玻璃酸钠与臭氧注射辅助踝关节牵开成形术对踝关节创伤性关节炎疗效及骨代谢的影响

康忠仁

[白银市第三人民医院(会宁县人民医院),甘肃会宁 730799]

踝关节创伤性关节炎是由各种创伤性因素造成以踝关节软骨退化变形、关节软骨增生骨化为特征的骨科疾病，临床主要表现为踝关节反复肿胀疼痛、关节僵硬、活动功能障碍等，晚期可导致踝关节骨性结构损害畸形，关节功能完全丧失，对患者生活质量造成严重影响。目前，踝关节创伤性关节炎的治疗尚存在争议，中重度患者多采用以踝关节融合术、踝关节置换术主的手术治疗，然而这两种手术方式均存在明显的局限性[1]，远期效果并不理想，且踝关节创伤性关节炎患者相对较年轻，多数不愿以牺牲关节为代价进行治疗，因此，保留关节手术可能是更好的手术方式。玻璃酸钠是关节腔内滑液的主要成分，可抑制炎性细胞因子聚集，减轻关节活动面的摩擦，进而减小炎症反应损伤，利于关节软骨修复，目前广泛应用于创伤性关节炎的治疗[2]。医用臭氧是一种强氧化剂，具有缓解疼痛、减轻炎症反应、促进损伤组织修复的作用，研究发现医用臭氧关节腔内注射可提高踝关节创伤性关节炎患者的治疗效果，缓解疼痛症状，改善关节功能[3]。为此，本文通过研究玻璃酸钠与臭氧注射辅助踝关节牵开成形术对踝关节创伤性关节炎的疗效，探讨治疗前后患者骨代谢指标的变化情况，以明确其临床应用价值。

1 对象与方法

1.1对象 选取2011年11月至2016年11月就诊于我院的踝关节创伤性关节炎患者作为研究对象，共选取60例，按照随机数字表法将入组者随机分配至A组、B组及C组，每组各20例。A组中男14例、女6例，平均年龄(33.48±5.94)岁，病程(15.37±2.16)年，BMI(24.28±2.27)kg/m2，病变部位于左侧8例、右侧12例；B组中男12例、女8例，平均年龄(33.74±5.63)岁，病程(14.42±2.27)年，BMI(24.98±2.18)kg/m2，病变部位于左侧10例、右侧10例；C组中男13例、女7例，平均年龄(33.81±5.59)岁，病程(14.46±2.24)年，BMI(24.34±2.23)kg/m2，病变部位于左侧11例、右侧9例；三组一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，患者及家属知情同意。本研究经医院医学伦理委员会审查通过。

1.2纳入和排除标准 纳入标准：入组者均经病史、症状、体征、X线等综合检查诊断为踝关节创伤性关节炎；年龄18～45岁；踝关节炎van Dijk分级Ⅱ级或Ⅲ级；均为单侧踝关节创伤性关节炎；既往有踝关节骨折史；保守治疗半年以上无效或进行性加重者；踝关节活动度不小于20°者。排除标准：伴有距骨囊性病变或缺血坏死需行骨软骨移植者；胫骨远端应力线不正常，需行截骨术者；不愿意接受玻璃酸钠或臭氧关节腔内注射者；伴有严重心、肝、肾、脑等重要脏器损伤不能耐受手术者；伴有踝关节感染者；踝关节严重畸形不能手术者。

