黃昱倫 Yu-Lun (Anita) Huang

對付難纏的「髕腱炎」 -從破解落地生物力學風險因子開始

作者：余中綺 運動防護員
編修：黃昱倫 Yu-Lun (Anita) Huang

從事臨床工作的過程中，不免會遇到照護對象有「髕腱炎」的傷害。此傷嚴重時可能無法蹲、跑、跳，甚至連基本的日常生活如上、下樓梯與坐、站過程中，在髕腱處有疼痛與難耐感。雖然症狀輕微時，不一定會影響專項訓練，但是在髕腱處揮之不去的疼痛感卻一直存在，是否也讓身為臨床工作者的各位夥伴以及你的照護對象，對這個傷感到相當苦惱呢？

其實，「髕腱炎」這個病症的名稱在醫學用詞上應稱為「髕骨肌腱病變 (patellar tendinopathy)」，簡稱「髕腱病變」。

肌腱病變 (tendinopathy) 一詞泛指發生在肌腱上的病理情況 (1)，起因於肌腱過度負荷但沒有適當恢復，最終肌腱無法完全癒合及恢復的統稱 (2)，多以慢性傷害的方式呈現 (3)。通常症狀持續超過3個月，即為慢性傷害 (4)。從上述有關「髕腱病變」專有名詞的定義我們可以瞭解到，髕腱一旦受傷但沒有適當的恢復，最終髕腱會走向慢性退化的過程。

相信照顧過運動員的運動防護夥伴都能同意，慢性運動傷害比急性的更棘手。但運動員髕腱病變「出現頻率高、持續時間長、復發率高」到底是我們的體感，還是是真實存在的呢？筆者彙整過去探討有關髕腱病變的運動流行病學研究數據，發現：

  • 即使髕腱痊癒了，但每四位髕腱病變患者，即有一位會再次受傷 (5)。
  • 每三位的髕腱病變患者，即有一位，即使接受處置與復健仍無法在半年內重返運動場上 (6)。
  • 一旦患病，症狀可能持續超過2年 (2)，甚至是數年 (7)。

更讓人注意的是，每兩位髕腱病變患者，就有一位可能因為此傷害，導致無法繼續從事專項運動 ，需要從這個運動項目退役 (8)。

因此，對於臨床工作者而言，如何降低以及預防首次與續發性的傷害發生，以減少髕腱受傷後對患者所造成的負面深遠影響，對臨床工作者而言是重要的課題。

前面鋪陳了這麼久，就是為了迎接本篇文章的重點—如何預防髕腱病變的發生— 第一步，需要由先了解髕腱病變的風險因子 (risk factor) 切入。所以，本文章我們接著來討論：

  • 什麼是風險因子
  • 了解髕腱病變的下肢落地生物力學風險因子的重要性
  • 髕腱病變發生後，持續有高風險的落地生物力學模式，背後的臨床意義為何

延伸閱讀：

希望透過這篇文章，幫助各位對髕腱病變的風險因子有更深入的了解。

什麼是風險因子 (risk factors)

風險因子的概念在近20年可以追溯於 Meeuwisse 等學者在 2007 年提出的研究—運動傷害病因的動態模型：風險與因果關係的遞歸性 (9)。其中提到，每個運動傷害的發生基本上背後可能有潛在的風險因子，簡單來說，風險因子可能是之後為什麼會產生此傷害的原因。

我們都知道，運動傷害可以分為急性傷害 (eg. 膝關節前十字韌帶斷裂)、慢性傷害 (eg. 脛骨疲勞性骨折)，亦或是特殊狀況—慢性與急性傷害交疊在一起，例如慢性踝關節不穩定後的踝關節扭傷。

延伸閱讀：

此處的「特殊狀況」是指踝關節在反覆扭傷下，並未完全恢復。而在一次瞬間且劇烈的傷害機轉下，再次發生可能更嚴重的關節扭傷。此狀況相信對不少臨床工作者來說並不陌生，在繁忙的臨床工作中，難免會遇到照護對象有慢性踝關節不穩定與反覆小扭傷的臨床問題，但不一定會使訓練或比賽參與停止，這類「non-time-loss injury」雖看起來像是小傷，但實際上長期影響運動員的訓練品質，也讓運動防護員累積許多工作負荷，且是「運動員怎麼都不會好」的負面回饋，進入惡性循環。

更糟的是，可能在一次訓練到很疲勞的狀況下，急性的大扭，選手整季報銷，讓各位心理的壓力又更大了， 無力感伴隨的 burnout 症狀隨之而來 。

延伸閱讀：

值得一提，急性傷害與慢性傷害的風險因子可能並不完全相同，也可能會有重疊的地方。這也呼應臨床工作者在平時的工作場域中，常會發現照護對象身上可能不只存在同一種類型的運動傷害風險。如筆者在過去的運動防護工作經驗中，便有遇到不少選手有髕腱病變同時也有踝關節扭傷的問題，讓我不禁開始思考：「造成髕腱病變與踝關節扭傷的源頭可能有相同嗎？這兩個傷有關係嗎？或可能是有各自對應的風險因素呢？」

