不同濃度富血小板血漿治療早中期膝骨關節炎的臨床療效研究

鄔良平，杜中華，馬小松，西立峰

（河南科技大學附屬黃河三門峽醫院，河南三門峽 472000）

膝關節骨性關節炎（knee osteoarthritis,KOA）是一種退行性關節疾病，病理變化主要表現為膝關節軟骨退行性變及膝關節周圍組織無菌性炎癥［1］。該病多見于中老年人，隨著社會人口老齡化的不斷加劇，發病率呈逐年上升趨勢。《膝骨關節炎階梯治療專家共識（2018 年版）》明確指出，KOA 早中期主要表現為膝關節疼痛；常于起立、下蹲或者上下樓梯時疼痛較為明顯，活動輕度受限，關節間隙輕度狹窄，可見骨贅形成，可能出現輕度內翻或者外翻畸形。對于早中期患者，治療方法較多，主要包括生活行為干預，運動療法，內服外用非甾體等消炎止痛藥物及修復性治療等，但均不能獲得理想的臨床療效［2］。近年來，生物修復性治療KOA 逐漸成為研究的熱點；其中，富含血小板血漿（platelet rich plasma,PRP）作為一種修復性治療手段，已成為改善KOA 患者關節癥狀及功能的最有吸引力的治療方案之一［3］。

PRP 是通過抽取自身靜脈血，加入抗凝劑后高速離心，根據血液中各組成分沉降系數不同制備出來的富含血小板的濃縮物，其中含有多種高濃度的生長因子和炎性抑制因子，通過穿刺注射于膝關節腔病灶局部，可起到抑制炎癥反應，促進軟骨細胞修復，從而達到治療KOA 的目的。

然而，雖然越來越多的報道顯示PRP 治療早中期KOA 中取得了較滿意的臨床療效。相關動物實驗報道顯示，不同濃度血小板的PRP 所產生的臨床效果也不相同，但是目前仍鮮有針對適宜血小板濃度PRP 治療KOA 的報道。本研究通過觀察在河南科技大學附屬黃河三門峽醫院骨科接受不同血小板濃度的PRP 治療KOA 患者進行臨床隨機對照研究，目的是為臨床上PRP 治療KOA 提供理想的富血小板血漿濃度，以便為PRP 療法的廣泛應用及推廣提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017 年3 月至2019 年1 月在河南科技大學附屬黃河三門峽醫院骨科治療并符合納入標準的160 例KOA 患者做為研究對象。納入標準：符合2018 年吳階平醫學基金會骨科學專家委員會依據中華醫學會骨科分會關節外科學組制定的《骨關節炎診療指南（2018 年版）》［4］，且影像學分級符合Kellgren-Lawrenc 分級［5］中Ⅰ級～Ⅲ級；無明顯關節紅腫及感染征象；X 線檢查無游離體形成及嚴重關節內外翻畸形，關節活動度可。排除標準：創傷性、風濕、類風濕及化膿性關節炎，合并交叉韌帶及側副韌帶損傷；精神疾病及未獲得隨訪者。將納入患者按隨機數字表法先隨機分為甲、乙、丙、丁四組，每組40 例。所有患者均隨訪半年，其中甲組有3 例患者未能獲得隨訪，丙組有2 例患者未能獲得隨訪，余患者均全部獲得隨訪。各組患者在性別、年齡、病程、Kellgren-Lawrence分級等方面比較差異無統計學意義（P>0.05），見表1。所有患者均簽署知情同意書，本研究經黃河三門峽醫院倫理委員會批準實施。

