旋也可以由后足外翻引起[42,52]（图2,3）。Barton等人发表的系统评价 [4]已经表明，PFPS患者可能有几种足部力学障碍，这些疾病包括后足外翻峰值的延迟时间，足跟着地后足外翻增加以及后足外翻范围减小[4]。
在最近的一项研究中，这些作者可以证明[5]早期后足外翻与PFPS出现之间的关系。 在另一项研究中，Barton等人[3]也可以表明增加的后足外翻与PFPS患者胫骨内旋转增加有关（图5）。
图5、患有前足外翻（pes pronatus valgus）和PFPS的患者。 在该患者中，足部的内部旋转导致胫骨的内部旋转。
Mølsgaard等[44]也可以证明高中生PFPS的舟骨异常，如舟骨下降，舟骨漂移和背屈。巴顿等人[6]表明，与健康对照组相比，PFPS患者的脚型更加内翻，前足外展增加，后足外翻增加。总之，文献提供了PFPS患者的后足和前足异常的证据。
髂胫束 Iliotibial tract
动态外翻也可能影响髂胫束的长度。 吴等人[76]研究表明，髂胫束也可能对髌骨轨迹有影响。 这可以通过将髂胫束与髌骨连接的Kaplans纤维在解剖学上解释。 缺乏关于PFPS患者髂胫束的作用的其他研究。
腘绳肌腱不平衡和紧张度 Hamstring imbalance and tightness
两项研究发现PFPS与腘绳肌腱紧张度之间存在显着相关性[47,71]。 这些作者发现相对于对照组，患者的腿筋紧张程度显着。 在另一项研究中，Patil等人[48] EMG显示，在PFPS患者中，在最大任意等长收缩期间，外侧腘绳肌比内侧内侧腘绳肌早收缩。
Besier等[9]已经表明，与没有PFPS症状的对照相比，PFPS患者股四头肌和腘绳肌的共同收缩更大。 在这项研究中，与男性相比，女性在行走和跑步时的腘绳肌和腓肠肌肌力均高出30-50％。 这些作者的结论是，通过这种机制，一些PFPS患者与健康受试者相比，面临着越来越多关节接触力和关节的压力。所有这些变化都会导致髌骨及其支撑结构的高应力。
“膝脊柱综合征” “Knee-spine syndrome” [66]
Tsuji等人 [66]检查了老年前膝关节疼痛患者的髌股关节疼痛，腰椎前凸和骶骨倾斜之间的相关性。 有和没有前膝关节疼痛的受试者之间的骶骨倾斜度存在显着差异[66]。 对于髌股关节疼痛患者，骶骨的倾斜度较低（app 5°）[66]。 这种病理概念被称为“膝 - 脊柱综合征”。
然而，对于年轻的PFPS患者，尚未研究这种机制。 需要更多的研究来阐明这种机制在PFPS发病机制中的作用。
导致PFPS的心理因素 Psychological factors contributing to PFPS
不应低估心理因素对PFPS发展的重要性[36,37,54,55,65]。
詹森等人37]已经表明，疼痛和膝关节功能也可能与一些持久PFPS患者的心理因素有关。 这些作者表明，与健康受试者相比，PFPS患者的精神痛苦程度更高。Thomee等人[65]发现PFPS患者对其他慢性疼痛患者的疼痛经历和疼痛应对方面存在相似之处，与其他慢性疼痛患者相比，疼痛灾难性量表[65]的分数更高。
Piva等人[36,37]已经确定了PFPS患者疼痛和功能的心理预测因子。 该预测是关于身体活动的恐惧回避心理。多梅内克等人[23]支持恐惧避免模型。 这项研究表明PFPS患者的心理困扰发生率很高，如焦虑和抑郁、疼痛灾难和运动恐惧症。 这些因素是PFPS患者疼痛和残疾的强有力预测因子。
在某些情况下，膝关节问题可能由次要疾病获益引发[52]。 这可能在年轻的竞技运动员中发挥作用，他们不再能够满足日益增长的需求。 然后，膝盖问题可以作为停滞或降低表现的解释[52]。
触发PFPS Trigger for the PFPS
图6总结了基于文献发现的髌股关节疼痛综合征的可能发病机制。
图6、该算法总结了文献中的发现，解释了PFPS的发病机制。
髌股关节疼痛综合征的触发，可能是髌股关节的过载（例如，高强度训练）。 过载与动态外翻和髌骨功能性侧移的结合，可能导致过度使用髌股关节[43]。 这种过载可能导致前膝关节疼痛。前膝关节疼痛可能是恶性循环。 通过前膝关节疼痛，可以进一步抑制下肢的肌肉活动。
PFPS患者疼痛的神经生理学原因 Neurophysiological cause of pain in patients with PFPS
PFPS患者疼痛的确切原因尚不清楚。最可能的是疼痛在伸肌结构的插入部位或软骨下骨内发生[26]。Woitys等观察到在韧带、offas氏垫（Hoffas fad pad）和软骨下骨感觉神经末梢递质P物质很丰富。
Sanchis-Alfonso和Roselló-Sastre [61]观察到髌股关节畸形患者外侧支持带中神经丝蛋白、S-100蛋白、神经生长因子和P物质等几种神经标志物的高表达。 该研究表明，韧带的神经支配可能对膝前痛的发展起作用。 Sanchis-Alfonso [62]假设P物质和NGF表达可能与韧带内的机械应力有关。 髌骨畸形可能是这种异常应激的原因[62]。
