英文名称 :patello-femoral osteochondrosis
中文别名 :髌骨软骨软化症
髌股关节骨软骨病(patello-femoral osteochondrosis),传统称之为髌骨软骨软化症(chondromalacia patellae,CP)。该类患者的病变不仅仅局限在髌骨的骨软骨,同时相应的股骨髁滑车骨软骨也有损伤,故称之为髌股关节骨软骨病更为恰当。本病好发于少年或青年人,女性多见。中老年人也可发生,多称之为髌股关节骨关节炎(patellofemoral osteoarthritis,PFOA)。研究显示CP与PFOA在诱发因素、症状和体征方面基本相同,骨软骨方面的病理变化CP与早期PFOA也很相似,都表现为软骨细胞及其基质的退变。区别在于损伤时间的长短、程度的轻重、组织修复能力的高低(年龄关系)。因此有人把CP作为PFOA的早期变化。同时把CP与PFOA统称为髌股关节退变性关节病(patellofemoral degenerative arthrosis,PFDA)。需要强调的是,髌骨软骨软化只是一个病理过程,而非诊断。
髌股关节骨软骨病的病因尚不确定,可能是多种因素共同作用的结果。目前主要有以下几个学说:
1.外伤学说
为大多数学者所接受。暴力损伤或反复微细创伤引起髌股关节软骨面损伤。伸膝位髌骨直接创伤能造成髌骨远端中心区的关节软骨损伤。当剪切力和习惯性不接触反复作用时,髌骨远端中心区将出现碎裂。髌骨力线对合不良的患者该区域的软骨损伤尤其严重。髌骨内侧软骨面的损伤常见于髌骨外侧脱位及复位时,这种损伤有时会造成髌骨内侧面关节软骨的完全损伤。
2.发育学说
随着年龄的增加,内分泌改变,小动脉硬化,局部血供障碍,引起软骨软化(Wollenderg,Henic,Lawen等)。
3.营养障碍学说
Bennighoff等认为,关节软骨无血管,其营养来自关节滑液和软骨下骨。引起软骨获取营养障碍的因素都可以使软骨受损软化。
4.软骨溶解学说
Lack认为,滑膜受伤后渗透压改变,血浆素进入滑液,活性增高,溶解软骨,使软骨中的硫酸软骨素降低,软骨失去弹力。另外,软骨和滑膜中的溶酶体膜破坏,释放出组织蛋白酶(cathepsin)溶解软骨基质中的蛋白黏多糖,这些都引起软骨退行性变。
5.髌股关节排列紊乱学说(应力分布异常学说)
主要指髌骨不稳,导致正常的髌股关节应力分布关系遭到破坏。研究发现与下列因素有关:①软组织异常:髌骨周围韧带松弛,伸肌扩张部及髂胫束挛缩,股外侧肌和股内侧肌失衡,关节囊等软组织受伤后病变。②骨骼异常:包括膝内、外翻、胫骨结节外置、股骨过度前倾、股骨髁发育不良等。有作者从临床流行病学分析、生物力学研究及动物实验三方面观察,证实胫骨扭转畸形可以导致髌股关节排列紊乱,诱发髌股关节退变性关节病。③髌骨形态异常:包括鹅卵石髌骨、半月髌骨、过大及过小髌骨等。④高位或低位髌骨。Q角(股四头肌角)异常:若Q角>14°时将使髌骨的外翻矢量超过正常,使髌股关节应力分布不均衡。
髌股关节的退变始于软骨,而软骨的退变与关节面负荷过大或过小明显相关。多数学者认为高压是引起髌骨软骨退变的主要原因。Morseler则认为关节面负荷过低,应力刺激不充分,软骨营养不足导致软骨退变。目前倾向于认为,日常生活中髌股关节应力分布严重失衡是软骨退变的最主要原因。
