研究 踝/足 2026年8月18日
Chaffe 等 (2026)

髌股疼痛中的足踝生物力学: 证据告诉我们什么?

髌股关节疼痛的踝关节生物力学

导言

髌股关节疼痛(patellofemoral pain)是一种常见的肌骨系统疾病,主要影响年轻且身体活动量较高的人群。 其特点是髌骨周围或其后方的疼痛,通常会在跳跃、深蹲和上下楼梯等活动时加重。 理解髌股关节疼痛的一种思路,是从生物力学范式来切入。 系统综述和荟萃分析已经报告:髌股关节疼痛与动态膝内扣(dynamic knee valgus)存在关联。动态膝内扣指的是在负重活动过程中,膝关节向内侧发生位移。 这种膝关节位置的改变,可能源于下肢动-力链中的对位不佳或运动模式不理想。 具体而言,已有研究指出:髋部过度内收(hip adduction)和内旋(internal rotation),以及后足外翻(rearfoot eversion),都与动态膝内扣相关。

既往研究表明,在女性跑者中,后足外翻增加与髌股疼痛之间存在关联。然而,目前尚无系统综述对可能导致髌股疼痛的生物力学因素范围进行过全面考察。因此,本系统综述与荟萃分析旨在评估 踝关节生物力学与髌股疼痛 的相关贡献。此外,研究还考察了各研究之间潜在异质性的可能来源,以便更好地理解现有证据,并为临床推理以及未来研究提供参考。

 

方法

这项研究是一篇系统综述并进行了荟萃分析。 

纳入标准

病例对照研究、前瞻性研究以及临床试验,探讨 踝关节生物力学 在有与无髌股关节疼痛的受试者之间的差异。 如果研究符合以下条件,则纳入分析:

  • 人类受试者
  • 所有参与者均仅被确诊为髌股疼痛
  • 下肢生物力学评估,包括肌力、运动学和关节活动度
  • 踝关节与足部功能评估,包括诸如 舟骨下沉试验 等测量 以及足部活动度

排除标准

综述文章、会议论文、信件以及研讨会摘要被排除。 还排除了纳入其他肌肉骨骼系统疾病人群的研究、未评估远端关节生物力学的研究,以及没有对照组的研究。

提取的数据

我们提取了与发表特征和参与者人口学相关的数据,包括年龄、性别、体重、身高以及体力活动概况。 我们也记录了基线临床特征,包括症状持续时间、疼痛强度、单侧或双侧症状以及身体功能。

从对照组和髌股关节疼痛组中提取了均值与标准差。 对于前瞻性研究和临床试验,提取了无痛组与髌股关节疼痛组的基线数据;分析中不纳入干预后或评估后数据。

方法学质量评估

纳入研究的 方法学质量 采用标准化、针对研究设计的专用工具进行评估。 使用 Downs 和 Black 量表,在 16 分制上评估 方法学质量。 得分 <9 分的研究视为 低质量;10–11 分视为 中等质量;≥12 分视为 高质量。

数据分析

当至少有两项研究报告了同一结局时,这些研究会被合并到一项系统综述与Meta分析中。 肌力、关节活动度(ROM)以及运动学结局会根据所评估的动作和任务分别进行分析。 如果不同亚组或动作的不同阶段报告了数据,会基于样本量,使用加权均值和标准差将其合并。

采用了随机效应模型。 结果以标准化均差(SMD)报告,采用 Hedges’ g,并给出 95% 置信区间。 效应量被分为小(≤0.59)、中(0.60–1.19)或大(≥1.20)。 统计学显著性设定为 p < 0.05。 采用 I² 评估异质性;其中 I² >25% 和 >50% 分别表示中度和高度异质性。

当数据量足够时,我们基于性别或评估方法等因素进行了亚组分析。 另外,我们还进行了逐项剔除(leave-one-out)的敏感性分析,以判断是否有单个研究影响了结果。 

根据研究的数量与质量、结果的统计学显著性以及研究间的异质性,证据总体水平被分为强、适中、有限、非常有限或存在相互矛盾。

 

