运动干预对髌股关节疼痛综合征的康复效果研究

满喜，郑松玲，张晓嫚

髌股疼痛综合征（patellofemoral pain syndrome，PFPS）是一种常见的关节紊乱疾病，由ALEMANl[1]在1928年提出。2016年第4届国际髌股疼痛研究共识会议中，将PFPS定义为在跑步、跳跃、爬楼梯和下蹲等髌股关节受到负荷时，发生的髌骨周围或髌骨下的疼痛，并且至少一项活动会导致症状加剧。PFPS目前没有明确单独的诊断试验，临床人员常使用下蹲时髌后或髌周疼痛再现作为髌股关节疼痛的诊断性测试，临床人员还使用其他使髌股关节在屈曲的位置负荷时功能活动的表现（如上下楼梯、下蹲等）作为髌股关节功能的诊断性测试，并采用自我报告的疼痛量表和衡量膝关节在日常生活中活动功能的问卷来评价患者的疼痛和功能。PFPS虽为一种良性病变，若不及时处理，可能会发展成为不可逆的髌股关节炎，影响患者的健康。

近年来，国内外学者针对髌股关节疼痛综合征进行了大量研究，并对髌股关节疼痛综合征的损伤提出了一些可能成因。M.VORA等人[2]研究发现，髌股关节压力增大、肌肉萎缩、关节活动度受限，以及解剖发育不良等均引起膑股关节疼痛综合征，其中股内侧斜肌肌无力是最重要的原因。S.M.COWAN等人[3]研究认为PFPS的病因可能跟不正常的肌肉激活模式有关，并且有证据支持股四头肌紊乱和PFPS之间有着密切关系。S.F.DYE[4]则认为膝关节过多的活动可能会给髌股关节造成额外的负荷，干扰其组织的内在稳态，从而引起炎症的发生。Y.MIZUNO和J.J.ELIAS等人[5-6]分别报道增加的Q角会对髌股关节产生不良影响。综上所述，PFPS发生可能是由多种因素造成的，因此综合考虑多方面的因素可能会更好的理解PFPS的病因。

大多数PFPS患者采用保守治疗（非手术治疗），其方法包括膝关节矫形器、足矫形器、髌骨胶布和运动疗法。与其他保守疗法相比运动疗法更加安全有效，因此被广泛使用。已有研究[7-9]证实了髋、膝周肌群训练、结合肌群训练、肌电生物反馈训练等运动干预方法对减轻PFPS患者膝关节疼痛及其功能的恢复具有一定效果。但是研究者并没有进一步探究在众多治疗模式中哪种模式对PFPS的恢复最有效，因此为了更好的对PFPS患者进行治疗，得出确切最佳的运动干预方案是十分必要的。

基于以上，本研究运用Meta工具进行元分析，提出研究假设（H1）：运动疗法具有缓解PFPS患者髌股关节疼痛以及促进膝关节功能的效果。由于运动疗法一般从运动方式、运动时间、运动频率和运动周期进行控制，且纳入文献的研究质量和样本量也会对元分析产生一定的影响，所以本研究又设置6个调节变量进行亚组检验。

1 研究方法

1.1 文献检索

本研究检索了中国知网、万方数据、PubMed、Science Direct、Cochrane Library、Web of Science、EBSCO Academic Source Complete等7个 数 据 库。从2000—2021年，最后一次检索日期为2021年3月25日。以“髌股关节疼痛综合征”（Patellofemoral pain syndrome）（#1），“运动疗法”（Exercise therapy）（#2），“髋周肌群训练”（Hip muscle group training）（#3），“核心稳定性训练”（Core stability training）（#4），“神经肌肉功能训练”（Neuromuscular function training）（#5），“肌电生物反馈训练”（Electromyography biofeedback training）（#6），“组合训练”（Combination training）（#7）以及“随机对照实验”（Randomized Controlled Trial，RCT）（#8）为主题词进行检索。检索策略为#1 and（#2 or#3 or#4 or#5 or#6 or#7）and#8。

