骨關(guān)節(jié)炎(Osteoarthrosis,簡(jiǎn)稱OA)是中老年人最常見(jiàn)的疾病和主要致殘?jiān)?,?yán)重影響病人生活質(zhì)量和社會(huì)生產(chǎn)力。隨著人口老齡化的進(jìn)程,眾多國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入了老齡社會(huì)。我國(guó)現(xiàn)有60歲以上人口數(shù)量超過(guò)1.3億人,據(jù)預(yù)計(jì)到2015年60歲以上人口總數(shù)將突破2億。根據(jù)WHO的估計(jì),全世界60歲以上的人口中有10%患有OA,OA患者80%有行動(dòng)障礙,25%不能從事日常活動(dòng)。有關(guān)報(bào)道20歲年齡組OA的發(fā)病率僅為20%,而70歲年齡組則為85%。有統(tǒng)計(jì)資料顯示,美國(guó)約4,000萬(wàn)成人患關(guān)節(jié)炎,其中OA占43%,65歲以上的人群中90%的女性和80%男性患有此病。隨著世界人口老齡化的日益增加,OA的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì),老年退行性關(guān)節(jié)疾病已成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)研究的最重要課題之一。加強(qiáng)對(duì)老年性骨關(guān)節(jié)疾病研究,有利于改善老年人生活質(zhì)量,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高民族健康水平。
第一節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的病因
骨性關(guān)節(jié)炎(簡(jiǎn)稱OA),1890年Garrod首先提出,當(dāng)時(shí)認(rèn)為此類疾病是由于骨關(guān)節(jié)的炎癥過(guò)程而導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)的功能改變,并將其定義為骨關(guān)節(jié)炎。
骨性關(guān)節(jié)炎是一種老年人的慢性退行性骨關(guān)節(jié)疾病,以關(guān)節(jié)軟骨的退行性變伴半月板和滑膜病變?yōu)橹饕±硖卣鞲淖兊募不肌A的確切病因仍然不明確。目前認(rèn)為與年齡、機(jī)械磨損、撞擊因素有關(guān),研究發(fā)現(xiàn)與免疫反應(yīng)、自由基、骨內(nèi)壓增高和細(xì)胞因子等因素也有關(guān),目前仍在進(jìn)一步研究之中。
年齡因素是OA的重要因素,因?yàn)殡S著年齡的增長(zhǎng),關(guān)節(jié)軟骨退變,含水量減少,粘彈性降低,抗撞擊和抗磨損能力下降,關(guān)節(jié)軟骨的退變將不可避免。
目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,盡管關(guān)節(jié)軟骨的耐磨性能較強(qiáng),但其抗撞擊的能力較差。關(guān)節(jié)軟骨的生理性退變只是OA發(fā)生的潛在誘因,非決定性因素。關(guān)節(jié)軟骨損傷與年齡和運(yùn)動(dòng)量成正比,年齡越大、積累性損傷越多,關(guān)節(jié)軟骨退變程度越重。軟骨損傷后,對(duì)機(jī)械性、積累性、反復(fù)的微小撞擊的抵抗能力下降,可加重關(guān)節(jié)軟骨的退變,導(dǎo)致軟骨表面或深層損傷,由此形成惡性循環(huán)使損傷進(jìn)一步加重。
有人提出OA與骨內(nèi)壓增高有關(guān)。有研究表明OA病人的軟骨下骨內(nèi)壓增高,骨組織在過(guò)高的內(nèi)壓作用下可發(fā)生壞死,壞死的骨小梁在吸收重建過(guò)程中,使軟骨下骨的硬化梯度增加,吸收振蕩的能力下降,從而使軟骨受力不均,局部的壓力大,導(dǎo)致或加重軟骨的損傷。
免疫反應(yīng)是近幾年提出的新的學(xué)說(shuō)。在OA的研究中發(fā)現(xiàn)當(dāng)機(jī)械因素去除后,OA的進(jìn)展并沒(méi)有停止,OA病人臨床癥狀反復(fù)出現(xiàn),難以用單純機(jī)械外傷原因解釋。病人關(guān)節(jié)反復(fù)腫脹、滑膜炎癥狀明顯,推測(cè)OA的發(fā)生可能與免疫反應(yīng)有關(guān)。
Donohue的“隱蔽抗原”學(xué)說(shuō)認(rèn)為,損傷的軟骨使正常狀態(tài)下隔離于機(jī)體自身免疫監(jiān)視系統(tǒng)的成分暴露,作為抗原刺激物而發(fā)生自身免疫反應(yīng)。Cooke等在OA病人的病變軟骨部位檢測(cè)到抗I型膠原的免疫球蛋白和補(bǔ)體C3,從而使“免疫病因說(shuō)”有了更強(qiáng)的說(shuō)服力。
