臭氧与玻璃酸钠注射治疗膝关节骨性关节炎疗效比较

翟延东 孙利明

1（武汉体育学院 运动干预与创新团队，武汉430079）

2（中南大学 湘雅医院，长沙410008）

膝关节骨性关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种最为常见的非感染性滑膜关节疾病，以进行性关节软骨丢失、关节边缘和软骨下骨质硬化、增生以及骨赘形成为特征，好发于中老年人群，在55～64岁人群中发病率高达42%。女性＞男性（男24．7%，女54．6%），其中有10%的患者明显伴有疼痛，80%以上的患者有不同程度的关节活动受限。若不采取有效治疗，最终将导致关节活动功能丧失，严重影响患者的日常生活［1］。目前国内外关于膝关节OA治疗主要还是理疗、非甾体镇痛抗炎药、透明质酸钠注射、关节置换等，但其效果难以进一步提高。如何减轻膝关节疼痛，提高患者生活质量，有效改善膝关节活动度是治疗膝关节OA的关键所在。

玻璃酸钠（Sodium hyaluronate，SH）是软骨基质的成份之一，在关节运动时发挥缓冲震荡作用；作为关节滑液的主要成份，在关节腔内起润滑作用，减少组织之间的摩擦，大量的研究表明，关节腔内注射SH可以减轻症状，缓解疼痛，增加关节的活动度［2，3］。臭氧（Ozone-oxygen，O3）是氧的同素异形体，是一种强氧化剂，常温、常压下呈可自行分解为氧气，可作为人体生理激活因子，并具有杀菌、抗病毒、消炎、镇痛、免疫调节及修复软骨等生物学效应，广泛被应用于治疗无菌性炎症［4，5］。

1 材料与方法

1．1 临床资料

收集2011年2月到2011年12月武汉大学中南医院康复科收治的膝关节骨性关节炎患者44例，均符合美国风湿病学会2001年膝关节骨关节炎诊断标准［6］，膝关节疼痛患者有下列7项中的3项：①年龄≥50岁。②晨僵＜30min。③关节活动时有骨响声。④膝部检查示骨性肥大。⑤有骨压痛。⑥无明显滑膜升温。⑦放射学检查有骨赘形成。随机分成臭氧治疗组和玻璃酸钠治疗组，其中O3注射组24人，SH注射组20人。患者具体信息（见表1），经统计学处理（性别用χ2检验，年龄、病程用方差分析），P＞0．1，二组性别、年龄、病程无显著差异，具有可比性。

表1 患者基本信息一览表

1．2 治疗方法

（1）O3组：采用德国赫尔曼（MEDOZON）医用臭氧发生器，调整O3输出浓度为40μg／mL。患者均仰卧位，膝关节屈曲70°～90°，暴露治疗部位，严格皮肤消毒．铺上无菌洞巾，在局麻下用7～10cm长针以髌骨下外膝眼为穿刺点，于垂直皮面处快速进针，遇关节囊时稍有韧感，突破关节囊有落空感，抽取无回血，若关节有积液时，则需先将积液尽量抽净，注入时需缓慢匀速，注入臭氧约40ml。注射完毕后用无菌纱布包扎针眼，嘱患者保持关节放松，休息3～5min，然后轻微活动关节，24h内尽量减少膝关节活动。每周注射1次，5次为一个疗程。（2）SH组：于关节腔内注射进口的SH注射液2mL（商品名阿尔治，规格：2mL，25mg，日本生化学工业株式会社）。注射时患者均仰卧位，膝关节屈曲70°～90°，暴露治疗部位，严格皮肤消毒．铺上无菌洞巾，在局麻下用7～10cm长针以髌骨下外膝眼为穿刺点，，于垂直皮面处快速进针，遇关节囊时稍有韧感，突破关节囊有落空感，抽取无回血，若关节有积液时，则需先将积液尽量抽净，注入时需缓慢匀速。注射完毕后用无菌纱布包扎针眼，休息3～5min，稍活动膝关节，24h内尽量减少膝关节活动。每周注射1次，5次为一个疗程。

