Диагностические аспекты пателлофеморальных нарушений включают пателлярный вывих или пателлярную нестабильность, пателлофеморальный гипертензионный синдром и пателлофеморальный артрит. Эти диагнозы устанавливают корреляцию между патофизиологией и клиническими симптомами и указывают путь к соответствующему лечению. Боль в передней части колена является общим симптомом для всех этих заболеваний. Однако, когда боль в передней части колена представлена в качестве диагноза заболевания, было предложено ограничиться дискомфортом в передней части колена без четкой этиологии. Это привело к классификации пателлофеморальных заболеваний на четыре категории: передняя боль в колене неопределенной этиологии, нестабильность надколенника (вывих надколенника), пателлофеморальная гипертензия и пателлофеморальный артрит. Для последних трех типов пателлофеморальных нарушений существуют надежные методы лечения, однако лечение боли в передней части колена, причина которой неизвестна, является довольно сложной задачей. При обсуждении боли в передней части колена необходимо понять, где ощущаются симптомы, возможное анатомическое происхождение, возможные патофизиологические и патологические анатомические изменения и, наконец, связь с возможным заболеванием. Так можно облегчить симптомы с точки зрения лечения заболевания. Однако вариабельность и сложность каждого этапа процесса делает диагностику и лечение боли в передней части колена «черной дырой» в ортопедической науке, с высокой степенью неопределенности результатов лечения. Боль в передней части колена ощущается в разных местах и может локализоваться в области надколенника, а также в верхнем, нижнем, медиальном и латеральном аспектах надколенника. При локализованной боли легко найти сопутствующую причину. Например, антеромедиальная боль может быть связана с синдромом медиальной синовиальной складки, а антеролатеральная боль — с чрезмерным напряжением латерального надколенникового опорного пояса (гипертензия пателлофеморального сустава). Однако в большинстве случаев боль в передней части колена не ограничена или не имеет точной локализации, что затрудняет поиск этиологии. При рассмотрении анатомического происхождения боли в передней части колена важно рассматривать пателлофеморальный сустав в широком смысле. Пателлофеморальный сустав в узком смысле слова включает в себя надколенник, бедренную трохлею и медиальную и латеральную опорные полосы. Пателлофеморальный сустав в широком смысле означает анатомическое или механическое соединение всего разгибательного аппарата колена с бедренной костью. С точки зрения анатомического расположения и уровня, передняя боль в колене может исходить из субхондральной кости надколенника и бедренного трохантера, синовии, капсулы сустава, медиальной и латеральной опорных лент, сухожилия четырехглавой мышцы и сухожилия надколенника, или извне коленного сустава, например, из четырехглавой мышцы, бедра и т.д. Определив анатомический источник, можно искать причину. Анатомическое происхождение боли может быть определено в целом путем определения местоположения ощущаемых симптомов и местного физического обследования, особенно точек давления. Если боль в переднелатеральном колене сочетается с давящей болью в латеральной опорной полосе, можно предположить, что источником боли является латеральная опорная полоса. К сожалению, боль в передней части колена часто не может быть локализована анатомически, что затрудняет определение ее источника. Пациенты с болью в передней части колена часто имеют сочетание анатомических, биомеханических и кинематических аномалий. Анатомические аномалии включают аномалии хряща, кости и мягких тканей, такие как дегенерация хряща, пателлофеморальное несоответствие и разрывы медиальной пателлофеморальной связки; биомеханические аномалии, такие как нестабильность надколенника; и кинематические аномалии включают аномальную походку всей нижней конечности, аномальное движение колена и состояние движения, особенно во время движения нижней конечности разгибателем колена. Анатомические аномалии выявляются с помощью визуализации, биомеханические аномалии — с помощью клинического физического осмотра и специальных инструментов, а наиболее надежным методом исследования кинематических аномалий является трехмерный динамический анализ коленного сустава. Однако в клинической практике, во-первых, трудно определить границу между аномальным и нормальным, например, расстояние между большеберцовой костью и таранной костью (TT-TG spacing) варьируется в различных популяциях и этнических группах. Кроме того, часто бывает трудно соотнести эти аномальные изменения с болью в передней части колена. При работе с пациентами с болью в передней части колена врачи чаще всего ищут структурные и функциональные отклонения, предполагают их связь с болью в передней части колена и рассчитывают исправить отклонения, чтобы облегчить боль пациента. Это привело к появлению гипотез относительно боли в передней части колена: теория хондромаляции надколенника, теория аномальной пателлофеморальной силовой линии, теория нарушения внутритканевой среды, нейрогенная гипотеза и модель невропатической боли. До 1960-х годов боль в передней части колена часто объяснялась хондромаляцией надколенника. Было высказано предположение, что боль в передней части колена не имеет четкой корреляции с хондромаляцией надколенника, но может быть связана с перегрузкой, которая вызывает хондромаляцию надколенника. Поскольку хондромаляция надколенника не имеет диагностического, терапевтического или прогностического значения, от термина chondromalacia patellae в настоящее время отказываются. В 1970-х годах боль в передней части колена часто объяснялась неправильным пателлофеморальным выравниванием. Аномальное пателлофеморальное выравнивание