应用富含血小板血浆注射治疗运动员顽固性跳跃膝的临床研究
2014-08-13胡小卫金志旦杨威斌
许 鑫,胡小卫,金志旦,杨威斌
(浙江体育职业技术学院 附属体育医院,浙江 杭州 311231)
跳跃膝(Jumper’s knee)在临床和竞技体育中是一项比较棘手的难题,原因和发病机制不明,表现为股四头肌肌腱远端或髌腱的退行性改变伴微小断裂。这种病理改变通常发生在髌骨的下极和髌腱的起始处[1]。在运动员中跳跃膝很普遍,通常以慢性损伤存在,严重影响运动员的训练和比赛,甚至终结运动员的运动生涯。
大多数跳跃膝的患者一般采取非手术的治疗方法。多种药物和物理治疗的手段通常可以用来帮助愈合过程。早期的治疗一般包括休息、冰敷、电疗、按摩、抗炎药物或者糖皮质激素的注射。然而目前尚无临床证据表明这些疗法的有效性[2,3]。最近,离心性训练被作为治疗髌腱炎的有效治疗方法应用到临床,但是对于疗效不理想的病例,还是要考虑建议运动员接受外科手术治疗。一些研究报道了理想的外科手术结果[4,5],但是几项主要的治疗手段也就是非手术疗法并未深入研究,无论患者接受手术治疗还是非手术治疗都有可能出现不完全的恢复甚至很难重返赛场[6,7]。
近年来,多项研究阐述了生长因子对正常组织结构和损伤组织的调节作用,表明了生长因子在损伤组织愈合过程中的重要作用。研究表明转化生长因子-β(Transforming Growth Factor-β,TGF-β)在增加I型和Ⅲ型胶原蛋白的表达上起重要作用[8,9],血小板源性生长因子-BB(Platelet Derived Growth Factor-BB,PDGF-BB)、胰岛素样生长因子-1(Insulin-like Growth Factor-1,IGF-1)、血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(Basic Fibroblast Growth Factor,bFGF)均能促进肌腱细胞增殖和肌腱愈合[10]。研究证实修复期的肌腱对局部应用的生长因子产生反应,而血小板可以释放生长因子,这就意味着应用富含血小板血浆(Platelet-rich Plasma,PRP)有助于组织损伤的修复。
PRP注射治疗是一种通过简易、低成本、微创的方法提供大量生长因子的治疗手段。本研究的目的是评价PRP注射治疗对常规保守疗法无效的运动员慢性顽固性跳跃膝的疗效,同时比较单纯应用物理治疗与PRP注射治疗疗效的差异,从而更好地认识PRP在促进肌腱组织愈合过程中的作用。
1 对象与方法
1.1 患者的选择
运动员患者被分为实验组(PRP组)和对照组,实验组接受PRP注射治疗和物理治疗,对照组仅接受物理治疗。
实验组中,患者入选的标准为病程3个月以上、运动性疼痛、局部压痛以及影像学显示退行性改变,同时患者必须经保守治疗无效,包括休息、牵拉、力量训练以及诊断为跳跃膝Ⅲ-B级[11](活动时和活动后疼痛,运动员无法参加以前水平的比赛和训练),以下情况除外:全身性疾病如糖尿病、风湿性关节炎、凝血功能障碍、心血管疾病、感染、免疫抑制、正接受抗凝血治疗、抽血前五天内服用过非甾体类抗炎药、血红蛋白低于11g、血小板低于1.5*10^11/L。实验组选择了15名患者接受治疗,至少随访6个月;对照组中,16名运动员入选,患者入选标准与实验组相同,唯一的区别是从未接受过治疗或至少两个月内未接受过治疗。实验组与对照组在年龄、性别、运动能力方面无显著性差异(表1)。
表1 两组患者评估对照表
1.2 治疗程序和随访
