關節鏡下清理術聯合富血小板血漿治療中重度膝骨性關節炎的效果研究

辜 偉

(重慶市綦江區中醫院骨傷科，重慶 401420)

膝骨性關節炎(knee osteoarthritis，KOA)是以軟骨退變、剝脫以及滑膜的炎癥特征，從而引起膝關節疼痛、關節失穩和功能受限的一種常見的退行性疾病。據統計，我國KOA的發病率僅次于腰椎骨性關節炎，約為21.51%，嚴重影響患者的日常生活[1]。目前主張對KOA患者采用個體化、階梯化分級治療，早期癥狀較輕的KOA可采取健康教育、口服消炎止痛藥、關節腔注射、物理療法等方式緩解，然而，對于中晚期KOA則主張采用手術治療[2-3]。關節鏡下清理術具有損傷小的特點，能夠在有關節鏡系統的監測下對關節腔進行沖洗、處理損傷的結構。然而，關節鏡下清理術治療中重度KOA的臨床療效仍有爭議[4-5]。富血小板血漿(platelet rich plasma，PRP)是一種新型的自體和生物療法，利用患者外周靜脈血通過離心方法以獲取高于血液中血漿濃度的血小板。研究表明PRP能夠修復KOA損傷的軟骨，具有減輕KOA疼痛和改善膝關節功能的作用[6-7]。因此，本研究比較關節鏡下清理術聯合富血小板血漿注射與關節鏡下清理術對KOA的臨床療效以及對關節腔炎癥、氧化應激反應方面的影響，現報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 本研究為回顧性研究。選取2018年2月—2019年2月膝關節骨關節炎患者64例為研究對象。按照治療方法不同分為觀察組和對照組，每組各32例。觀察組采用關節鏡下清理術聯合富血小板血漿治療。對照組采用關節鏡下清理術治療。2組術前在年齡、性別、病程以及K-L分級比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

表1 2組一般資料比較Table 1 Comparison of general data between two groups (n=32)

本研究已獲得醫院倫理委員會，患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2診斷標準 參照2018年中華醫學會骨科學分會《骨關節炎診療指南(2018年版)》[8]膝關節骨關節炎診斷標準制定。①近1個月內反復的膝關節疼痛。②X線片(站立位或負重位)示關節間隙變窄軟骨下骨硬化和(或)囊性變、關節邊緣骨贅形成。③年齡≥50歲。④晨僵時間≤30 min。⑤活動時有骨擦音(感)。滿足診斷標準①+(②、③、④、⑤中的任意2條)可診斷。

1.3納入標準與排除標準 納入標準：①年齡≥50歲；②臨床表現以內側間室病變為主，并在過去幾個月中膝關節經常感到疼痛[9]；③負重位X光片下肢力線測量存在膝內翻畸形；④Kellgren-Lawrence(K-L)分級Ⅲ級或Ⅳ級[10]；⑤保守治療3～6個月以上無效的患者。排除標準：①膝關節外翻畸形伴外側間隙狹窄、疼痛；②類風濕性關節炎、化膿性關節炎等關節疾病；③有外傷史，膝關節主要韌帶存在損傷或斷裂。

1.4治療方法

1.4.1觀察組 對患者采用椎管內麻醉，患肢大腿根部留置氣壓止血帶，加壓止血后記錄止血帶時間。對患肢采用膝關節前內及前外側切口，外側入路放入關節鏡進行觀察，觀察順序為：髕上囊、髕股關節面，內外側間溝，屈膝90 °觀察髁間窩，前后交叉韌帶，內外側半月板及關節軟骨。內側入路放入刨刀，關節鏡監視下刨削關節腔內增生及炎性滑膜，與關節軟骨有明顯交涉的滑膜皺襞，清理剝脫及不穩定的軟骨，高速磨鉆磨削去除骨贅、藍鉗修整破碎的半月板邊緣，能縫合的半月板盡量縫合(后角及體部可使用專用的半月板縫合釘縫合，前角使用MMⅡ進行縫合)，不能縫合的半月板予以次全切除處理。關節鏡監視下以刨刀去除壞死及剝脫不穩定軟骨組織，以軟骨刮匙將軟骨缺損區修整為邊緣陡峭的池狀結構(血池)，關節鏡監視下以微骨折錐在血池底部打孔，孔距3 mm，深度3～4 mm，4～5孔/cm2。若骨孔有血液或脂肪滴出，提示已達到有效深度，反之則需加深骨孔。吸盡關節腔內碎屑，不放置關節腔內引流管，微骨折或/和半月板縫合的患者術后患肢以膝關節支具固定制動3周，每日膝關節輕柔被動活動3～5次，關節屈曲≤90 °為宜，防止膝關節僵硬，術后12 d切口拆線。3周后去除支具扶拐患肢部分負重活動，逐步加強膝關節屈伸功能練習，術后2個月棄拐患肢負重活動。未行半月板縫合或微骨折的患者術后無需制動，術后第2天即可逐漸下地活動。同一組手術醫師完成。PRP制備套裝由山東威高醫療集團新生器械有限公司提供，操作方法參照Aghaloo等[11]提出的二次離心法：嚴格無菌操作，術前30 min抽取肘關節靜脈血60 mL，加入枸櫞酸鈉抗凝5 mL抗凝，經過二次離心，得5～7 mL PRP，備用。