更有趣的是，若這兩個傷害是有一定時序的，例如先踝關節扭傷之後，才逐漸發展出髕腱病變，表示兩者之間可能是有一個是另一個的風險因子的關係！

Windt 與 Gabbett 學者於 2017 年接續將風險因子分為「可調控的 (modifiable)」風險因子與「不可調控的 (non-modifiable)」風險因子。

兩者的差別在於，相對於後者，前者可以藉由處理、復健等方式來改變 (10)。舉例來說，我們發現性別的差異 (生理男性 v.s. 生理女性)、年齡 (較輕)、體重 (較高)、股四頭肌柔軟度 (較差)、肌肉力量 (較弱) 可能是某個運動傷害的風險因子。

以這個例子來說，屬於後天可以改變的風險因子為體重、肌肉柔軟度與肌肉力量。白話來說，如果我們希望可以幫助運動員「預防」此傷害，傷害預防的課表中，就需要含括控制運動員的體重，且多加強股四頭肌的伸展，課表中須更額外強調肌肉力量的訓練。目的是將可能發生某個傷害的風險，藉由有針對性的預防性介入處理來重新調整，科學化的降低後續運動傷害發生的機率，也發揮運動防護專業的價值。

對臨床工作者來說，瞭解運動傷害可調控的風險因子的重要性為何呢？

運動員一旦發生運動傷害，受傷的組織就可能會產生結構上的變化，而組織在結構與生理層面上也會被改變。例如，在髕腱受傷之後，可能伴隨而來的是髕腱本身抗外力形變的能力變差 (11-12)，且有髕腱疼痛與股四頭肌無力等症狀產生 (13)。但運動員需要跑跑跳跳，當有落地緩衝的需求時，就可能為了因為要避免股四頭肌離心收縮緩衝可能誘發的髕腱疼痛，運動員會下意識以比較伸直的膝關節落地，沒有好的緩衝也就是類似硬落地的模式 (14)。

筆者過去曾經照顧患有單側髕腱病變的高中排球運動員，在進行專項訓練上曾多次出現這樣的感受：「膝蓋受傷後，為了避免疼痛，在攻擊後，會盡量用另外一隻沒有受傷的腳落地。改用這樣的方式，膝蓋就不會痛了，可是這也同時造成自己擊球動作上被迫改變」。從上述運動員的獨白，可以了解到髕腱受傷後，在進行專項運動例如排球攻擊跳躍，勢必會需要接著落地的動作。但是運動員為了避免髕腱產生疼痛，可能因此改變他原先應有的動作型態。

從上述的研究數據以及實際案例中運動員的獨白，大家應該對髕腱受傷對運動員可能造成的負面影響有更多的了解了！因此，若我們能在這個慢性傷害發生前，就可以先檢測到運動員有無這類的可調控風險因子，並提早設計課表加以改善，會是成功預防髕腱病變的關鍵要素。

若我們能在這個慢性傷害發生前，就可以先檢測到運動員有無這類的可調控風險因子，並提早設計課表加以改善，會是成功預防髕腱病變的關鍵要素。

擁有良好的股四頭肌緩衝能力，將可以幫助運動員應付跳躍落地後，外力對膝關節所帶來的衝擊。離心階段股四頭肌的力量緩衝，可能相對向心階段股四頭肌的力量產生更來的關鍵。

以預防髕腱傷害的概念切入，相較於向心階段，離心收縮在緩衝外力的時期可能更需要被關注。Bisseling 等學者 (20)與 Janssen 等學者 (21) 曾提出，在開放鍊離心收縮階段對髕腱產生的負荷是為向心階段的三倍，且反覆地落地動作可能是髕腱累積微小創傷的主要原因。Bisseling 等與 Janssen 等學者的研究論點正好呼應上述的提到的第一個和第二的風險因子。

彙整一下，如果你希望可以預防髕腱病變，除了要清楚 1) 這個傷害是好發在什麼動作下之外，也需要考量2) 股四頭肌在對應的動作下，是否可以即時的產生當下需要的功能，以保護膝關節與髕腱自身。

因此，認識髕腱病變的下肢落地生物力學風險因子，就可以幫助我們在觀測運動員落地動作時，更有效的辨識出有問題的動作模式。筆者依照過去的研究發現，整理目前已證實為髕腱病變下肢落地生物力學風險因子。

