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[关键词] 膝骨关节炎;保膝治疗;研究进展
膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是以关节软骨退行性病变和关节滑膜炎为主要病理特征的疾病,通常会出现关节疼痛、肿胀、畸形、关节活动受限等症状,且随着时间推移愈发明显,逐渐丧失活动能力,对患者的生活质量造成影响。目前,对于晚期KOA患者,临床一般采取全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)治疗。TKA用人工关节替换已经被破坏的关节软骨,可缓解关节疼痛,纠正下肢力线,对于术后膝关节功能恢复具有重要意义。但传统TKA仍具有缺陷,如术中造成骨骼和软组织创伤,术后发生炎症反应,诱发疼痛等。“保膝”理念的应己经成为关节外科的重点研究领域,尤其对于一些以膝关节内侧间室骨性关节炎为主的KOA患者,保膝治疗可以有效缓解症状,减缓关节退变进程,尽可能推迟甚至避免全膝关节置换。保膝治疗主要有药物治疗和手术治疗。本文就膝骨关节炎保膝治疗的研究进展作一综述。
// 1 药物治疗//
1.1 非甾体类药物
非甾体类抗炎药是治疗KOA的常用药物,具有快速镇痛、消除肿胀抑制炎症等功效。非甾体类抗炎药的给药方式有口服和局部用药两种。Zeng等研究报道,局部应用非甾体抗炎药较口服非甾体抗炎药更安全。2019年,OARSI管理指南建议将局部非甾体抗炎药作为KOA治疗的一线药物。但非甾体类抗炎药的不良反应一直存在争论,其常累及血液系统和消化系统,主要为胃肠道并发症、肾病脂质代谢紊乱和心血管事件。这些不良反应与环氧合酶(cyelooxygenase,COX)活性和前列腺素合成被抑制有关。
欧洲骨质疏松和骨关节炎临床及经济学协会发布的指南中,局部使用非甾体类抗炎药为优先推荐使用方式,应在局部使用无效且患者无服药禁忌证的情况下再选择口服非甾体类抗炎药;与使用非选择性的非甾体抗炎药作为单一疗法相比,联合使用COX-2选择性非甾体类抗炎药发生胃肠道并发症的风险较低。因此,在使用非甾体类抗炎药时,应充分了解其禁忌证及患者具体情况,降低不良反应发生率,在保证疗效的同时提高用药的安全性。
1.2 氨基葡萄糖类药物
氨基葡萄糖在临床上常用于缓解KOA症状。氨基葡萄糖是软骨细胞的重要组成物质,是构成关节软骨基质中聚氨基葡萄糖和蛋白多糖的最重要单糖,具有抑制关节软骨降解,刺激软骨细胞生长,促进软骨再生的功能,可用于治疗早中期KOA。氨基葡萄糖是一种水溶性氨基单糖,是软骨基质和滑膜液中糖胺聚糖的组成成分,大量存在于关节软骨中。但有研究报道,氨基葡萄糖是一氧化氮合成的抑制剂,这可能会影响微血管重塑和内皮功能调节,成为心血管疾病的潜在危险因素,其使用与骨关节炎患者心血管疾病的高风险显著相关。因此,需要重新审视氨基葡萄糖的风险与益处。
1.3 透明质酸钠注射液
透明质酸是一种粘多糖,特别存在于滑液中,具有优异的粘弹性、高生物相容性和吸湿性,可作为润滑剂、减震器、关节结构稳定剂,作用较缓慢,效果持续较长。注射透明质酸钠可显著减少疼痛和僵硬,减少非甾体抗炎药的摄入量,改善患者的生活质量和关节功能。有研究报道,在膝关节骨性关节炎的治疗中,关节内注射透明质酸钠可有效降低滑膜液基质细胞源性因子-1、基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶9、基质金属蛋白酶13的水平,减轻炎症反应,但对于Kellgren-LawrenceII级以上伴有关节积液或骨挫伤的中重度KOA患者应慎用。
1.4 阿片类药物
阿片类药物对治疗急性肌肉骨骼疼痛有效,但应用于骨关节炎(osteoarthritis,OA)疼痛的证据较少。阿片类药物对慢性OA疼痛的疗效轻微,与其应用药物安全性和耐受性有关。OA的治疗指南规定,只有在用尽其他选择后,才应使用阿片类药物,并且在最低剂量和尽可能短的时间内使用。与服用非阿片类药物的患者相比,服用阿片类药物超过7d的患者平均疼痛强度更高,生活质量更差,且对总体用药方案不满意。因此,在有其他药物可供选择的情况下,临床应尽量避免使用镇痛类药物。
1.5 糖皮质激素
