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1、第十章髌骨软骨软化症的康复 十八 髌骨软化症 髌骨软化症 学习要求掌握髌骨软骨软化症的定义掌握髌骨软骨软化症的临床特点掌握髌骨软骨软化症的康复治疗熟悉髌骨软骨软化症的病因熟悉髌骨软骨软化症的康复评定了解髌骨生物力学功能了解髌骨软骨软化的基本病理 第一节概述 一 病因二 髌骨软骨软化的分级三 髌骨形态和髌骨软骨组成四 髌骨的主要生物力学五 髌股关节接触面与膝屈伸角度的关系六 病理 定义 髌骨软骨软化症 又称髌骨软骨病 是多种原因引起髌骨软骨及相对应的股骨滑车软骨面的软骨磨损且呈进行性病变 导致软骨软化 纤维化 溃疡 剥脱等而出现膝关节痠软 疼痛 活动受限 属临床常见病 多发生在40岁以上中老年人
2、 运动员和体育爱好者 髌骨软骨软化症这一诊断名词只是对手术中所见髌骨软骨面病变的形态学描述 髌骨软骨软化主要说明髌骨关节软骨的退变 应视其为软骨的病理状态 而不是一种临床综合征 一 病因 髌骨软骨软化症不是原发病 而是由于各种原因引起的髌股关节生理结构的力学关系紊乱 造成髌骨半脱位或倾斜 致使髌股外侧小关节压力过度集中引起软骨磨损 而内侧缺乏应力刺激 导致髌股关节的软骨水肿 软化 碎裂 软骨逐渐脱落 这一系列变化与髌股关节的解剖结构紊乱密切相关 常见的原因 软骨软化原因 生物力学原因 生物化学原因 急性 慢性 疾病 医源性 退行性 二 髌骨软骨软化的分级 Outerbridge根据软骨退变镜下
3、特征性表现将其分为五级 0级 正常 软骨呈白色 级 软骨连续性完好 但软骨表面出现肿胀及软化 级 软骨表面出现裂隙及纤维化 但范围小于1 3cm 级 病理表现同 级 但病变范围大于1 3cm 级 软骨下骨裸露 无法与骨关节相区分 有些情况下 关节软骨可因分层作用而呈斑片样剥脱 临床观察发现 严重 或 级 软骨软化常发生在女性和超体重患者 三 髌骨形态 一 形态髌骨关节面是不对称卵圆形 横径较长 顶点指向肢体远端 它与股骨滑车相关节 髌骨的关节面由中央嵴分为内外两个面 这两个面的相对面积变化较大 根据面积大小的变化将髌骨分为四型 见图 从 型到 型髌骨 髌骨的内侧关节面逐渐变小 外侧关节面逐渐变
4、大 其中 型为稳定型髌骨 和 型极可能是髌骨半脱位后在不平衡应力作用下继发的不稳定型 髌骨分型 右图示 型 内 外侧关节面的大小大致相等 都有轻度凹面 型 内侧面略小于外侧面 内侧面稍扁平或轻度突出 型 与外侧面比较 内侧面明显减小 内侧面突出甚至垂直 型 没有中央嵴或内侧面 二 髌股关节接触面与膝屈伸角度的关系 通常情况下 髌骨并非完全位于股骨滑车内 随膝关节屈伸 髌股关节间接触面不断发生变化 膝关节屈曲10 20 时 髌骨下极内外侧关节面同时与股骨滑车相接触 随关节屈曲度数增加 髌骨与滑车的接触面逐渐向近侧 外侧移行 膝关节屈曲45 时 髌股关节接触面积达最大值 屈曲90 后 随屈曲度数进
5、一步增加 髌骨对应股骨的内外侧接触面逐渐分离而相互独立 伸膝位或者轻微屈膝位的髌股关节 屈膝45 时的髌股关节 髌股关节半脱位时屈膝45 髌骨不在股骨滑车归位 屈膝80 时髌骨才归位 三 髌股关节软骨构成 主要成分是胶原纤维基质与分布其中的水化蛋白多糖构成的高度分化的结缔组织 蛋白多糖是以蛋白为核心 透明软骨的结构并非均一不变 按胶原纤维的排列与软骨细胞的分布可分为若干个不同的区 越靠近软骨下骨 软骨细胞的密度越大 反之 越邻近关节面 软骨细胞的密度越低 髌骨软骨营养 髌骨软骨没有血运 一般认为软骨浅层的软骨细胞从关节液中摄取营养 软骨深层软骨细胞从软骨下骨摄取营养 四 髌骨的主要生物力学 髌