1.3治疗方法 三组患者均给予踝关节牵开成形术治疗。手术前均常规行踝部X片与CT检查，部位包括下肢全长、踝部正侧位及负重站立位，充分评估患者踝关节病变范围。协助患者取平卧位，常规消毒铺巾，均行全身麻醉，麻醉起效后应用充气式止血带于大腿部止血，尔后进行手术。如患者踝关节骨赘较小，则需行关节镜下清理术。手术操作如下：于踝关节前内侧穿刺并向关节腔内注入无菌生理盐水10 mL，依次切开皮肤、皮下组织，应用小止血钳穿入踝关节囊，而后将钝头顶棒和关节镜专用套筒插入关节腔内，顺关节镜专用套筒插入关节镜，同时向腔内冲水；采用上述同样的方式打开前外侧入路；应用磨钻及刨刀清除踝关节内骨赘，尔后应用等离子电刀处理骨面以防骨赘再次增生。如患者踝关节骨赘较大，则需切开清理踝关节。手术操作如下：于胫前肌外侧踝关节前方1 cm处做一纵行切口；依次切开皮肤、皮下组织、深筋膜，再向两侧牵拉肌腱，切开关节囊，打开踝关节腔，彻底清理踝关节周围增生组织与骨赘，然后冲洗关节腔，并依次缝合切口；如患者伴有跟腱挛缩且内固定尚存，则需首先取出内固定，再行经皮跟腱延长术。如患者需取出内固定，则先取出内固定，再行踝关节牵开成形术。以上手术结束后安装环形支架。具体操作如下：(1)安装胫骨侧基准环。在胫骨段安置一双环基准框架，双环由四根螺纹杆连接，依据患者下肢具体情况调节双环间距。再将环形外固定支架安装于患者小腿，远端侧距离踝关节5 cm左右，近侧环与远侧环各应用一颗张力针打入胫骨内固定，同时保证软组织和环之间存在一定间隙。然后将2颗6 mm的半钉固定于近侧环与远侧环，近侧环半钉由前内侧向后外侧固定于近侧环，远侧环半钉在矢状位平面由前向后固定于远侧环。手术过程中行X线检查以确定半钉入骨长度是否适宜。(2)安装踝关节铰链。在X线透射条件下，将一颗1.8 mm的张力针由外踝尖穿至内踝尖，以此作为踝关节铰链安装的参照物。应用螺纹杆把Ilizarov万向铰链连在远侧环上，同时把铰链对准张力钉。调节螺纹杆使其保持2 cm左右的可调距离以便于后期牵张。手术过程中行X线侧位透视以调节铰链使其与距骨外侧突处于一条直线上。(3)安装足部环。将患者足部放于足部U型环中心部位，应用铰链将胫骨环和足部U型环相连接，足部环安装共需5颗1.8 mm的张力针，其中2颗穿过跟骨，分别由前外穿入后内、前内穿入后外，然后固定在U型环上，2颗穿过前足，分别由第五趾骨头近侧穿入内侧、内侧穿入外侧，1颗穿过距骨颈。于U型环前部开口处安置一个半环使其与U型环垂直，进一步稳固U型环。手术过程中行X线检查以确保踝关节无脱位，活动正常。固定紧全部钢针，行踝关节牵开，X线透视确保牵开间隙超过7 mm，锁定，松开充气式止血带并确保肢体远端供血正常。术后每天护理患者针道，对于留置引流患者，术后2 d拔除引流管，同时每隔1 d换药1次。对于伴有跟腱挛缩患者，将跟腱延长1 mm/d，直至患者踝关节可过度背伸约5度为止，除伴有跟腱挛缩患者外，嘱其他患者主动进行踝关节功能训练。

在踝关节牵开成形术治疗的基础上，协助患者取仰卧位，定位趾长伸肌腱踇与长伸肌腱间的三角腔隙，以此为进针点，刺入踝关节腔内，如有关节积液，需首先将关节积液抽吸干净。A组给予玻璃酸钠腔内注射，将2 mL玻璃酸钠注射液(上海景峰制药有限公司，国药准字H20000643)缓慢注入关节腔内；B组给予医用臭氧腔内注射，采用格瑞特医用臭氧发生器(由青岛格瑞特净化设备有限公司提供)将浓度为30 μg/mL的医用臭氧15 mL缓慢注入关节腔内；C组给予玻璃酸钠与医用臭氧联合腔内注射，首先将浓度为30 μg/mL的医用臭氧15 mL缓慢注入关节腔内，然后用无菌纱布覆盖于穿刺针口处，30 min后，再将2 mL玻璃酸钠注射液缓慢注入关节腔内。三组患者注射完成后用无菌纱布覆盖于穿刺针口处。所有患者每周接受1次踝关节腔内注射，共连续注射5周。以上所有操作均由同一具有高级职称的医生完成。

