关节镜下清理术联合富血小板血浆治疗中重度膝骨性关节炎的效果研究

辜 伟

(重庆市綦江区中医院骨伤科，重庆 401420)

膝骨性关节炎(knee osteoarthritis，KOA)是以软骨退变、剥脱以及滑膜的炎症特征，从而引起膝关节疼痛、关节失稳和功能受限的一种常见的退行性疾病。据统计，我国KOA的发病率仅次于腰椎骨性关节炎，约为21.51%，严重影响患者的日常生活[1]。目前主张对KOA患者采用个体化、阶梯化分级治疗，早期症状较轻的KOA可采取健康教育、口服消炎止痛药、关节腔注射、物理疗法等方式缓解，然而，对于中晚期KOA则主张采用手术治疗[2-3]。关节镜下清理术具有损伤小的特点，能够在有关节镜系统的监测下对关节腔进行冲洗、处理损伤的结构。然而，关节镜下清理术治疗中重度KOA的临床疗效仍有争议[4-5]。富血小板血浆(platelet rich plasma，PRP)是一种新型的自体和生物疗法，利用患者外周静脉血通过离心方法以获取高于血液中血浆浓度的血小板。研究表明PRP能够修复KOA损伤的软骨，具有减轻KOA疼痛和改善膝关节功能的作用[6-7]。因此，本研究比较关节镜下清理术联合富血小板血浆注射与关节镜下清理术对KOA的临床疗效以及对关节腔炎症、氧化应激反应方面的影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 本研究为回顾性研究。选取2018年2月—2019年2月膝关节骨关节炎患者64例为研究对象。按照治疗方法不同分为观察组和对照组，每组各32例。观察组采用关节镜下清理术联合富血小板血浆治疗。对照组采用关节镜下清理术治疗。2组术前在年龄、性别、病程以及K-L分级比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

表1 2组一般资料比较Table 1 Comparison of general data between two groups (n=32)

本研究已获得医院伦理委员会，患者知情同意并签署知情同意书。

1.2诊断标准 参照2018年中华医学会骨科学分会《骨关节炎诊疗指南(2018年版)》[8]膝关节骨关节炎诊断标准制定。①近1个月内反复的膝关节疼痛。②X线片(站立位或负重位)示关节间隙变窄软骨下骨硬化和(或)囊性变、关节边缘骨赘形成。③年龄≥50岁。④晨僵时间≤30 min。⑤活动时有骨擦音(感)。满足诊断标准①+(②、③、④、⑤中的任意2条)可诊断。

1.3纳入标准与排除标准 纳入标准：①年龄≥50岁；②临床表现以内侧间室病变为主，并在过去几个月中膝关节经常感到疼痛[9]；③负重位X光片下肢力线测量存在膝内翻畸形；④Kellgren-Lawrence(K-L)分级Ⅲ级或Ⅳ级[10]；⑤保守治疗3～6个月以上无效的患者。排除标准：①膝关节外翻畸形伴外侧间隙狭窄、疼痛；②类风湿性关节炎、化脓性关节炎等关节疾病；③有外伤史，膝关节主要韧带存在损伤或断裂。

1.4治疗方法

1.4.1观察组 对患者采用椎管内麻醉，患肢大腿根部留置气压止血带，加压止血后记录止血带时间。对患肢采用膝关节前内及前外侧切口，外侧入路放入关节镜进行观察，观察顺序为：髌上囊、髌股关节面，内外侧间沟，屈膝90 °观察髁间窝，前后交叉韧带，内外侧半月板及关节软骨。内侧入路放入刨刀，关节镜监视下刨削关节腔内增生及炎性滑膜，与关节软骨有明显交涉的滑膜皱襞，清理剥脱及不稳定的软骨，高速磨钻磨削去除骨赘、蓝钳修整破碎的半月板边缘，能缝合的半月板尽量缝合(后角及体部可使用专用的半月板缝合钉缝合，前角使用MMⅡ进行缝合)，不能缝合的半月板予以次全切除处理。关节镜监视下以刨刀去除坏死及剥脱不稳定软骨组织，以软骨刮匙将软骨缺损区修整为边缘陡峭的池状结构(血池)，关节镜监视下以微骨折锥在血池底部打孔，孔距3 mm，深度3～4 mm，4～5孔/cm2。若骨孔有血液或脂肪滴出，提示已达到有效深度，反之则需加深骨孔。吸尽关节腔内碎屑，不放置关节腔内引流管，微骨折或/和半月板缝合的患者术后患肢以膝关节支具固定制动3周，每日膝关节轻柔被动活动3～5次，关节屈曲≤90 °为宜，防止膝关节僵硬，术后12 d切口拆线。3周后去除支具扶拐患肢部分负重活动，逐步加强膝关节屈伸功能练习，术后2个月弃拐患肢负重活动。未行半月板缝合或微骨折的患者术后无需制动，术后第2天即可逐渐下地活动。同一组手术医师完成。PRP制备套装由山东威高医疗集团新生器械有限公司提供，操作方法参照Aghaloo等[11]提出的二次离心法：严格无菌操作，术前30 min抽取肘关节静脉血60 mL，加入枸橼酸钠抗凝5 mL抗凝，经过二次离心，得5～7 mL PRP，备用。

