Введение
Пателлофеморальный болевой синдром (ПФБС) - это часто встречающееся расстройство, связанное с чрезмерной нагрузкой на пателлофеморальную область (область бедренно-надколенникового сустава) и часто проявляющееся болью в передней части колена. ПФБС характеризуется болью вокруг или позади коленной чашечки, которая усиливается при одном или нескольких видах деятельности, связанных с нагрузкой на пателлофеморальный сустав при опоре на согнутое колено, и которую нельзя отнести к другой другой четко выраженной внутрисуставной (например, разрыв мениска) или перипателлярной (например, пателлярная тендинопатия) патологии.
Терминология
ПФБС можно охарактеризовать как боль в передней части колена с вовлечением коленной чашечки и поддерживающей связки, при которой исключены другие внутрисуставные и перипателлярные патологии. ПФБС — это не отдельное заболевание, а симптомокомплекс, который является диагнозом исключения.
Терминология, используемая для описания ПФБС нередко бывает непоследовательной и может вводить в заблуждение. К распространенным синонимичным терминам относятся: ретропателлярный болевой синдром, колено бегуна, синдром компрессии латеральной фасетки надколенника и идиопатическая передняя боль в колене. Термин «хондромаляция надколенника» используется для описания патологических изменений в суставном хряще надколенника, таких как размягчение, эрозии и фрагментация. Хотя хондромаляцию надколенника часто путают с ПФБС, она является патологоанатомическим диагнозом и представляет собой отдельную причину боли в колене [1].
Эпидемиология
ПФБС относится к числу наиболее распространенных заболеваний коленного сустава, с которыми обращаются к врачам первичного звена, хирургам-ортопедам и специалистам по спортивной медицине [2,3]. Хотя ПФБС часто встречается у людей, ведущих активный образ жизни, и может составлять от 25 до 40 % всех патологий коленного сустава, наблюдаемых в клинике спортивных травм, истинная частота его возникновения неизвестна [4]. ПФБС встречается у многих спортсменов, занимающихся бегом, и составляет около 25 % всех выявленных травм колена [5-7].
ПФБС чаще всего встречается у женщин [8]. В семилетнем обзоре пациентов с диагнозом ПФБС в клинике спортивной медицины, соотношение женщин и мужчин составило почти 2:1 (33,2 против 18,1 %) [9]. В другом ретроспективном обзоре были получены аналогичные результаты [6].
ПФБС непропорционально часто возникает у активных подростков и взрослых в возрасте 20–30 лет [9]. В одном обсервационном исследовании распространенность ПФБС среди подростков превышала 20 % [10].
Анатомические аспекты
Анатомия коленного сустава подробно рассматривается отдельно; ниже кратко описаны аспекты анатомии коленного сустава, имеющие особое значение для пателлофеморального болевого синдрома (ПФБС).
Знание механизма разгибания коленного сустава и сложности сочленения надколенника и блоковидной суставной поверхности бедренной (трохлеи) кости является ключевым для понимания ПФБС.
Надколенник - это сесамовидная кость, которая находится внутри сухожилия четырехглавой мышцы и располагается в межмыщелковой (трохлеарной) борозде дистального отдела бедренной кости. Его основная функция - увеличение плеча рычага для четырехглавой мыщцы бедра при разгибании колена. Суставной хрящ на задней поверхности надколенника и в трохлеарной борозде обеспечивает их взаимодействие в пателлофеморальном сочленении. Правильное скольжение надколенника в трохлеарной борозде требует баланса сил, воздействующих на него [11].
Ключевые анатомические ориентиры для оценки ПФБ связаны с этим балансом сил на надколеннике и включают [3]:
- Проксимальный отдел колена: сухожилие четырехглавой мышцы
- Латеральная сторона колена: латеральная поддерживающая связка надколенника, место прикрепления латеральной широкой мышцы бедра, подвздошно-большеберцовый тракт
- Медиальная сторона колена: медиальная поддерживающая связка надколенника, место прикрепления медиальной широкой мышцы бедра
- Дистальный отдел колена: пателлярное (надколенниковое) сухожилие и его место прикрепления к бугристости большеберцовой кости
Другие структуры, окружающие надколенник, которые необходимо осмотреть в рамках обследования при ПФБС, включают жировые подушки, расположенные позади и по бокам пателлярного сухожилия (жировые тела Гоффа), а также поверхностную и глубокую инфрапателлярные бурсы надколенникового сухожилия.