1.2 自體富血小板血漿制備方法

用一次性采血針及采血管，經患者肘前靜脈取全血45 mL，用枸櫞酸鈉5 mL 抗凝。采用二次離心法：第1 次以2 200 r/min 離心10 min，吸管吸取全部上清液至交界面下3 mm；平衡后再次離心，以2 700 r/min 離心10 min，吸取約3/4 上清液棄掉，剩余搖勻，即為PRP，共5 mL。取1 mL PRP 急查血小板計數，根據各組濃度將所獲得的富血小板血漿生理鹽水稀釋至目標范圍，然后留取4 mL 加入10%氯化鈣0.4 mL 激活富血小板血漿中的血小板，上述操作均由同一組醫師完成。稀釋PRP 需加入0.9%氯化鈉注射液，計算方法為：（PRP 血小板濃度×2 mL）/（2 mL＋0.9%氯化鈉體積）＝所需PRP 濃度范圍中間值。

表1 四組患者一般資料比較

1.3 治療方法

1.3.1 各組PRP 中血小板濃度范圍 甲組：富血小板血漿中血小板濃度為（500～800）×109/L，乙組：富血小板血漿中血小板濃度為（800～1 100）×109/L，丙組：富血小板血漿中血小板濃度（1 100～1 400）×109/L，丁組富血小板血漿中血小板濃度（1 400～1 700）×109/L。

1.3.2 PRP 注射治療方法 患者取仰臥位，輕度屈膝。局部消毒，根據患者膝關節髕周壓痛點的不同決定選用內外側間隙或者髕旁為進針點，用一次性注射器經皮穿刺人關節腔。如關節腔內有較多積液時，可先抽出部分積液，將制備好的4 mL PRP 注射入膝關節病變部位，無菌紗布包扎針眼，然后被動屈伸活動膝關節15 次，術后如果出現腫脹疼痛明顯，可予冷療及口服非甾體抗炎藥物等處理。每7 d 為1 個療程，共治療3 個療程。

1.4 觀察指標

1.4.1 疼痛程度 采用視覺模擬評分法（visual analogue scale,VAS）［6］，在PRP 注射后1、3、6 個月時進行評價，分數越低，疼痛越輕。

1.4.2 膝關節功能評價 采用安大略西部和麥克馬斯特大學骨關節炎指數（Western Ontario and McMaster University osteoarthritis index,WOMAC）評分系統［7］膝關節功能進行評價，分數越高，膝關節功能越差。

1.4.3 不良反應 包括關節疼痛、腫脹、活動受限等。

1.4.4 臨床療效評價 根據中華醫學會風濕病學分會制訂的骨關節炎診治指南分為顯效、有效和無效，具體參照文獻［8］進行，比較總有效率。

1.5 統計學方法

采用SPSS 17.0 統計軟件包進行分析，計量資料以均數±標準差（）表示，比較采用方差分析；計數資料以百分率（%）表示，計數資料組間比較采用χ2檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 四組患者治療前后膝關節VAS 評分比較

各組治療前VAS 評分比較差異無統計學意義（P>0.05）；甲組、乙組、丙組治療后3 d、3 個月、6 個月以及丁組治療后3 個月和6 個月VAS 評分分別與治療前比較明顯下降，差異均有統計學意義（P<0.05）；丙組治療后各時間點VAS 評分均低于其它各組（P<0.05），乙組治療后各時間點VAS評分均低于甲組和丁組（P<0.05），丁組治療6 個月后VAS 評分均低于甲組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表2。

2.2 四組患者治療前后膝關節WOMAC 評分比較

各組治療前膝關節WOMAC 評分比較差異無統計學意義（P>0.05）；治療后甲組、乙組、丙組治療后3 d、3 個月、6 個月以及丁組治療后3 個月和6 個月WOMAC 評分分別與治療前比較明顯下降，差異均有統計學意義（P<0.05）；丙組治療后各時間點膝關節WOMAC 評分均低于其它各組（P<0.05），乙組治療后3d WOMAC 評分低于甲組和丁組（P<0.05），治療后3 個月、6 個月甲組、乙組、丁組WOMAC 評分分別比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表3。