6、骨的主要生物力学功能在于增加股四头肌的力臂 随着膝关节屈曲度数增加 髌股关节间的应力也加大 与此同时髌股关节间的接触面积也增大 增大的接触应力分布于较大的接触面积 如果膝关节由屈曲位对抗应力伸直 则与上述情况相反 髌股关节间应力增大而接触面积变少 使关节面软骨单位面积上承受作用力更大 五 病理 髌骨软骨软化的基本病理 病变开始是软骨深层的基质成分和胶原纤维的改变 这是一种软骨深层的病变 累及到浅层只是后来发展的结果 这种病变可以触知 但看不到 且表面光滑完整 软骨软化归因于基质中硫酸粘多糖蛋白的减少 闭合性软骨软化是最早的病灶 级 此时的软骨软化只能用探子检出 软骨丧失了正常的弹性 在用器械加
7、压后可观察到 压痕性水肿 有些病例的髌骨关节面可观察到明显的水泡 开放性软骨软化即关节面软骨连续性中断 级病变出现关节面的裂缝 裂缝可为浅层或深达软骨下骨 裂缝可进展成纤维化 级 软骨翳可由于裂缝向水平或沿切线延伸至软骨下骨 最后阶段为软骨下骨暴露 级 第二节临床特点 一 典型症状和体征前膝痛 在下楼 下蹲时痛加重 骨磨擦感 髌骨研磨试验阳性 二 髌骨影像检查 一 平片 X线片 膝关节正侧位片帮助不大 需拍摄膝屈30 35 轴位片 才能清楚显示髌骨半脱位或倾斜 髌股吻合角的变化等 二 CT和MRI 三 关节镜检查 三 诊断 一 髌骨软骨软化症的诊断标准髌骨后疼痛 髌骨研磨试验阳性 半蹲试验阳性
8、 股四头肌牵拉试验阳性 只有具备以上四条才能确诊为髌骨软骨软化症 四 鉴别诊断 一 膝骨关节炎 二 髌骨半脱位和脱位 三 髌骨外侧挤压综合征 四 髌骨周围滑囊炎 五 半月板损伤 第三节康复评定 一 肌力二 关节活动度三 疼痛 四 下肢肌柔韧性下肢肌柔韧性 腓肠肌 比目鱼肌 腘绳肌 股四头肌 髂腰肌 阔筋膜张肌 髂胫束及股内收肌 髂胫束紧张会增加屈膝过程中对髌骨的外侧牵拉 腓肠肌紧张会限制踝关节背屈 导致运动转移到距下关节 增加足外翻角度 足外翻伴随着胫骨外旋 这样就会增加Q角和髌骨外侧轨迹 股内收肌是保持髌骨在中心位置最重要的结构 股内收肌的大部分纤维起自大收肌肌腱 因此伸膝时使内收肌紧张可以
9、促进股内收肌的活动 五 Q角胫骨结节中点与髌骨中点连线和髌骨中点与髂前上棘连线的夹角称为股四头肌角 Q角 正常值为10 20 男性平均为14 女性为17 若Q角大于20 可以确认膝异常 影响Q角的因素 Q角受股骨颈倾斜度和胫骨旋转的影响 测量时取仰卧位 髋关节和膝关节充分伸直 如果膝关节轻度屈曲 因胫骨相对股骨内旋 Q角会减少 股骨内旋时 Q角增加 一般认为由于Q角的存在 膝关节在伸直过程中 髌骨受到股四头肌牵拉的同时也产生一向外的分力 Q角越大髌骨向外的分力也越大 髌骨越不稳定 同时也造成髌股关节压力的异常分布 1 Blumensaat法 患者膝关节屈曲30 时 髁间窝顶部在侧位像所显示的三
10、角形硬化线投影称Ludloff三角 在其底边向前做延长线 正常髌骨下极应与该线相交 若髌骨下极位于该线近侧超过5mm 即为高位髌骨 2 Labelle和Laurin法 患者屈膝90 摄侧位像 沿股骨皮质前缘向远端引线 正常97 的髌骨上极通过此线 高于此线为高位髌骨 相反 低于此线为低位髌骨 图5 3 Insall和Salvati法 比值法 摄屈膝30 位侧位像 测量髌腱长度 Lt 即自髌骨下极至胫骨结节顶点上缘 再测量髌骨最长对角线的长度 Lp 两者之比 Lt Lp 正常值为0 8 1 2 大于1 2为高位髌骨 小于0 8为低位髌骨 图6 4 Blackburne Peel法 摄膝屈30 侧
11、位像 测髌骨关节面下缘至胫骨平台的垂直距离 A 再测髌骨关节面的长度 B 正常A B比值为0 8 大于1 0为高位髌骨 图7 5 小儿髌骨高位测定法 中点法 在侧位X线片中找出股骨下端骺线的中点 F 胫骨上端骺线的中点 T 及髌骨长轴对角线的中点 P 正常膝关节屈曲50 150 时PT与FT的比值为0 9 1 1 比值大于1 2时为髌骨高位 小于0 8时为低位 图8 1 沟角 在髌股关节切位X线片上 自股骨髁间沟的最低点分别向内 外髁的最高点画两条直线 其夹角称沟角或称滑车面角 sulcusangle SA 沟角的大小代表股骨髁间沟的深浅以及滑车的发育情况 图10A 2 适合角 沟角的角分线和
