膝關節疼痛原因分析(二)
Dr. Vincent疼痛科醫師
膝關節疼痛(Knee Pain)在慢性疼痛的診治臨床工作中極為常見,無論是機械性壓迫致痛的骨科理論或無菌性炎症致痛的軟組織損害理論都應對其疼痛來源有清楚的認識才能確立有效的治療手段。下面筆者就膝關節疼痛因從無菌性炎症致痛的軟組織損害理論方面作一簡要分析,希望對於慢性疼痛診治專業醫師有所幫助。
首先復習一下膝關節穩定結構的軟組織:
(一)膝關節前側:股四頭肌quadriceps femoris強大,有四個頭,分別為股直肌、股內側肌、股外側肌和股中間肌。股直肌起自髂前下棘及髖臼上緣;股中間肌位於股直肌深面,起自股骨體前面;股內側肌和股外側肌分別起自股骨脊(粗線)的內、外側唇,由後向前分別包於股骨的內、外側,形成股部內、外側的肌性膨隆。四肌向下集成一強大肌腱,包繞髕骨,並由髕骨向下止於脛骨粗隆,叫做髕韌帶。股四頭肌的作用為伸小腿,股直肌還有屈大腿的作用;股四頭肌在膝關節穩定性中具有十分重要的地位,其由股神經支配。
(二)髕下脂肪墊:髕下脂肪墊充填於髕骨、股骨髁下部、脛骨髁前上緣及髕韌帶之間,位於髕韌帶深面和髕骨的下方及外側面,其與髕韌帶的後面結合疏鬆,與髕骨下緣緊密連結。髕下滑膜包繞髕下脂肪墊突入髁間窩,其兩旁滑膜皺迭入關節腔成翼狀皺襞,在髕下脂肪墊尖端兩側皺襞相合成髕下滑膜皺襞。慢性損傷以及脂肪墊夾擠和撞擊引起脂肪墊的炎症和增生。有文獻報告動物模型中可觀察到脂肪墊內小血管擴張、血管內充血、及小片狀出血;脂肪間質水腫,淋巴細胞和漿細胞浸潤,脂肪墊表面滑膜增生及滑膜絨毛狀增生。而在炎症的發生、發展和疼痛的形成過程中,炎症因數(如IL 1、IL 6和TNF)以及神經肽(如P物質等)發揮了重要的作用。由於髕下脂肪下脂肪墊屬應力性脂肪並隨膝關節的伸曲位置發生改變,同時髕股關節囊與脛股關節囊相通,髕骨周圍軟組織神經支配主要來源於伸膝肌支關節支和隱神經上支,髕腱和其深部脂肪墊、交叉韌帶神經、脛骨結節等神經支配主要來源於隱神經關節支、腓總神經關節支。髕後上棘內上緣區域損害腰骶叢中上述神經支受刺激時,傳入纖維遠端末梢逆向傳導釋放的神經源性無菌性炎症可繼發髕下脂肪墊損害,所以髕下脂肪墊損害也是膝關節深在性疼痛與膝關節後膕窩區域、小腿脛前區域疼痛的直接原因。
(三)膝關節後側:膕肌位於膕窩,在膕肌滑液囊和關節後纖維束之間。此肌有3個起點,一束起於股骨外側髁,最為堅固;一束起於腓骨小頭;另一束起於外側半月板。肌肉由外上方向內下方呈扁平狀斜行排列,止于脛骨上段的後面靠內側。膕肌的主要功能為屈膝關節,內旋脛骨,外旋股骨且防止股骨向前脫位。膕肌的背側有脛神經走行,脛神經支配膝關節的神經分支通過膕肌周圍進入膝關節,所以當膝關節內滑膜或髕下脂肪墊出現軟組織損害無菌性炎症刺激時,可表現出膕肌附著區域的主訴疼痛症狀。而在髕下脂肪墊行滑動按壓後,膕肌局部的主訴症狀也明顯減輕。
(四)膝關節外側與大腿外側:闊筋膜張肌(tensor fasciae latae)位於大腿前外側闊筋膜內,起自髂前上棘,向下移行於髂脛束,止於脛骨外側髁,此肌收縮使闊筋膜緊張並屈大腿;受臀上神經支配。而臀上神經來源於腰骶叢發出的坐骨神經近端分支,同時也支配臀中肌與臀小肌,所以腰骶區域軟組織損害刺激腰骶叢時出現支配、臀中肌、臀小肌、闊筋膜張肌至到髂脛束的膝關節外側區域疼痛症狀。股二頭肌(biceps femories)在股後部的外側份,有長、短二頭。長頭起自坐骨結節後上外側面,短頭起自股骨粗線外側唇,兩頭匯合後,止於腓骨頭。受坐骨神經支配。坐骨神經內側發出肌支支配股二頭肌長頭、半腱肌與半膜肌;而股二頭肌短頭則由腓總神經支配。臨床中發現:膝關節後上外側區域股二頭進入膕窩轉捩點區域的疼痛來源於股二頭肌坐骨結節後外側附著處損害所致。