PRP制作程序:包括两次离心分离150ml自体静脉血(第1次1 800转/min,15min;第2次3 500转/min,10min)从而浓缩血小板,得到20mlPRP。将PRP均匀分成四等份,每份5ml,其中1份送实验室分析,1份于2小时内注射,其它2份-30°C保存。每毫升PRP中血小板含量为正常血液的6.1±1.6倍,平均每次治疗注入6.5±1.5*10^6个血小板。
PRP注射程序:每两周注射1次,第2次、第3次注射前血样在37°C恒温器内解冻30min。每次注射前,向PRP浓缩液中加入10% CaCl2以激活血小板。每次注射后,患肢至少制动24h,同时局部冰敷镇痛。前两次注射间歇期患者需休息,第2次注射后,进行牵拉练习和小运动量的活动(如骑自行车),第3次注射后可继续进行牵拉练习和小运动量的活动,并开始进行力量训练,1个月后逐渐加量,直至可完成正常生活及训练。
对照组的患者接受与实验组相同的物理疗法。我们对所有患者于治疗前、治疗结束以及6个月随访时进行评估,双侧损伤的患者选择症状明显的一侧进行评估。应用Tegner,、EQ-VAS、疼痛指数三种评分评价临床疗效,同时记录并发症、功能恢复和患者的满意率。
1.3 统计学方法
应用统计软件SPSS17.0对结果进行分析。Tegner、EQ-VAS、疼痛指数三种评分比较采用t检验,患者的满意率比较采用x2检验,P<0.05为有显著统计学意义。
2 结 果
治疗及随访过程中未发现任何并发症及不良反应。
实验组(PRP组)统计学分析显示EQ-VAS从治疗前52.6±22.1提高到治疗后68.1±13.8 (P=0.004),6个月随访时进一步提高到78.2±13.2(P=0.007)(图1);疼痛指数从治疗前6.5±1.5降低到治疗后4.2±1.8(P=0.002),6个月随访时进一步降低到3.2±1.1(P=0.02)(图2);运动能力,用Tegner评分来评价,治疗前3.8±1.7,6个月随访时提高到6.5±2.5( P=0.001),这与受伤前运动能力7.4±1.7差别不显著(图3);功能恢复的评估显示5名患者完全恢复,6名显著提高,2名轻度提高,平均恢复运动时间3.0±1.1个月,由于2名患者无任何改善,患者的满意率为86.7%。
对照组 统计学分析显示EQ-VAS从治疗前50.5±22.4提高到物理治疗结束时72.4±24.8(P=0.006),6个月随访时仍保持在73.4±26.4(图1);疼痛评分从治疗前6.6±1.6降低到治疗完毕3.1±2.5(P=0.001),6个月随访时进一步降低到3.6±2.9(图2);活动能力从治疗前5.3±2.1提高到6个月随访时6.7±1.7(P<0.0005),大多数运动员恢复运动,但较伤前有一定程度的下降(图3);功能恢复评价显示4名患者完全恢复,4名显著提高,5名轻度提高,平均恢复运动时间3.1±1.7个月,然而有3名患者无任何改善,患者满意率为68.8%。
两组比较,EQ-VAS、疼痛指数、恢复运动时间和患者满意率无统计学显著性差异,然而PRP治疗组在运动能力方面(提高百分比,39%±21%)较对照组(20%±26%)有较大提高(P=0.048)(图4)。
图1
图2
图3
图4
3 讨 论
跳跃膝困扰着许多项目尤其是跳跃类项目的优秀的运动员[12],它的发病率已经被统计,在高水平排球运动员中约为40%~50%,在优秀篮球运动员中约为35%~40%。同样跳跃膝在足球、赛跑、跳远跳高等项目中也有较高的发病率[1,13]。运动队中大多数患跳跃膝的者为年轻运动员,一旦患有跳跃膝,运动员不得不降低训练强度,避免进行一定的动作训练,例如过度跳跃[14]。一项流行病学调查显示跳跃膝平均的疼痛和功能下降的持续时间将近三年[15]。另一项长期的前瞻性研究表明经过15年随访53%的患跳跃膝的运动员因为他们的膝盖问题而结束了运动生涯,因此终止运动生涯的决定和原因归咎于运动员所患的跳跃膝,但是即使他们结束运动生涯,症状可能还会持续一段时间[16]。
