“膝前疼痛”的發生率很高，每年發病率為22 / 1,000人[ 12，60 ]，女性受影響更大[12，29，60 ]。膝前痛的原因很多，這些包括伸肌過度使用引起的損傷（肌腱炎，插入性肌腱炎）、髕骨不穩定、軟骨和骨軟骨損傷[ 52 ]。
髕股疼痛綜合征（PFPS）為“膝前疼痛”的常見原因，受影響年輕婦女沒有任何結構上的改變，例如增加Q-角度或在關節軟骨中顯著病理變化[ 1，12，29，52，60 ] 。因此，PFPS是一種排除性診斷[ 1 ]。
其它相關聯的表現包括捻發音和功能缺陷[1]。 PFPS癥狀導致許多運動員運動活動限制[10]。 據一些作者報道，PFPS最終會導致骨關節炎[45,64,67]。
PFPS的發病機制是多因素的，涉及各種功能性下肢功能障礙[8]。
該文獻綜述的目的是總結關于PFPS的潛在病理學的證據以及治療該病癥的最佳方法。
PFPS患者的“髕骨軌跡” “Patella tracking” in patient with PFPS
髕骨軌跡對出現PFPS的作用長期以來一直是一個有爭議的問題。最近的研究表明，髕骨的錯誤軌跡可能起著關鍵作用。 Draper等人[24]通過動態MRI證實PFPS患者下蹲時側向移動增加，髕骨側向傾斜增加。 Witvrouw等人[74]文獻表明，活動髕骨（hypermobile patella）與髕股關節疼痛的發生率有顯著相關性。威爾遜等人[72]使用皮膚標記物和光電動作捕捉系統來檢查PFPS在站立位置和下蹲時患者的髕骨滑動， 在這項研究中，與健康受試者相比，PFPS患者的髕骨具有顯著增加的側向移動（maltracking），以及髕骨外側旋轉和側向傾斜增加的趨勢[72]（圖1）。
圖1、該示意圖顯示了Wilson等人發表的實驗研究的結果。[72]。 PFPS患者橫向移位（a），側向旋轉（b）和側向傾斜增加（c）
股外側肌和股內側肌的作用 Role of M. vastus lateralis and M. vastus medialis
Pal等人 [50]已經證明，”PFPS患者的“髕骨錯位（patella maltracking）”與股外側肌的延遲激活有關聯。 Cowan等人也顯示了股內側斜肌（M. vastus medialis obliquus）和股外側肌（M. vastus lateralis）運動不平衡[19]，在患有PFPS的患者中，當患者爬到樓下和樓上時，股外側肌比股內側斜肌更早被激活。 在對照組中，不存在不平衡。 這些研究結果得到了其他幾項研究的支持[15,16,74]。 患有髕股關節問題的患者會出現股內斜肌萎縮[49]。
然而，盡管有這些結果，尚不清楚股外側肌和內側肌不平衡是否是導致髕骨錯位的主要原因。
靜態或動態排列不齊？Static or dynamic malalignment?
Q角（靜態測量）作為PFPS預測因子的作用在爭議中被討論[39,41,45,51,59]。
一些作者報告增加的Q角與PFPS有關[39,41]。 例如，Rauh等人[59]發現Q角度增加（> 20°）的越野跑步者，比正常Q角度的運動員更容易發生膝蓋受傷。相比之下，Park等人[51]表明PFPS患者的Q角沒有增加。其他報告也沒有顯示靜態測量之間的強相關性，例如Q角參與PFPS的發展[51]。這意味著在一些PFPS患者中，髕骨錯位的原因以及股內側肌和外側肌的不平衡可能不是結構性缺陷的一部分（圖2）。
圖2、功能性或動態外翻的原因可以是股骨、脛骨或兩者的內旋。 股骨內旋可能是髖關節外展肌無力的結果；脛骨的內旋可能來自后足外翻或外翻足（pes pronatus）。 功能性外翻可能導致髕骨外側畸形。
相反，在這些患者中可以看到動態或功能性排列不齊[21,52]。
Myer等人[45]研究了女子中學高中籃球運動員。 在這項研究中，新出現PFPS的運動員，膝外展時肢體癥狀增加。 這意味著膝關節有一個動態的外翻位置，可以通過股骨和脛骨的內旋來加強（圖2）。
