低強度脈沖聚焦超聲對早中期膝關節骨關節炎患者關節功能影響的研究

王枰稀，曾凡偉，張東，肖遙

(達州市中心醫院，四川 達州 635000)

骨性關節炎(osteoarthritis，OA)是導致中老年人關節功能障礙的主要原因，癥狀性膝關節骨炎(knee osteoarthritis，KOA)在我國患病率為8.1%[1]，其病理學變化主要表現為軟骨細胞凋亡、軟骨基質丟失、軟骨下骨硬化、滑膜炎性改變等，但KOA的發病機制尚不清楚[2]。目前，對于早中期KOA治療方案眾多，包括非甾體類藥物、關節腔注射、物理治療等。物理治療作為一種無創的治療方式被應用于早中期KOA患者的治療中，包括電療、磁療、光療、超聲波、熱療、臭氧治療等[3]。傳統超聲采用連續能量輸出的非聚焦超聲，主要通過其溫熱效應緩解關節周圍軟組織痙攣[4]，但由于KOA核心在于關節軟骨的退變，傳統超聲難以直接作用于關節軟骨。近年來聲強和頻率更低的低強度脈沖超聲(low intensity pulsed ultrasound，LIPUS)被認為可以直接作用于關節軟骨，在基礎實驗領域LIPUS被證實能夠促進軟骨細胞增殖[5]，激活軟骨細胞的合成反應[6]，增加軟骨基質中Ⅱ型膠原蛋白、蛋白多糖的含量,減少基質降解酶MMP3、7、13等的表達[7-8]。分子實驗進一步證實LIPUS可能通過整合素-FAK-MAPKs力化學信號通路[9]、PI3K/ATK等信號通道[10]發揮作用。但也有部分學者[11]認為LIPUS并沒有使KOA患者獲益，目前LIPUS治療KOA有效性的研究主要集中在基礎研究，臨床研究少，LIPUS能否使KOA患者獲益仍然存在爭議。因此LIPUS在治療KOA的臨床有效性方面就需要進一步的探索。本實驗旨在通過對比治療前后兩組患者JKOM、OKS評分來評估FLIPUS對早中期KOA患者的關節功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本實驗經達州市中心醫院倫理委員會審批通過。研究對象為2019年1月至2019年10月在達州市中心醫院關節外科門診篩選出的100例早中期KOA患者,94例患者順利完成10 d治療，有6例未完成全部治療，其中A組(FLIPUS組)有2例因家庭原因中斷治療，B組(假FLIPUS組)有4例因為家庭或工作原因中斷治療。納入標準：(1)符合2018年版中華醫學會骨科學分會關節外科學組制定的KOA診斷標準[1]，包括主要診斷標準(近1個月內反復的膝關節疼痛)和次要診斷標準：①X線片(站立位或負重位)示關節間隙狹窄、軟骨下骨硬化和(或)囊性變、關節邊緣骨贅形成；②年齡≥50歲；③晨僵時間≤30 min；④活動時有骨摩擦音或感)。主要診斷標準合并任意兩項次要診斷標準即可診斷KOA。(2)K-L分級為Ⅰ-Ⅲ級的患者。排除標準：(1)其他原因導致的關節炎(感染性關節炎、自身免疫性疾病導致的關節炎、風濕和類風濕性關節炎、痛風性關節炎等)；(2)膝關節局部有皮膚不完整、皮膚感染、手術瘢痕、關節局部惡性腫瘤的患者；(3)6個月內接受過關節內糖皮質激素、玻璃酸鈉注射的患者；(4)近2周內服用過非甾體類抗炎藥、全身慢作用藥的患者；(5)有凝血功能障礙，有關節腔穿刺禁忌的患者；(6)有嚴重器質性疾病患者，如心臟、呼吸、消化、神經系統患有重大疾病的患者，有精神障礙的患者。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 患者一般性指標比較

1.2 方法

1.2.1 治療方法 FLIPUS治療：將患者膝關節部位暴露并自然彎曲使大腿、小腿呈90°夾角，將4個治療頭中間的2個治療頭放置在內外膝眼處，兩端的2個治療頭分別放置在內外側副韌帶處。實驗組先選取治療模式治療15 min，治療劑量采用遞增原則，治療模式首先選用3檔進行低劑量治療，然后根據患者的感覺來調節治療參數，然后再采用康復模式治療10 min。對照組只需將模式調節到治療模式，檔位選擇“0”檔，每次治療25 min，1次/d，治療周期10 d。藥物治療：兩組患者均需服用鹽酸曲馬多緩釋片，整片吞服，勿嚼碎，1次/d，1片/次(150 mg)，每天早晨服用，治療周期10 d。

