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膝蓋啪一聲--談『前十字韌帶損傷』 Anterior Cruciate Ligament Injury

骨力診所 十字韌帶 運動傷害 籃球 重建手術

膝蓋啪一聲--談『前十字韌帶損傷』 Anterior Cruciate Ligament Injury

骨力診所。周聰哲醫師

膝蓋啪一聲

高二的小萍是高中女子籃球校隊的主力前鋒,今天球隊爭進入前8強的門票,小萍卻沒有上場,原因是在上一場球賽中,小萍在一次急停轉身投籃時,聽到右膝發出””一聲後,小萍摔倒了。之後因為右膝腫痛,無法站立,被送到了醫院急診。急診醫師說,小萍最近太操了,膝蓋發出聲音來抗議了,之後幫小萍照X光,並無異常,所以就讓小萍返家休息。
經過二個多禮拜的休息,小萍的膝蓋終於稍微消腫了,勉強可以不用拐杖下床走路,但是上下樓梯仍然不行,右膝會有軟腳的感覺,有幾次差點跌下樓梯。另外,若是走路時,突然轉向的話,右膝也會有軟腳站不住的感覺。因此,回到醫院的骨科門診接受檢查,醫師診斷為『前十字韌帶斷裂』。
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小萍的右膝腫痛


膝部的解剖構造

正常的膝關節,構造上由三塊硬骨頭(股骨、脛骨、髕骨)及有三個關節面組成(內、外側股骨-脛骨關節面和臏骨-股骨關節面),關節面上有軟骨覆蓋,另外兩塊半月軟骨(板),提供關節負重受力的時的緩衝。膝關節除了包圍的肌肉肌腱外,有四條主要的韌帶來維持關節活動的穩定:
  • 內、外側各有一條側副韌帶 (Medial & Lateral Collateral ligaments)
    位於膝關節外的內側及外側,可以維持膝蓋活動時,側向的穩定,並且避免不正常的側向位移。
  • 前、後十字韌帶 (Anterior & Posterior Cruciate Ligaments)
    前後十字韌帶位於膝關節內,兩者交叉形成一個”X”型。顧名思義,前十字韌帶在前,後十字韌帶後,兩者共同維持膝蓋活動時,前後向的穩定度;同時也穩定旋轉向
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膝關節解剖構造


前十字韌帶損傷 ACL Injury

前十字韌帶損傷一般發生在需要急停跳起或是急停轉換方向的運動,例如籃球、足球、橄欖球、網球、排球、體操和高山滑雪。
當發生前十字韌帶損傷時,大部分人會聽到或感覺到膝蓋發出”啪 POP”一聲。受傷的膝蓋會腫起來,並可能痛到讓你無法支撐體重。
前十字韌帶損傷和一般韌帶扭傷一樣,分成三級;
  • 第一級是輕微拉傷,不影響韌帶及關節的穩定度。
  • 第二級是部分撕裂傷(斷裂),會造成韌帶的鬆弛,輕微影響關節穩定度。
  • 第三級是完全的撕裂(斷裂),會影響關節的穩定度。
部分撕裂傷的情況比較少,大部分多是完全的斷裂或是近乎斷裂的傷害。而且有一半左右的前十字韌帶受傷,會合併膝蓋軟骨、半月軟骨(板)及其他側副韌帶的傷害。
根據受傷程度、膝蓋穩定度和生活需求的不同,治療的方針會不同。治療可能包含休息、復健運動,讓患者可以恢復膝蓋的力量與穩定度。也可以是手術去置換斷掉的韌帶之後再進行復健。 適當的訓練計畫可以降低前十字韌帶損傷的風險。
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防護不足的籃球運動是骨科好朋友


臨床症狀

前十字韌帶損傷的症狀及徵象通常包含:
  • 伴隨”啪POP”一聲,或是覺得膝蓋有”啪POP”一聲的感覺。
  • 劇烈疼痛和不穩定的感覺,無法繼續活動。
  • 幾個小時內膝蓋就腫起來。(有時不到一個小時)
  • 膝關節彎曲伸直困難。
  • 患肢負重的時候會有不穩定或是軟腳的感覺。

何時應該就醫

受傷當下,有前十字韌帶損傷的症狀及徵象,應儘速就醫。膝關節是由骨頭、肌腱、韌帶及其他相關組織共同組成與作動的關節,受到傷害應儘速釐清及診斷其嚴重度,來決定其適當的治療,特別是運動員