表格下方加以說明這些風險因子背後所延伸的臨床意義，同時也將落地的時間點—觸地瞬間、最大膝關節屈曲角度各以動作分析軟體的人體模型圖呈現：

Note：此處峰值 = 最大值
備註：落地前，指的是下肢尚未接觸到地面；觸地瞬間，指的是下肢最初接觸到地板的時間點，研究上以垂直地面反作用開始大於10牛頓定義為觸地瞬間 (14)；最大膝關節屈曲角度，指的是下肢接觸到地板之後，可以產生最大膝關節屈曲角度的時間點。

讓我們將表格內的資料轉換成實際的狀況：

  • 第一個時間點，當運動員跳躍落地時，也就是觸地的瞬間 (在腳剛接觸到地板時)，若膝關節的屈曲角度不足 (編號1)
  • 且在後續的整個落地緩衝期，膝關節也並沒有持續用足夠彎曲的角度下蹲 (編號5)
  • 整體膝關節彎下去的活動的範圍不足 (編號3與編號6)
  • 或是下蹲時，膝關節以更快的速度彎曲者，但一方面也代表運動員可能無法用更多的膝關節彎曲與時間來落地 (編號2)，上述都為發生髕腱病變的危險風險因子。
  • 此外，除了探討膝關節本身的力學參數外，另發現下肢接觸地板後，受到較高來自地面反作用力的衝擊，則運動員未來發展出髕腱病變的風險也會增加 (編號4)。

總結來說

不佳的下肢落地模式為發展髕腱病變的高風險因子，因此，對於臨床工作者來說，若發現運動員在落地時會呈現比較膝伸直的角度、整體落地呈現比較受限的膝彎曲角度，往後發生髕腱病變的風險則比其他運動員來得高。

