《Orthopedic Research and Reviews》：Arthrogenic Muscle Inhibition of the Knee: A Surgeon-Focused Narrative Review of Diagnosis and Management
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关节源性肌肉抑制（AMI）是一种由异常关节传入信号而非结构失效引起的股四头肌运动驱动的反射性抑制。它是膝关节损伤和手术后常见但未被充分认识的恢复障碍，报告显示超过一半的急性前交叉韧带（ACL）损伤患者和约三分之一的全膝关节置换术后早期患者存在此现象。即使重建、
关节源性肌肉抑制（AMI）是一种由异常关节传入信号而非结构失效引起的股四头肌运动驱动的反射性抑制。它是膝关节损伤和手术后常见但未被充分认识的恢复障碍，报告显示超过一半的急性前交叉韧带（ACL）损伤患者和约三分之一的全膝关节置换术后早期患者存在此现象。即使重建、修复或置换术在技术上成功，持续性抑制仍可能限制自主股四头肌激活、终末伸膝、步态和功能性力量。本叙事性综述从外科医生视角综合现有证据，围绕三个领域组织：AMI的神经生理学、其临床评估与诊断以及当前管理策略。病理生理学具有时间依赖性：急性AMI主要由积液、疼痛、炎症和改变的机械感受器输入驱动的脊髓反射现象，而慢性AMI则反映皮质脊髓和皮质重组，对单纯关节导向治疗的反应较差。AMI无诊断金标准，在排除结构性原因后通过临床识别，Sonnery-Cottet（SANTI）分类提供实用的床旁分级，而中枢激活比等定量测量则限于研究环境。在管理选项中，神经肌肉电刺激拥有最强证据，得到ACL重建后随机试验荟萃分析的支持，早期启动与更大的股四头肌力量恢复相关。靶向激活训练和冷冻疗法被广泛使用并得到观察性和实验性研究的支持，尽管其背后的证据较为间接。研究人员将这些证据整合为分级汇总表和一个提议的床旁临床路径。早期识别AMI，特别是在高风险围手术期窗口，使外科医生能够将神经肌肉抑制与机械性阻滞区分开来，指导个体化患者咨询，并在恢复受损前协调治疗。
病理生理学/神经生理学
AMI由来自受伤关节的异常传入信号驱动，这些信号在多级神经系统水平反射性地抑制股四冲肌的运动驱动。膝关节是一个密集神经支配的感觉器官：关节囊、韧带、半月板和关节周围组织内的机械感受器持续向脊髓和高级运动中枢传递关于关节位置、压力和运动的信息。损伤或手术后，正常的传入交通被多种刺激破坏，包括积液、疼痛、炎症和改变的机械感受器输入。积液和血肿扩张关节囊并增加压力敏感性传入放电。同时，韧带断裂移除或扭曲了通常由ACL等关节结构上的感受器提供的本体感觉输入。结果是向中枢神经系统发送异常感觉输入，这可以激活抑制性神经通路并减少股四头肌运动驱动。
关节积液是最明确的周围触发因素。经典的实验工作表明，关节内体积约20至30 mL时可导致股内侧肌H反射抑制，其他股四头肌头部的抑制发生在更高体积时。较小的积液也可能产生影响，报告称低至约10 mL的关节内体积即可引起抑制，因为相关刺激是关节囊压力而非绝对体积，且僵硬的手术后关节囊可由适度积液产生高压。这些阈值应理解为适度积液直接损害股四头肌激活的证据，而非固定临界值，因为关节内压力而非绝对体积是更强的机制驱动因素。由于这种抑制是反射而非对疼痛的意识反应，AMI可存在于肿胀轻微且几乎无不适感的患者中。疼痛和炎症并行贡献。高阈值伤害性传入纤维，被IL-1β、TNF-α和P物质等介质致敏，可在脊髓水平放大抑制性中间神经元输入。然而，疼痛、炎症和积液可能不具有严格的累加效应。
在脊髓水平，异常传入输入汇聚到抑制性中间神经元通路上，这些通路抑制股四头肌α运动神经元池。涉及多个回路，包括I组非互惠抑制通路、屈曲反射回路和γ环功能障碍。实际上，受伤关节发送异常感觉输入，降低股四头肌运动通路的兴奋性，使得即使患者最大努力也难以实现完全自主收缩。净效应是运动神经元池兴奋性降低，以至于即使在肌肉肌腱单元结构完整的情况下，自主激活也失败。关键的是，这种关节传入抑制在自主收缩期间起作用，而不仅仅是在休息时，这就是为什么AMI患者无法通过更大努力克服缺陷的原因。这种激活缺陷的程度具有临床意义，因为自主股四头肌激活的变化已被证明可预测膝关节积液后肌肉力量和步态生物力学的变化。实验性积液会降低Hoffmann反射和反射激活历史，同时保持肌肉反应不变，至少将部分抑制定位于突触前水平而非肌肉本身。