發生傷害的原因

韌帶是強韌的帶狀組織,連結骨頭與骨頭。前十字韌帶起源於股骨的後外側,斜向通過膝蓋的中點,終止於脛骨平台的前內側,它可以在膝關節活動時,避免脛骨往前滑脫,跑到股骨的前面。另外,前十字韌帶也可提供膝關節活動時旋轉向的穩定。
大部分的前十字韌帶損傷發生在運動或健身時,某些動作使膝關節受力:
  • 突然減速並且轉換方向作切入動作時
  • 使用單腳為中心轉身變換方向
  • 跳起著地時的膝部及髖部角度不對,特別是膝部處於幾乎伸直的狀態時
  • 突然停止,特別是單腳急停
  • 膝部遭受直接的衝撞,特別是從後外側的衝撞,例如橄欖球的擒抱動作
這些突然的外力加諸於膝關節,會造成膝外翻、外轉、或過度伸直的扭曲,而導致膝關節內的前十字韌帶損傷。其中,直接衝撞造成的前十字韌帶傷害大概30%,其他70%皆為非直接衝撞造成的傷害。
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非直接衝撞"十字韌帶損傷的受傷機轉

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危險因子

相對於男生而言,女生更容易在相同運動中有前十字韌帶的傷害。研究報告指出,女生發生前十字韌帶傷害機會是男生的6倍。一般來說,女生在跑步及做切入動作時的膝蓋姿勢比男生稍微直立一點,跳起著地時的膝蓋也是彎曲度不足,因此容易傷到前十字韌帶。
女生為什麼比男生容易受到前十字韌帶的傷害,有幾個可能的原因:
  • 股骨髁間空間較小,前十字韌帶較細
    女生骨架較小,股骨的髁間空間小,從髁間後外緣連結脛骨前內緣的十字韌帶也會比較細,所以容易受傷。
  • 骨盆較寬
    女生骨盆較寬,所以股四頭肌與股骨的角度(Q angle)會較大,先天上膝部會呈現X型(內翻膝);女生在跳起著地的時候,膝部往內翻,增加膝部內側的壓力,進而使前十字韌帶受傷。
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女生Q angle比男生大,先天膝部會呈現X型,會增加膝部內側的壓力。


  • 韌帶較為鬆弛
    女生的韌帶比男生鬆弛,肌肉比男生更有彈性,因此關節較為柔軟活動度大;但對於關節的穩定度來說,就會差許多,因此維持穩定的十字韌帶就易受傷。
  • 肌肉反應速度較慢
    研究報告顯示,女生肌肉經反射收縮用來穩定膝部的時間,會比男生慢上千分之一秒(毫秒),科學家認為這種差距會讓女生更容易前十字韌帶受傷。
  • 較大的股四頭肌/股後側肌群的力量比(Quadriceps/Hamstring Strength Ratio)
    股後側肌群(Hamstring)可以幫助前十字韌帶,防止脛骨往前位移;女生的大腿後側肌群明顯較前側的股四頭肌,男生相對較平衡。這種較強的大腿前後肌群平衡差,會讓脛骨在膝關節平衡時容易往前跑,因此前十字韌帶更容易受傷。
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十字韌帶、脛骨、大腿肌群互動式意圖


  • 女性荷爾蒙(estrogen)的濃度改變
    有報告指出,經期時雌激素(estrogen)濃度下降,會影響前十字韌帶的強度,因此可能讓十字韌帶受傷積路增加。但,有另一篇研究反駁這種說法。因此,經期會影響受傷機率,目前並未有定論。
  • 平足落地
    起跳落地時,膝部的角度過直,足踝角度過平,小腿肌群緊繃,緩衝吸震的能力差,前十字韌帶受傷的機會加重。女生傾向這樣的落地方式,因此受傷機率會增加。

併發症

曾有前十字韌帶損傷的人,發展成退性關節炎的機會增加。既使手術重建前十字韌帶,也還是可能會發展成退化性關節炎。
有多種的因子會影響退化性關節炎的風險,例如:受傷的嚴重程度、膝關節相關組織的傷害或是治療後膝關節的恢復程度。
也就是說,『受傷』這件事決定了退化性關節炎的風險,而『是否接受前十字韌帶手術』,並不是關鍵!!