成果

本次综述共纳入 42 项研究。 由于数据不完整或方法学方面的限制,有 4 项研究被排除在荟萃分析之外。 在纳入的研究中,41 项为病例-对照研究,1 项为前瞻性研究。 总体而言,共纳入 2,314 名参与者,女性占比更高(70%)。 参与者年龄为 18–35 岁,BMI 值范围为 19 至 27 kg/m²。 参与者之间的症状持续时间、疼痛强度和功能状态差异较大,因此被认为可能是异质性的关键来源。

髌股关节疼痛中的踝关节生物力学
来自: Chaffe 等,《Transl Sports Med》。 (2026)

 

方法学评估 

在纳入的研究中,35.6% 被归类为高质量,57.1% 为中等质量,7.1% 为低质量。 值得注意的是,所有研究都未满足 Downs 和 Black 量表的外部效度标准。 此外,没有研究报告评估者盲法,也未考虑潜在的混杂因素。

后足外翻 

在踝关节生物力学方面,组间未见显著差异 在髌股疼痛患者中,无论是步行、跑步还是单腿下蹲。 不过,在落地、台阶上/下(step-up 和 step-down)任务中,髌股疼痛组的后足外翻(rearfoot eversion)幅度更大。 这些结果需要谨慎解读:只有两项研究纳入了落地分析;而台阶上、台阶下的发现则基于单一研究样本。

在进行逐个剔除(leave-one-out)分析后,即一次删除一项研究来评估其对结果的影响,结果显示步行和跑步两项指标均未达到显著性。 总体来看,关于步行、跑步以及单腿深蹲(single-leg squat)的证据存在分歧;而关于落地(landing)、台阶上/下(step-up、step-down)任务的证据则非常有限。

髌股关节疼痛中的踝关节生物力学
来自: Chaffe 等,《Transl Sports Med》。 (2026)

 

踝背伸活动度:运动学评估 

在步行、跑步或着地过程中,组间未见显著差异。 这些结局的证据被认为存在相互矛盾的情况。 在台阶下放(step-down)任务中,髌股关节疼痛组观察到更大的踝背屈幅度。 不过,这一发现仅基于两项研究,样本为单一受试者,因此应谨慎解读。

分组分析用来探讨异质性的潜在来源,但结果没有改变。 同样地,尽管“逐一剔除”分析将异质性降到了 0%,但总体结论仍然保持不变。

髌股关节疼痛中的踝关节生物力学
来自: Chaffe 等,《Transl Sports Med》。 (2026)

 

踝关节背屈活动度:用临床检查来评估 

在临床检查中,踝背屈活动度(ROM)方面,各组之间未发现具有统计学意义的差异。 对研究异质性影响的分析并未改变上述结果。

髌股关节疼痛中的踝关节生物力学
来自: Chaffe 等,《Transl Sports Med》。 (2026)

 

舟骨塌陷 

基于四项研究的合并数据(共168名受试者),髌股关节疼痛组的舟骨下沉(navicular drop)显著高于对照组。 异质性较低(I² = 3%)。 因此,这一发现被认为具有较强的证据水平。

髌股关节疼痛中的踝关节生物力学
来自: Chaffe 等,《Transl Sports Med》。 (2026)

 

足部姿势指数

研究中未发现足底压力指数组间存在显著差异。 异质性几乎可以忽略,表明纳入研究的结果高度一致。

髌股关节疼痛中的踝关节生物力学
来自: Chaffe 等,《Transl Sports Med》。 (2026)

 

足底压力 

在三组足部分区(后足、中足和前足)中,无论是内侧还是外侧的压力分布,组间均未观察到显著差异。 观察到较大的异质性,提示纳入研究之间在方法学和/或临床方面存在相当的变异。 因此,证据等级被归类为存在冲突。

髌股关节疼痛中的踝关节生物力学
来自: Chaffe 等,《Transl Sports Med》。 (2026)

 