关节镜下清理术结束后向关节腔内注射已制备好的PRP。患者保持仰卧，膝盖弯曲70 °，对膝外侧关节间隙进行消毒、穿刺，如患者关节腔内积液较多，可适量抽出；将5 mL富血小板血浆注入关节腔，间隔3周注射一次，2次注射为1个疗程。连续注射8个疗程。

1.4.2对照组 关节镜下清理术的手术方式及术者同观察组，术后不予注射PRP。

1.5随访方法 所有患者均要求在出院后第1、3、6、12个月门诊复查，未及时复查者电话联系获知详细情况。

1.6观察项目与方法 ①观察患者术后并发症情况。②分别于术前、术后3、12个月采用视觉模拟评分[12](visual analogue scale，VAS)评估患者疼痛缓解情况。采用西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数[13](Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index，WOMAC)评估膝关节功能，内容包括躯体功能、僵硬、疼痛程度等3方面，分为无、轻、中、重、很重5个评分等级，分别赋予0、1、2、3、4分。③术前、术后12个月抽取关节腔积液5 mL，分离上清液，采用酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)法检测关节液中肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)、白细胞介素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统计学方法 应用SPSS 25.0软件分析数据。计量资料比较采用独立样本t检验、配对t检验和重复测量数据的方差分析，计数资料比较采用χ2检验和秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1随访结果 64例患者获得随访，时间12～14(13.0±0.82)个月，最近1例患者随访时间是2019年1月。

2.22组VAS评分比较 2组术前、术后3个月和12个月的组间、时点间、组间与时点间交互作用差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 2组治疗前后VAS评分比较Table 2 Comparison of VAS scores between two groups before and after treatment 分)

2.3WOMAC评分比较 2组术前、术后3和12个月WOMAC评分组间、时点间、组间与时点间交互作用差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 2组术前、术后3和12个月WOMAC评分比较Table 3 Comparison of WOMAC scores before operation, and at 3 months and 12 months after operation between two groups 分)

2.42组血清学指标TNF-α、IL-6、SOD、NO水平的比较 2组术前TNF-α、IL-6、SOD、NO水平比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术后12个月，观察组TNF-α、IL-6、NO水平低于对照组，SOD高于对照组，观察组TNF-α、IL-6、NO水平低于术前，SOD高于术前，差异均有统计学意义(P<0.05)；对照组与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 2组关节腔液中TNF-α、IL-6、NO、SOD水平比较Table 4 Comparison of the levels of TNF-α, IL-6, NO and SOD in synovial fluid between two groups

2.52组并发症发生情况比较 观察组下肢肿胀1例，切口感染1例，对照组下肢肿胀2例，切口感染1例，血栓栓塞1例，经相应治疗后症状及体征均消失。2组并发症发生率比较差异无统计学意义(χ2=0.136，P>0.05)。

3 讨 论

3.1PRP治疗KOA的作用机制 KOA是一种退行性骨关节疾病，关节软骨破坏是主要病理特点，并大范围累及关节腔及周围结构。其发病机制尚不完全清楚，机械应力、慢性炎症、氧化应激反应均与此有关，其中氧化应激反应可能是KOA发病机制中的重要环节，氧自由基过量的环境会致使软骨细胞失去正常代谢而加速凋亡和破坏[14]。更重要的是，结构损伤、炎症和氧化应激之间相互影响、恶性循环，愈发加剧病程进展到中重度关节损伤。关节镜下清理术已成为KOA推荐疗法之一，但因其对于中重度KOA患者远期疗效不佳而存在争议，后者多为关节镜下清理术联合其他疗法。随着PRP研究的深入，近年来这种从分子层面对KOA发挥治疗作用的疗法已被应用于膝骨性关节炎的联合治疗中。PRP是人体自身血液离心提取的富血小板血浆，向KOA患者膝关节腔内注射PRP最重要的治疗作用是修复软骨组织。血小板激活后释放转化生长因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)、胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor，IGF)、血小板衍生表皮生长因子(platelet-derived epidermal growth factor，PDEGF)等种类丰富的生长因子，促进关节软骨细胞增殖，定向促使骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化，并在体内提供良好的生长环境和支架[15]，对于保护软骨细胞、重建软骨组织有重要意义。