自由基是指帶有不成對(duì)電子的分子、原子、原子團(tuán)和離子。Pelletier等證實(shí),受到破壞的關(guān)節(jié)軟骨產(chǎn)生的碎片,能刺激關(guān)節(jié)滑膜中的吞噬細(xì)胞產(chǎn)生大量氧自由基。氧自由基可攻擊軟骨細(xì)胞膜,使軟骨細(xì)胞形態(tài)改變,功能受損,合成、分泌蛋白多糖及膠原蛋白受阻,引起軟骨基質(zhì)的生理功能變異。
細(xì)胞因子與OA的關(guān)系是目前OA病因?qū)W方面研究的熱點(diǎn)。有人報(bào)道在OA患者的關(guān)節(jié)滑液中IL-1(白細(xì)胞介素1)、TNF(腫瘤壞死因子)等細(xì)胞因子的水平明顯升高。1983年Wood等首先報(bào)道了在骨關(guān)節(jié)炎和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的關(guān)節(jié)滑液中檢測(cè)到了高水平的IL-1。IL-1主要由滑膜組織的襯里層細(xì)胞及軟骨細(xì)胞分泌。經(jīng)免疫組化方法研究發(fā)現(xiàn),正常情況下,只有少數(shù)位于軟骨表層的軟骨細(xì)胞呈現(xiàn)分泌IL-1的陽(yáng)性反應(yīng),而OA軟骨組織的中、上層細(xì)胞及基質(zhì)都顯示出IL-1強(qiáng)陽(yáng)性反應(yīng)。另外,在OA骨贅組織中膜內(nèi)成骨有關(guān)的成骨細(xì)胞內(nèi)也發(fā)現(xiàn)有IL-lmRNA的表達(dá),提示IL-l可能直接參與了骨關(guān)節(jié)炎的病理過(guò)程。
OA關(guān)節(jié)軟骨的超微結(jié)構(gòu)變化較復(fù)雜,既可見(jiàn)到軟骨細(xì)胞的固縮、碎裂、壞死,又有部分軟骨細(xì)胞的代謝活性增強(qiáng),表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和大量微絲的出現(xiàn),軟骨基質(zhì)中膠原纖維排列紊亂,有鈣鹽結(jié)晶顆粒沉積。OA關(guān)節(jié)軟骨的退變除了引起自身生物學(xué)性能和力學(xué)性能的改變外,也不可避免地影響到軟骨下骨。軟骨下骨組織在承受較高的壓應(yīng)力傳導(dǎo)情況下會(huì)發(fā)生微骨折,繼發(fā)骨小梁壞死而形成骨囊性變。在骨組織修復(fù)改建過(guò)程中,軟骨下骨在修復(fù)自身破壞和軟骨缺損時(shí)會(huì)形成骨贅。軟骨和骨的破壞又可形成關(guān)節(jié)內(nèi)的微小游離體,刺激滑膜發(fā)生炎癥。
第二節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的臨床診斷
骨性關(guān)節(jié)炎的臨床診斷包括全面的病史采集、體檢和對(duì)病情的全面評(píng)估。首先應(yīng)詢問(wèn)病變的持續(xù)時(shí)間和嚴(yán)重程度。疼痛癥狀開(kāi)始時(shí)一般比較隱匿,在病人看醫(yī)生之前,癥狀多已經(jīng)持續(xù)數(shù)月。患者往往因久站、行走或者跑步不適,通常在休息后癥狀緩解。隨著病變程度加重,日常活動(dòng)和睡眠都會(huì)受到影響。除了疼痛之外,關(guān)節(jié)內(nèi)還有研磨感和彈響。軟骨、半月板損傷或游離體,會(huì)造成“絞鎖”癥狀,往往影響關(guān)節(jié)屈曲、下蹲活動(dòng)。通過(guò)查體進(jìn)一步明確膝內(nèi)、外側(cè)和前方間室是否受累,膝內(nèi)翻對(duì)線不良比膝外翻更常見(jiàn),站立位下肢力線改變及屈曲畸形常預(yù)示膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重受累。關(guān)節(jié)線間隙壓痛,McMurray試驗(yàn)一般可以引出受累間室的不適感。大部分病人的韌帶是穩(wěn)定的,但是排除潛在的韌帶不穩(wěn)很重要。
以髕股關(guān)節(jié)和脛、股關(guān)節(jié)負(fù)重狀態(tài)疼痛為主,特別是行走、上下樓、下蹲起立時(shí)疼痛加重,行走時(shí)可突然疼痛、打軟腿或跌跤。軟骨剝脫、軟骨下骨裸露,是受到壓力的刺激導(dǎo)致股四頭肌反射性、痙攣性緊張,由于半月板磨損和軟骨損傷,可發(fā)生絞鎖癥狀。由于髕骨的軟骨磨損,軟骨下骨裸露,反射性引起股四頭肌痙攣,故髕骨推移活動(dòng)受限,髕骨研磨試驗(yàn)陽(yáng)性。由于滑膜增生肥厚、充血水腫,滑膜組織嵌入關(guān)節(jié)間隙,可發(fā)生關(guān)節(jié)腔腫脹、疼痛和功能受限。體形肥胖者多伴有膝關(guān)節(jié)內(nèi)、外翻畸形和髕骨半脫位,站立位X片應(yīng)力側(cè)關(guān)節(jié)間隙狹窄,軟骨下骨硬化或增生。
