刘晓磊，李强，章耀华，张鸿悦，刘文辉，李佳，董明，杨云，杨华清

1.首都医科大学附属北京康复医院，a.骨科康复中心；b.康复诊疗中心，北京市 100144

髌股疼痛综合征（patellofemoral pain syndrome,PFPS）是临床常见导致膝关节疼痛的肌肉骨骼疾病之一，以上下楼梯、跑步、跳跃等诱发的膝前痛为主要临床表现[1]。PFPS 患者膝关节神经肌肉控制能力下降[2]，是导致膝关节功能障碍和再损伤的主要原因[3]。改善PFPS 患者神经肌肉控制能力的康复策略逐渐受到重视[4-5]。离心收缩训练不仅可以提高皮质兴奋性、改善神经激活[6]，也可激活关节囊、韧带和肌腱细胞中的感受器[7]，提高本体感觉，从而可能提高膝关节周围神经肌肉控制能力，改善膝关节功能。

《国际功能、残疾和健康分类》（International Classification of Functioning,Disability and Health,ICF）

从身体功能、身体结构、活动和参与以及环境因素方面标准化描述人体功能及其受限程度[8]。本研究以美国物理治疗协会骨科分会《国际功能、残疾和健康分类·髌股关节疼痛》临床实践指南[9]为依据，探讨股四头肌离心训练对PFPS 患者神经肌肉控制能力的疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016 年9 月至2019 年9 月首都医科大学附属北京康复医院门诊和住院的PFPS患者39例。

诊断标准：①至少有以下两种情况可诱发膝前痛，如久坐、上下楼梯、下蹲、跑步和跳跃；②髌骨周围压痛，髌骨研磨试验阳性；③膝前痛持续3 个月以上。

纳入标准：①年龄25～49 岁，体质量指数18.5～27.9 kg/m2；②能配合康复训练和随访，并签署知情同意书。

排除标准：①既往有下肢骨折或/和韧带损伤重建史；②1 年内有膝关节镜手术史；③炎症急性期、膝关节韧带损伤、髌骨脱位或半脱位；④颈源性眩晕和耳源性眩晕；⑤神经系统疾病，有严重平衡功能障碍；⑥妊娠或哺乳期妇女；⑦并发其他脏器疾病不能耐受训练。

采用随机数字表法将患者分成对照组（n=19）和试验组（n=20）。两组一般资料无显著性差异（P＞0.05）。见表1。

表1 两组一般资料比较

本研究经首都医科大学附属北京康复医院伦理委员会批准（No.2016bkkyLw003）。

1.2 方法

两组均予常规康复治疗。①健康宣教：避免爬山、上下楼梯等动作及剧烈运动，训练量以第2 天肌肉酸痛不增加为度。②功率自行车热身训练5 min。③多角度直腿抬高训练：仰卧位，足稍外展，直腿抬高30°、45°，保持10 s。④髋外展训练：侧卧位，膝伸直，外展髋关节，保持10 s。⑤髋后伸训练：俯卧位，膝伸直，后伸髋关节，保持10 s。⑥核心肌群训练：俯卧位平板支撑和侧支撑。⑦弹力带双桥及单桥式运动训练。⑧股四头肌、腘绳肌、小腿三头肌牵伸训练。

试验组增加闭链离心收缩训练。采用BTE-Eccentron 离心测试训练系统（美国BTE 公司），患者双腿交替对抗脚踏板，以减慢脚踏板速度，测试并确定训练目标力：最大离心收缩力较小一侧最大离心收缩力的1/2。训练时，第1 分钟和最后1 分钟设为50%目标力，其余时间为100%目标力。