與男性相比，女性運動員更容易觀察到動態外翻對齊[27,28]。 這些生物力學和神經肌肉機制可能與年輕女運動員PFPS的發病機制有關[35,52,56]。 功能性或動態外翻可能影響髕骨軌跡，導致髕骨側移[43]。 Souza等[63]使用開放式MRI對髕股關節進行運動學成像，以測量PFPS患者的股骨和髕骨旋轉， 在這項研究中，女性PFPS的髕股關節運動學與股骨過度內側旋轉和髕骨側向旋轉有關[63]。
功能性“不對中”或動態外翻可以通過單腿蹲位在臨床上可視化（圖3）。 克羅斯利等人[21]已經證明，在單腿蹲下時，膝關節的外翻塌陷（ valgus collapse）表明髖關節外展肌無力。
圖3、動態外翻可以通過單腿深蹲顯現。 有動態外翻和PFPS的年輕女運動員。
髖關節的穩定性和髖關節外展力 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）的軟弱導致的股骨內旋[2,13,14,46,57]，膝關節不會出現功能性排列不齊。
帕多瓦等人[46]研究發現，降低臀中肌和臀大肌肌力下降，與跳躍后膝外翻增加有關。 布倫特等人[14]表明，與男性相比，女性的相對髖外展強度較低。 PFPS患者的相對髖外展強度下降[2,13]。 Bolgla等 [13]表明PFPS患者髖關節臀中肌有明顯的弱點。 Baldon等[2]也可以證明PFPS患者的髖外展強度較低。
所有這些研究均得到系統評價的支持，該研究證實，與健康對照組相比，女性PFPS患者的髖外展、外旋和伸展強度均有下降[57]。 男性PFPS患者不存在這一證據。
彼得森等人[52]已經表明，患者站在一條腿上可以臨床檢查PFPS患者骨盆的穩定性（圖4）。如果患者不能穩定的一條腿站立超過一分鐘，這說明該側臀部肌肉無力[52]。
圖4、通過讓患者抬高對側腿可以證明患側髖部肌肉無力。
后足外翻 Rear-foot eversion
脛骨的內旋也可以由后足外翻引起[42,52]（圖2,3）。Barton等人發表的系統評價 [4]已經表明，PFPS患者可能有幾種足部力學障礙，這些疾病包括后足外翻峰值的延遲時間，足跟著地后足外翻增加以及后足外翻范圍減小[4]。
在最近的一項研究中，這些作者可以證明[5]早期后足外翻與PFPS出現之間的關系。 在另一項研究中，Barton等人[3]也可以表明增加的后足外翻與PFPS患者脛骨內旋轉增加有關（圖5）。
圖5、患有前足外翻（pes pronatus valgus）和PFPS的患者。 在該患者中，足部的內部旋轉導致脛骨的內部旋轉。
M?lsgaard等[44]也可以證明高中生PFPS的舟骨異常，如舟骨下降，舟骨漂移和背屈。巴頓等人[6]表明，與健康對照組相比，PFPS患者的腳型更加內翻，前足外展增加，后足外翻增加。總之，文獻提供了PFPS患者的后足和前足異常的證據。
髂脛束 Iliotibial tract
動態外翻也可能影響髂脛束的長度。 吳等人[76]研究表明，髂脛束也可能對髕骨軌跡有影響。 這可以通過將髂脛束與髕骨連接的Kaplans纖維在解剖學上解釋。 缺乏關于PFPS患者髂脛束的作用的其他研究。
腘繩肌腱不平衡和緊張度 Hamstring imbalance and tightness
兩項研究發現PFPS與腘繩肌腱緊張度之間存在顯著相關性[47,71]。 這些作者發現相對于對照組，患者的腿筋緊張程度顯著。 在另一項研究中，Patil等人[48] EMG顯示，在PFPS患者中，在最大任意等長收縮期間，外側腘繩肌比內側內側腘繩肌早收縮。
Besier等[9]已經表明，與沒有PFPS癥狀的對照相比，PFPS患者股四頭肌和腘繩肌的共同收縮更大。 在這項研究中，與男性相比，女性在行走和跑步時的腘繩肌和腓腸肌肌力均高出30-50％。 這些作者的結論是，通過這種機制，一些PFPS患者與健康受試者相比，面臨著越來越多關節接觸力和關節的壓力。所有這些變化都會導致髕骨及其支撐結構的高應力。