AMI的幕上贡献具有时间依赖性。在急性实验性积液模型中，皮质运动兴奋性并未降低，反而可能短暂增加，表明面对脊髓抑制时的代偿性上调。相比之下，慢性和手术后队列表现出持续的皮质脊髓缺陷、改变的感觉运动皮质组织和增加的皮质内抑制，这些在重建后数周至数月内累积。一项纵向研究跟踪患者从重建前到六个月发现，脊髓反射缺陷主导早期阶段并在六个月时正常化，而皮质脊髓阈值升高在急性期不存在，仅在六个月时出现。涵盖14项研究的荟萃分析数据证实，重建后双肢均出现运动阈值升高，受累肢体的皮质脊髓输出在两年后进一步降低。因此，急性AMI主要是脊髓反射现象，而慢性AMI反映了对周围干预不太敏感的中央重组。
AMI的机制是自我强化的。抑制阻止了完全的股四头肌负荷，减少了正常的机械感受反馈并维持异常的传入驱动，从而延续脊髓运动神经元抑制。废用加速继发性萎缩，随着时间的推移，皮质重组巩固了缺陷。当伴有反射性腘绳肌过度活动和改变的负荷力学时，持续性股四头肌抑制为伸展丧失、延迟康复和术后僵硬奠定了基础，如果不尽早识别和处理的话。
临床表现与后果
AMI可延迟膝关节手术后恢复活动并降低表现，因此早期识别其临床表现对恢复至关重要。AMI的主要表现是股四头肌群的显著无力。这可能进一步表现为功能性或结构性屈曲挛缩、疼痛、肿胀、关节松弛、步态力学改变、康复进展延迟以及功能结局不佳。AMI的表现也可能因损伤和/或术后时间线而异。据报道，抑制在术后早期最为明显，随后随着积液和疼痛消退，激活失败程度逐渐减小。这可能妨碍临床医生在术后早期阶段识别AMI，因为许多手术需要一段时间的膝关节制动或活动限制，从而在最严重时期掩盖了AMI。
评估与诊断
AMI主要通过临床识别，神经生理学测试主要保留在研究或专门环境中。目前尚无普遍接受的金标准测试，因此识别和治疗AMI需要全面的病史和体格检查。对于高度怀疑AMI的患者，排除可能导致相似表现的其他潜在病理至关重要。这些包括机械性原因如关节纤维化、伸肌装置损伤和神经源性原因。排除结构性原因的初始步骤通常包括X线和MRI成像。影像学不直接用于诊断AMI，但当怀疑存在导致无力或运动丧失的结构性原因时，可使用X线或MRI。因此，影像学可通过帮助排除结构性模仿物来支持诊断，但不应用作AMI的直接诊断测试。
Sonnery-Cottet（SANTI）分类是一种临床分类系统，用于帮助临床诊断和评估AMI。该分类系统主要基于肌肉测试，范围从0级到3级，取决于肌肉抑制的严重程度，0级为正常的股内侧斜肌收缩，3级为需要广泛后方松解的慢性、不可复位的被动伸展缺陷。SANTI分类及其报告的针对靶向激活训练的反应主要源自单一研究团队，因此两者最好被视为一种实用的临床分级方法，有待独立验证，而非既定的诊断标准。该分类有助于在进一步测试前识别和量化AMI水平。尽管先进测试在临床实践中较少见，但几种神经生理学方法可通过结合电刺激或EMG的力或扭矩测试来量化AMI。更易获取的床旁方法也有描述，仰卧位等长体格检查已被证明可检测经肌电图证实的股四头肌抑制。
中枢激活比是一种基于力的测量方法，用于量化AMI中的自主激活失败。CAR是最大自主等长收缩期间产生的力与叠加电刺激时该收缩产生的力之比。叠加刺激经皮递送至股神经或直接作用于股四头肌，比较研究时区别很重要。较低的CAR值表示更大的自主激活失败。另一种测试方法是使用抽搐插值技术，同样依赖于在最大自主收缩期间提供电刺激，额外力量的产生表明激活不完全。
尽管存在多种量化AMI的技术，但由于可用性有限且缺乏标准化的诊断阈值，这些工具未在临床实践中广泛使用。因此，AMI最常通过排除任何结构病理后的股四头肌功能障碍进行临床识别。在术前环境中早期识别AMI可能有助于识别术后恢复不良和功能受限风险的患者。
术前和术后考虑因素