關節鏡下清理術結束后向關節腔內注射已制備好的PRP。患者保持仰臥，膝蓋彎曲70 °，對膝外側關節間隙進行消毒、穿刺，如患者關節腔內積液較多，可適量抽出；將5 mL富血小板血漿注入關節腔，間隔3周注射一次，2次注射為1個療程。連續注射8個療程。

1.4.2對照組 關節鏡下清理術的手術方式及術者同觀察組，術后不予注射PRP。

1.5隨訪方法 所有患者均要求在出院后第1、3、6、12個月門診復查，未及時復查者電話聯系獲知詳細情況。

1.6觀察項目與方法 ①觀察患者術后并發癥情況。②分別于術前、術后3、12個月采用視覺模擬評分[12](visual analogue scale，VAS)評估患者疼痛緩解情況。采用西安大略和麥克馬斯特大學骨關節炎指數[13](Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index，WOMAC)評估膝關節功能，內容包括軀體功能、僵硬、疼痛程度等3方面，分為無、輕、中、重、很重5個評分等級，分別賦予0、1、2、3、4分。③術前、術后12個月抽取關節腔積液5 mL，分離上清液，采用酶聯免疫吸附測定(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)法檢測關節液中腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)、白細胞介素8(interleukin-8，IL-8)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、一氧化氮(nitric oxide，NO)水平。

1.7統計學方法 應用SPSS 25.0軟件分析數據。計量資料比較采用獨立樣本t檢驗、配對t檢驗和重復測量數據的方差分析，計數資料比較采用χ2檢驗和秩和檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1隨訪結果 64例患者獲得隨訪，時間12～14(13.0±0.82)個月，最近1例患者隨訪時間是2019年1月。

2.22組VAS評分比較 2組術前、術后3個月和12個月的組間、時點間、組間與時點間交互作用差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 2組治療前后VAS評分比較Table 2 Comparison of VAS scores between two groups before and after treatment 分)

2.3WOMAC評分比較 2組術前、術后3和12個月WOMAC評分組間、時點間、組間與時點間交互作用差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 2組術前、術后3和12個月WOMAC評分比較Table 3 Comparison of WOMAC scores before operation, and at 3 months and 12 months after operation between two groups 分)

2.42組血清學指標TNF-α、IL-6、SOD、NO水平的比較 2組術前TNF-α、IL-6、SOD、NO水平比較差異均無統計學意義(P>0.05)。術后12個月，觀察組TNF-α、IL-6、NO水平低于對照組，SOD高于對照組，觀察組TNF-α、IL-6、NO水平低于術前，SOD高于術前，差異均有統計學意義(P<0.05)；對照組與術前比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表4。

表4 2組關節腔液中TNF-α、IL-6、NO、SOD水平比較Table 4 Comparison of the levels of TNF-α, IL-6, NO and SOD in synovial fluid between two groups

2.52組并發癥發生情況比較 觀察組下肢腫脹1例，切口感染1例，對照組下肢腫脹2例，切口感染1例，血栓栓塞1例，經相應治療后癥狀及體征均消失。2組并發癥發生率比較差異無統計學意義(χ2=0.136，P>0.05)。

3 討 論

3.1PRP治療KOA的作用機制 KOA是一種退行性骨關節疾病，關節軟骨破壞是主要病理特點，并大范圍累及關節腔及周圍結構。其發病機制尚不完全清楚，機械應力、慢性炎癥、氧化應激反應均與此有關，其中氧化應激反應可能是KOA發病機制中的重要環節，氧自由基過量的環境會致使軟骨細胞失去正常代謝而加速凋亡和破壞[14]。更重要的是，結構損傷、炎癥和氧化應激之間相互影響、惡性循環，愈發加劇病程進展到中重度關節損傷。關節鏡下清理術已成為KOA推薦療法之一，但因其對于中重度KOA患者遠期療效不佳而存在爭議，后者多為關節鏡下清理術聯合其他療法。隨著PRP研究的深入，近年來這種從分子層面對KOA發揮治療作用的療法已被應用于膝骨性關節炎的聯合治療中。PRP是人體自身血液離心提取的富血小板血漿，向KOA患者膝關節腔內注射PRP最重要的治療作用是修復軟骨組織。血小板激活后釋放轉化生長因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)、胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor，IGF)、血小板衍生表皮生長因子(platelet-derived epidermal growth factor，PDEGF)等種類豐富的生長因子，促進關節軟骨細胞增殖，定向促使骨髓間充質干細胞向軟骨細胞分化，并在體內提供良好的生長環境和支架[15]，對于保護軟骨細胞、重建軟骨組織有重要意義。