“膝脊柱綜合征” “Knee-spine syndrome” [66]
Tsuji等人 [66]檢查了老年前膝關節疼痛患者的髕股關節疼痛，腰椎前凸和骶骨傾斜之間的相關性。 有和沒有前膝關節疼痛的受試者之間的骶骨傾斜度存在顯著差異[66]。 對于髕股關節疼痛患者，骶骨的傾斜度較低（app 5°）[66]。 這種病理概念被稱為“膝 - 脊柱綜合征”。
然而，對于年輕的PFPS患者，尚未研究這種機制。 需要更多的研究來闡明這種機制在PFPS發病機制中的作用。
導致PFPS的心理因素 Psychological factors contributing to PFPS
不應低估心理因素對PFPS發展的重要性[36,37,54,55,65]。
詹森等人37]已經表明，疼痛和膝關節功能也可能與一些持久PFPS患者的心理因素有關。 這些作者表明，與健康受試者相比，PFPS患者的精神痛苦程度更高。Thomee等人[65]發現PFPS患者對其他慢性疼痛患者的疼痛經歷和疼痛應對方面存在相似之處，與其他慢性疼痛患者相比，疼痛災難性量表[65]的分數更高。
Piva等人[36,37]已經確定了PFPS患者疼痛和功能的心理預測因子。 該預測是關于身體活動的恐懼回避心理。多梅內克等人[23]支持恐懼避免模型。 這項研究表明PFPS患者的心理困擾發生率很高，如焦慮和抑郁、疼痛災難和運動恐懼癥。 這些因素是PFPS患者疼痛和殘疾的強有力預測因子。
在某些情況下，膝關節問題可能由次要疾病獲益引發[52]。 這可能在年輕的競技運動員中發揮作用，他們不再能夠滿足日益增長的需求。 然后，膝蓋問題可以作為停滯或降低表現的解釋[52]。
觸發PFPS Trigger for the PFPS
圖6總結了基于文獻發現的髕股關節疼痛綜合征的可能發病機制。
圖6、該算法總結了文獻中的發現，解釋了PFPS的發病機制。
髕股關節疼痛綜合征的觸發，可能是髕股關節的過載（例如，高強度訓練）。 過載與動態外翻和髕骨功能性側移的結合，可能導致過度使用髕股關節[43]。 這種過載可能導致前膝關節疼痛。前膝關節疼痛可能是惡性循環。 通過前膝關節疼痛，可以進一步抑制下肢的肌肉活動。
PFPS患者疼痛的神經生理學原因 Neurophysiological cause of pain in patients with PFPS
PFPS患者疼痛的確切原因尚不清楚。最可能的是疼痛在伸肌結構的插入部位或軟骨下骨內發生[26]。Woitys等觀察到在韌帶、offas氏墊（Hoffas fad pad）和軟骨下骨感覺神經末梢遞質P物質很豐富。
Sanchis-Alfonso和Roselló-Sastre [61]觀察到髕股關節畸形患者外側支持帶中神經絲蛋白、S-100蛋白、神經生長因子和P物質等幾種神經標志物的高表達。 該研究表明，韌帶的神經支配可能對膝前痛的發展起作用。 Sanchis-Alfonso [62]假設P物質和NGF表達可能與韌帶內的機械應力有關。 髕骨畸形可能是這種異常應激的原因[62]。
在進行局部皮膚麻醉的實驗性關節鏡檢查中，當探針接觸到韌帶，Hoffas氏墊或髕骨滑膜（peripatella synovium）時，患者觸發強烈的疼痛[26]。
然而，還有證據表明軟骨下骨也可能對PFPS患者的疼痛起因起作用。 Draper等人[24]使用F NaF PET / CT證實了PFPS患者的代謝骨活性增加。
拉斯萊夫等人。 [58]已經表明，不僅外周機制而且中樞機制都可能引起PFPS患者的疼痛。 在膝蓋處，與對照組相比，患有PFPS的青少年具有顯著更低的壓力疼痛閾值（局部痛覺過敏）。 然而，在脛骨前肌上，與對照組相比，患有PFPS的青少年也具有較低的壓力疼痛閾值（遠端痛覺過敏）。 詹森等人。 [36]可能表明PFPS患者的感覺功能異常。 與健康對照相比，PFPS患者的平均溫度檢測閾值顯著增加。