肌肉力量

由于评估的肌群存在显著差异、且测试方法不一致,作者无法进行肌力的荟萃分析,从而导致数据无法进行有意义的合并。

 

问题与思考

在合并髌股疼痛的人群中,舟骨下陷幅度更大这一现象具有一致性。 在落地和踏步下降任务中,也同样报告了后足外翻更明显。 这些结果提示,远端足部力学的改变可能会促成髌股疼痛,并在一定程度上支持髌股疼痛的生物力学范式。 不过,在其他生物力学测量指标上的结果并不一致。

可以预期,症状性人群在 髌股关节疼痛中会表现出更广泛的踝关节生物力学改变。若确实如此,也可以预期髌股关节疼痛患者与无症状参与者之间,在足底压力分布方面会存在差异。不过,足底压力结局并未观察到显著差异。

关于后足外翻和踝背屈的研究结果同样引发了疑问。 仅在着地和下台阶任务中观察到更大的后足外翻;在步行、跑步或单腿深蹲中未发现差异。 在下台阶过程中报告了更大的踝背屈。 这可能看起来有些反直觉,因为后足外翻在功能性任务中应当更稳定地被观察到;此外,踝背屈减弱与下台阶任务中更大的动态膝内扣有关。 因此,人们可能会预期,髌股疼痛人群的踝背屈应当减小,而不是增大。

有意思的是,所纳入的一些指标似乎在评估与足内旋相关的方面。 跟骨外翻、踝背屈、足部压力分布以及舟骨下沉,可能都反映远端下肢力学的不同组成部分。 不过,这些指标并不等同,也可能会受到评估方法、任务要求以及临床情境的影响。 这或许能在一定程度上解释各研究中观察到的结果不一致。

 

跟我说说书呆子的事

这项荟萃分析的结果乍看之下可能会显得互相矛盾。 但在得出“足踝对髌股关节痛的生物力学贡献并不一致”的结论之前,我们应该先问一个更基础的问题:这些临床测试到底是在测量同一个力学构念吗?

本次综述的目标是,确定足部和踝部的生物力学与临床参数,在存在与不存在髌股疼痛(patellofemoral pain)的个体之间是否存在差异。 这个问题在临床上非常相关,因为我们经常用这些检查来证实或推翻某种生物力学假设。 不过,这项综述纳入的检查所评估的是足部和踝部力学的不同方面,而且通常是在差异很大的条件下进行的。

让我们更仔细地看看不同的检查。

舟骨下落测试: 舟骨下落测试评估的是:在标准化摆放的姿势下,舟骨高度与放松站立时舟骨高度之间的变化。 因此,它能够估计在受力条件下内侧纵弓的变形幅度,并可视为足部内翻(过度内旋)活动度的间接指标。 该测试操作简单、临床价值高,但它是在静态、标准化的位置下完成的。 因此,它对足部在动态情况下的表现信息有限。 舟骨下落幅度越大,可能提示更高的内翻结构活动度;但它并不能告诉我们:这种活动到底是否真的存在问题,或是否会导致患者的症状。

足部姿势指数(FPI): FPI评估受试者站立时足部的整体位置,并用来判断足是否更偏于内翻(过度内旋/pronated)或外翻(supinated)的姿势。 不过,它仍属于静态评估,无法确定这种姿势之所以出现的原因,也不能判断它是否会在功能性活动中影响运动表现。 此外,它还受到测量者差异的影响,包括测量方式以及受试者摆放位置。 另外,由于该评估是在标准化的站立姿势下完成,受试者的姿势可能会受到评估者所给指令或摆放方式的影响。 这就带来了测量偏差或与评估者相关的偏倚风险;不过,也不必当然假设受试者会为了符合评估者的预期而有意识地调整姿势。