1.4观察指标

1.4.1血清骨钙素(BGP)、Ⅰ型胶原氨基末端延长肽(PINP)、Ⅰ型胶原交联羧基末端肽(CTX-Ⅰ)及抗酒石酸盐酸性磷酸酶(TRAP)水平测定 治疗前及治疗后1个月采集所有入组者空腹肘静脉血约20 mL，应用赛默飞离心机离心获取血清，转速设置为3 000 r/min，离心时间设置为10 min，将血清分装于数个EP管内，约500 μL/管，-70 ℃保存备用。应用ELISA法测定患者治疗前及治疗后1个月血清BGP、PINP、CTX-Ⅰ及TRAP水平，BGP ELISA试剂盒由上海臻科生物科技有限公司提供，PINP、CTX-Ⅰ及TRAP ELISA试剂盒由泉州市九邦生物科技有限公司提供，所有操作均严格按照试剂盒说明书进行。

1.4.2踝-后足指数评分(ankle hindfoot scale,AOFAS)[4]分别于治疗前及治疗后1个月、3个月、6个月、12个月应用AOFAS评分评估三组患者踝关节功能改善状况，该评分量表总分为100分，其中踝关节疼痛评分为40分，前足与后足活动情况评分为14分，关节功能、关节自主活动及支撑情况评分为10分，足部对线评分为10分，踝后足稳定性评分为8分，异常步态评分为8分，最大步行距离评分为5分，地面步行评分为5分。依据评价标准，评分90～100分为优，75～89分为良，50～74分为及格，<50分为差。

2 结果

2.1三组患者随访情况 所有患者均完成随访，无失访病例。随访过程中发现，A组有1例患者出现针道感染，经积极抗感染及每日酒精棉球消毒，感染症状消失，C组有2例患者出现针道感染，1例经上述处理后，感染症状消失，另外1例经上述处理后拆除外固定支架，感染才得以改善。A组和B组均出现1例前足克氏针断裂，拆除后可负重行走。B组1例14个月后发现踝关节后外侧有骨赘增生且伴随疼痛，行关节镜下骨赘清除术，尔后症状消失。其余无异常。

2.2三组血清BGP、PINP、CTX-Ⅰ及TRAP比较 治疗前，三组血清BGP、PINP、CTX-Ⅰ及TRAP比较，差异无统计学意义(P>0.05)，治疗后1个月，C组血清BGP及PINP高于A组与B组(P<0.05)，血清CTX-Ⅰ及TRAP低于A组与B组(P<0.05)，而A组与B组血清BGP、PINP、CTX-Ⅰ及TRAP比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 三组患者血清BGP、PINP、CTX-Ⅰ及TRAP比较

2.3三组AOFAS评分比较 治疗前三组AOFAS评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)，治疗后1个月、3个月、6个月及12个月三组AOFAS均增高(P<0.05)，且C组各时间点AOFAS评分高于A组与B组(P<0.05)，而A组与B组各时间点AOFAS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 三组AOFAS评分比较(分)