1.2 文献的纳入和排除标准

1.2.1 纳入标准（1）关于髌股关节疼痛综合征的随机对照实验。且实验结果中能够提供样本量、平均数、标准差或组内标准误、平均数的95%置信区间等。（2）研究对象：医学诊断为髌股疼痛综合征的普通人群（年龄在18岁以上，非运动员、士兵、军官等平时需要专门大量训练或劳动的人群）。（3）实验的结局指标分为主要结果和次要结果。主要结果是对髌股关节疼痛的评估，由视觉模拟量表（Visual Analogue Scale，VAS）和数字疼痛评定量表（Numerical Pain Rating Scale，NPRS）来报告受试者髌股关节疼痛的结果，且两种量表数值代表的意义相似，从0～10分，分数越大疼痛越剧烈，因此具有可比性。次要结果是对受试者膝关节功能的评估，主要采用Kujala评分（Kujala Anterior Knee Pain Scale，AKPS）和Lysholm膝关节评分量表（Lysholm Knee Scoring Scale，LKSS）报告PFPS患者的膝关节的总体功能，且两者相关性较好，重复性测试系数高。数值代表意义相似，从0～100分，分数越高，功能越好，具有可比较性。1.2.2排除标准（1）题目：搜索关键词，排除非实验性综述类文献；与髌股关节疼痛综合征相似病症（如骨关节炎、胫股关节病变、半月板及侧副韧带病变、髌腱及髂胫束病变等）文献。（2）摘要：研究方向不明确；结局指标没有VAS、NPRS、AKPS和Lysholm量表。（3）全文：实验不严谨；数据不完整。如全文只介绍了实验内容，缺乏结果数据或摘要中涉及的结局指标在全文中没有明确列出具体的数据等。

1.3 资料提取

由检索人员独立双盲的方式提取和录入各项数据，包括：题目、第一作者、发表年份、被试者性别及年龄、样本量、干预内容、干预方案和结局指标等数据。

1.4 文献质量评估

运用Cochrane系统评价的“RCT偏倚风险评价”工具，对纳入的文献进行随机分配方法、实施者和参与者双盲、分配方案隐蔽、结果数据的完整性、选择性报告研究结果、其他偏倚来源等6个指标的质量评估。并把质量评估分为：低度偏倚风险（5条及以上）、中度偏倚风险（3～4条）和高度偏倚风险（3条以下）。

1.5 统计学分析

通过Cochrane协作网提供的RevMan5.3对研究变量进行χ2检验。当多个研究间存在低异质性或无异质性时，采用固定效应模型；若存在较为明显的异质性时，选用随机效应模型（Randomized Effects Model）。本研究中，各研究间存在明显的异质性，因此选用了随机效应模型。并进一步寻找各研究间存在异质性的原因，对6个调节变量进行了亚组分析。

（1）异质性检验：异质性大小用I2进行评价。根据I2值异质性程度可以分为低异质性（I2＜40%）、中度异质性（40%≤I2≤70%）和高度异质性（I2＞70%）。

（2）合并统计量检验：若选择均数差（MD）或标准化均数差（SMD）为合并统计量时，其95%CI包含了零，等价于P＞0.05，即多个研究的合并效应量无统计学意义；若其95%CI的上下限均大于零或均小于零，等价于P＜0.05，即多个研究的合并效应量有统计学意义。本研究选择SMD为合并统计量。

2 研究结果

2.1 纳入文献选择

使用7个数据库初次检索与髌股关节疼痛相关文献共9 308篇；通过阅读题目和摘要初筛后剩余314篇文献；再通过阅读全文，得出潜在相关文献75篇，移除基线相差太大和重复发表文献，最终纳入本研究文献共22篇。

