全面讲解！膝关节炎“肿痛”的病因和诊疗分析

膝关节疼痛的10大病因

1.脂肪垫劳损

2.半月板损伤

3.膝关节创伤性滑膜炎

4.膝关节骨性关节炎

5.膝关节韧带损伤

6.寒冷

7.运动不当

8.不良走路习惯

9.风湿，类风湿，强直性脊柱炎，红斑狼疮等免疫性疾病引起的膝关节病变

10.代谢性疾病如“痛风”引起的膝关节疼痛。

其中，膝关节骨性关节炎，简称膝关节炎，是老年人群中常见的一种导致膝关节疼痛、肿胀以及活动受限的疾病。

膝关节骨性关节炎（KOA）是一种以膝关节软骨退行性病变和继发性骨质增生为特征的慢性关节疾病。

膝关节炎症状往往进展缓慢，随着时间推移逐渐出现膝关节疼痛、肿胀、僵硬、畸形等，导致患者不能灵活活动，严重者可完全无法行动。

一、膝关节生物力学

1.膝关节下肢力线和负荷

膝关节稳定性和下肢的力学轴线和解剖轴线相关，下肢力学轴线由股骨头中心经胫骨平台中心至踝关节中心。

膝关节在正常负荷情况下，通过解剖轴向下均匀传导，任何改变膝关节轴线关系的病理状态都可能导致膝关节受力增大。

正常膝关节，下肢机械轴通过膝关节中心

膝内翻时，力线内移，胫股平台内侧受力增加，膝外翻时，外侧胫股平台受力增加；

机械负荷加速了关节退行性改变，异常力线一旦形成，会使局部负荷加重并和力线异常形成恶性循环，导致膝关节产生炎症。

膝关节通常被认为是铰链关节。包括胫股关节和髌股关节，股骨内外侧髁大小不等，类似凸轮结构。

膝关节的运动范围自过伸10° 到屈曲130°，功能范围为0°～90°（下蹲为117°），旋转运动范围随不同的屈曲程度而变化，在屈膝90°时，外旋可达45°，内旋可达10°～30°。

运动负荷也随之而改变，行走时胫股关节承受的力是体重的3 倍，而上楼梯时可达体重的4 倍；在下蹲或跑步时可升至体重的7 倍。 

当各种负荷传达关节面时，在膝滑膜关节面产生应力，膝关节受到的应力是压力，但对周围的软组织、韧带、关节囊、肌肉则产生张力。

当关节的负荷固定时，滑膜关节的接触面越大，平均压力就变小，对关节软骨面和其下的骨质影响就变小。

2.膝关节的力学稳定

膝关节的稳定来源于三个方面：

• 由关节面和半月板的形状提供了结构稳定性，

• 韧带和关节囊提供了静态稳定性，

• 周围的肌肉提供了动态稳定性。

尽管骨的构形在稳定膝关节方面有一定的作用，但膝关节的稳定性主要依靠关节周围的韧带和肌肉来维持。

这些肌肉参与膝关节活动并对抗膝关节的外在负荷和稳定膝关节。

膝骨性关节炎与周围肌肉的改变有着明显的相互作用；

在0°～45°的屈膝动作过程中，股四头肌提供了一个向前方半脱位的力，由于股骨解剖轴线与胫骨解剖轴线呈向外开放的170°角，髌骨在角上，故有向外脱位的趋势；

尤其在屈曲位、胫骨外旋、髌骨外移，由于股骨外髁的阻挡及股内侧肌的牵引，才能保持稳定状态，但也增加了股骨外髁的应力。

3. 膝关节生理和病理

适当的机械负荷对维持膝关节的生理平衡提供必要刺激，而过度的机械负荷却导致KOA 发生。

膝关节的运动特点是由构成其关节的骨骼及韧带的作用所决定的。

活动中最主要的运动模式是屈伸运动，除了屈伸运动外还有滚动、滑动、侧移和轴位旋转等复杂多自由度运动模式。

伸膝装置

正常情况下，骨形态和韧带结构正常，膝周的肌肉收缩就可以产生正常的各种运动。

如果韧带和肌肉的结构及功能发生改变，膝关节骨的原有的力学轨迹也随之改变。

膝关节内应力的改变导致膝骨关节发生滑膜炎，表现为滑膜细胞的增生和组织的肥大，受伤的滑膜细胞向关节腔内释放炎症介质和基质降解酶，从而使关节进入一种反馈性、进行性的关节退变。

膝关节的外周感受器可能通过滑膜炎和软骨下骨损失等病理改变而发生敏化，持续而剧烈的伤害性感受可导致中枢敏化，继而导致中枢疼痛传导神经元可塑性改变形成神经病理性疼痛。