12、沟角顶与髌骨下极连线形成的夹角称适合角 congruenceangle CA 该角位于角分线内侧为负角 位于外侧为正角 该角代表髌骨与股骨的相对位置关系 通常髌骨下极位于角分线内侧 即适合角正常为负角 图10B 3 外侧髌股角 股骨内 外髁最高点连线与髌骨外侧关节面切线的夹角为外侧髌股角 正常该角开口向外 若开口向内或两线平行 则表示髌骨有外侧倾斜 图11 4 髌骨倾斜角 为股骨内 外髁最高点连线与髌骨切位的最大横径延长线形成的夹角 此角增大 表示髌骨的倾斜度增大 图12 5 髌骨外移度 经股骨内髁最高点做股骨内 外髁最高点连线的垂直线 该垂线与髌骨内缘的距离为髌骨外移度 髌骨内缘靠近垂线 位
13、于垂线上或越过垂线为正常 远离垂线表示髌骨有外移 图13 6 深度指数 depthindex 髌骨横径长度与髌骨下极至横径轴线的垂直距离比为髌骨深度 股骨内 外髁最高点连线的长度与由滑车沟最低点至连线的垂直距离比为滑车深度 图14 根据Ficat的测量 髌骨的深度指数正常为3 6 4 2 滑车深度指数为5 3 1 2 六 X线1 膝关节屈曲30 侧位片上测量以下值 1 Insall Salvati指数 T P平均比值为1 02 标准差为0 13 Insall Salvati指数大于1 2提示高位髌骨 小于0 8提示低位髌骨 髌骨位置与髌韧带的长度有关 右图示Insall Salvati法测量髌
14、骨高度 T 肌腱长度 在肌腱深部后面测量 P 髌骨最大对角线长度 2 Blackburne Peel指数 以A B比值来确定髌骨的高度 一般情况下A B比值为0 8 标准差0 14 A B比值增高 提示髌股关节异常 右图示 Blackburne Peel法测量髌骨长度 高度表达为A 髌股关节后最下部分与膝关节线水平的垂直长度 和B 髌骨关节面长度 之间的比值 2 髌骨轴位片上测量以下值Merchant髌骨轴位片拍摄法 1 Merchant轴位片上测量滑车角与吻合角 右下图示 Merchant髌骨轴位片拍摄法 患者平卧 膝关节在桌边屈曲45 置于一支撑物上 照相盒置于膝下30 皮肤上 与X线投照
15、方向垂直 X线在水平线下与其成30 角 右下图示 Merchant髌骨轴位片测量滑车角和吻合角 滑车角 BAC 被参考线分为二等分 第二条线 AD 从滑车沟到髌骨嵴 如果髌骨嵴顶点位于参考线外侧 角度值为正值 如果在内侧 角度值为负值 吻合角 反应髌骨与股骨滑车的相对关系 为了反映上述关系 先画出滑车角的平分线 再在滑车角顶点与髌骨嵴的最低点之间作一连线 该两连线之间的夹角即为吻合角 如果髌骨嵴的最低点位于平分线外侧 到吻合角为正值 反之 则为负值 滑车角 滑车顶点 即底部 与内外股骨髁最高点连线的夹角 即滑车角 高位髌骨 是指髌韧带过长引起髌骨活动时的不稳定 是髌骨软骨软化症的潜在因素 常合
16、并有髌骨不稳定 脱位与股骨滑车发育异常 低位髌骨 是指髌韧带过短引起髌骨位置过低 也是髌骨软骨软化症的潜在因素 2 Laurin轴位片上测量髌股指数髌股指数 PFI 是内侧髌股关节间隙与外侧髌股间隙之比 正常膝关节内侧髌股关节间隙等于或稍大于外侧髌股关节间隙 即髌股指数小于或等于1 6 临床上97 髌骨疼痛病人的髌股指数大于1 6 髌股指数增大 髌骨关节内侧关节间隙加宽提示髌骨轻度倾斜 右下图示 Laurin轴位片摄片法 患者坐于检查桌上 足部靠近边缘 X线平行于胫骨前缘 膝关节屈曲20 患者手持照相盒置于大腿上 与X线呈90 右下图示 Laurin轴位片上测量髌股指数 PFI 在此病例 PFI 1 6 提示髌股关节异常 七 髌骨软骨软化症患者膝关节等速测试力矩曲线特征 股四头肌力矩减小 在活动范围中部股四头肌力矩出现平台 力矩曲线不规则 成波浪形 病理机制 产生异常力矩曲线的主要原因是无神经支配的关节软骨损害后出现疼痛抑制 使更多应力传递到神经支配的软骨下骨 这样产生疼痛及随后疼痛抑制导致不规则曲线 其次 异常曲线可能与关节软骨损害及不规则关节面有关 如果关节软骨严重损害 使病人膝关