在进行局部皮肤麻醉的实验性关节镜检查中，当探针接触到韧带，Hoffas氏垫或髌骨滑膜（peripatella synovium）时，患者触发强烈的疼痛[26]。
然而，还有证据表明软骨下骨也可能对PFPS患者的疼痛起因起作用。 Draper等人[24]使用F NaF PET / CT证实了PFPS患者的代谢骨活性增加。
拉斯莱夫等人。 [58]已经表明，不仅外周机制而且中枢机制都可能引起PFPS患者的疼痛。 在膝盖处，与对照组相比，患有PFPS的青少年具有显着更低的压力疼痛阈值（局部痛觉过敏）。 然而，在胫骨前肌上，与对照组相比，患有PFPS的青少年也具有较低的压力疼痛阈值（远端痛觉过敏）。 詹森等人。 [36]可能表明PFPS患者的感觉功能异常。 与健康对照相比，PFPS患者的平均温度检测阈值显着增加。
手术与保守治疗 Surgical versus conservative therapy
Kettunen等人[40]已经在PFPS患者的前瞻性随机研究中证明，与单独的物理疗法相比，关节镜检查与物理疗法相结合没有积极作用。 因此，PFPS的治疗主要是非手术治疗。
药理治疗
一项荟萃分析显示，非甾体类抗炎药在减少PFPS患者急性前膝关节疼痛方面的有效性证据有限[34]。 关于糖胺聚糖硫酸酯，和关节内应用肾上腺皮质激素的疗效的研究结果是矛盾的[34]。
胶带
经典胶带的目的是通过在皮肤上粘上胶带条来改变髌骨的跟踪（图7）。 胶带应采用内向力来抵消髌骨外侧畸形。
图7、a、b，经典Mc Connel胶带的应用，c髌骨支具（Patella pro）的示例，可以向髌骨施加内向力。
Pfeiffer等[53]证明，内侧定向的胶带有可能矫正髌骨外侧畸形和髌骨倾斜。 Gilleard等[30]表明，通过应用内侧定向的带，早期激活了股内侧斜肌（VMO）。 Cowan等报道了类似的结果。[20]。 根据Christou等人的说法。 [17]，当应用内侧定向带时，髌股疼痛综合征患者的VMO活性较高。
临床研究可以支持这些发现，并表明传统的内侧定向带对PFPS的症状有积极作用[22,70]。 发表了两项荟萃分析，评估了胶带对PFPS患者疼痛减轻的影响[22,70]。 2002年发表了一项荟萃分析，发现胶带与运动相结合，在功能改善和疼痛减轻方面效果明显[22]。
另一项荟萃分析由Warden等人发表。 [70] 2008年。这项研究表明，内侧定向胶带可以减少PFPS患者膝关节疼痛的临床意义。 然而，该研究还表明，甚至假胶带应用对PFPS患者的疼痛减轻具有积极作用。 因此，安慰剂，本体感受或感觉皮肤效应可能有助于有益的胶带效果。 然而，数据分析显示，这些效应仅能解释内侧定向带相关的疼痛减轻的50%[70]。
然而，应该注意的是，仅在短期研究（12周随访）中研究了胶带对减轻疼痛的影响。 胶带对前膝关节疼痛的长期影响尚未确定。 因此，目前的证据支持使用胶带作为PFPS患者前膝关节疼痛的暂时缓解疼痛[70]。
胶带对疼痛和功能的积极影响，可能解释为胶带和物理疗法的协同效应。 同时应用束缚带和理疗锻炼计划，胶带系统获得了更好的作用[22]。
髌骨支撑
髌骨支架是非粘性装置，也施加外部内向力，可以抵消髌骨外侧的不良轨迹（图7）。Draper等人[25]已经通过实时MRI证明，在髌骨上施加内向力的膝盖支具可以减少髌骨的侧移，并且对于PFPS的女性倾斜明显优于绷带。 Powers等人[56]分析了一种矫形器，该矫形器在PFPS患者的髌骨上施加了内向力。 这些作者发现疼痛减轻，四头肌活力增加。
根据D'hondt等人发表的荟萃分析[22]，与没有治疗的对照组相比，髌骨支具的使用对疼痛、功能（Kuala分数）和髌股同余角有积极作用。 由于研究质量低，作者得出结论认为这一证据应该被视为有限。
Warden等人[70]也发现有关PFPS患者使用矫形器的争议证据。 在这项荟萃分析中，三项研究中只有一项研究发现内侧髌骨支具的效果，而在两项研究中，效果并不显着。 在这些研究中，没有发现可以在髌骨和假矫形器上施加内向力的矫形器之间的差异。
因此，我们得出结论，应该进行更好的研究设计，来评估支架对PFPS患者疼痛和功能的影响。
足部矫形器
增加的后足外翻和内翻可能有利于内旋，从而有利于下肢的动态外翻位[3,4,5,11,44]。 因此，鞋垫或足部矫形器可以作为矫正不对中的治疗选择。
我们没有发现荟萃分析分析鞋垫对PFPS患者疼痛的影响，文献研究报告的结果相互矛盾。
Wiener-Ogilvie等 [73]随机PFPS患者分为三组。 这些组仅接受足部矫形器，单独使用物理疗法，或者物理疗法和足部矫形器的组合。 在短期随访后，这些作者发现三组在疼痛水平或功能方面的结果没有显着差异。
Vicenzo等人[68]发表了一项前瞻性随机试验，涉及179名PFPS患者， 参与的患者分为四个不同的治疗组：（1）足矫形器，（2）扁平插入物，（3）物理疗法或（4）物理疗法和足矫形器，在52周时，所有组均发现疼痛和功能改善，
