应用MRI 成像评估针灸联合中药热敷治疗膝骨性关节炎疗效的应用价值

桂绍高，李晓芬，聂思，李博雅，严婷，李明智

（江西省人民医院，南昌 330006）

膝关节骨性关节炎 （Knee osteoarthritis,KOA）是比较常见的关节退行性疾病，是关节软骨损伤、变性继发骨质增生的疾病， 患病率与年龄增长呈正比例，女性多于男性。 其病理变化表现在关节软骨出现变形破坏、 韧带萎缩或松弛、 边缘骨赘形成、软骨下骨硬化以及滑膜增生等[1-2]。 临床表现主要为下肢疼痛伴活动受限， 若治疗不当将会严重影响患者的生活质量。 随着中医治疗的全面推广，中药外敷疗法和针灸治疗成为康复科治疗中老年慢性疾病的一大特色， 其中针灸治疗结合了经络腧穴的特点及活血化瘀通络、 温经散寒止痛等作用,还能调控炎症因子表达，促进软骨细胞恢复，具有疏通患处经络，调和人体气血营卫，疏散外邪，使邪气无所依附等作用[3]；中药热敷法能直接作用于皮肤，扩张皮肤黏膜及周围微循环，增加局部组织对药物的吸收，缓解局部血液瘀滞，清除无菌炎症，减少关节积液生成[4]。 磁共振因其多方位、多序列扫描，能够对软骨损伤、骨髓水肿进行病理学成像，能够客观评价KOA 患者的临床疗效。 本研究目的是通过分析KOA 患者经过针灸联合中药热敷治疗前后的MRI 图像， 观察及测量关节软骨厚度、T2 值及骨髓水肿、软骨损伤分级等情况，然后对相关数据进行分析。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集在2019 年1 月至2021 年1月经我院康复医学科诊断的KOA 且符合标准的患者84 例，男36 例，女48 例，年龄35～76 岁，平均年龄为（52±3.8）岁，住院时间最长18 d，最短5 d。纳入标准：依据中华医学会风湿病学会所推荐的美国风湿病OA 诊断标准，（1）1 个月大多数时间有膝痛；（2）关节活动响声；（3）晨僵≤30 min；（4）年龄≥40 岁；（5）膝关节骨性肿胀伴弹响；（6）膝关节骨性肿胀不伴有弹响。 符合（1）、（2）、（3）、（4）或（1）、（2） 、（3）、（5）或者（1）、（6）可诊断为膝关节骨性关节炎。排除标准：患有影响到关节的疾病，如牛皮癣、梅毒性神经病、代谢性骨病、膝关节肿瘤、类风湿、结核、化脓性骨关节疾病等；哺乳妊娠或准备妊娠患者；过敏体质或对药物过敏患者；患有急性创伤、膝关节置换术后患者；过敏体质及对多种药物过敏者。

1.2 治疗方法 所有患者入院后行针灸联合中药热敷治疗，2～3 次/周，一共治疗3 个月，中药包配方采用康复科医生依据验方骨痹自拟方打磨成粉，常用药物为艾叶、陈皮、透骨草、当归、桂枝、伸筋草、田七等，依症加减，水煎浓汁，用棉口罩浸透后稍挤干， 外敷于膝部。 针灸取穴于患者患侧内膝眼、外膝眼和足三里穴，针刺方向分别是内膝眼、外膝眼、足三里，进针深度均为1.5～1.8 寸。