表2 四組患者治療前后膝關節VAS 評分比較 （,分）

表2 四組患者治療前后膝關節VAS 評分比較 （,分）

注：t1值和P1值為治療后3 d 與治療前比較；t2值和P2值為治療后3 個月與治療前比較；t3值和P3值為治療后6 個月與治療前比較。

表3 四組患者治療前后膝關節WOMAC 評分比較 （,分）

表3 四組患者治療前后膝關節WOMAC 評分比較 （,分）

注：t1值和P1值為治療后3 d 與治療前比較；t2值和P2值為治療后3 個月與治療前比較；t3值和P3值為治療后6 個月與治療前比較。

2.3 四組患者臨床療效比較

6 個月后觀察療效，丙組總有效率最高，乙組次之，丁組再次之，甲組最低，組間比較差異有統計學意義（χ2=12.38,P=0.005）。見表4。

表4 四組患者臨床療效比較 ［n(%)］

2.4 四組不良反應比較

各組均未出現關節腔感染等不良反應，主要不良反應集中在腫痛方面，通過冷療，休息后脹痛均明顯減輕。其中甲組2 例（5.4%），乙組3 例（7.5%），丙組2 例（5.3%），丁組5 例（12.5%），丁組腫痛不良反應明顯高于其他三組，差異有統計學意義（P<0.05）；甲、乙、丙組不良腫痛發生率比較差異無統計學意義（P>0.05）。

3 討論

KOA 是骨科常見的慢性骨關節疾病之一，以中老年人居多，并且隨著年齡的增長其發生率也隨之上升，目前尚無一種有效方法可以使病程逆轉和終止發展。相關數據顯示，在75 歲以上的人群中其發病率高達80%，其危害程度僅次于缺血性心臟病，是導致中老年患者生活質量下降，甚至在心理上遭受極大痛苦和折磨甚至殘疾的重要原因之一［9］。

年齡、關節損傷、肥胖以及關節內部結構異常是KOA 發病的重要誘因，各種誘因共同或者相互影響，使得其病理過程呈現長期、慢性且漸進的特點。關節軟骨退變和損傷是早期KOA 最基本的病理改變，如果不進行干預，進而繼發骨質增生及關節間隙變窄，導致重度膝關節骨關節炎的發生［10］。因此，在治療KOA 的過程中，如何保護及修復軟骨就顯得尤為重要。臨床上常用的氨基葡萄糖等軟骨保護劑往往達不到理想的療效。

2008 年SáNCHEZ 等［11］首次報道了關節腔內注射PRP 治療膝骨關節炎，發現它能促進關節軟骨的修復以及關節炎癥的減輕，短期內能明顯改善膝關節功能，緩解疼痛。隨后越來越多的動物及臨床研究表明，PRP 內含有多種生長因子和炎性抑制因子，能夠促進軟骨細胞損傷的修復和再生，以便達到控制炎癥的目的，并且有效性的維持時間較傳統治療方法更長，是治療早期KOA 的一種新方法。

隨著使用PRP 治療早期KOA 實踐的不斷深入，在肯定其療效的同時，筆者發現PRP 中不同血小板（platelet,PLT）濃度所產生的臨床療效并不相同。然而截止目前，尚未形成PRP 治療KOA最佳血小板濃度的廣泛共識。理論上，PRP 中血小板濃度越高，獲得的生長因子濃度也越高，對關節軟骨的修復再作用就越強。但越來越多的臨床報道顯示，PRP 中血小板濃度增高達到一定區間，反而會減弱臨床療效，并且副作用也越多。杜剛等［12］發現兔軟骨缺損修復的程度和使用的PRP 濃度呈一定的線性關系。DUCY 等［13］認為PRP 對人肌腱細胞培養中刺激其增殖、遷移及膠原合成的最適宜的PLT 濃度為（500～1 000）×109/L，大于2 000×109/L 時該增殖能力明顯減弱。GIUSTI 等［14］則認為，PLT 為1 500×109/L 時促進血管內皮細胞增殖的效果最佳，小于1 500×109/L時，隨著PLT 增高其促細生殖的作用逐漸增強，大于1 500×109/L 時，隨著PLT 增高，促細胞增殖的效果反而減弱，提示PLT 過高反而會抑制細胞增殖。許育兵等［15］研究發現，PRP 中的PLT 為（1 000～1 500）×109/L 時，對小鼠軟骨細胞的促增殖能力最強。王一帆等［16］研究認為PRP 治療KOA 的最適宜PLT 濃度可能為（1 500～1 800）×109/L，以上研究提示PRP 治療早期KOA 存在達到最佳療效的適宜PLT 濃度區間。