Этиология и факторы риска
Обзор
ПФБС, по-видимому, является многофакторным заболеванием, возникающим в результате сложного взаимодействия внутренних анатомических и внешних факторов, связанных с нагрузкой. Хотя врачи часто ставят диагноз ПФБС, не существует единого мнения относительно его этиологии или факторов, наиболее ответственных за возникновение боли [2,7,11,12]. В качестве наиболее часто упоминаемых провоцирующих факторов рассматриваются чрезмерная нагрузка, неправильное положение и травмы [13]. Из них наиболее часто встречается чрезмерная нагрузка (т.е. тренировочная перегрузка). Ранняя спортивная специализация (профессиональный спорт в молодом возрасте) была определена как фактор риска развития ПФБС [14].
Концепция перегрузки механизма разгибания коленного сустава является основной для всех патофизиологических теорий развития ПФБС. Перегрузка может быть связана или не связана с деформациями. Перегрузка, скорее всего, приводит к таким повреждениям, как дегенерация субхондральной кости, натяжение поддерживающих связок и повреждение мелких нервов, что в итоге приводит к ПФБС.
Одна из теорий, обычно называемая "пателлярным трекингом", предполагает, что боль в передней части колена возникает из-за нарушения механики движения надколенника в бедренной борозде и неправильного распределения нагрузки. Суставной хрящ плохо иннервирован, поэтому степень его повреждения слабо коррелирует с болевыми ощущениями [15]. Поэтому наиболее вероятными источниками боли являются субхондральная кость, синовиальная оболочка, поддерживающие связки, кожа, мышцы и нервы [13].
В отличие от традиционных структурных и биомеханических механизмов, альтернативная теория делает акцент на нарушении тканевого гомеостаза [12]. Согласно этой теории, ряд взаимосвязанных патофизиологических процессов, включая воспаление синовиальной оболочки и жировой подушки, невромы связочного аппарата надколенника, повышение внутрикостного давления и усиление метаболической активности кости надколенника, приводят к возникновению боли и нарушению функции.
Перегрузка
Большинство пациентов с ПФБС не имеют в анамнезе травм, а при физикальном осмотре и рентгенографическом исследовании не выявляется признаков смещения надколенника. Однако в процессе сбора анамнеза пациенты часто сообщают о видах деятельности, которые перегружают пателлофеморальный сустав, что может привести к травме и, возможно, нарушению тканевого гомеостаза, в результате чего и возникает ПФБС [12].
В нескольких исследованиях отмечается, что бегуны с большим километражем (большим объемом тренировок) имеют более высокий риск развития ПФБС [16,17]. Кроме того, пациенты с ПФБС часто сообщают, что симптомы возникли в период повышенной физической активности [2]. ПФБС чаще встречается у спортсменов, чем у людей того же возраста, но с более низким уровнем физической активности [18].
Исследования, проведенные среди военнослужащих-срочников, выявили ряд факторов риска, которые коррелируют с развитием травм нижних конечностей, связанных с чрезмерной нагрузкой [19,20]. К ним относятся низкий уровень физической подготовки при поступлении на службу, предшествующая физическая активность (чем ниже уровень подготовки, тем выше риск), индекс массы тела (ИМТ) более 25 и высокоинтенсивные тренировочные нагрузки. Более высокий индекс массы тела связан с повышенным риском развития ПФБС в целом [21]. В одном исследовании, сравнивавшем 41 пациента с ПФБС и 79 человек из контрольной группы, трёхмерное МРТ-исследование кинематики пателлофеморального сустава выявило статистически значимую связь между высоким ИМТ и смещением надколенника [22].
Неправильное расположение
Правильная работа пателлофеморального сустава требует согласованного взаимодействия множества статических и динамических структур нижней конечности, обеспечивающих правильное движение надколенника в трохлеарной борозде. Многие специалисты утверждают, что неправильное положение надколенника, которое приводит к аномальному его движению (patellar tracking), является основной причиной ПФБС. В многочисленных исследованиях, посвященных изучению неправильного положения надколенника, обычно выделяют статические и динамические нарушения.