3.2关节镜下清理术联合PRP治疗的临床效果 本研究结果显示，采用关节镜下清理术联合PRP治疗的观察组在术后3个月、12个月VAS评分和WOMAC疼痛程度均呈下降的趋势，WOMAC僵硬、躯体功能评分亦是如此，且均显著低于对照组，相比之下，仅采用关节镜下清理术的对照组这几项指标则在术后12个月恢复到接近术前水平，这表明该联合治疗能持续有效改善中重度KOA患者的疼痛症状和膝关节功能，进而提高日常生活质量。笔者分析认为，在关节镜下清理术直接治疗膝关节腔内部结构性病损的基础上，PRP能刺激膝关节内软骨细胞分化增殖，从根本上发挥重建中重度KOA患者膝软骨缺损的作用，而且每3周1次、连续48周的注射方案可以保证在一段时间内持续、稳定地起效，标本兼治，有利于缓解患者疼痛、僵硬和功能障碍，故而远期疗效更好。

3.3关节镜下清理术联合PRP治疗的抗炎及氧化作用 TNF-α、IL-6、NO是参与炎症反应的细胞因子，IL-6可促进软骨基质降解，抑制软骨细胞的修复与合成；TNF-α刺激软骨细胞产生大量基质金属蛋白酶，促进胶原分解和软骨破坏，过程中还能产生NO；NO既参与软骨凋亡和滑膜炎症的代谢也是其代谢产物；而SOD是体内的一种抗氧化金属酶，通过歧化作用清除自由基，能反映体内氧化应激的情况。有研究证实，关节炎患者的TNF-α、IL-6、NO水平明显升高[16]、SOD明显降低，因此本研究通过这4个指标的变化探讨2种疗法治疗前后膝关节炎症反应和氧化应激反应的水平。

观察组使用PRP治疗后，术后12个月的TNF-α、IL-6、NO水平的下降趋势与WOMAC各项分数的下降趋势相呼应，表明PRP能通过直接降低中重度KOA患者关节腔内炎症因子水平缓解疼痛和功能障碍，这可能因为PRP释放物质中含有多种抗炎因子，阻止了慢性炎症通路中核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)的过度激活，NF-κB会诱导包括这3种物质在内的多种炎症因子高表达，引起炎症反应[17]，而对照组的NO、IL-6、TNF-α水平较术前差异无统计学意义，侧面验证了PRP在此方面的作用。术后12个月，观察组SOD水平明显上升，表示PRP释放的细胞因子影响了膝关节腔内环境的氧化应激反应，这可能是通过激Keap1/Nrf2/血红素氧合酶1信号通路而提高人体SOD的表达实现的[18]，从而清除超量的自由基，抑制氧化应激反应，避免现存的和再生的软骨细胞凋亡。这种协同效应正是PRP联合关节镜下清理术治疗的一大优势。

在本研究治疗过程中，笔者还有以下2点体会。①观察组制备的PRP是吸取上层血浆而得的低白细胞PRP[19]，避免了PRP自身携带成分对患病关节产生不利影响。②患者总体上不良反应发生率较低，但仍要注意规避多次PRP注射关节腔感染风险，本研究在注射后伤口处再次消毒，并加压包扎，可降低不良反应发生率。本研究中发生伤口感染的2例，均发生于术后3 d内，在予以清创处理、关节腔穿刺，监测血常规、红细胞沉降率、C反应蛋白及关节液白细胞水平同时，根据药敏试验结果选用抗生素治疗。另外，对照组出现的1例血栓患者既往有静脉血栓病史，考虑与此有关，予以分子肝素钙治疗，并根据D-二聚体、国际标准化比值结果调整用药。

综上所述，本研究从症状和血清学分析认为，关节镜下清理术联合PRP治疗能发挥良好的协同作用，标本同治，既释放生长因子保护软骨，又与释放多种细胞因子减轻关节腔内炎症和氧化应激反应有关，缓解膝关节疼痛、改善患膝功能，远期疗效理想，安全性较好，对于行单纯关节镜下清理术治疗效果不佳、期望提高远期疗效的中重度KOA患者，可以考虑此疗法。本研究不足之处主要在于样本量偏小，将来有必要完善大样本研究，延长随访期，并把二次手术或关节置换率列为评价标准之一。