作为PRP应用的一个重要方面,PRP在促进肌腱/韧带损伤后修复国外学者作了一些基础及临床研究,其主要作用机制是促进肌腱细胞增殖,恢复正常肌腱/韧带组织的组成成分,增进组织重建,减少组织退变。Anitua 等[17]将PRP 与人肌腱细胞共培养后发现,随着肌腱细胞的增殖,培养基中VEGF及肝细胞生长因子(Hepatocyte Growth Factor,HGF)也相应增加,而VEGF 具有促进血管形成的作用,HGF 具有抗纤维化作用,减少瘢痕形成。临床应用PRP治疗韧带/肌腱损伤也取得了满意疗效。Sánchez 等[18]应用富含生长因子血浆(Plasma Rich in Growth Factors,PRGF)体外注入移植韧带后,100例患者随访均取得满意疗效,未见并发症,肌腱骨隧道愈合满意。Virchenko 等[19]将PRGF 局部应用于损伤后肌腱,术后1周肌腱力量明显恢复。Sánchez等[20]采用手术缝合6例患者断裂跟腱后,应用凝胶样PRGF 覆盖跟腱组织,随访发现患者跟腱力量恢复明显好于传统缝合组。Mishra 等[21]应用超声引导使用PRP 治疗慢性肘部肌腱疾病取得满意疗效,140例患者均首先给予理疗及其他非手术治疗,20例患者疼痛无好转,其中15例经皮下注射PRP,对照组5例注射布比卡因,随访皮下注射PRP 患者中,8周后60% 患者疼痛缓解,6个月后81%患者疼痛缓解,25.6个月后93%疼痛缓解。
鉴于PRP对于组织损伤后修复的促进作用,其在医学的不同学科中已经得到广泛地应用,应用的学科包括骨科学、运动医学、口腔医学、皮肤病学、眼科学、颌面外科学、整形美容学等。PRP注射疗法不仅为我们提供了一种简单、便捷、价格适中的途径将生长因子应用至损伤部位,从而促进肌腱的修复,还为我们开启了一扇有望通过促进再生治愈肌腱/韧带损伤的大门。
本研究的目的是评价PRP注射治疗这种新方法对常规保守治疗无效的运动员慢性顽固性跳跃膝的疗效。我们选择并评估了经常规保守治疗失败的运动员,给予PRP注射治疗,评价这种治疗方法的优劣。本实验中设立对照组比较困难,因为不可能重复他们以前失败的治疗,同时也是不道德的。然而两组的不均衡性是本研究的主要的误差之一。由于患者同时接受两项治疗,我们很难确定PRP治疗在最终疗效中的重要程度,因此我们在选择实验组患者时,特别选择先前物理治疗失败的患者,以明确PRP治疗对组织损伤的修复能力。我们应用PRP注射这项技术治疗15名患跳跃膝的运动员,这些运动员大多经过3个月以上的休息和常规保守治疗。在前期研究中我们发现PRP注射与物理治疗相结合十分必要,因此在我们的治疗方案中,物理治疗安排在患者注射结束之后,这样有助于功能的恢复。动物实验中发现,由于生物刺激和机械刺激之间的相互作用,牵拉训练和力量训练等物理治疗在PRP注射后可发挥重要作用[11]。另一方面,伸膝装置功能增强,可能可以降低肌腱的负荷,有助于损伤部位的愈合。我们观察到治疗结束和6个月随访时评分均有明显改善,膝关节功能显著提高,大多数运动员恢复良好,并恢复到伤前的运动水平,取得了满意的疗效。分析表明,与对照组相比,PRP组患者在运动能力方面的提高更加明显。
4 结 论
这项研究主要评价自体生长因子通过PRP注射的方法治疗运动员慢性顽固性跳跃膝的疗效。研究的临床结果令人满意,提示我们这种方法可以被用作治疗运动员慢性髌腱炎,甚至部分物理治疗无效的顽固性肌腱炎的病例。
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