Статические биомеханические нарушения включают:
- Несоответствие длины ног [23]
- Неправильная морфология стопы [24]
- Напряжение мышц задней поверхности бедра и тазобедренного сустава [25-28]
- Нарушение подвижности надколенника [29,30]
- Угловые и ротационные деформации нижней конечности [18,31]
- Hallux valgus (вальгусная деформация первого пальца стопы) [32]
- Неправильная форма трохлеарной (межмыщелковой) борозды бедренной кости [33]
Динамические биомеханические нарушения включают:
- Слабость или мышечный дисбаланс (например, медиальной широкой мышцы бедра и отводящих мышц бедра) [26,34-37]
- Вальгусные отклонения колена при движении [26,38,39]
- Слабость мышц бедра и приведение бедра [40-43]
- нарушение распределения нагрузки при опоре [26]
- Избыточная пронация стопы [26,40,44,45]
- Недостаточная пронация стопы [41]
Исследования биомеханических факторов, которые потенциально могут способствовать развитию ПФБС, демонстрируют неоднозначные результаты, недостаточную воспроизводимость и отсутствие конкретных выводов. Авторы постоянно ссылаются на сложность исследований в связи с вероятной многофакторной этиологией ПФБС. Тем не менее, продолжают появляться новые инструменты и исследования. Так, в исследовании с применением функциональной МРТ не было выявлено различий в характере активации четырехглавой мышцы бедра у пациентов с ПФБС, по сравнению с контрольной группой [46].
Ряд исследований показал, что динамические нагрузки играют ключевую роль в развитии ПФБС, особенно слабость отводящих мышц бедра [4,42,47,48]. В одном проспективном обсервационном исследовании женщин-бегунов было показано, что увеличение угла приведения бедра значительно повышают риск развития ПФБС [43]. Систематический обзор десяти исследований типа случай-контроль показал, что нарушение оси нижней конечности при движении, связанное со слабостью средней ягодичной мышцы, может быть обусловлено замедленной и менее продолжительной активацией этой мышцы, что подтверждается данными электромиографии [36]. В дальнейшем проспективное исследование курсантов военных училищ выявило особые, характерные для каждого пола профили нарушений кинематики, связанные с повышенным риском развития ПФБС [49]. С помощью трехмерного анализа движений исследователи установили, что у мужчин риск развития ПФБС повышается при приземлении с уменьшенным сгибанием в коленном суставе и увеличенной наружной ротацией бедра, тогда как у женщин – при приземлении с уменьшенным отведением бедра и увеличенной внутренней ротацией в коленном суставе.
Несмотря на эти данные, роль слабости отводящих мышц бедра бедра у пациентов с ПФБС остается неясной и является предметом активных исследований. Авторы другого систематического обзора отметили, что, хотя многочисленные перекрестные исследования продемонстрировали слабость отводящих мышц бедра у пациентов с ПФБС, немногочисленные проспективные исследования не выявили связи между слабостью бедра и повышенным риском развития этого заболевания [50]. Более того, в одном проспективном исследовании с участием 255 спортсменок-подростков, ПФБС развился у тех, у кого наблюдалась большая сила отводящих мышц бедра [51].
Определенную роль в развитии ПФБС может играть неправильная биомеханика, связанная с пронацией или супинацией стопы. В проспективном исследовании, проведенном с участием военных-срочников, было показано, что недостаточная пронация стопы является наиболее сильным предиктором развития ПФБС [41]. [41]. Авторы предполагают, что важную роль может играть как избыточная, так и недостаточная пронация [41]. Клинический опыт показывает, что даже незначительные биомеханические нарушения при перегрузке, могут привести к развитию ПФБС.
Из множества статических отклонений, которые могут способствовать развитию ПФБС, предметом многочисленных исследований была роль угла Q [52,53]. Согласно систематическому обзору проспективных исследований, угол Q не является фактором риска развития ПФБС [54].
Травма
Прямые и непрямые травмы могут повреждать структуры вокруг пателлофеморального сустава. Прямые удары, полученные при падениях, в контактных видах спорта или при столкновениях транспортных средств (например, удар коленом о приборную панель), могут травмировать коленную чашечку, трохлеарную борозду, суставные поверхности и окружающие мягкие ткани. Непрямые травмы при падениях могут включать вывих или подвывих надколенника, растяжение поддерживающих связок или повреждение суставного хряща.