二、膝关节炎

1.病因

发病原因并不明确，目前认为其发病与下列因素有关：

• 患者年龄

• 肥胖

• 炎症

• 创伤

• 遗传因素

• 一些疾病，如先天性关节畸形、关节面不平整、损伤、机械磨损、代谢性疾病、关节不稳定、感染等

2.典型症状

• 关节疼痛

• 关节活动受限

• 关节畸形

• 关节肿胀

• 骨摩擦感 (音)

• 肌肉萎缩

3.疾病分期及诊断

与负重活动相关的膝关节疼痛、肿胀以及畸形、活动障碍是KOA主要诊断标准。

①初期

疼痛：偶发膝关节疼痛；

活动：可正常进行日常活动；

肿胀：无膝关节肿胀；

畸形：无明显畸形（或原有畸形）；

X线片显示：关节间隙可疑变窄，可能出现骨赘。

②早期

疼痛：经常出现膝关节疼痛；

活动：日常活动基本不影响，少数患者平路行走偶有影响，常于起立、下蹲或者上下楼梯时疼痛，活动轻微受限。

肿胀：偶发肿胀；

畸形：无明显畸形（或原有畸形）；

X线片显示：关节间隙轻度狭窄，有明显的小骨赘。

③中期

疼痛：经常出现膝关节严重疼痛；

活动：日常活动因为疼痛而受限；

肿胀：经常发生膝关节肿胀；

畸形：可能出现明显膝关节轻度内翻或者外翻畸形；

X线片显示：明确的关节间隙狭窄，有中等量骨赘形成，软骨下骨骨质轻度硬化，可能出现膝关节骨性畸形（内翻畸形、外翻畸形、屈曲畸形）。

④晚期

疼痛：膝关节疼痛非常严重；

活动：日常活动严重受限；

肿胀：可能经常出现膝关节肿胀；

畸形：可能出现严重的内翻、外翻畸形或屈曲挛缩畸形；

X线片显示：严重的关节间隙狭窄，大量骨赘形成，明显的软骨下骨硬化，明显的膝关节骨性畸形。

表格汇总

三、治疗膝骨性关节炎的生物力学矫治

方法主要包括物理疗法、运动疗法和微创介入疗法。

目的是减轻疼痛、恢复膝关节的正常功能，通过纠正膝关节周围肌力不平衡、关节失稳来解除膝关节疼痛。

1.物理疗法

物理疗法可解除肌肉痉挛，有助于改善缺血状态，减轻KOA 肿胀。

将物理因子作用于膝关节后，通过神经体液系统引起的应答反应来促进骨、关节、肌肉周围神经或中枢神经系统引起的运动功能的恢复；

主要有电刺激疗法、生物反馈技术、水疗和磁疗等。

磁疗

2. 运动疗法

运动疗法主要通过加强肌力训练改善膝关节活动度、增加膝关节周围肌肉力量，膝关节周围肌肉协调能力得到改善，从而减轻膝关节负荷，缓解疼痛症状。

其中股四头肌肌肉力量是决定膝关节运动功能的主要因素。研究显示，除年龄因素外，股四头肌、小腿肌群和臀部肌群明显受损与KOA 相关。

3.针刺疗法

浮针疗法，靶目标为患肌的激痛点，通过快速解除关节周围肌肉紧张、痉挛，缓解膝关节疼痛，改善活动范围，增加患肌的血流量，消除膝痛根源。

银质针疗法，可促进病变区血液循环，加速致痛物质的排除，通过缓解股内、外侧肌群甚至臀肌的肌痉挛来解除膝骨关节疼痛；

解除内、外侧副韧带的粘连，恢复膝关节的正常力学状态，消除无菌性炎症。

4. 微创介入及手术治疗

根据“生物力学”理论，通过纠正膝骨性关节炎病人膝关节的力学异常，恢复下肢力线，达到缓解疼痛、恢复膝关节功能的治疗目的。

方法有微创截骨术、人工关节置换术等。

5.防治指南

• 控制体重“减负担”。

• 强化下肢腿部肌肉力量。比如股四头肌等长收缩训练、负重直腿抬高训练、靠墙静蹲等。

• 科学运动，不久坐。比如游泳、骑自行车、跑步等全身有氧训练。

• 日常生活中尽量避免攀爬蹲跪等动作。

• 在需要的情况下，可以使用一些行动辅助工具。
  

• 心理干预，首先要在心理上接受它，面对它，然后战胜它。

参考文献

张旻, 庞坚, 陈博,等. 力学矫正疗法治疗膝骨性关节炎的研究进展[J]. 中国康复, 2016, 31(4):4.

肖军,樊碧发.膝骨性关节炎疼痛的力学矫治[J].中国疼痛医学杂志,2020,26(08):608-611.

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