3.2關節鏡下清理術聯合PRP治療的臨床效果 本研究結果顯示，采用關節鏡下清理術聯合PRP治療的觀察組在術后3個月、12個月VAS評分和WOMAC疼痛程度均呈下降的趨勢，WOMAC僵硬、軀體功能評分亦是如此，且均顯著低于對照組，相比之下，僅采用關節鏡下清理術的對照組這幾項指標則在術后12個月恢復到接近術前水平，這表明該聯合治療能持續有效改善中重度KOA患者的疼痛癥狀和膝關節功能，進而提高日常生活質量。筆者分析認為，在關節鏡下清理術直接治療膝關節腔內部結構性病損的基礎上，PRP能刺激膝關節內軟骨細胞分化增殖，從根本上發揮重建中重度KOA患者膝軟骨缺損的作用，而且每3周1次、連續48周的注射方案可以保證在一段時間內持續、穩定地起效，標本兼治，有利于緩解患者疼痛、僵硬和功能障礙，故而遠期療效更好。

3.3關節鏡下清理術聯合PRP治療的抗炎及氧化作用 TNF-α、IL-6、NO是參與炎癥反應的細胞因子，IL-6可促進軟骨基質降解，抑制軟骨細胞的修復與合成；TNF-α刺激軟骨細胞產生大量基質金屬蛋白酶，促進膠原分解和軟骨破壞，過程中還能產生NO；NO既參與軟骨凋亡和滑膜炎癥的代謝也是其代謝產物；而SOD是體內的一種抗氧化金屬酶，通過歧化作用清除自由基，能反映體內氧化應激的情況。有研究證實，關節炎患者的TNF-α、IL-6、NO水平明顯升高[16]、SOD明顯降低，因此本研究通過這4個指標的變化探討2種療法治療前后膝關節炎癥反應和氧化應激反應的水平。

觀察組使用PRP治療后，術后12個月的TNF-α、IL-6、NO水平的下降趨勢與WOMAC各項分數的下降趨勢相呼應，表明PRP能通過直接降低中重度KOA患者關節腔內炎癥因子水平緩解疼痛和功能障礙，這可能因為PRP釋放物質中含有多種抗炎因子，阻止了慢性炎癥通路中核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)的過度激活，NF-κB會誘導包括這3種物質在內的多種炎癥因子高表達，引起炎癥反應[17]，而對照組的NO、IL-6、TNF-α水平較術前差異無統計學意義，側面驗證了PRP在此方面的作用。術后12個月，觀察組SOD水平明顯上升，表示PRP釋放的細胞因子影響了膝關節腔內環境的氧化應激反應，這可能是通過激Keap1/Nrf2/血紅素氧合酶1信號通路而提高人體SOD的表達實現的[18]，從而清除超量的自由基，抑制氧化應激反應，避免現存的和再生的軟骨細胞凋亡。這種協同效應正是PRP聯合關節鏡下清理術治療的一大優勢。

在本研究治療過程中，筆者還有以下2點體會。①觀察組制備的PRP是吸取上層血漿而得的低白細胞PRP[19]，避免了PRP自身攜帶成分對患病關節產生不利影響。②患者總體上不良反應發生率較低，但仍要注意規避多次PRP注射關節腔感染風險，本研究在注射后傷口處再次消毒，并加壓包扎，可降低不良反應發生率。本研究中發生傷口感染的2例，均發生于術后3 d內，在予以清創處理、關節腔穿刺，監測血常規、紅細胞沉降率、C反應蛋白及關節液白細胞水平同時，根據藥敏試驗結果選用抗生素治療。另外，對照組出現的1例血栓患者既往有靜脈血栓病史，考慮與此有關，予以分子肝素鈣治療，并根據D-二聚體、國際標準化比值結果調整用藥。

綜上所述，本研究從癥狀和血清學分析認為，關節鏡下清理術聯合PRP治療能發揮良好的協同作用，標本同治，既釋放生長因子保護軟骨，又與釋放多種細胞因子減輕關節腔內炎癥和氧化應激反應有關，緩解膝關節疼痛、改善患膝功能，遠期療效理想，安全性較好，對于行單純關節鏡下清理術治療效果不佳、期望提高遠期療效的中重度KOA患者，可以考慮此療法。本研究不足之處主要在于樣本量偏小，將來有必要完善大樣本研究，延長隨訪期，并把二次手術或關節置換率列為評價標準之一。