糖皮质激素是治疗KOA的传统抗炎药物。有研究报道,有症状的KOA患者在注射糖皮质激素后,并未显著增加5年内发生全膝关节置换或影像学上的恶化风险。目前,糖皮质激素的主要注射方式是关节内注射。有研究报道,肌肉注射4周内疼痛减轻效果弱于关节内注射,但在8 ~24周时效果相当。而与单独关节内注射糖皮质激素相比,外源性透明质酸和糖皮质激素的联合使用显示出更优、更长的镇痛作用和功能改善作用。另有研究报道,应该避免对无症状KOA患者进行常规关节内糖皮质激素注射,仅在需要缓解症状时注射,且每次治疗间隔至少为3个月。
1.6 富血小板血浆
富血小板血浆通过离心自体静脉血液获得,在少量血浆中产生高浓度的血小板。富血小板血浆内含大量生长因子,可以缓解疼痛,改善关节功能,促进关节软骨的修复和再生,是KOA的常用治疗方式。一项荟萃分析表明,富血小板血浆通过影响介质(如前列腺素E2、5-羟基色胺等)的表达减轻疼痛,富血小板血浆浓缩物中所含的GFs可促进软骨基质合成,刺激软骨细胞生长并抑制局部炎症反应。Vilehez-Cavazos等研究认为,虽然富血小板血浆单次和多次注射均可以改善疼痛,但多次注射在增强KOA患者的关节功能方面较单次注射更有效。另有研究报道,获得富血小板血浆的方式会影响关节内炎症反应程度,这种影响归因于浸润中存在的白细胞数量,最常报告的不良事件是注射关节关节疼痛,其强度从轻度到中度不等。
// 2 手术治疗 //
2.1 胫骨高位截骨术
胫骨高位截骨术(high tibial osteotomy,HTO)主要适用于合并一定角度内翻的KOA患者。该术式通过改变异常的下肢力线,减轻内侧间室受力,降低内侧压强,改善血液循环,给受损的关节软骨提供修复的环境,达到减缓KOA发展进程、减轻膝关节疼痛、恢复膝关节正常功能的目的。
有学者认为,HTO适用于相对年轻,膝关节无韧带不稳,膝关节运动范围>120°,屈曲挛缩<5°,胫骨近端内侧角<85°,胫骨内翻>5°,膝关节内翻<15°,体质量指数25.0~27.5 kg/m2,ahlback分级≤II度,骨关节炎指数>45,关节外侧间室和髌骨接近正常水平,有一定的疼痛耐受能力的患者。另有研究报道,与年轻患者相比,老年(年龄≥60岁)患者在HTO后存活率较低,围术期并发症更多。因此,患者年龄是HTO后失败高风险的预测因素之。HTO主要分为胫骨内侧开放楔形截骨(open wedge high tibial osteotomy,OWHTO)与胫骨外侧闭合楔形截骨(closed wedge high tibialosteotomy,CWHTO)两种常用术式。与CWHTO相比,OWHTO的临床并发症更少,现已被广泛应用。但OWHTO也存在许多问题,如髌骨高度下降胫骨后倾角(posterior tibial slope,PIS)增大、胫骨平台骨折、髌下神经损伤、截骨面不愈合等。该术式分为胫骨结节上与胫骨结节下截骨两种方式,各有其优缺点。有研究发现,无论是胫骨结节上OWHTO还是胫骨结节下OWHTO,术后均会导致PTS增大,增加胫骨前移及前交叉韧带的张力,减小后交叉韧带的受力及紧张度,也会改变关节软骨上的应力,从而影响术后关节活动。此外,胫骨结节上OWHTO易导致术后低位髌骨。但总体这两种术式的早期疗效相似,且胫骨结节上OWHTO安全性高于胫骨结节下0WHTO。PTS的变化与HTO的手术方式有关,OWHTO可增加PTS, CWHTO可减少PTS,膝关节稳定的KOA患者,在纠正冠状面畸形时应尽量不改变术前PTS。由于0WHTO存在胫骨近端不稳定状况,因此,需要一个稳定的固定装置稳定开楔形截骨术并改善骨结合,最受欢迎的植入物是带有多向锁定螺钉的TomoFix锁定板。有研究报道,与TomoFix传统板相比, TomoFix解剖板的固定位置位于更后侧,有助于保持PTS,并改善了矫正后的胫骨轮廓,降低对软组织的刺激。
2.2 股骨远端截骨术
股骨远端截骨术(distalfemur osteotomy,DFO)是一种治疗KOA的截骨术式,多用于治疗因股骨远端髁上部位发育不良,导致膝外翻畸形,进而发生于股骨远端的KOA患者。有研究报道,DFO后达到回归运动的平均时间为12.3个月,76.8%的患者可恢复至等于或高于症状出现前的水平,外侧与内侧DFO患者的回归运动概率无统计学意义。DFO对髌股角有线性影响,每进行1°内翻纠正会改变10的髌股角。在行闭合楔形DFO矫正外翻畸形时,应避免股骨远端外侧角( mechanical lateral distal femur angle,mLDFA)矫形过度,当mLDFA>90°时,可能会出现较差的临床效果。有研究报道,内侧闭合楔形DFO可改善膝关节外翻KOA患者的症状,缓解患者骨关节炎进展。在行外侧闭合楔形DFO患者中,30.6%的患者发生股骨内侧铰链骨折,与无铰链骨折的膝关节相比,1型铰链断裂的膝关节股骨前扭转明显增加。