3 讨论

据报道,超过75 %的关节损伤后可发展为创伤性关节炎，其中以踝关节创伤性关节炎最常见，如不及时救治，可引起踝关节活动功能严重障碍，严重影响了患者的身心健康[5]。目前,踝关节创伤性关节炎的治疗主要以清除关节腔内病变、减轻炎症反应、改善临床症状为原则，早期多以药物、制动、理疗等非手术治疗为主,中晚期以手术治疗为主。全踝关节置换术及踝关节融合术是目前治疗踝关节创伤性关节炎的标准治疗方案，然而这两种方案各有不足。全踝关节置换术一般仅用于老年或者活动量少者，如年轻患者采用此方式治疗，随着年龄增加易出现一系列问题，如假体松动、假体下沉等，且后期涉及假体使用寿命、假体翻修等问题，远期预后不确切。踝关节融合术是以牺牲踝关节活动功能为代价的手术方式，可引起临近关节及健侧踝关节负荷加重，导致患者踝关节功能丧失、步态改变及临近关节关节炎，且随着年龄增加，上述问题将更加严重。因此，寻找合适的手术治疗方式显得尤为重要。踝关节牵开成形术是中重度踝关节创伤性关节炎患者经非手术治疗无效后的重要手术方式，其治疗的基础在于一种假设，即在关节面机械压力消除后，关节软骨便具备了自我修复能力，该假设已经多个体外实验证实[6]。有研究发现，踝关节牵开成形术可显著改善关节软骨多糖代谢，缓解炎症反应，进而修复关节软骨萎缩，促使负重区缺损关节软骨的修复[7]。玻璃酸钠可由关节软骨及滑膜细胞分泌，并组成关节软骨基质及滑液，可充当关节润滑剂，保护关节软骨免受磨损。有文献指出，踝关节腔内注射玻璃酸钠可加速踝关节内自然屏障的重建，有效减轻关节软骨基质损伤及关节磨损，同时减轻疼痛感，治疗效果确切[8]。医用臭氧关节腔内注射可刺激体内抗氧化酶系统，增加拮抗性细胞因子的合成，抑制炎性因子及蛋白水解酶，发挥抗炎作用。有研究发现，玻璃酸钠与臭氧联合关节腔内注射可显著提高踝关节创伤性关节炎的治疗效果，降低体内炎性因子及氧化损伤因子的释放，临床效果确切[9]。为此，本文通过研究玻璃酸钠与臭氧注射辅助踝关节牵开成形术对踝关节创伤性关节炎的疗效，明确其临床应用价值。

踝关节创伤性关节炎骨折术后愈合过程中，成骨细胞与破骨细胞的功能协调起着关键的作用，如破骨细胞能力增强，易导致骨矿化障碍，引起骨折愈合延迟。血清BGP及PINP代表成骨细胞的功能，其中BGP是由成骨细胞合成并分泌，通常在骨矿化峰值后聚集，其在血清表达水平较稳定，不因骨吸收而改变，而PINP是机体骨骼组织内唯一的胶原，约占骨基质成分的90 %，其表达水平与成骨细胞活性正相关。血清CTX-Ⅰ及TRAP代表破骨细胞的功能，均由破骨细胞合成并分泌，其中CTX-Ⅰ是Ⅰ型胶原的代谢产物，可反映破骨细胞的活性，TRAP可通过与机体蛋白酶结合而参与骨代谢，其表达水平与骨吸收程度成正比。本研究进一步比较了三组患者治疗前后骨代谢指标变化情况，结果显示，玻璃酸钠联合臭氧踝关节腔内注射可显著优化踝关节创伤性关节炎患者骨代谢情况。李昱川等[10]研究指出，玻璃酸钠联合臭氧踝关节腔内注射可显著改善膝骨关节炎患者骨代谢，与本研究结果相似。一方面玻璃酸钠联合臭氧可通过抑制机体炎症反应和氧化应激反应，为创伤愈合创造良好的愈合环境，进而提高成骨细胞活性，降低破骨细胞活性，另一方面两者联合可营养关节软骨组织，修复缺损的软骨组织，进一步刺激成骨细胞，优化骨代谢状况。

此外，本研究进一步跟踪随访了三组患者的治疗情况，结果显示玻璃酸钠联合臭氧踝关节腔内注射具有更加确切的治疗效果，与单药注射相比，两种药物联合可通过减轻机体炎症反应、降低体内氧化应激反应而促进关节软骨修复，同时可通过改善骨代谢指标而促进创伤愈合，进一步提高治疗效果；另外，玻璃酸钠可覆盖并浸润软骨表面的痛觉感受器，并与体内致痛物质介质结合，进而缓解疼痛症状，而臭氧可通过影响脑啡肽、缓激肽及前列腺素等因子的释放而起镇痛作用。

综上所述，玻璃酸钠与臭氧注射辅助踝关节牵开成形术对踝关节创伤性关节炎进行治疗可优化机体骨代谢，缓解疼痛症状并改善踝关节功能，安全可靠，值得临床推广应用。