本研究結果顯示，甲組、乙組、丙組治療后3 d、3 個月、6 個月以及丁組治療后3 個月和6 個月VAS 評分分別與治療前比較明顯下降，差異均有統計學意義。結果提示，經PRP 治療后，在不同時間點患者膝關節疼痛均得到不同程度改善，PRP 治療早中期膝骨關節炎的臨床療效是肯定的。并且本研究還顯示丙組治療后各時間點VAS 評分均低于其它各組，丙組治療后各時間點膝關節WOMAC 評分均低于其它各組；6 個月隨訪時臨床總有效率高達92.1%，均高于其它各組，差異均有統計學意義，結果提示在經PRP 治療后，PRP 中的PLT 濃度為（1 100～1 400）×109/L 時，對KOA的疼痛和膝關節功能改善作用最好。此外，本研究還顯示，乙組治療后各時間點VAS 評分均低于甲組和丁組，丁組治療6 個月后VAS 評分均低于甲組，差異均有統計學意義；乙組治療后3 d WOMAC 評分低于甲組和丁組，差異有統計學意義；而治療后3 個月、6 個月甲組、乙組、丁組WOMAC 評分分別比較，差異均無統計學意義；另外從臨床總有效率來看，乙組僅丙組，丁組再次之，甲組最低，結果說明，PRP 中血小板濃度越低，臨床療效越差；出現這種結果的原因可能是有學者認為PRP 中不但含有促進軟骨修復的因子，如血小板衍化生長因子，而且還存在對軟骨細胞再生及炎癥修復呈負面影響的因子［17］，如轉化生長因子-β；另外，在KOA 的發生發展中，IL-1β、PGE2 和TNF-α 等多種炎癥因子介導的關節周圍軟組織重塑和引起膝關節疼痛也扮演著重要角色［18］，而PRP 的作用機制之一就是減少了上述炎性因子，從而發揮了抗炎作用。但是需要指出的是，PRP中的PLT 濃度過高，可能含有更高濃度的白細胞，當大量的白細胞進入關節腔后必然釋放更多的IL-1、IL-6、PGE2 及TNF-α 等刺激關節滑膜上的痛覺感受器，可引起疼痛加重［19］。從本研究中也可看出，丁組中治療后3 d VSA 疼痛評分較治療前升高，膝關節WOMAC 評分并未改善，丁組的總有效率僅僅為65.0%，顯著低于丙組和乙組。結果說明，PRP 中PLT 濃度過高可能導致新的軟骨損傷，從而對抗了生長因子對軟骨的修復作用，從而影響了臨床療效。

另外，從不良反應來看，丁組腫痛不良反應明顯高于其他三組。結果提示，不同血小板濃度的富血小板血漿對KOA 患者的療效在一定程度上呈濃度依賴性，過高或者過低血小板濃度的PRP對KOA 患者均達不到最佳治療效果，并且血小板濃度較高的的富血小板血漿還會產生較高的不良反應。通過分析研究認為，PRP 中的最適宜的PLT 使用濃度為（1 100～1 400）×109/L。但是，本研究研究樣本偏少、單一，觀察隨訪時間較短，加之細胞因子或者炎性因子對不同濃度血小板血漿所產生何種程度干擾等問題還有待長期觀察和進行更深入研究。