2.2 纳入研究的基本特征

本研究纳入的22篇文献，895名受试者中，男女兼有，年龄在18～65岁之间。干预内容主要分为：核心稳定性训练、髋周肌群训练、多方式组合训练、肌电生物反馈训练、神经肌肉功能训练等。干预方案在不同研究间存在较大差异。其中，干预时间在15～60 min之间，且集中在30～60 min的研究较多；干预频率为2～6次/周不等；干预周期最短为1周，部分长达10周。在髌股关节疼痛综合征疼痛测量方面主要是VAS和NPRS量表，功能的测量方面主要为AKPS和Lysholm量表。被试人群以女性居多，纳入研究的具体特征见表1。

表1 纳入文献的基本特征Table1 Characteristics of Included Trials

2.3 纳入文献的方法学评估

对纳入的22篇文献进行质量方法学评估（见图1），发现达到低度偏移风险的文献有8篇，质量较高，其中4篇文献达到6分；其余14篇均达到中度偏倚风险。图2是方法学评估各项条目的占比统计图。

图1 本研究文献方法学质量评估示意图Figure1 Schematic Diagram of the Methodological Quality Assessment of Included Papers

图2 本研究文献方法学质量评估各项占比图Figure2 The Distribution of the Methodological Quality Assessment of Included Papers

2.4 Meta分析结果及讨论

2.4.1 整体效应检验对所有样本进行整体效应检验后得知，运动疗法具有缓解PFPS患者髌股关节疼痛和促进其膝关节功能的效果。文章根据主要和次要评估结果，将纳入的文献分为髌股关节疼痛组（G1）和髌股关节功能组（G2），采用合并效应量d表示其治疗效果。根据Cohen的常规解释，本研究确定0.80以上为大效应，0.20＜d＜0.80为中等效应，0.20及以下为小效应。

（1）G1组整体效应检验。对G1组纳入的21篇文献进行整体效应检验后发现I12=89%，P1＜0.01，说明G1组多个研究间存在异质性，故采用随机效应模型。运动疗法缓解PFPS患者髌股关节疼痛的合并效应量为d1=-0.89，说明运动疗法对髌股关节疼痛的缓解有显著效果。

（2）G2组整体效应检验。同样对G2组纳入的14篇文献进行整体效应检验得知，I22=90%，P2＜0.01，说明G2组多个研究间存在异质性，故采用随机效应模型。meta分析的结果：合并效应量（d2=1.44，95%CI[0.83，2.04]，P2＜0.01），以上数据说明运动疗法对提高膝关节功能具有显著疗效。

2.4.2 敏感性分析由于整体效应检验异质性较高，为检验meta分析结果是否稳定可靠，进一步对G1和G2组进行敏感性分析。

（1）G1组敏感性分析。纳入研究有21篇，分别对各项研究进行逐篇剔除，发现依次同时剔除T.Y.FUKUDA（2012）、刘晓磊（2017）、徐亮（2018）、肖琦（2020）及龙跃（2010）研究后，其余各项研究间异质性降低（I12=66%，P1＜0.01）。剔除文献后的合并效应量略有降低，但运动疗法对缓解髌股关节疼痛仍有中等效应，证明运动疗法对缓解髌股关节疼痛有一定效果，且效果稳定可靠。（2）G2组敏感性分析。纳入研究有14篇，分别对各项研究进行逐篇剔除，发现依次同时剔除C.Y.SONG（2009）、E.AKBAS（2011）、K.SHETTY（2016）、罗佩（2018）及肖琦（2020）研究后，其余各项研究间异质性降低（I22=66%，P2＜0.01）。剔除文献后的合并效应量略有增加，且运动疗法对提高PFPS患者膝关节功能具有大效应，证明运动疗法对提高PFPS患者膝关节功能有很好效果，且效果稳定可靠（见表2）。