大家可以思考，有什麼方法可以用來篩檢運動員的下肢落地生物模式，以期望減少運動員髕腱受傷的機率呢？有什麼是實驗室外也可以做的檢測呢？一起腦力激盪吧！

延伸閱讀：

參考文獻

  1. Souza, R. B., Arya, S., Pollard, C. D., Salem, G., & Kulig, K. (2010). Patellar tendinopathy alters the distribution of lower extremity net joint moments during hopping. Journal of Applied Biomechanics, 26(3), 249–255. https://doi.org/10.1123/jab.26.3.249 IF: 1.1 Q3
  2. Rosen, A. B., Wellsandt, E., Nicola, M., & Tao, M. A. (2022). Clinical Management of Patellar Tendinopathy. Journal of Athletic Training, 57(7), 621–631. https://doi.org/10.4085/1062-6050-0049.21 IF: 2.6 Q1
  3. Morgan S, Janse van Vuuren EC, Coetzee FF. Causative factors and rehabilitation of patellar tendinopathy: A systematic review. S Afr J Physiother. 2016;72(1):338. Published 2016 Nov 29. doi:10.4102/sajp.v72i1.338 IF: 1.0 Q4
  4. Coombes BK, Tucker K, Vicenzino B, et al. Achilles and patellar tendinopathy display opposite changes in elastic properties: A shear wave elastography study. Scand J Med Sci Sports. 2018;28(3):1201-1208. doi:10.1111/sms.12986 IF: 3.5 Q1
  5. Tayfur, A., Haque, A., Salles, J. I., Malliaras, P., Screen, H., & Morrissey, D. (2022). Are landing patterns in jumping athletes associated with patellar tendinopathy? A systematic review with evidence gap map and meta-analysis. Sports medicine, 52(1), 123–137. https://doi.org/10.1007/s40279-021-01550-6 IF: 9.3 Q1
  6. Cook, J. L., Khan, K. M., Kiss, Z. S., Coleman, B. D., & Griffiths, L. (2001). Asymptomatic hypoechoic regions on patellar tendon ultrasound: A 4-year clinical and ultrasound followup of 46 tendons. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports, 11(6), 321–327. https://doi.org/10.1034/j.1600-0838.2001.110602.x IF: 3.5 Q1
  7. Agergaard, A. S., Svensson, R. B., Malmgaard-Clausen, N. M., Couppé, C., Hjortshoej, M. H., Doessing, S., Kjaer, M., & Magnusson, S. P. (2021). Clinical Outcomes, Structure, and Function Improve With Both Heavy and Moderate Loads in the Treatment of Patellar Tendinopathy: A Randomized Clinical Trial. American Journal of Sports Medicine, 49(4), 982–993. https://doi.org/10.1177/0363546520988741 IF: 4.2 Q1
  8. Backman, L. J., & Danielson, P. (2011). Low range of ankle dorsiflexion predisposes for patellar tendinopathy in junior elite basketball players: A 1-year prospective study. American Journal of Sports Medicine, 39(12), 2626–2633. https://doi.org/10.1177/0363546511420552 IF: 4.2 Q1
  9. Meeuwisse, W. H., Tyreman, H., Hagel, B., & Emery, C. (2007). A dynamic model of etiology in sport injury: the recursive nature of risk and causation. Clinical journal of sport medicine : official journal of the Canadian Academy of Sport Medicine, 17(3), 215–219. https://doi.org/10.1097/JSM.0b013e3180592a48 IF: 2.1 Q2
  10. Windt, J., & Gabbett, T. J. (2017). How do training and competition workloads relate to injury? The workload-injury aetiology model. British journal of sports medicine, 51(5), 428–435. https://doi.org/10.1136/bjsports-2016-096040 IF: 11.6 Q1
  11. Helland C, Bojsen-Møller J, Raastad T, et al. Mechanical properties of the patellar tendon in elite volleyball players with and without patellar tendinopathy. Br J Sports Med. 2013;47(13):862-868. doi:10.1136/bjsports-2013-092275 IF: 11.6 Q1
  12. Wiesinger HP, Seynnes OR, Kösters A, Müller E, Rieder F. Mechanical and Material Tendon Properties in Patients With Proximal Patellar Tendinopathy. Front Physiol. 2020;11:704. Published 2020 Jun 24. doi:10.3389/fphys.2020.00704 IF: 3.2 Q2
  13. Davi SM, Lepley AS, Denegar CR, DiStefano LJ, Edgar CM, Lepley LK. Quadriceps Inhibition After Naturally Occurring Patellar Tendon Damage and Pain. J Athl Train. 2020;55(6):608-614. doi:10.4085/1062-6050-27-19 IF: 2.6 Q1
  14. Pietrosimone LS, Blackburn JT, Wikstrom EA, et al. Differences in Biomechanical Loading Magnitude During a Landing Task in Male Athletes with and without Patellar Tendinopathy. J Athl Train. Published online April 22, 2021. doi:10.4085/1062-6050-0548.20 IF: 2.6 Q1
  15. Witvrouw, E., Bellemans, J., Lysens, R., Danneels, L., & Cambier, D. (2001). Intrinsic risk factors for the development of patellar tendinitis in an athletic population. A two-year prospective study. The American journal of sports medicine, 29(2), 190–195. https://doi.org/10.1177/03635465010290021201 IF: 4.2 Q1
  16. Backman, L. J., & Danielson, P. (2011). Low range of ankle dorsiflexion predisposes for patellar tendinopathy in junior elite basketball players: A 1-year prospective study. American Journal of Sports Medicine, 39(12), 2626–2633. https://doi.org/10.1177/0363546511420552 IF: 4.2 Q1
  17. Visnes, H., Aandahl, H. Å., & Bahr, R. (2013). Jumper’s knee paradox – Jumping ability is a risk factor for developing jumper’s knee: A 5-year prospective study. British Journal of Sports Medicine, 47(8), 503–507. https://doi.org/10.1136/bjsports-2012-091385 IF: 11.6 Q1
  18. Visnes, H., & Bahr, R. (2013). Training volume and body composition as risk factors for developing jumper’s knee among young elite volleyball players. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports, 23(5), 607–613. https://doi.org/10.1111/j.1600-0838.2011.01430.x IF: 3.5 Q1
  19. Edwards, S., Steele, J. R., Cook, J. L., Purdam, C. R., McGhee, D. E., & Munro, B. J. (2012). Characterizing patellar tendon loading during the landing phases of a stop-jump task. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports, 22(1), 2–11. https://doi.org/10.1111/j.1600-0838.2010.01119.x IF: 3.5 Q1
  20. Bisseling, R. W., Hof, A. L., Bredeweg, S. W., Zwerver, J., & Mulder, T. (2008). Are the take-off and landing phase dynamics of the volleyball spike jump related to patellar tendinopathy? British Journal of Sports Medicine, 42(6), 483–489. https://doi.org/10.1136/bjsm.2007.044057 IF: 11.6 Q1
  21. Janssen, I., Steele, J. R., Munro, B. J., & Brown, N. A. T. (2013). Predicting the patellar tendon force generated when landing from a jump. Medicine and Science in Sports and Exercise, 45(5), 927–934. https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e31827f0314 IF: 4.1 Q1
  22. Feng, R., Best, T. M., Wang, L., Gao, W., Liu, H., & Yu, B. (2022). Knee Movement Characteristics of Basketball Players in Landing Tasks Before Onset of Patellar Tendinopathy: A Prospective Study. Frontiers in Sports and Active Living, 4. https://doi.org/10.3389/fspor.2022.847945 IF: 2.3 Q2
  23. Van Der Worp, H., Van Der Does, H. T. D., Brink, M. S., Zwerver, J., & Hijmans, J. M. (2016). Prospective Study of the Relation between Landing Biomechanics and Jumper’s Knee. International Journal of Sports Medicine, 37(3), 245–250. https://doi.org/10.1055/s-0035-1555858 IF: 2.0 Q2

發表留言