1．3 疗效评定

采用WOMAC骨关节炎指数评分，从疼痛、僵硬和关节功能三大方面来评价膝关节的结构和功能，覆盖了整个骨关节炎的基本症状和体征（WOMAC骨关节炎指数评分是由Bellamy等于1988年首先提出，此评分是根据患者相关症状和体征来评价膝关节炎的严重程度及其治疗疗效，WOMAC评分的有效性体现在能准确地反映出患者治疗前后的一些情况，如患者对治疗的满意程度。因此选用WOMAC骨关节炎指数评分法，评分越高说明患者遇到的困难程度越高，总积分＞48分为重度；21～48分为中度；≤20分为轻度［10］。

1．4 统计学分析

采用SPSS 19．0统计软件进行统计检验，治疗前后的WOMAC评分以均数±标准差（±s）表示，WOMAC评分检验标准以P＜0．05为差异有显著性意义 。

2 结果

2．1 经过一个疗程的治疗后，在膝关节疼痛WOMAC评分中，SH组得分有所减小，但O3注射组与SH注射组比较得分显著减小，治疗前与治疗后具有明显差异（P＜0．05）（见表-2）

表2 O3注射与SH注射治疗前后膝关节疼痛WOMAC评分比较（±s）

表2 O3注射与SH注射治疗前后膝关节疼痛WOMAC评分比较（±s）

注：与治疗前相比＊P＜0．05。

时间 O3组 SH组治疗前15．54±1．74 14．5±1．54治疗后 8．54±1．79＊11．0±1．30

2．2 与治疗前相比，O3注射组与SH注射组在膝关节僵直WOMAC评分中都有所减小，但与治疗前相比，均没有显著差异（见表3）。

表3 O3注射与SH注射治疗前后膝关节僵直WOMAC评分比较（x±s）

表3 O3注射与SH注射治疗前后膝关节僵直WOMAC评分比较（x±s）

注：与治疗前相比＊P＜0．05。

时间 O3组 SH组治疗前4．33±1．17 3．70±0．98治疗后1．67±0．76 2．00±0．92

2．3 与治疗前相比，经过一个疗程治疗后，在膝关

节功能丧失WOMAC评分中，O3注射与SH注射组评分均有明显的减小。统计发现，与治疗前相比，治疗后O3注射组具有明显差异，而SH注射组无明显差异（见表4）。

表4 O3注射与SH注射治疗前后膝关节功能丧失WOMAC评分比较（±s）

表4 O3注射与SH注射治疗前后膝关节功能丧失WOMAC评分比较（±s）

注：与治疗前相比＊P＜0．05。

时间 O3组 SH组治疗前44．54±9．32 43．70±7．85治疗后 18．91±4．63＊33．75±6．33

2．4 统计发现，O3注射与SH注射组在膝关节WOMAC评分总得分与治疗前相比均有明显减小，其中O3注射组与治疗前具有明显差异（P＜0．05），SH注射组无明显差异（见表5）。

表5 O3注射与SH注射治疗前后膝关节WOMAC评分总分比较（±s）

表5 O3注射与SH注射治疗前后膝关节WOMAC评分总分比较（±s）

注：与治疗前相比＊P＜0．05。

时间 O3组 SH组治疗前59．08±10．93 58．20±9．30治疗后 27．46± 5．98＊45．15±7．34

3 讨论

膝关节OA是以进行性关节软骨缺失和软骨下骨质再生、重塑为特征的慢性疾病。现代医学研究认为，OA是生物力学、生物化学、炎症及免疫学因素共同作用下导致软骨细胞、细胞外基质、软骨下骨质三者破坏与修复失衡的结果，由于损伤、过度负重、身体肥胖、关节畸形及炎症等因素，导致膝关节周围组织慢性损伤，使得肌腱、韧带、脂肪垫、筋膜等之间的力平衡失调。由于膝关节生物力学的改变，正常负重力线发生微细变化，引起微小骨折，软骨下骨出现硬化，破坏软骨区下的血管增生，出现软骨破坏区的周围骨赘增生。同时软骨细胞释放多种酶，使软骨基质中的蛋白多糖的降解破坏，从而使软骨的弹性和硬度降低，导致关节软骨的进行性破坏。同时，免疫细胞及免疫介质还从各方面来影响骨及软骨的代谢过程。病理特征为关节软骨下骨硬化，软骨变性、破坏，关节边缘和软骨下骨反应性增生、骨赘形成［7］。对其治疗原则是缓解疼痛与僵直，改善功能。