根据患者耐受情况，适时调整，逐渐增加训练时间并更换阻力较大弹力带。每次40 min，每周3 次，共8周。

所有患者在治疗过程中均不能接受其他康复治疗。

两组常规康复训练和股四头肌离心训练由同一治疗师完成。

1.3 评价方法

两组分别于治疗前、治疗8 周后评定疼痛程度、加速时间、姿势稳定测试和膝关节功能。

1.3.1 视觉模拟评分（Visual Analogue Scale,VAS）

采用VAS 评定上下楼梯时膝关节疼痛程度，0 分表示无痛，10分表示无法忍受的剧痛。

1.3.2 Lysholm评分

采用Lysholm 评分对患者膝关节功能进行评定，包括8 项内容，总分100 分，评分越高，表示膝关节功能越好。

1.3.3 肌肉加速时间

采用Biodex System 4 多关节等速测试及训练系统（美国BIODEX 公司）进行测试：功率自行车热身5 min后，患者坐位，调节座椅高度、座长以及椅面与椅背夹角，固定躯干和股骨；调整设备运动轴，固定运动臂，设置关节活动范围为-5°～100°。测试前先行屈伸练习3 次，收缩模式为向心-向心，角速度60°/s 和120°/s，每组测5 次，组间休息1 min。先测量健侧，1 min 后测量患侧。记录股四头肌和腘绳肌的加速时间。加速时间是指到达等速运动所需的时间，代表肌肉在运动开始阶段的神经肌肉性能：加速时间变长提示神经肌肉控制延迟，神经肌肉控制差[10]。

1.3.4 稳定指数

采用950-441平衡测试仪（美国BIODEX公司）测试单腿支撑的姿势稳定能力。平台可以向任意方向相对水平面倾斜20°，选取稳定水平4级。患者赤足单腿站立，对侧髋、膝关节分别屈曲45°、90°，双手放在骨盆上。先测健侧。每侧测试3 次，每次20 s，取平均值，记录总体、前后和左右稳定指数，指数越高表示稳定性越差[11]。

膝关节疼痛、Lysholm 评分、肌肉加速时间和稳定指数测评内容与ICF类目的匹配见表2。

表2 下肢功能评估指标与ICF类目的匹配分析

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析。计量资料符合正态分布，以()表示，组间比较分别采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验。计数资料比较采用χ2检验。显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 VAS

治疗后，两组VAS 评分均显著降低（P＜0.001），试验组明显低于对照组（P＜0.01）。见表3。

表3 两组治疗前后VAS评分比较

2.2 Lysholm评分

治疗后，两组Lysholm 评分均显著提高（P＜0.001），试验组显著高于对照组（P＜0.001）。见表4。

表4 两组治疗前后Lysholm评分比较

2.3 肌肉加速时间

治疗后，两组60°/s和120°/s速度下股四头肌及腘绳肌加速时间均明显降低（P＜0.01），试验组低于对照组（P＜0.05）。见表5～表8。

表5 两组治疗前后60°/s下股四头肌加速时间比较（ms）

表6 两组治疗前后120°/s下股四头肌加速时间比较（ms）

表7 两组治疗前后60°/s下腘绳肌加速时间比较（ms）

表8 两组治疗前后120°/s腘绳肌加速时间比较（ms）

2.4 稳定指数

治疗后，总体、左右和前后稳定指数均降低（P＜0.05），试验组总体和左右稳定指数低于对照组（P＜0.05）。见表9～表11。

表9 两组治疗前后总体稳定指数比较

表10 两组治疗前后前后稳定指数比较

3 讨论

神经肌肉控制是对静态关节位置和动态关节运动的传入信息进行识别，并做出反应，通过改变肌肉的募集顺序，维持关节稳定和运动协调[12]。PFPS患者存在膝关节周围神经肌肉控制能力下降[2]；神经肌肉功能受损不仅导致持续性功能障碍，如肌力下降、姿势控制下降、肌肉反应时间延长等，也是引起继发损伤的重要原因[3]。神经肌肉控制障碍导致代偿性异常运动模式，增加运动损伤发生的可能[13]。提高神经肌肉控制能力可降低PFPS患者潜在损伤的发生率[14]。