臨床診斷

病史的詢問後,理學檢查是很重要的一環,簡易的觸診需區分腫脹是關節內腫脹抑或是關節外腫脹,並與對側未受傷的膝蓋做比較。急性腫脹的時候,並不容易做膝關節的穩定度測試,所以穩定度測試通常會稍等關節消腫後做,穩定度測試最主要是確定是有因韌帶斷裂所造成的關節不穩定;做穩定度測試的同時,會做關節活動的測試,可以定位是否有半月軟骨的損傷。
正確的理學檢查加上病史就足以下診斷,但通常會加上其他診斷工具來排除其他診斷,並確定損傷的嚴重程度。 其他診斷工具包含:
  • X光
    X光檢查最主要是用來確定是否有骨折的存在,但要知道的是,X光無法看到關節軟骨及軟組織(韌帶或半月板)的受損情形。
    急性關節內腫脹的情況下,X光檢查沒有明顯骨折,可以做關節液的抽吸,若抽出來是血(血腫),則須懷疑:(1)軟骨的骨折或是硬骨潛在的骨折,(2)前十字韌帶斷裂,或是(3)半月板破裂。
  • 磁振造影(MRI)
    MRI 是非放射性的檢查工具,是診斷軟組織傷害(肌肉、韌帶、半月板)、軟骨骨折或是X光看不出來的硬骨傷害的最佳診斷工作。MRI可以診斷出前十字韌帶斷裂及其嚴重程度,與膝關節相關組織的損傷。
  • 超音波
    超音波可以檢視關節內的構造,韌帶及膝關節附近的肌腱和肌肉。
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磁振造影下的前十字韌帶


緊急處理

膝蓋受傷後,第一時間立即處理可以減緩關節的疼痛與腫脹,請遵循R.I.C.E.原則:
  • Rest(休息)
    休息並減少受傷膝關節的負重,對於傷勢復原是必要的。
  • Ice(冰敷)
    當你是清醒的時候,每1個小時冰敷你的膝關節,每次15分鐘。冰敷時要小心勿凍傷皮膚,可使用毛巾稍微阻隔。
  • Compression(加壓)
    可以局部時用彈性繃帶來纏繞加壓膝部。但記得勿過緊,以免阻斷血液循環。
  • Elevation(抬高)
    躺下,使用枕頭墊高下肢。一般抬高動作需比心臟高,所以儘量是躺下;錯誤的抬高姿勢,會增加髂腰肌的負擔,形成鼠蹊部的疼痛-->髂腰肌症候群。另外,長時間的錯誤抬高姿勢也會造成膝部肌群的緊繃,讓膝痛僵硬疼痛,無法彎曲及蹲下。
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正確的下肢抬高方式


臨床治療

前十字韌帶的治療一般是基於患者本身的需求的,舉例來說,年輕運動員,極度渴望能安全地重返運動場,特別是需跳躍、急停變換方向...等動作的運動,就比較需要前十字韌帶重建手術。對於運動需求不高,運動種類不須太強健的膝部穩定(游泳、慢跑、腳踏車...),或是活動力較低,年紀較大,重返一般較文靜的生活即可的人,就不需要手術。
一般建議可考慮接受前十字韌帶重建手術的狀況如下:
  • 年輕運動員或職業球員,其運動項目需要跳躍、急停轉身,且渴望返回運動場。
  • 超過一條以上的韌帶傷害或合併半月軟骨的傷害。
  • 活耀的年輕人,喜歡高強度的戶外活動。
  • 膝部的不舒服,影響了你的日常生活

非手術治療

前十字韌帶斷裂,不經手術是無法自行修復的。但對於年紀較大,或是生活型態及活動力較低的人,非手術的治療其實是足夠的。特別是膝部的穩定度還可以的情況下,簡單非手術性的方法就夠了:
  • 護具及輔具
    使用前十字韌帶護具可以幫助穩定膝關節。急性期的時候,另外需要拐杖來減輕受傷腳的負重。
  • 物理治療
    初期的物理治療目標,以消腫止痛為主,方法為上文中「緊急處理」的內容;消腫後,治療的目標著重於膝關節功能的恢復,與膝關節周邊肌肉的肌力訓練。物理治療可以讓一般生活型態較少活動,或是運動型態不需太多膝關節穩定度的民眾,成功的遠離手術治療。
  • 葡萄糖增生療法 (Dextrose Prolotherapy)
    葡萄糖增生療法對於慢性前十字韌帶鬆弛,是有療效的。--> 參考資料

手術治療

韌帶重建手術
絕大部分的前十字韌帶斷裂無法以縫合的方式讓它恢復,因此需使用重建的方式。重建的意思即給予新的移植物(graft)來取代斷裂的十字韌帶。移植物是一種鷹架(scaffolding),可以讓新生韌帶組織與血管,沿著移植物生長。
移植物(graft)
移植物的來源有三種:
  1. 自體移植(autograft)
    自體移植是使用自己身體上的組織來代替前十字韌帶,常用的來源為髕骨韌帶(BTB)、大腿後側肌群韌帶(Hamstring tendons),和股四頭肌韌帶。其中髕骨韌帶是最常用的。
  2. 異體移植(allograft)
    大體捐贈來源的韌帶(cadaver graft),通常使用阿基里斯肌腱韌帶。
  3. 人工合成(synthetic / xenograft) --> 參考文獻
    聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)的3D結構纖維韌帶。
不同的移植物,有各自不同的優點和缺點,有些醫師會在使用自體移植後,加上使用PRP (富含血小板血漿),請和你的主刀醫師討論,來幫助你選擇適合你自己的移植物和最佳手術方式。--> 參考文獻(1)參考文獻(2)
因為需要韌帶組織的再生長入移植物,因此可能需要6個月以上的重適應時期與復健來回到原新先的運動狀態。成功的手術,要配合成功的復健計畫,才能達到最佳的恢復狀況。
除非是要同時治療多個同時損傷的韌帶,重建前十字韌帶的手術並不會在剛受傷的時候就做。延遲手術的等待時間,可以讓關節發炎有機會消散,並且在手術前恢復膝關節的活動角度。 太早進行前十字韌帶手術,會大大提高關節內纖維化(arthrofibrosis)的機會,進而讓術後膝關節的活動角度變差。關於何時進行手術(時機),請和你的主刀醫師討論。
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前十字韌帶重建手術