1.3 检查方法 所有患者在治疗前及治疗3 个月后均行膝关节磁共振成像， 采用西门子3.0T MRI（Magnetom skyra Tim+Dot system，Siemens），4 通道Flex Carge 表面线圈进行扫描， 患者行仰卧位，足先进，扫描序列有：常规矢状位FS PDWI(TR 3130 ms，TE 38 ms)，T1WI(TR 520 ms，TE 10 ms），冠状位T1WI(TR 520 ms，TE 10 ms)、FS PDWI(TR 3130 ms，TE 38 ms)扫描。T2-mapping 成像通过SE 序列5 次回波一次扫描，垂直于胫骨平台层面行矢状位扫描， 扫描参数：TR 1600 ms，TE 13.8、27.6、41.4、55.2、69 ms，层数20，层间距0.6 mm，FOV 14 cm×14 cm， 矩阵384×384，SL 3 mm， 采集次数1，FA 180°，采集时间5.31 min，获得图像发送至工作站，利用处理软件，可得到T2-mapping 伪彩图，测量不同区域软骨的T2 值。

1.4 观察指标 （1）关节软骨损伤分级：MRI 分级采用Recht 分级，0 级为正常关节软骨信号， 软骨均匀变薄、表面光滑；I 级为软骨分层消失，软骨内局灶性低信区；Ⅱ级为软骨表面轻至中度不规则，软骨缺损深度未及全层50%； Ⅲ级为软骨轮廓中至重度不规则，软骨缺损超过全层50%，未完全脱落；IV 级为软骨全层缺损、剥脱，软骨下骨质暴露或软骨下骨质信号异常； （2）在T2-mapping 伪彩图像上进行关节软骨T2 值测量，通过将胫股区域自动分区为10 个ROI， 每个区连续测量三次求其平均值；（3）测量关节软骨厚度；（4）观察关节软骨下骨髓水肿范围。

1.5 图像评估 分别于治疗前及治疗3 个月后观察和比较MRI 图像上各区域关节软骨T2 值、厚度平均值、 关节软骨下骨髓水肿及关节软骨损伤分级四方面变化来评估临床治疗疗效。

1.6 统计学分析 采用SPSS 17.0 软件对分析测量数据行统计学比较，用（x±s）来表示计算结果，采用配对t检验来比较治疗前后的各区域软骨T2 值及厚度平均值、软骨下骨髓水肿、关节软骨损伤分级的差异，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

所有患者经过针灸联合中药热敷治疗3 个月后疼痛均有所缓解好转。 MRI 图像显示各区域关节软骨T2 值、软骨厚度、骨髓下水肿、关节软骨损伤分级均不同程度好转。 见表1。

表1 KOA 患者治疗前后MRI 各项指标变化

2.1 膝关节各区域关节软骨厚度及T2 值测量 本组研究发现，治疗3 个月后，各区域关节软骨厚度均较治疗前稍增厚，差异有统计学意义，T髌骨=9.26，P＜0.05，T股骨髁=10.37，P＜0.05； 股骨髁及髌骨软骨厚度较治疗前有明显增厚， 余区域软骨厚度变化不明显。 在T2-mapping 伪彩图上测量T2 值发现，3 个月后， 髌骨软骨ROI 的T2 值明显下降，P＜0.05，差异有统计学意义，胫骨平台内侧髁软骨T2值与治疗前相比较下降，差异有统计学意义。

2.2 关节软骨损伤分级评估 治疗3 个月后提示软骨损伤分级均值较治疗前从III 级降为II 级，差异有统计学意义。

2.3 软骨下骨髓水肿 84 例患者中， 有42 例髌软骨骨髓水肿，23 例股骨下软骨水肿，19 例有胫骨平台下骨髓水肿，治疗3 个月后，17 例胫骨平台下骨髓水肿范围较前明显改善。

图1 女，50 岁，右膝关节疼痛3 年加重1 个月，临床诊断膝关节骨性关节炎

3 讨论

3.1 MRI 成像对KOA 患者疗效的评估作用 膝关节骨性关节炎(osteoarthritis，OA)是以关节软骨病损、半月板损伤、滑膜炎、骨赘等为主要病理变化的退行性疾病[5-6]。 大多数KOA 患者在X 线片和CT 上仅能显示骨质结构异常，对关节软骨、滑膜等细微结构的敏感性及特异性较低，MRI 因其空间分辨率高，组织对比性强，多序列、多参数、多方面成像等优点越来越广泛被应用于关节疾病的诊断，尤其是双回波稳态序列、T2-mapping 成像等序列能全面显示关节软骨的厚度、T2 定量和骨髓信号改变，并能监测KOA 患者的治疗进展及临床疗效，是目前公认诊断骨性关节炎的最佳方法[7-8]。