术前和术后识别AMI具有临床重要性，因为股四头肌抑制可能在手术前就已存在，并且尽管手术治疗技术上成功，但仍可能在恢复期间持续存在。患有急性ACL损伤、持续性积液、自主股四头肌激活差或终末伸展受限的患者可能在术前就已表现出AMI，这可能会使康复复杂化，延迟步态、力量和活动的恢复，并且如果不尽早处理，可能是二次手术的原因。报告显示与AMI相关的因素包括积液的存在、合并损伤和ACL损伤后的高疼痛评分，而在关节置换人群中，高疼痛、早期屈曲挛缩姿势和女性性别与两周时的AMI独立相关。在ACL重建队列中，术前积液、桶柄状半月板撕裂和屈曲活动度减少已被确定为术前预测因子。此外，术前关节源性肌肉抑制可预测术后抑制。预先存在的抑制是跨人群中最一致的预测因子之一，术前AMI预测关节置换术后30天时的抑制，而30天抑制预测60天时的持续存在，此外还有肥胖、症状持续时间更长、年龄较大和术后阿片类药物需求较高。在术后环境中，当患者未能按预期进展时，应考虑AMI，特别是当股四头肌激活仍然较差或终末伸展难以恢复，而手术结果在其他方面无明显异常时。不应孤立地诊断AMI，而不首先排除持续性功能障碍的结构性和神经性原因，包括关节纤维化、Cyclops病变、伸肌装置破坏、神经损伤或其他机械性运动阻滞。对外科医生而言，早期识别有助于识别高风险患者，区分AMI与结构性术后并发症，并协调针对积液控制和激活训练的康复方案。
管理策略
管理是多模式的，解决疼痛和炎症的根本诱因、抑制本身及其功能后果。主要目标是逆转股四头肌运动神经元池的反射性抑制并恢复自主激活。神经肌肉电刺激拥有最强的支持证据，而靶向训练和冷冻疗法主要基于观察性和实验性工作。各模式的证据依赖于不同的终点。一些研究测量生理性去抑制或运动神经元池兴奋性，而另一些则评估自主激活、股四头肌力量或患者报告的功能。这些终点并不等同，一种显示出对运动神经元池去抑制作用的模式不一定已被证明能改善力量或临床结局。大部分证据来自急性ACL损伤、ACL重建和实验性积液模型，来自全膝关节置换术或其他膝关节手术的证据相对较少，因此在ACL人群之外的治疗选择依据较弱。在一项由Sonnery-Cottet等人进行的包含300例急性ACL损伤的前瞻性研究中，单次简单的靶向膝关节练习解决了79%受影响患者的AMI，显示AMI的患者其Lysholm、IKDC、Simple Knee Value和KOOS评分也显著低于无AMI者。在一项由Dos Anjos等人进行的30例患者的病例系列中，对膝关节损伤或手术后发生AMI的患者进行一次神经运动重编程治疗，使VMO激活平均增加45%，并将膝伸展缺陷从4.03 cm减少至1.93 cm。
冷冻疗法可逆转AMI中的神经抑制，并作为ACL重建后力量增长的预康复策略。使用膝关节积液模型，Hopkins等人证明冷冻疗法可去抑制股四头肌运动神经元池。在同一研究中，冷冻疗法还产生了高于基线的更大运动神经元募集。在该包含30名健康志愿者的实验性积液模型中，冷冻疗法组的运动神经元池促进作用一直高于基线，直至60分钟的最后测量点，提示冷冻疗法在强化训练前立即使用的临床作用。这一概念已在后续工作中得到支持。因此，在股四头肌强化训练前立即应用冷冻疗法，可在逆转AMI神经生理性抑制的同时实现更大的股四头肌激活。在报告的方案中，冷冻疗法应用于膝关节约20分钟，紧接在运动前，其去抑制作用归因于冷诱导的关节传入放电调节，而非单纯的镇痛作用。
其他几种方式也已就其AMI中的运动神经元去抑制特性进行了研究，尽管支持证据程度不一。这些包括经皮神经电刺激、神经肌肉电刺激、经颅磁刺激、血流限制和振动疗法。
TENS传统上通过皮肤感觉神经纤维的刺激用于疼痛调节。然而，多种模型显示TENS在AMI中发挥去抑制作用。一种提出的机制表明，通过TENS刺激皮肤和关节传入纤维，可独立于γ环促进股四头肌α运动神经元池的激活，可能通过长潜伏期脊髓反射或幕上机制。然而，尚无临床试验证明TENS作为膝关节手术后AMI的去抑制方式具有显著的定量益处。
NMES已被广泛研究用于治疗ACL重建后的力量缺陷，是对抗AMI相关股四头肌无力的有前景的干预措施。然而，NMES并非直接去抑制自主激活通路，而是通过直接刺激运动神经元产生不随意肌肉收缩，从而绕过受抑制的α运动神经元池。这提供了对在AMI情况下原本不会接收到的肌肉纤维施加刺激的有益效果。当前证据支持NMES作为膝关节手术后标准康复方案的辅助手段。两项荟萃分析报告，与单独标准康复相比，NMES联合标准物理治疗后ACL手术后股四头肌力量恢复更优，其中一项汇总了11项试验，发现在六周或更短时间内标准化均数差为0.53，六周后为0.59；另一项报告在4至12周时短期效应为0.73。当NMES在术后第一周内启动时效果最大。
TMS是一种新兴的AMI干预措施，专注于解决已被证明促成AMI的皮质脊髓兴奋性缺陷。随着近期证据显示ACL损伤患者存在与皮质脊髓驱动减少相关的结构性脑部变化，TMS被提出通过直接增强运动皮层兴奋性来逆转股四头肌抑制。作为AMI的治疗方式，TMS目前仍处于研究阶段，支持其治疗功效的当前证据有限。