表2 敏感性分析前后对照表Table2 Comparison Table Before and After Sensitivity Analysis

综上，运动疗法可以缓解PFPS患者的髌股关节疼痛，并且提高PFPS患者膝关节功能，结果稳定可靠，H1得到验证。

2.4.3 偏倚性检验从图3可以看出，G1组的标志点主要分布在纵轴0.20～0.60之间，横轴-4～2之间，以-1这条纵线为轴。而G2组的标志点分布在纵轴0.20～0.60之间，横轴-1～3之间，以1.20这条纵线为轴。两组均左右分布平衡，说明甄选的文献偏倚性不大，虽G2组在纵线轴右边有两篇偏倚，但对整体研究影响较小，可以忽略。

图3 研究报告之间的不对称和异质性的漏斗图。Figure3 Funnel Plot Showing Asymmetry and Heterogeneity Between Study Reports

2.4.4 亚组分析基于整体效应检验，得出存在潜在调节变量的可能性。故本研究对影响运动疗法和髌股关节疼痛以及膝关节功能之间关系的6个调节变量分别进行亚组分析，结果如表3～5所示。

表3 调节变量的同质性检验结果表Table3 Homogeneity Test Results of Adjusting Variables

表4 运动疗法对G1组效果meta分析的调节效应检验一览表Table 4 List of Test of Moderating Effect of Meta-analysis of Exercise Therapy on G1 Group

表5 运动疗法对G2组效果meta分析的调节效应检验一览表Table5 List of Test of Moderating Effect of Meta-analysis of Exercise Therapy on G2 Group

（1）通过对干预内容的亚组分析可知，G1组干预内容5个组别和G2组的4个组别整体效应量的P值均小于0.01（PG1＜0.01*；PG2＜0.01*），说明干预内容对运动干预和髌股关节疼痛以及提高膝关节功能之间的关系均有一定影响。其中，髋周肌群训练组对缓解PFPS患者髌股关节疼痛产生了较大的效应量，且有显著性（d1=-1.25，P1=0.01）。髋周肌群训练和核心稳定性训练组对PFPS患者提高膝关节功能产生了较大的效应量（d2髋周=1.47，P2髋周=0.04；d2核心=1.08，P2核心＜0.01），且有显著性。说明髋周肌群训练对PFPS患者缓解髌股关节疼痛具有显著效果。髋周肌群训练和核心稳定性训练对提高其膝关节功能均有明显的效果，且髋周肌群训练的效果更好。

（2）通过干预时间亚组分析，G1组和G2组干预时间两个组别整体效应量的P值均小于0.05（PG1=0.01*；PG2＜0.01*），说明干预时间对运动疗法和PFPS患者髌股关节疼痛以及提高其膝关节功能之间关系存在影响。其中，30～60 min组对缓解PFPS患者髌股关节疼痛产生了最大的效应量（d1=-1.83，P1＜0.01），达到大效应量。30min及30min以下组对PFPS患者提高膝关节功能产生了最大的效应量（d2=2.18，P2＜0.01），达到大效应量，且均有显著性。说明30～60min的干预时间对缓解PFPS患者髌股关节疼痛效果显著，30min及30min以下的干预时间可以有效提高PFPS患者的膝关节的功能。

（3）通过干预频率亚组分析，G1组和G2组干预频率两个组别整体效应量的P值均小于0.01（PG1＜0.01*；PG2＜0.01*），说明干预频率是影响PFPS患者髌股关节疼痛和膝关节功能的因素。其中，3～4次/周组对缓解PFPS患者髌股关节疼痛产生了最大的效应量（d1=-1.05，P1＜0.01），其次是4次以上/周组（d1=-1.01，P1=0.04）。对PFPS患者膝关节功能来说，3～4次/周和4次以上/周的干预频率对其提高膝关节功能有明显作用，且4次以上/周的效应量比3～4次/周大（d2=1.40，d2=2.57），因此4次以上/周的干预频率对提高PFPS患者的膝关节功能效果更好。