(五)膝關節內側:半腱肌起自坐骨結節後上方外側面,止於脛骨粗隆內下方及小腿筋膜,其作用為伸髖、屈膝並微內旋,由坐骨神經支配。半膜肌起自坐骨結節後上方外側面,止於脛骨髁內側面,作用為伸髖屈膝並微內旋,由坐骨神經支配。縫匠肌(sartorius) 為人體最長的扁帶狀肌,起自髂前上棘,斜向下內,繞過股骨內側髁的後方,止於脛骨上端內側面。該肌收縮時可屈小腿,並使已屈的小腿內旋,還可協助髂腰肌及股直肌屈大腿;股神經支配。所以膝關節內側區域的疼痛與半腱肌、半膜肌、縫匠肌損害有相關性。
(六)股內收肌群:內收肌群,共有五塊。可分淺深兩層。淺層由內側向外側依次是股薄肌、長收肌和恥骨肌,深層由上向下的排列順序是短收肌和大收肌。本群肌肉均起於閉孔周緣骨面,大收肌後部纖維起於坐骨結節。肌纖維行向外下,各肌的止點各異。恥骨肌pectineus止於小轉子下方骨面;長收肌 adductor long 止於股骨粗線中份;股薄肌 gracilis止於脛骨內側面上部;短收肌 adductor brevis止於股骨粗線上份;大收肌 adductor magnus除以腱膜止於股骨粗線全長外,還以圓腱止於股骨的內收肌結節。肌腱與腱膜間形成收肌腱裂孔,是收肌管的下口,有股血管通向膕窩。內側群肌的作用是內收和外旋大腿。恥骨肌、長收肌和短收肌還協助屈大腿;股薄肌協助屈小腿並使小腿內旋。它們均受閉孔神經支配,恥骨肌還受股神經支配,大收肌起於坐骨結節的部分,受坐骨神經支配。從解剖上看雖然只有收肌裂孔才有內收肌群直接附著,但從臨床中不難發現:膝關節內側區域的疼痛,特別是收肌裂孔的股骨內上髁有局部觸壓痛者,其壓痛完全來源於股內收肌損害。當消除了內收肌損害病灶後,股骨內上髁的主訴與局部觸壓痛皆會減輕或消失。膝關節內則區域的疼痛也與內收肌群損害直接相關。
(七)神經系統:由於支配膝關節的神經可分淺、深兩層,深層又可分為4組。淺層主要由皮神經和隱神經的分支組成;深層神經支配來源於支配跨關節肌肉的神經的關節支。按神經走行及分佈區域,並可分為4組:髕上區組、內側及髕下區組、外側區組、膕區組。(1)髕上區組由支配股四頭肌的神經末梢延續,分佈到髕骨上緣附近的關節囊。(2)內側及髕下區組由隱神經分支組成,分佈于髕下區和膝關節前內側的韌帶、關節囊並進入關節內支配髕下脂肪墊和前交叉韌帶。(3)外側區組由腓總神經分支(外側副韌帶神經及腓淺、腓深神經關節返支),分佈到關節外側副韌帶、關節囊、外側脂肪墊。(4)膕區組由坐骨神經、脛神經、閉孔神經分支,分佈於後斜韌帶、後側關節囊,並穿過它們進入關節內支配後交叉韌帶。在關節外,4組神經分佈雖有交叉重疊,但各組神經穿過關節囊、韌帶,分佈於關節內滑膜,通過滑膜的覆蓋與延伸,形成關節內廣泛的軀體神經和自主神經網路。所以支配膝關節區域神經近端或相鄰節段軟組織損害嚴重時,打開相鄰脊髓節段無功效連接使之成為有功效連接,並於遠端傳入纖維末梢逆向傳導釋放神經源性無菌性炎症時,皆可出現膝關節的疼痛症狀。
根據膝關節局部的神經支配分佈情況可知,膝關節屬多神經支配的關節,所以膝關節的疼痛可源於所支配的神經受刺激引起。同時由於人類膝關節功特點決定了膝關節同外軟組織(特別是膝關節的髕下脂肪墊)易發生原發性軟組織損害。頻繁伸屈活動的膝關節可致髕下脂肪墊承擔超載的擠壓應力而出現軟組織損害。根據軟組織記憶體在著嚴重無菌性炎症時可打通脊髓節段無功效連接並啟動相應背根節除在背根節局部區域釋放神經源性無菌性炎症外,同時也沿著著傳入纖維遠端末梢釋放的神經生理與病理學特點可知:膝骶部、腰臀部或大腿根部的原發性嚴重軟組織損害時,所釋放的神經源性無菌性炎症可在膝關節區域的神經末梢釋放而產生膝關節的疼痛症狀;更嚴重者也可同時出現膝關節以下區域的脛前、膕窩區域、小腿後側與後外側區域的疼痛。所以有膝關節疼痛的病人,除了重點檢查膝關節局部的軟組織是否存在著損害性病變外,同時也應重識膝關節所支配的脊神經近端或相鄰節段脊神經支配的近、遠端是否存在著嚴重的軟組織損害。只有徹底消除了膝關節支配的神經受刺激的根源才有希望徹底消除膝關節的殘餘疼痛症狀。