2.3 腓骨近端截骨术
腓骨近端截骨术(proximal fibular osteotomy,PFO)基于“非均匀沉降”理论。由于骨质疏松膝关节会发生沉降,胫骨平台周围无坚强的软组织包绕,外侧有腓骨支撑,内外侧平台发生不均匀沉降,加剧了膝关节退变。PFO通过截断一部分腓骨来减弱腓骨对外侧平台的支撑,从而实现下肢负重力线恢复。PFO在减少手术时间、术中出血、住院和术后并发症方面具有一定的优势。临床上,对于具有许多并发症及手术耐受性差的患者,PFO是首选治疗方式。但该术式存在术中损伤腓总神经、术后踝关节不稳的可能。有研究认为,截骨部位放置对手术成功至关重要,而近端腓骨轴较安全,可避免对腓深神经的运动分支造成损害。
2.4 关节镜手术
关节镜手术在关节镜下清除病变组织,缓解KOA的临床症状,具有创伤小、恢复快的特点。一般情况下,关节镜手术会和其他保膝治疗手段联合应用。单髁膝关节置换术和关节镜手术联合治疗可以显著改善膝关节功能和骨代谢,降低KOA患者术后深静脉血栓的发生率,达到满意的治疗效果。关节镜手术联合富血小板血浆使可减轻患者的疼痛症状。此外,关节镜手术持续冲洗对具有高病死率风险或晚期癌症患者的TKA术后假体周围感染控制率为90.5%。对于高风险患者,关节镜手术可以成为改善生存质量的替代治疗方法。但关节镜手术对受损组织的过度切除与清理可能破坏膝关节原有结构,导致KOA进一步发展。有研究报道,对KOA患者行关节镜半月板切除术,随访10年内行全膝关节置换手术的发生率高于非手术组,建议治疗半月板损伤的KOA患者时应该谨慎使用关节镜半月板切除术。
2.5 单髁膝关节置换术
单髁膝关节置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)对膝关节病变间室进行置换,起到替代膝关节胫骨、股骨受破坏的软骨表面的目的,将病变软骨截除,增生骨赘予以清理,从而缓解患者疼痛,改善膝关节功能。
UKA仅对病变间室进行表面置换,可单独置换内侧间室或外侧间室,保留膝关节骨量,保存所有主要韧带的功能,术后膝关节功能和本体感觉丢失少。有研究报道,内侧UKA后15年,严重或中度内侧OA的发生率较低(均为4.9%);对于年龄较大(>55岁)、活动要求低、关节间隙明显狭窄、对称内翻和患者偏好关节置换术的患者,可以选择UKA。UKA产生的术后疼痛更少,并发症更少,骨关节炎指数更佳,而HTO提供了更宽的运动范围和更低的翻修率。
功能性完整的前交叉韧带被认为是UKA的先决条件。但在3~10年的随访中,UKA已被证明对前交叉韧带缺陷的K0A具有良好的临床疗效。有研究报道,UKA治疗患有髌股关节骨关节炎的K0A患者有效且安全,不应该作为内侧UKA的禁忌证。UKA后常见的并发症包括术后感染、假体松动(感染性假体松动和无菌性假体松动)、深静脉血栓形成、对侧间室进展性骨关节炎及垫片脱位等,这些均是导致其翻修的原因。有研究报道,亚洲KOA患者的垫片脱位风险更高,假体存活率较低,这可能归因于亚洲患者较西方患者会做更多的主动或被动的膝关节屈伸运动。有学者认为,UKA术后翻修率主要取决于假体的质量和外科医师的手术经验,选择良好的假体及提升临床医师的经验会明显降低UKA术后翻修率。
// 3 小 结 //
K0A日益成为影响人们生活质量的因素,如何尽早、有效地治疗KOA,减缓KOA的发展进程,提高KOA患者的生活质量成为医务人员研究与探索的问题。目前,“保膝”观念已经成为早期KOA治疗的共识。对于早中期KOA患者,除了基础的疾病科普、健康教育,还要尽早地选择合适的药物进行治疗。选择药物应该考虑患者的身体情况,适宜的给药方式和剂量有助于取得理想的临床效果。
多种药物的联合使用是临床研究的热点。如果药物治疗效果不佳,无法控制症状,或者KOA进一步进展,应该考虑进行保膝手术治疗。目前,主流的的保膝手术有HTO、PFO、DFO、关节镜手术、UKA。选择术式应该充分考虑患者是否符合适应证,谨慎调整修复角度,将其他关节角度的改变控制在正常范围,避免过度清理与切除病变部位,降低术后并发症的发生率。综上所述,根据患者的病情与基础情况选择个性化、多样化的保膝治疗方案是目前研究的趋势,临床医师可通过综合性的保膝手段改善患者症状,减缓膝关节退行性病变,从而恢复患者正常的工作与生活。