（4）通过干预周期的亚组分析，G1组和G2组干预周期两个组别整体效应量的P值均小于0.01（PG1＜0.01*；PG2＜0.01*），说明干预周期对运动疗法和PFPS患者髌股关节疼痛以及提高其膝关节功能之间的关系存在影响。其中，1～4周组对缓解PFPS患者髌股关节疼痛产生了较大的效应量（d1=-0.65，P1＜0.01），其次是5～8周组（d1=-0.62，P1＜0.01）。对PFPS患者膝关节功能来说，5～8周组的效应量更大（d2=1.55，P2=0.01），其次是1～4周组（d2=1.36，P2＜0.01）。

（5）通过对研究质量的亚组分析，G1组和G2组研究质量两个组别整体效应量的P值均小于0.01（PG1＜0.01*；PG2＜0.01*），说明研究质量对运动疗法和PFPS患者髌股关节疼痛以及提高其膝关节功能之间的关系存在影响。除了G1组中的低偏倚风险组外，其他组别的P值均小于0.01。说明中偏倚风险的文献对缓解PFPS患者髌股关节疼痛作用更大（d1中偏倚=1.11）；对膝关节功能提高来说，低偏倚风险和中偏倚风险的文献对其均有作用，但中偏倚风险组的效应量更大（d2低偏倚=1.06，d2中偏倚=2.05）。

（6）通过对样本量的亚组分析，G1组和G2组研究样本量三个组别整体效应量的P值均小于0.01（PG1＜0.01；PG2＜0.01），说明样本量对运动疗法和PFPS患者髌股关节疼痛以及提高其膝关节功能之间的关系存在影响。G1组和G2组中除60人以上/组外，其余两个组别的P值均小于0.05。其中，30～60人/组对缓解PFPS患者髌股关节疼痛产生了最大的效应量（d1=-1.36，P1＜0.01），达到大效应量。其次是1～30人/组（d1=-1.36，P1=0.01）。对提高PFPS患者的膝关节功能来说也是如此（1～30人：d2=1.33，30～60人：d2=2.09）。

3 讨论

3.1 运动干预对PFPS患者髌股关节疼痛的影响

本研究通过元分析，证明了运动疗法具有缓解PFPS患者髌股关节疼痛的效果，这与R.CLIJSEN等人[32]的研究相符合，运动疗法对PFPS患者有很强的镇痛作用。基于研究假设（H1），本研究进一步对6个调节变量进行了效应检验。发现在干预内容方面，髋周肌群训练对缓解髌股关节疼痛有很好疗效。在运动负荷，即干预时间、干预频率和干预周期方面，对缓解PFPS患者疼痛来说，每次运动干预的时间为30～60 min，每周3～4次，持续1～4周的运动负荷最好；在研究质量和样本量方面，中偏倚组和样本量30～60人/组的效应量更大。这与K.A.AGNELLO[33]等人研究证实的以膝关节为重点的干预相比，在传统的物理治疗干预中加入髋关节强化治疗有利于减少PFPS患者的疼痛的研究结果基本一致。

3.2 运动干预对PFPS患者膝关节功能的影响

本研究对纳入G2组的文献进行了整体效应检验，证实运动疗法具有提高PFPS患者膝关节功能的效果。进一步对运动疗法改善PFPS患者膝关节功能进行亚组分析发现，在干预内容方面髋周肌群训练对膝关节功能的提高效果最佳。每次干预时间小于30 min，每周干预4次以上，持续5～8周的运动负荷在提高PFPS患者膝关节功能方面效果最好。在研究质量和样本量方面，G1与G2组结果具有一致。这与E.HEINTJES[34]和P.ALBA-MARTIN[35]等人研究证实的髋周肌群的运动干预对提高PFPS患者膝关节功能上有长期疗效的研究结果基本一致。

4 结论

（1）运动疗法具有明显缓解PFPS患者髌股关节疼痛和提高其膝关节功能的效果。（2）髋周肌群训练对PFPS患者疼痛缓解和提高膝关节功能效果最佳。（3）每次干预时间为30～60 min，每周3～4次，持续1～4周的运动负荷对缓解PFPS患者的疼痛最好；每次干预时间小于30 min，每周3～4次，持续5～8周的运动负荷对提高PFPS患者膝关节功能最好。