【针刀讲堂】髌骨软骨软化症的相关解剖及病理病因
2016/9/14 针刀医学分会
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髌骨软骨软化症亦称髌骨软骨病、髌股疼痛综合症。其病因病理,到目前为止仍是一个众说纷芸尚无定论的疾病，在治疗上也是一个难题。其根本原因在于，发病的原因还不清楚;对它的病理虽有了解，但还不深刻。针刀闭合型手术在生物力学原理的指导下，应用调整力学平衡的方法治疗髌骨软化症取得了可喜成绩。
相关解剖
髌骨是全身最大的籽骨，长约47~58_，宽约51~57mm，最厚处可达20~30mm，近似三角形，上部宽为髌底，下部尖为髌尖,还有前、后两面和内、外两缘。
【髌骨后面】
髌骨内侧面(图4-17-01)，可分为上3/4和
下1/4两部分。
髌骨下1/4为无关节软骨覆盖部分，向下形成髌尖，该部的后面为髌下脂肪垫附着部，其下缘为髌韧带的附着处。
髌骨后面上3/4有透明软骨覆盖，厚达5~7mm,是人体最厚的关节软骨。该部以一条纵嵴分为内、外及最内侧三个部分。其内、外两部分又各分为上、中、下三个小关节面,最内侧的部分为一个纵行小关节面，髌骨后面计有七个关节面。这些关节面,是由于髌骨绕股骨滑车滑动时彼此相适应而形成的。膝关节在屈曲时,髌骨在股骨滑车上的移行轨迹是由外上向下内滑动;膝
关节在伸直时,则呈相反方向滑动，其滑动轨迹长约70mm。随着膝屈、伸度的不同,髌骨与股骨相互间的接触面和稳定程度也有变化，当屈膝(图4-17-02)时，由于屈膝角度不同，股骨滑车与髌骨七个关节面的接触部位也各不相 同。其滑动时两者的关系如下(图4-17-03 )：
屈膝0~10°时髌骨进人髁间窝，仅髌骨下1/3关节面与股骨髌面接触，而其上部仍位于股骨髌面髁间窝中，此时髌股支持带松弛,股四头肌的控制变得不稳定。
屈膝10~30°时，仍然只有髌骨下1/3关节面与股骨髌面上部接触,但已较稳定。
屈膝30~60°时，髌骨的中1/3关节面与股骨髌面中1/3接触.两者相互贴得很稳定。
屈膝60~90°时，髌骨的上1/3关节面与股骨髌面下1/3紧贴，非常稳定。
屈膝90°以上，髌骨进人股骨髁间窝中,仅髌骨内、外边缘，特别是外缘与股骨接触，髌骨关节面中间的隆起骨嵴陷入股骨髁间窝中。
当伸膝时,髌股关节面的关系如下：
伸膝30°时.髌骨下区关节面与股骨滑车相接触D
伸膝60°时,髌骨中区关节面与股骨滑车相接触。
伸膝90°时，髌骨上区关节面与股骨滑车相接触。
伸膝120°以上时，髌骨内侧小面与股骨滑车接触。
伸膝0°时，即伸直位,股骨髁间窝几乎受纳了髌骨上2/3的全部关节面。
在膝关节的伸屈活动中,髌股关节的接触面
积也是不相同的：
膝关节从伸直位到屈曲90°时,随屈膝角度的增大接触面积也增大。屈膝超过90°以后再继续屈曲时,则随着屈膝角度的增大而接触面积逐渐减小。只有在屈膝90°时，髌股关节接触面最大，约为50mm2。
【髌骨前面】
粗糙，无骨膜;髌骨包于股四头肌腱内。髌底有股直肌腱和股外侧肌腱附着;而股内侧肌及其腱膜以及髌内侧支持带则附着于糇骨的侧缘，并参与构成膝关节囊。股四头肌腱向下延伸为髌韧带，并形成髌内、外支持带。
髌骨及髌韧带的两侧为髌内、外支持带(髌副韧带)是坚强而有力的支持结构，能加强关节囊，并防止髌骨向侧方脱位。髌副韧带又分为深、浅两层，浅层垂直走向，向远端止于胫骨髁表面的结节和胫骨内侧面；深层呈水平走向，连接于髌骨和胫骨的两侧。
在髌副韧带的浅面有股四头肌的延续，止于胫骨内、外侧髁，形成髌骨内、外侧斜束支持带(参阅第二篇髌韧带损伤节面)，宽约10mm,有时增厚形成条索,可引起弹响，以外侧多见。
【髌骨解剖结构的特点】
1、股四头肌是稳定髌骨的动力成分。其中股内侧肌最为重要，因为它附着在髌骨内缘的上2/3处。当其收缩时,有向内上牵引髌骨的作用，它可视为髌骨的内收肌，对防止髌骨向外脱位起重要作用。髌骨关节面的纵嵴与股骨凹形髁间窝相对,可阻止髌骨向左右滑动。
2、髌骨是伸膝装置的不可缺少的组成部分，从动力学分析，髌骨的存在可增加股四头肌的力臂,加强股四头肌的伸膝力量。从静力学分析，在多数的活动中,股四头肌力和重力一同作用于髌股关节，其合力与关节接触面积成反比，接触面越大，合力越低；股四头肌力的大小与膝关节屈曲度有直接关系，屈曲度越大，股四头肌力也越大，髌股关节的反作用力也越大。