但是治疗组之间没有显着差异。 在接受足矫形器的患者的事后亚组分析中，这些作者发现了PFPS患者足矫形器疗效的一些预测因子[69]。 这些阳性预测因子是体高小于165厘米，年龄大于25岁，疼痛水平较低和足中部畸形[69]。
这些发现可以解释为什么其他研究发现足矫形器对PFPS患者疼痛的影响。 然而，这些研究包括足外翻和PFPS组合的患者[7,8,9,18]。柯林斯等人[18]发表了一项前瞻性随机研究，涉及179名PFPS和外翻足患者。 这些作者发现足部矫形器与物理疗法具有相同的效果， 然而，两种疗法的协同效应并不存在。
巴顿等人。 [7]在一项涉及60名患者的队列研究中，检查了预制足部矫形器对PFPS和pes plano valgus患者的影响。 这些作者可以证明使用足部矫形器可以减轻疼痛并改善功能参数，例如腿部抬高数量和降低数量。 在另一项研究中，Barton等人。 [8]可以表明，更大的后足外翻是PFPS患者足部矫形器功效的预测指标。 在另一项研究中，通过使用足部矫形器可以改善PFPS和扁平足外翻组合患者的生活质量[38]。
因此，足部矫形器可能是患有足部姿势和PFPS障碍的患者的治疗选择。 然而，需要更多精心设计的研究来检查足矫形器的功效，并确定可从足矫形器治疗中受益的亚组患者。
康复理疗
物理治疗是PFPS最常用的治疗方法[33]。 已发表两项荟萃分析。
2003年，Heintjes等人[33]发表了一篇关于PFPS运动的Cochrane评价。 这项荟萃分析确定了一项高质量和低质量研究，将运动与未进行运动的对照组进行比较。 这项荟萃分析报告了运动治疗患者减轻疼痛的积极效果。 其中一项低质量研究甚至报告了运动组的功能改善。
在2008年发表的一项更新的荟萃分析中，可以分析10项前瞻性随机研究[32]。 所有这些研究表明运动对减轻疼痛有积极作用。已经描述了积极的结果，特别是主动伸展运动，深蹲，功率自行车，静态股四头肌锻炼，主动腿抬高，腿部按压，升高和降低攀爬练习。 其中四项锻炼计划还包括加强髋关节外展肌的练习。 在一项研究中，分析了包括腹直肌在内的躯干稳定运动。 最常见的锻炼计划持续时间为6周。 每天进行两到四次练习，重复10次。 已经描述了闭合和开放链运动，平衡训练和本体感受运动。 八项研究还包括伸展运动。 在8项研究中，允许其他干预措施，如限制症状诱导活动，胶带，托架和NSAIDs。总之，在文献中有强有力的证据表明可以用于治疗PFPF。 这些练习应该涉及臀部肌肉，躯干稳定性，股四头肌，腿筋和髂胫束（图8）。
图8、治疗PFPS的练习应该包括股四头肌，腿筋和臀部肌肉。
结论和未来战略
髌股关节疼痛综合征是一种临床表现，其导致患者的前膝疼痛，而在髌股关节的软骨处没有任何病理变化。由于功能性排列不齐或动态外翻引起的髌骨畸形可能是该临床症状的潜在原因。对于动态外翻可能的原因可以是髋外展或足外翻的强度下降。功能性不对中与股四头肌失衡，腿筋紧张或髂胫束紧张有关。这些发现的临床有用性是医生可以根据潜在的病理学为每个患者定制个体治疗计划。但是，显然需要进一步研究以区分因果关系。
文献提供了多模式非手术治疗概念的证据，短期使用NSAIDs，短期使用内侧导向带和复杂的运动项目，包括下肢，髋部和躯干肌肉。还有使用髌骨矫形器和足矫形器的证据。需要进一步研究牙箍和足矫形器。
参考文献：
1.Al-Hakim W, Kumar Jaiswal P, Khan W, Johnstone D (2012) The non-operative treatment of anterior knee pain. Open Orthop J 6(Suppl 2: M10):320–326PubMedCrossRefPubMedCentralGoogle Scholar
2.Baldon R, Nakagawa TH, Muniz TB, Amorim CF, Maciel CD, Serrão FV (2009) Eccentric hip muscle function in females with and without patellofemoral pain syndrome. J Athl Train 44(5):490–496CrossRefGoogle Scholar
3.Barton CJ, Levinger P, Crossley KM, Webster KE, Menz HB (2012) The relationship between rearfoot, tibial and hip kinematics in individuals with patellofemoral pain syndrome. Clin Biomech (Bristol, Avon) 27(7):702–705CrossRefGoogle Scholar
4.Barton CJ, Levinger P, Menz HB, Webster KE (2009) Kinematic gait characteristics associated with patellofemoral pain syndrome: a systematic review. Gait Posture 30(4):405–416PubMedCrossRefGoogle Scholar