手術與保守治療 Surgical versus conservative therapy
Kettunen等人[40]已經在PFPS患者的前瞻性隨機研究中證明，與單獨的物理療法相比，關節鏡檢查與物理療法相結合沒有積極作用。 因此，PFPS的治療主要是非手術治療。
藥理治療
一項薈萃分析顯示，非甾體類抗炎藥在減少PFPS患者急性前膝關節疼痛方面的有效性證據有限[34]。 關于糖胺聚糖硫酸酯，和關節內應用腎上腺皮質激素的療效的研究結果是矛盾的[34]。
膠帶
經典膠帶的目的是通過在皮膚上粘上膠帶條來改變髕骨的跟蹤（圖7）。 膠帶應采用內向力來抵消髕骨外側畸形。
圖7、a、b，經典Mc Connel膠帶的應用，c髕骨支具（Patella pro）的示例，可以向髕骨施加內向力。
Pfeiffer等[53]證明，內側定向的膠帶有可能矯正髕骨外側畸形和髕骨傾斜。 Gilleard等[30]表明，通過應用內側定向的帶，早期激活了股內側斜肌（VMO）。 Cowan等報道了類似的結果。[20]。 根據Christou等人的說法。 [17]，當應用內側定向帶時，髕股疼痛綜合征患者的VMO活性較高。
臨床研究可以支持這些發現，并表明傳統的內側定向帶對PFPS的癥狀有積極作用[22,70]。 發表了兩項薈萃分析，評估了膠帶對PFPS患者疼痛減輕的影響[22,70]。 2002年發表了一項薈萃分析，發現膠帶與運動相結合，在功能改善和疼痛減輕方面效果明顯[22]。
另一項薈萃分析由Warden等人發表。 [70] 2008年。這項研究表明，內側定向膠帶可以減少PFPS患者膝關節疼痛的臨床意義。 然而，該研究還表明，甚至假膠帶應用對PFPS患者的疼痛減輕具有積極作用。 因此，安慰劑，本體感受或感覺皮膚效應可能有助于有益的膠帶效果。 然而，數據分析顯示，這些效應僅能解釋內側定向帶相關的疼痛減輕的50%[70]。
然而，應該注意的是，僅在短期研究（12周隨訪）中研究了膠帶對減輕疼痛的影響。 膠帶對前膝關節疼痛的長期影響尚未確定。 因此，目前的證據支持使用膠帶作為PFPS患者前膝關節疼痛的暫時緩解疼痛[70]。
膠帶對疼痛和功能的積極影響，可能解釋為膠帶和物理療法的協同效應。 同時應用束縛帶和理療鍛煉計劃，膠帶系統獲得了更好的作用[22]。
髕骨支撐
髕骨支架是非粘性裝置，也施加外部內向力，可以抵消髕骨外側的不良軌跡（圖7）。Draper等人[25]已經通過實時MRI證明，在髕骨上施加內向力的膝蓋支具可以減少髕骨的側移，并且對于PFPS的女性傾斜明顯優于繃帶。 Powers等人[56]分析了一種矯形器，該矯形器在PFPS患者的髕骨上施加了內向力。 這些作者發現疼痛減輕，四頭肌活力增加。
根據D'hondt等人發表的薈萃分析[22]，與沒有治療的對照組相比，髕骨支具的使用對疼痛、功能（Kuala分數）和髕股同余角有積極作用。 由于研究質量低，作者得出結論認為這一證據應該被視為有限。
Warden等人[70]也發現有關PFPS患者使用矯形器的爭議證據。 在這項薈萃分析中，三項研究中只有一項研究發現內側髕骨支具的效果，而在兩項研究中，效果并不顯著。 在這些研究中，沒有發現可以在髕骨和假矯形器上施加內向力的矯形器之間的差異。
因此，我們得出結論，應該進行更好的研究設計，來評估支架對PFPS患者疼痛和功能的影響。
足部矯形器
增加的后足外翻和內翻可能有利于內旋，從而有利于下肢的動態外翻位[3,4,5,11,44]。 因此，鞋墊或足部矯形器可以作為矯正不對中的治療選擇。
我們沒有發現薈萃分析分析鞋墊對PFPS患者疼痛的影響，文獻研究報告的結果相互矛盾。