3、在膝完全伸直状态下在平地行走时，髌股关节的反作用力因膝关节屈曲度小,其反作用力也较小，仅为体重的一半。上、下楼屈膝约90°时,髌股关节反作用力的峰值为体重的3.2倍,几乎是平地行走的7倍。
4、髌骨具有较厚的关节软骨面，中心供血较差,因而髌骨经常遭到损伤。
5、髌骨的损伤与膝关节的活动有关。膝关节屈曲90°时，只有股直肌一个头主要起伸膝作用；当超过90°以后，股四头肌的其他三个头才逐渐参与伸膝功能；膝关节在130~150°时伸膝力量最大，几乎所有的跑跳动作都要在此范围内发动。此时的髌骨软骨面所承受的压力最大,关节面接触范围也最大,膝关节的稳定也主要靠髌骨维持。这些解剖生理特点都成为髌骨软骨在半蹲位受伤的潜在因素。
病理病因
髌骨软化症的病因，有许多说法。可从以下几个方面考虑：
在生物力学因素方面有：①急性关节脱位(关节不稳、软骨骨折)。②外力直接打击(如物体撞击或跌打损伤)。③骨折后关节面不吻合。④外伤后复发性半脱位(股骨发育不良、髌骨高位)。⑤关节活动性增加。⑥由于股内侧肌萎缩股四头肌肌力不平衡。⑦半月板术后。⑧股骨干骨折对位不佳致膝关节力线不正。⑨膑骨外侧支持带增厚致髌骨压力过高综合征。⑩半月板损伤致膝关节运动协调改变,使膝关节不稳。
在生物化学因素方面,与某些疾病的生化改变有关。属于这方面的疾病有:①类风湿性关节炎。②复发性出血性关节炎、关节血肿。③黑尿酸病。④结晶性滑膜炎。⑤化脓或粘连。⑥多次重复注射可的松类药物(医源性)。⑦长期固定。
有人认为系直接外伤引起;也有人认为与年龄、内分泌有关。还有人认为，局部供血不足、营养障碍、老年性动脉硬化等也是引起此病的原因。正常髌骨营养主要来源于关节的滑液。髌骨软骨的弹性与软骨被挤压而产生唧筒作用是保证软骨获取营养的重要机制。如果长时间不超过软骨张力的压力反复施加于软骨上，即可破坏软骨的弹性,影响软骨从滑液中吸取营养，最后发生软骨变性；当滑膜受刺激后,分泌滑液增多,影响软骨的营养吸收。
还有人指出，滑膜受伤后，渗透压改变，血浆酶可以更多的进人滑液，酶活性也增髙，从而溶解软骨,使软骨中的硫酸软骨素降低，因而软骨变性，失去弹性。
也有人认为，髌骨软化主要由于局部外伤与劳损所致，可能是软骨在局部被磨损的过程中，软骨细胞先被挤压死亡，失去正常代谢机能，硫酸软骨素产生减少或缺失，软骨表面受到轻微损伤不能正常交换营养物质而造成软骨变性。
髌骨软化的主要发病机制是，当膝处在半蹲位,一次或反复扭转，使髌骨与股骨的相应关节面发生异常捻挫、撞击与磨擦。由于两个关节面之间产生“不合槽”的“挤压”与“抢挫”，而使软骨面的某一部分发生剥离。这种剥离多发生在髌骨关节面的中心区，而后再向外扩展。髌骨在长期重复遭受张力、压力磨损和不正常关节运动后,关节软骨面表现不同程度的变化。从15岁开始可分为四个阶段：
一期软化为主。软骨失去光泽，呈黄白色或灰白色,浅表凸凹不平，局限性软化，(不超过10?20mm直径)，泛起、肿胀或纤维化。
二期裂变为主。有结节状或细索条状隆起或游离的薄膜。随着软骨局部变化,出现纵行纤维透明基质消失,软骨出现裂纹及龟裂;稍后,髌骨软骨的解体逐渐加剧。
三期溃疡为主。软骨糜烂、碎裂,剥脱以致骨质裸露。关节软骨面全部迅速解体,引起全部髌骨软化。如有大块软骨分离，造成软骨缺损,软骨床露出，有的形成剥脱性骨软骨炎；如全部关节软骨变薄,侵蚀骨质,软骨下骨板硬化，骨赘形成,关节间隙狭窄，即发生早期增生性病变。
四期晚期，即关节炎期(尤其是老年人关节软骨大部消失，髌骨变宽变厚且不规则，发生晚期增生性病变，髌骨边缘不规则和骨赘形成,成为创伤性关节炎。并有关节积液、滑膜肥厚和关节内游离体形成。
总之，从生物力学上看，髌骨软化病可以发生在髌骨的急、慢性损伤、骨折、脱位等造成的股
四头肌肌力不平衡之后，或是股骨或胫骨骨折后、半月板损伤、神经营养不良以及不同原因引起的髌骨高位等;从生物化学上看，可以是反复的关节积液、血肿、炎症粘连、骨折时间过长、激素注射等原因所致。其病理过程主要是：当髌骨周围软组织因损伤而发生粘连、瘢痕、挛缩时,影响髌股关节面的吻合,髌骨将脱离原来的轨道运行。当偏离了原来的运行轨道后,髌骨与股骨关节面将发生磨擦、撞击，关节囊与脂肪垫被损伤’随之润滑关节和供给髌骨营养的滑液将不能得到充分的供应。所有这一切病理改变导致髌股关节运动不灵活。
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