относится к отклонению наружу и наклону надколенника в более разогнутом положении колена и в менее разогнутом положении колена, и может быть более точно названо аномалиями траектории и положения. Аномальное выравнивание пателлофеморального сустава вызывает синдром латеральной пателлофеморальной гипертензии. Теория аномалий пателлофеморального выравнивания является биомеханически обоснованной и привела к перегреву ортопедической хирургии, но результаты были в целом неудовлетворительными и непредсказуемыми. Эта гипотеза не объясняет, почему у некоторых людей есть нарушения пателлофеморальной центровки без боли в передней части колена, или почему боль в передней части колена возникает в состоянии покоя. Исследования показали, что степень нарушения центровки не коррелирует со степенью и локализацией дегенерации хряща. В связи с непредсказуемым исходом ортопедической операции, которая может даже привести к медикаментозно вызванным нарушениям пателлофеморальной центровки, эта гипотеза в настоящее время подвергается сомнению и соответствующим образом влияет на клиническую практику. В 1990-х годах Скотт Ф. Дай предложил теорию о стабильной среде внутри нормальных тканей. Нормальные ткани могут выдерживать определенную частоту и степень нагрузки и поддерживать стабильную внутреннюю среду. У каждого человека свой уровень переносимости нагрузки. На этом основании была предложена теория дисбаланса внутренней среды боли в передней части колена, предполагающая, что чрезмерное использование или перегрузка приводят к нарушению внутренней среды, в результате чего возникает боль. Эта теория фактически является теорией перегрузки и может быть объединена с теорией аномального пателлофеморального выравнивания. Аномальное пателлофеморальное выравнивание снижает общую несущую способность. У людей с аномальным пателлофеморальным выравниванием симптомы могут проявляться чаще, но если нагрузка переносится в пределах нормы, они могут протекать бессимптомно. Основной вывод теории внутритканевого экологического дисбаланса заключается в том, что нет необходимости корректировать аномалии пателлофеморального выравнивания при отсутствии симптомов. Недостатки теории внутритканевого дисбаланса заключаются, во-первых, в том, что она не решает проблему профилактики боли в передней части колена: почему у каждого человека разная нагрузочная способность? Как узнать потенциал нагрузки каждого человека? Что можно сделать, чтобы избежать аномального пателлофеморального выравнивания, приводящего к дисбалансу в тканевой среде? Во-вторых, доктрина не объясняет, почему после возникновения дисбаланса в тканевой среде внутренняя среда не может быть восстановлена до стабильности, даже если нагрузка снижена. Что особенно важно, она не дает более глубокого объяснения причин возникновения боли и не дает рекомендаций по лечению тканевого дисбаланса. Клинически дисбаланс во внутренней среде костной ткани может быть обнаружен с помощью ПЭТ КТ или МРТ, но для обнаружения дисбаланса во внутренней среде мягких тканей не хватает надежных методов. Sanchis-Alfonso предложил нейрогенную теорию боли в передней части колена на основе гистопатологического исследования. Было обнаружено, что у пациентов с передней болью в колене наблюдалась повышенная экспрессия VEGF (сосудистого эндотелиального фактора роста) в латеральной подколенной опорной полосе, повышенная иннервация внесосудистой мембраны, повышенная экспрессия NGF (фактора роста нервов), а также демиелинизирующие изменения в нерве, образование невромы и повышенный уровень вещества P. Поэтому предполагается, что при нарушениях выравнивания пателлофеморального сустава местное тканевое давление увеличивается. Местная ишемия возникает из-за искажения сосудов, которое вызывает высвобождение NGF и VEGF, что приводит к гипериннервации и гиперваскуляризации. Свободные нервные окончания выделяют вещество Р, которое привлекает тучные клетки. Вещество Р вызывает выделение простагландина Е2, а тучные клетки выделяют гистамин. Нейрогенная теория Санчиса-Альфонсо дает некоторые рекомендации по клиническому лечению, например, снятие натяжения опорной ленты путем латерального релиза опорной ленты, уменьшение серийных нервных реакций путем пателлофеморальной денервации и уменьшение высвобождения вещества Р путем фармакологического лечения, тем самым облегчая боль. Однако Sanchis-Alfonso изучал только латеральную опорную полосу надколенника, а не медиальную опорную полосу, и не костную ткань, что можно рассматривать как объяснение изменений мягких тканей в учении о дисбалансе внутренней среды. Вульф провел клинический анализ боли в передней части колена. Передняя боль в колене классифицируется по этиологии, патологии и возможным механизмам следующим образом: травма-рецептивная боль, которая относится к преходящей реакции на раздражитель; боль, связанная с восстановлением стабильности эндоэкологии, которая относится к боли, восстанавливающей стабильность эндоэкологии во время заживления тканей; нейропатическая боль, которая относится к спонтанной или аллергической боли; и функциональная боль, которая относится к аномальной центральной реакции на нормальную нервную проводимость. У некоторых пациентов с незначительной травмой колена, за которой следует длительная и сильная боль, как правило, ассоциируется с невропатической и функциональной болью. Этот анализ вносит вклад в комплексное понимание боли в передней части колена, но не указывает на метод выявления конкретных механизмов, а также ответных реакций на различные механизмы. В заключение следует отметить, что не существует четкой связи между болью в передней части колена и болезненностью надколенника, и выявление этиологии этого заболевания остается большой проблемой для хирургов ортопедии и спортивной медицины.