Watrin 等[9]研究指出软骨T2 值与软骨内蛋白多糖和水的含量直接相关。 当软骨内蛋白多糖含量下降、水含量增加时会出现T2 值升高。 有研究证明，软骨的T2 弛豫时间增加与软骨显微结构破坏具有相关性[10]。 在OA 早期，关节软骨浅层的Ⅱ型胶原先退变， 关节表面的摩擦作用及对水的通透性增大，胶原网断裂导致积聚的蛋白多糖丢失，出现软骨局灶性缺损， 进而软骨细胞凋亡甚至剥脱。 退变软骨的T2 值较正常软骨升高，且随着退变程度加重而逐渐升高， 有学者通过T2-mapping成像定量分析软骨分层， 表层软骨T2 值较深层高，而较高T2 值可预测软骨病变发生、发展[11]。 另外T2-mapping 成像可以通过测定T2 弛豫时间发现形态学上关节软骨尚正常时OA 患者的关节软骨内成分已经出现的细微改变， 这也为临床早期诊断和治疗评价提供依据。

本研究中发现， 经过针灸联合中药热敷3 个月治疗后，KOA 患者膝关节软骨的各区域T2 平均值较前降低，关节软骨厚度较前增厚。 MRI 软骨定量中软骨厚度以及T2 值改变为其药效作用提供了相对客观的数据。 软骨破坏是非急性、进展性、退行性的过程， 损伤的软骨本身会加快软骨的退化速度， 治疗前后软骨厚度T2 值的变化存在差异，证明该疗法有延缓软骨退变的作用。

骨髓水肿(bone marrow edema，BME)是指软骨下骨小梁异常改变，受累骨髓中细胞外液的积聚[12]。软骨下骨髓水肿只有在MRI 上才能看到， 表现在T2 上是高信号，T1 上是低信号， 常伴软骨退变和关节疼痛，是OA 进展的重要病理特征。 本研究84例患者中，治疗3 个月后，胫骨平台软骨骨髓水肿范围较前明显改善，软组织肿胀减轻，关节腔积液也减少。

3.2 中药包热敷联合针灸治疗对KOA 患者的作用KOA 患者的康复治疗包括中药热敷、针灸、健康教育等。 本研究通过针灸刺激膝关节周围主要穴位来促进关节软骨基质的合成， 调节软骨成分的分布，同时中药包是康复科专业医生根据KOA 患者的病症，在中医辨证施治理论下，调拟出来的有效药剂，再通过温热效应作用于患处，促进关节软骨周围微循环，加速中药代谢，促进关节内水肿和炎症产物的吸收。钟炜等[13]通过临床研究发现中药熏洗可解除肌肉痉挛和关节过度不适的应力， 恢复膝关节功能。 针灸治疗具有疏通患处经络、调和人体气血，疏散外邪，从古至今，在临床得到广泛的应用。 现代研究发现，其作用机制是通过降低基质金属蛋白酶-3、转化生长因子-β、白细胞介素-1、肿瘤坏死因子等相关因子从而降低对膝关节软骨的破坏，改善膝关节功能，从而达到治疗膝关节骨性关节炎的目的[14]。

综上所述，本研究通过对84 例进行针灸联合中药热敷治疗的KOA 患者随访观察，分析治疗前后的MRI 图像特征表现，发现膝关节软骨厚度、T2值、 关节软骨损伤分级及软组织肿胀均得到了明显的改善， 这也进一步肯定了针灸联合中药热敷治疗能对KOA 患者的关节软骨进行修复，促进软骨细胞增殖，恢复关节生理功能，有望得到临床大力推广与应用。