离心训练能改善肌肉形态，提高本体感觉，改善神经肌肉控制[15-16]。离心收缩训练可增加肌束纤维长度、肌肉横截面积和肌肉力量，效果优于向心收缩训练[17]。4 周离心收缩训练可使股四头肌纤维束长度增加10%～20%[18]，肌肉纤维中连续排列的肌节数量增加，从而对肌肉力学和功能产生重要改变[19]。纤维长度增加，可增加肌肉缩短速度，同时触发可调节组织生长的信号复合物，促进组织生长[20]，提高肌肉横截面积。离心收缩可选择性募集快收缩Ⅱb型纤维[21]，增强肌力、改善肌肉形态效果突出。

离心收缩训练可以激活关节和肌腱细胞中的感受器[7]，提高本体感觉。本体感觉是运动控制和膝关节稳定的重要组成部分，因此，离心收缩训练可提高运动准确性和膝关节稳定性。离心收缩还可提高外周和中枢神经活动，包括α 运动神经元募集、肌肉激活、大脑皮质兴奋[6,22-24]，直接影响周围神经和中枢神经适应[6,22-23]。皮质兴奋性增加会导致突触前抑制降低，从而改善肌肉的募集，并可能抵消来自受伤关节的其他抑制信号，如疼痛和肿胀[25]。离心收缩训练可能是PFPS理想的康复治疗方法之一。Abián等[26]研究显示，股四头肌离心训练可改善股外侧肌厚度和髌腱结构与弹性。Eapen 等[27]对PFPS 患者进行股四头肌开链离心等速运动训练，患者膝关节疼痛程度缓解，生活质量提高。刘晓磊等[28]发现，以股四头肌闭链离心等张训练为主的康复计划能提高PFPS患者生活满意度。Vincent 等[29]研究显示，离心收缩训练不仅能缓解膝关节疼痛、提高膝关节周围肌群肌力，改善膝关节功能，也能降低心血管压力，降低心血管疾病风险。

本研究显示，股四头肌离心收缩训练通过优化肌肉形态、改善本体感觉、提高外周和中枢神经活动[30]，改善膝关节功能和神经肌肉控制能力。

神经肌肉控制评估方法包括本体感觉测试、姿势稳定性试验[31]和功能性试验[32]等，目前尚缺乏针对PFPS 患者的神经肌肉控制评估方法。黄竞敏等[33]通过本体感觉、股四头肌动员能力（股四头肌最大随意等长收缩肌力、中枢动员比率和肌力储备）评估膝关节神经肌肉控制能力；Lee 等[34]通过加速时间和动态姿势稳定性测试综合评估神经肌肉控制能力。近年来，等速运动测试系统广泛应用于神经肌肉控制评估，常用指标为峰力矩，但不能代表肌肉的综合性能[35]。对膝关节而言，肌肉功能性力量比肌肉绝对力量更重要，加速时间是指加速到预设速度所需的时间，反映肌肉募集情况，可提供神经肌肉准备产生最大肌肉收缩的信息[35]。本研究综合使用加速时间和姿势稳定性测试评估神经肌肉控制情况，结果显示离心收缩训练8 周后，PFPS患者神经肌肉控制能力进一步提高。

ICF 髌股关节疼痛临床实践指南[9]是指导PFPS 患者康复评估和治疗的重要理论框架，基于ICF 编码及相关评估的开展应用，为制定标准化系统评价、干预措施和概括性综述以及Meta 分析等循证研究提供标准化的数据支持[36]。本研究以ICF 髌股关节疼痛临床实践指南为指导，在身体功能层面，主要进行肌肉力量和耐力训练、关节活动度改善训练、肌肉牵伸训练，以改善关节活动和肌力等功能；同时联合股四头肌离心收缩训练，通过改善膝关节神经肌肉控制能力，提高下肢支撑、上下楼梯、下蹲及步行等活动与参与。

本研究研究对象为25～49 岁，未对老年人进行研究；未对患者身体活动水平、职业、受教育程度等混杂因素进行统计；仅采用加速时间和姿势控制测试评估神经肌肉控制能力。未来可对不同年龄患者进行分层观察；增加肌电图、功能磁共振成像等指标，以观察外周肌肉神经募集以及干预对脑功能的影响。提高神经肌肉控制能力的有效康复治疗方法仍有待进一步研究。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。