1.2.2 檢測指標 (1)JKOM、OKS評分：分別在治療前后對受試者進行JKOM、OKS量表評分。(2)療效評價：若治療前后評分的差值較治療前改善≥30%判定為有效，反之則為無效。(3)不良反應：觀察并記錄治療期間不良反應發生情況。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 患者治療前膝關節功能比較

治療前兩組患者JKOM評分比較，差異無統計學意義(P=0.973)，兩組在JKOM量表細分的5個子項目比較中比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。兩組患者OKS評分比較，差異無統計學意義(P=0.248)。見表2。

表2 治療前OKS、JKOM總評分及各個子項目評分對比

2.2 治療后關節功能改善情況

治療后，兩組患者JKOM、OKS評分較治療前均有下降(P<0.001)，其中實驗組下降更明顯(P<0.001)。在JKOM量表細分的各個子項目的對比中，兩組患者治療后VAS、膝關節疼痛和僵硬度、日常生活狀態、日常活動狀態、精神健康評分較前均有下降(P<0.001)，其中實驗組下降更明顯(P<0.001)，實驗組關節功能改善更顯著。見表3。

表3 兩組患者治療后OKS、JKOM及其分項目評分對比

2.3 兩組療效評價

根據治療前后JKOM、OKS評分改善程度計算FLIPUS治療KOA患者的總有效率，實驗組治療總有效率均高于對照組，差異有統計學意義(P<0.001)。見表4。

表4 兩組療效評價

2.4 兩組相關不良反應比較

試驗過程中，實驗組和對照組分別有2、3例患者在服用鹽酸曲馬多緩釋片后出現輕度惡心，無其他嚴重不良反應發生。實驗組有8例患者在超聲波治療模式治療過程中出現關節內酸脹感，調低檔位后酸脹感消失，有1例患者在第1次治療后出現小腿疼痛，下肢靜脈彩超提示肌肉間隙靜脈血栓，隨后退出本次試驗去往血管外科接受專科治療，考慮是膝關節疼痛導致活動量減少所致，與超聲治療無相關性。

3 討論

我國逐漸步入老齡化社會，據估計我國在2050年老年人口將達到4.8億，占全球老年人口的四分之一[12]， KOA的患病人數將不斷攀升，而導致KOA患者就診的主要原因是疼痛，臨床中常用非甾體類抗炎藥來緩解患者的疼痛，但長期口服非甾體類藥物易誘發消化道相關不良反應，近來有學者發現LIPUS可以促進軟骨細胞增殖，延緩軟骨基質降解[13]，減輕關節內滑膜炎[14]，從而延緩KOA進程。Yang等[15]等發現，FLIPUS能緩解受累關節疼痛、腫脹、關節僵硬、活動受限等，與本實驗結果一致，但也有部分學者發現超聲治療在短時間內效果不顯著， ?zg?nenel等[16]發現FLIPUS治療前后膝關節軟骨厚度并無明顯差異，Loyola-Sánchez等[17]也注意到只有在超聲治療超過20次的患者身上才觀察到了軟骨厚度的增加，這提示短期超聲治療可以改善關節疼痛及關節功能，但可能需要更長的治療周期才能在軟骨修復方面顯效。Ulus等[11]發現，治療組較對照組在VAS、WOMAC、Lequesne評分上并無更大改善，可能是因為超聲治療的作用被物理治療措施所掩蓋，也可能是因為采用了連續型超聲進行治療，Tascioglu等[18]在對比了連續型超聲和脈沖超聲的短期治療效果后指出脈沖超聲在安全性和有效性方面更可靠。

KOA患者的疼痛主要來源于力學的機械性刺激和炎癥因子的化學性刺激[19]，已經有基礎研究證實FLIPUS可以通過促進軟骨修復，延緩軟骨基質降解從而減少軟骨裸露面[20]，使得軟骨下骨神經末梢的暴露減少從而減輕機械性刺激，同時FLIPUS也被證實通過減少關節腔積液量降低關節腔壓力來減輕機械性刺激[21]，另一方面FLIPUS也被證實可通過減少滑膜細胞增生，減輕滑膜炎癥反應[22]，降低關節液中炎癥因子IL-1、MMP9的濃度[23]，促進血液循環，加快組織生物代謝[24]，從而減輕化學性刺激。本實驗中兩組患者治療后在疼痛、僵硬度、日常運動功能、日常生活狀態、精神健康五個方面均較治療前改善，其中實驗組較對照組有更大程度的改善,說明在藥物治療的基礎上聯合FLIPUS治療能使KOA患者獲得額外收益，其可以和藥物治療產生協同作用。

綜上，FLIPUS能從關節疼痛、僵硬度、活動功能以及生活狀態、精神狀態多個維度改善早中期KOA患者關節功能，提高患者生活質量，FLIPUS治療早中期KOA患者安全有效。