Wiener-Ogilvie等 [73]隨機PFPS患者分為三組。 這些組僅接受足部矯形器，單獨使用物理療法，或者物理療法和足部矯形器的組合。 在短期隨訪后，這些作者發現三組在疼痛水平或功能方面的結果沒有顯著差異。
Vicenzo等人[68]發表了一項前瞻性隨機試驗，涉及179名PFPS患者， 參與的患者分為四個不同的治療組：（1）足矯形器，（2）扁平插入物，（3）物理療法或（4）物理療法和足矯形器，在52周時，所有組均發現疼痛和功能改善，
但是治療組之間沒有顯著差異。 在接受足矯形器的患者的事后亞組分析中，這些作者發現了PFPS患者足矯形器療效的一些預測因子[69]。 這些陽性預測因子是體高小于165厘米，年齡大于25歲，疼痛水平較低和足中部畸形[69]。
這些發現可以解釋為什么其他研究發現足矯形器對PFPS患者疼痛的影響。 然而，這些研究包括足外翻和PFPS組合的患者[7,8,9,18]。柯林斯等人[18]發表了一項前瞻性隨機研究，涉及179名PFPS和外翻足患者。 這些作者發現足部矯形器與物理療法具有相同的效果， 然而，兩種療法的協同效應并不存在。
巴頓等人。 [7]在一項涉及60名患者的隊列研究中，檢查了預制足部矯形器對PFPS和pes plano valgus患者的影響。 這些作者可以證明使用足部矯形器可以減輕疼痛并改善功能參數，例如腿部抬高數量和降低數量。 在另一項研究中，Barton等人。 [8]可以表明，更大的后足外翻是PFPS患者足部矯形器功效的預測指標。 在另一項研究中，通過使用足部矯形器可以改善PFPS和扁平足外翻組合患者的生活質量[38]。
因此，足部矯形器可能是患有足部姿勢和PFPS障礙的患者的治療選擇。 然而，需要更多精心設計的研究來檢查足矯形器的功效，并確定可從足矯形器治療中受益的亞組患者。
康復理療
物理治療是PFPS最常用的治療方法[33]。 已發表兩項薈萃分析。
2003年，Heintjes等人[33]發表了一篇關于PFPS運動的Cochrane評價。 這項薈萃分析確定了一項高質量和低質量研究，將運動與未進行運動的對照組進行比較。 這項薈萃分析報告了運動治療患者減輕疼痛的積極效果。 其中一項低質量研究甚至報告了運動組的功能改善。
在2008年發表的一項更新的薈萃分析中，可以分析10項前瞻性隨機研究[32]。 所有這些研究表明運動對減輕疼痛有積極作用。已經描述了積極的結果，特別是主動伸展運動，深蹲，功率自行車，靜態股四頭肌鍛煉，主動腿抬高，腿部按壓，升高和降低攀爬練習。 其中四項鍛煉計劃還包括加強髖關節外展肌的練習。 在一項研究中，分析了包括腹直肌在內的軀干穩定運動。 最常見的鍛煉計劃持續時間為6周。 每天進行兩到四次練習，重復10次。 已經描述了閉合和開放鏈運動，平衡訓練和本體感受運動。 八項研究還包括伸展運動。 在8項研究中，允許其他干預措施，如限制癥狀誘導活動，膠帶，托架和NSAIDs。總之，在文獻中有強有力的證據表明可以用于治療PFPF。 這些練習應該涉及臀部肌肉，軀干穩定性，股四頭肌，腿筋和髂脛束（圖8）。
圖8、治療PFPS的練習應該包括股四頭肌，腿筋和臀部肌肉。
結論和未來戰略
髕股關節疼痛綜合征是一種臨床表現，其導致患者的前膝疼痛，而在髕股關節的軟骨處沒有任何病理變化。由于功能性排列不齊或動態外翻引起的髕骨畸形可能是該臨床癥狀的潛在原因。對于動態外翻可能的原因可以是髖外展或足外翻的強度下降。功能性不對中與股四頭肌失衡，腿筋緊張或髂脛束緊張有關。這些發現的臨床有用性是醫生可以根據潛在的病理學為每個患者定制個體治療計劃。但是，顯然需要進一步研究以區分因果關系。
文獻提供了多模式非手術治療概念的證據，短期使用NSAIDs，短期使用內側導向帶和復雜的運動項目，包括下肢，髖部和軀干肌肉。還有使用髕骨矯形器和足矯形器的證據。需要進一步研究牙箍和足矯形器。
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