当负荷过大超过软骨和软骨下骨的弹性势能承受范围时,潮线附近的压力和剪切力增加,钙化机制被解除,深层软骨由深至浅钙化,潮线前移,钙化层增厚,软骨下骨内的毛细血管床受压变性,使软骨中深层的营养获取不足。软骨细胞器首先变性,功能衰竭,分泌功能减弱,表现为细胞器消失伴有空泡,大量糖原、脂滴及纤维细丝淤积。基质内蛋白多糖含量减少,异染性降低。进而软骨细胞坏死,胶原酶释放增加,基质胶原纤维网紧密交织性破坏,原先密闭于内的生理结合水被吸收,胶原纤维代偿性粗大,Ⅱ型胶原纤维逐渐被成堆成束带横纹的Ⅰ型胶原纤维所替代。一旦失代偿或生理结合水丢失过多,则基质出现裂隙,胶原纤维稀疏,软骨层变薄软化。若病程继续发展,则进一步加剧局部冲击压力,使软骨表面裂隙纵横,并诱导软骨下骨增生形成骨赘。
当应力过小时,关节软骨缺少应有的应力刺激,失去不断挤压和放松的唧筒样作用,不能借此吸入营养,排出代谢物,软骨细胞终将退变衰老。另外,异常的髌股关节排列使原先垂直软骨面的纵向压力部分变成剪切应力,撕裂软骨表面的基质内容物裸露,封闭抗原释放,继发免疫应答,诱导炎症细胞浸润,白介素(IL-1,IL-6),前列腺素、肿瘤坏死因子等细胞因子增加,加剧关节软骨的损伤变性,最终导致不同程度的PFDA。
髌骨与股骨髁滑车形成髌股关节。髌骨关节面大致呈椭圆形,被垂直的中央嵴分为内外侧关节面。内侧关节面解剖差异较大,分为内侧固有关节面和“奇面”。两者以较小的纵行“第二嵴”相分开。“奇面”靠近内侧缘,面积较小,与固有关节面大致在一个平面或与之呈60°角。外侧关节面较内侧关节面更宽,更长。关节面可见两条横行嵴分别与中央嵴相交,并将关节面分为上、中、下各三分之一。股骨髁滑车也分为内外侧关节面,近端有一浅沟相互连续,并与髌骨关节面相适应。膝关节伸屈时髌骨在滑车上滑动,轨迹是由外上至内下。膝屈曲0°~30°时髌骨下1/3关节面接触股骨滑车上1/3;膝屈曲30°~60°时髌骨中1/3与股骨滑车中1/3关节面相接触;膝屈曲60°~90°时髌骨上1/3与股骨滑车下1/3关节面相接触;膝屈曲90°以上时髌骨进入滑车尾部与其两侧接触。随着膝关节的屈曲,髌骨的接触面向近端移动,接触面积稳定增加。在膝关节屈曲超过90°后,股四头肌腱接触股骨,建立肌腱股骨接触面。这些都有效地降低了髌股关节接触应力。
1.保守治疗
病变早期,应避免或减少引起关节疼痛的相关活动,可用绷带或轻便支具保护。股四头肌锻炼是最基本的非手术治疗措施。膝关节伸直位等长收缩练习可显著减少疼痛。非甾体抗炎药可通过减少前列腺素的合成来保护关节软骨。此外,应避免上、下山、上、下楼梯等任何使关节内部压力增加的运动。
2.手术治疗
如症状持续数月不能缓解而影响工作或生活时,应考虑手术。手术方法颇多,均有相当的失败率。切除病变的软骨直至软骨下骨,并钻孔使血供得到改善,是常用的方法。不少学者从改变髌股关节接触面、纠正髌股关节排列、改善应力分布着手设计了一系列手术方案,如胫骨结节抬高术、胫骨结节移位术、髌骨成形术、截骨术、髌骨骨髓减压术、髌骨部分切除术等。关节镜的应用不仅可以观察髌股关节骨软骨病的病变部位、程度,还可以进行病灶清除、镜下钻洞、炎性滑膜切除等手术操作。因创伤很小,患者易接受,目前已成为首选手术方法。