SH是关节滑液和软骨基质的主要组成成分，注入关节腔后，在关节腔内起润滑作用，能减少组织之间的摩擦，同时发挥弹性作用，缓冲震荡的作用，发挥其应有的生理功能，改善膝关节OA所带来的问题。当膝关节OA发生时，关节内的滑液浓度和分子量都下降，导致滑液的润滑功能和缓冲震荡功能减弱，软骨呈持续性破坏，最终导致膝关节的功能障碍。研究发现，向关节腔内注入高浓度、高分子质量、高黏弹性的SH，能提高滑液中SH含量，增加关节滑液的润滑能力，减少因关节活动的组织摩擦产生的疼痛，同时，滑液量的增加可以更好地发挥缓冲震荡作用，保护膝关节软骨，可以和糖蛋白结合，促进膝关节软骨的愈合与再生，可对抗滑液组织的炎症反应，消除关节疼痛和肿胀，而且其分子屏障可以抑制炎性介质的扩散，能覆盖滑膜及滑膜下的痛觉感受器和并保护痛觉感受器，抑制其兴奋性，从而可以迅速且持久地缓解关节疼痛，改善关节功能［8，9］。实验研究显示O3可刺激细胞因子释放物质来中和局部的炎性介质，如：白细胞介素-1（interleukin-1，IL-1）、IL-12、IL-15、肿瘤坏死因子（Tumor necrosis factor，TNF），以此来减轻炎症［10］。IL-1和 TNF两种细胞因子被认为是在OA发病和进展中起关键作用。其中IL-1被认为是抑制透明软骨Ⅱ、Ⅸ型胶原的合成，促进I、Ⅲ型胶原的合成，导致软骨细胞周围环境改变和破坏，使软骨的结构蛋白发生质的改变，在OA的发生中IL-1的破坏要比促进软骨基质的降解更严重［11］。而TNF主要作用是使软骨更容易受到降解，促进炎症发展和基质退变［12］。因此，O3的抑制IL-1和TNF的表达及其生物效应，可能是治疗OA的有效途径之一。

就两者作用机制来说，O3直接作用于神经末梢，解决缺氧问题，并刺激抑制性中间神经元释放脑腓肽等物质，达到镇痛作用，而SH以覆盖和保护痛觉感受器，抑制滑膜及滑膜下的痛觉感受器及痛觉纤维的兴奋性，只是暂时性的抑制疼痛、阻止炎症的扩散，所以SH注射的及时效应较好，O3则以消除炎症，解决根本问题为主，持续治疗5次后，O3注射效果已持续一段时间，经过持续的修复，膝关节OA症状得到逐渐改善，效果显著。而SH注射5次后，作用和一次注射后效果相当，没有明显改变，可认为，O3注射疗效优于SH注射，效果更为持久。且与SH比较，O3具有制备简单、价格低廉且没有耐药性；半衰期仅为20min，很快分解为O2和氧原子，而氧原子又很快合成为氧分子，所以不会产生二次污染；O3作为气体在组织中弥散良好，可以发挥更大范围的作用；O3具有强大的抗菌能力，注射时不易发生局部感染；且具有安全，危险性小，副作用小等优点，应予以推广。

4 结论

在本次实验研究中我们将O3与SH进行比较，观察两者治疗膝关节OA的疗效，结果显示治疗后关节疼痛及功能丧失评分降低的差异有统计学意义，O3治疗效果优于SH。与SH注射治疗相比，O3注射减轻疼痛与改善膝关节整体功能上效果较好。但在改善膝关节僵硬上两者作用大致相当，但总体上是O3注射组优于SH注射组。

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