5.Barton CJ, Levinger P, Webster KE, Menz HB (2011) Walking kinematics in individuals with patellofemoral pain syndrome: a case-control study. Gait Posture 33(2):286–291PubMedCrossRefGoogle Scholar
6.Barton CJ, Bonanno D, Levinger P, Menz HB (2010) Foot and ankle characteristics in patellofemoral pain syndrome: a case control and reliability study. J Orthop Sports Phys Ther 40(5):286–296PubMedCrossRefGoogle Scholar
7.Barton CJ, Menz HB, Crossley KM (2011) Effects of prefabricated foot orthoses on pain and function in patients with patellofemoral pain syndrome: a cohort study. Phys Ther Sport 12(2):70–75PubMedCrossRefGoogle Scholar
8.Barton CJ, Menz HB, Levinger P, Webster KE, Crossley KM (2011) Greater peak rearfoot eversion predicts foot orthoses efficacy in individuals with patellofemoral pain syndrome. Br J Sports Med 45(9):697–701PubMedCrossRefGoogle Scholar
9.Besier TF, Fredericson M, Gold GE, Beaupré GS, Delp SL (2009) Knee muscle forces during walking and running in patellofemoral pain patients and pain-free controls. J Biomech 42(7):898–905PubMedCrossRefPubMedCentralGoogle Scholar
10.Blond L, Hansen L (1998) Patellofemoral pain syndrome in athletes: a 5.7-year retrospective follow-up study of 250 athletes. Acta Orthop Belg 64:393–400PubMedGoogle Scholar
11.Boldt AR, Willson JD, Barrios JA, Kernozek TW (2013) Effects of medially wedged foot orthoses on knee and hip joint running mechanics in females with and without patellofemoral pain syndrome. J Appl Biomech 29(1):68–77PubMedGoogle Scholar
12.Boling M, Padua D, Marshall S, Guskiewicz K, Pyne S, Beutler A (2010) Gender differences in the incidence and prevalence of patellofemoral pain syndrome. Scand J Med Sci Sports 20(5):725–730PubMedCrossRefPubMedCentralGoogle Scholar
13.Bolgla LA, Malone TR, Umberger BR, Uhl TL (2008) Hip strength and hip and knee kinematics during stair descent in females with and without patellofemoral pain syndrome. J Orthop Sports Phys Ther 38(1):12–16PubMedCrossRefGoogle Scholar。。。。。。。等等
https://link.springer.com/article/10.1007/s00167-013-2759-6