足底压力: 足底压力能提供信息:在特定任务中,机械负荷是如何在足部各部位分布的。 不过,足底压力并不能直接反映足部内翻/足外旋(足内旋,pronation)的情况。 它可能受到多种因素影响,包括疼痛、代偿策略、步行或跑步方式、鞋履、速度、任务要求,以及个体的运动模式。 需要强调的是,本综述纳入的研究在足底压力评估的活动类型上差异很大,比如步行、跑步、跳跃,或与上下楼梯相关的任务。 这些测试条件的不同,可能能够解释研究之间观察到的较大异质性的一部分原因。 更重要的是,足底压力的差异并不一定意味着足部姿势或足内旋存在差异。

后足外翻: 后足外翻能够更直接地反映后足的运动,常被用作后足内旋的替代指标。 不过,它的解读高度依赖于所执行的任务。 安静站立时的后足外翻,并不一定等同于跑步、落地或下台阶过程中的后足外翻。 运动幅度、时序以及运动速率都可能具有临床意义。 因此,仅仅找到更大的外翻幅度,并不必然意味着该运动存在病理性,或与髌股关节疼痛存在因果关系。

这引出了一个重要的临床要点:组间差异的存在,并不自动等同于所测变量具有临床意义。 如果某项测试没有反映与患者症状相关的运动或负荷策略,它即使能够展示出很高的可靠性,其临床相关性也可能仍然有限。

另一个重要的考虑是,损伤(impairment)和促成因素/贡献因素(contribution)之间的区别。 如果在髌股疼痛患者身上发现更大的舟骨下沉(navicular drop)或后足外翻,并不能证明这些因素导致了疼痛。 它们可能是伴随出现的特征、代偿策略,或者只是与髌股疼痛同时存在的身体特点。 因此,一项测试的临床价值不仅取决于它能否把患者与无症状人群区分开来,还取决于测试结果是否能帮助我们做出具有临床意义的决策。

最后,你可以把这些检查更好地看作同一幅“拼图”的不同拼片,而不是可以互换的、用来替代足部内翻/外翻(足部过度内旋)评估的指标。 舟骨下沉(navicular drop)用于评估足弓形态的改变,足部足跟姿势指数(FPI)评估静态足部姿势,足底压力反映受力分布,而后足外翻(rearfoot eversion)则捕捉后足的活动表现。 尽管这些测量彼此有关联,但它们反映的是足部力学的不同方面。 归根结底,关键的临床问题并不是仅仅看是否存在某种生物力学改变,而是要判断你观察到的改变,是否与患者的症状以及临床表现有实际相关性。

 

带回的信息

  • 在髌股关节疼痛人群中,舟骨下陷(navicular drop)始终更为明显;证据强、异质性低,提示髌股关节疼痛与负重下内侧足弓活动度增加存在关联。
  • 在髌股关节疼痛患者中,足部其他生物力学以及踝部生物力学的证据并不一致。 后足外翻仅在部分功能任务中有所不同;但在步行、跑步或单腿下蹲时,未发现稳定的一致性差异。
  • 临床测量结果并不一定能反映足部动态力学特征。 舟骨下陷(navicular drop)、FPI、足底压力以及后足外翻评估的是足部功能的不同方面,不能把它们当作可互换的“足部内旋(foot pronation)”测量指标。
  • 生物力学差异并不一定意味着存在临床意义的损害。 更大的舟骨下沉幅度或后足外翻的存在,并不能证明这些因素会导致或促成某个人的髌股疼痛。
  • 解读生物力学测评时,情境很重要。 任务选择、评估方法、疼痛情况以及个体的运动策略,可能会影响结果,并有助于解释不同研究中观察到的异质性。
  • 临床检查结果应结合患者的具体表现进行解读。 与其只问患者的足部生物力学是否“异常”,临床人员不如进一步确认:所识别到的生物力学特征是否与患者的症状相关,并且能够为临床决策提供依据。

 

参考资料

Chaffe LP, Silva JLF, Pereira NDS, Pompeo KD, da Rocha ES, Rodrigues R. 髌股疼痛人群的足部与踝部生物力学: 系统综述与Meta分析。 Transl Sports Med. 2026年7月20日;2026:7859730。doi: 10.1155/tsm2/7859730。 PMID: 42518708;PMCID: PMC13382359。

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