預防

適當的訓練和強化運動,可以減少前十字韌帶發生斷裂的風險。球員、球隊教練及運動防護員應該注意正確的訓練方式來預防傷害。減少前十字韌帶受傷的訓練計畫應包含以下:
  • 腿部肌肉的強化訓練,特別是大腿後側肌群(hamstring)的強化運動,可以讓股四頭肌/股後側肌群的力量比變小,達到下肢肌肉的平衡。--> 大腿後側肌群強化運動
  • 髖部、骨盆及下腹部核心肌群的強化訓練
  • 加強起跳與著地方式的訓練。(如下圖)
  • 加強訓練單足旋轉與切入動作的技巧。
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雙膝起跳著地的姿勢訓練

-----------我是雙膝/單膝分隔線-----------
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單膝起跳著地的訓練


運動用具與護具

穿戴合適且符合運動項目的鞋子和護具,可以避免發生傷害。
如果有機會從事高山滑雪的運動, 滑雪固定带一定要正確穿戴,並請教練幫忙調整,這樣,當滑雪過程中不幸跌倒的時候,雪橇才能適時的脫落,不致造成傷害。
另外,運動時穿戴護膝,並不會降低前十字韌帶受傷的機會,也無法降低前十字韌帶術後再受傷的危險性。

後記與總結

前十字韌帶損傷,是膝部常見的傷害,女生比男生多見,需急停、切入、跳躍...等運動常發生;穿戴護膝不會讓受傷風險變少,完善的訓練才可降低風險。前十字韌帶斷裂後,急性期依RICE原則處理,消腫後膝蓋穩定度是重點,依個人的需求與生活型態,選擇是否接受手術。無論手術與否,完善的復健計畫仍是是否能恢復最佳行動力的關鍵。
-------------------本文結束----------------------

以下為筆者個人的建議

對民眾來說前十字韌帶損傷後,膝關節的穩定度與相關症狀,一直都是是否接受手術的關鍵,不論MRI上是完全斷裂或是部分斷裂。穩定度和前十字韌帶在MRI上的表現,並沒有絕對的關係。有些個案MRI上前十字韌帶完全斷裂,但穩定度尚可;有些個案MRI上前十字韌帶部分斷裂,但穩定度很差。(和相關軟組織傷害可能有關)
筆者個人的建議是,若是復健1-2個月,膝蓋穩定度尚可,症狀輕微或無,就不接受手術。若是復健1-2個月後穩定度不佳且有症狀,影響生活或不想改變生活型態,可先嘗試增生療法2個月,還是不滿意的話,再考慮手術,手術並沒有急迫性。
職業運動員的治療就需要積極一點,特別是十字韌帶高風險運動,復健1-2個月後穩定度不佳就儘早接受手術,可以儘早回到運動場。

參考資料

http://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/acl-injury/home/ovc-20167375
http://orthoinfo.aaos.org/topic.cfm?topic=a00549
https://medlineplus.gov/ency/article/001074.htm
http://www.momsteam.com/health-safety/muscles-joints-bones/knee/acl-injuries-in-female-athletes
Barber-Westin SD, Noyes FR, Galloway M. Jump-land characteristics and muscle-strength development in young athletes: a gender comparison of 1140 athletes 9 to 17 years of age.  Am J Sprts Med. 2006;34(3):375-384. 

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初稿:2017年02月24日
#骨力診所  #十字韌帶  #運動傷害  #籃球  #重建手術 
分類:健康

台中東區『骨力診所』院長,中華民國中西醫雙執照醫師 (台中醫字第007847號 / 醫字第039512號),中華民國骨科專科醫師(骨專醫字第001693號);專長於中西醫整合的「痠痛守護」,善用中西醫思維,專精於處理各種筋骨痠痛、運動傷害、跌打損傷、骨折脫臼、關節退化...等症狀與疾患。

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