查體發(fā)現(xiàn)膝內(nèi)翻畸形或外翻畸形,站立屈曲畸形,膝關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng)可觸及摩擦感或聽(tīng)到捻發(fā)樣或撕裂樣摩擦音,關(guān)節(jié)間隙及髕骨緣壓痛,髕骨推移活動(dòng)受限,髕骨研磨試驗(yàn)陽(yáng)性,膝關(guān)節(jié)浮髕試驗(yàn)陽(yáng)性。長(zhǎng)期理療的患者,膝關(guān)節(jié)周?chē)つw色澤改變,呈斑片狀,皮膚呈花豹皮樣改變。蹲下起立十分艱難,需兩手扶地支撐。
膝關(guān)節(jié)的影像學(xué)檢查有助于臨床診斷和了解確定關(guān)節(jié)軟骨病變的程度。在軟骨病變的早期,X線檢查包括負(fù)重位膝關(guān)節(jié)前后位(PA)正位片,膝關(guān)節(jié)負(fù)重狀態(tài)下屈曲20°-30°X線片。PA屈曲位像比膝負(fù)重伸直位像,可以清楚地顯示關(guān)節(jié)間隙變窄、兩側(cè)不等寬、脛骨棘銳利、關(guān)節(jié)邊緣變平、軟骨下骨硬化或囊性變、膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻或外翻畸形,軟骨下骨硬化、脛骨髁間棘變尖、骨贅形成和股骨髁間窩狹窄、脛股關(guān)節(jié)緣唇樣增生,髕股關(guān)節(jié)半脫位,髕骨上、下極骨贅形成等放射學(xué)特征。通過(guò)膝關(guān)節(jié)負(fù)重位X線評(píng)估脛骨和股骨的力線,但評(píng)估機(jī)械軸線則需要下肢全長(zhǎng)X片。
核磁共振(MRI)為無(wú)創(chuàng)檢查,當(dāng)放射片上沒(méi)有顯示關(guān)節(jié)間隙狹窄改變之前,即關(guān)節(jié)軟骨病變的早期,質(zhì)子密度脂肪-飽和快旋回聲(PDFSE)以及三維梯度回聲(3DSPGR)掃描,MRI可清晰的顯示軟骨改變。
第三節(jié)、選擇性有限化關(guān)節(jié)鏡清理治療骨性關(guān)節(jié)炎
骨性關(guān)節(jié)炎的治療分為保守治療和手術(shù)療法。保守治療以全身用藥和關(guān)節(jié)內(nèi)局部用藥為主。早期OA患者,可對(duì)癥給予口服消炎鎮(zhèn)痛藥或活血化瘀的藥物治療,以達(dá)到改善癥狀、提高生活質(zhì)量的目的。關(guān)節(jié)軟骨保護(hù)劑透明質(zhì)酸關(guān)節(jié)內(nèi)注射有一定的效果。
對(duì)于關(guān)節(jié)疼痛、腫脹明顯,行走功能障礙,MRI顯示有軟骨破壞,關(guān)節(jié)內(nèi)有游離體、骨贅增生或伴有半月板損傷的OA病人,則應(yīng)求助于外科手術(shù)。外科治療OA的手術(shù)方法有關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)、軟骨全層損傷區(qū)鉆孔減壓微骨折術(shù)、脛骨高位截骨矯正力線術(shù)和人工關(guān)節(jié)置換術(shù)。軟骨細(xì)胞移植、生長(zhǎng)因子及凝膠載體的應(yīng)用,均處于研究和嘗試階段。
關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)可采用硬膜外麻醉或局麻。局麻應(yīng)用2%利多卡因20ml+生理鹽水40mm+0.1%腎上腺素液0.1ml作為混合液,分別注射于手術(shù)入口和關(guān)節(jié)腔內(nèi),進(jìn)行局部浸潤(rùn)麻醉,10分鐘后可以進(jìn)行手術(shù)。為維持術(shù)中視野清晰,生理鹽水3000ml+0.1%腎上腺素注射液1ml作為灌注液,可免除止血帶控制下手術(shù)。按順序進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡檢查,全面了解關(guān)節(jié)內(nèi)病變情況,進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡下手術(shù)。
關(guān)節(jié)鏡下可見(jiàn)關(guān)節(jié)內(nèi)為懸浮的顆粒,髕股關(guān)節(jié)滑膜組織增生肥厚,軟骨碎宵,髕上囊有的呈白色細(xì)長(zhǎng)的纖維狀絨毛,有的滑膜血管迂曲充血,水腫的滑膜組織呈紡錘狀、葡萄狀等滑膜異常改變。股骨髁間窩狹窄,軟骨剝脫,軟骨下骨裸露,凹凸不平,軟骨損傷相對(duì)應(yīng)的部位的半月板磨損。半月板損傷又可加重軟骨磨損,半月板損傷的程度與軟骨損傷的程度成正比。軟骨與半月板損傷兩者互為因果,相互影響。半月板磨損后毛糙變薄、纖維增生,游離緣呈犬齒樣殘缺,可刺激滑膜增生,引起膝關(guān)節(jié)疼痛或絞鎖癥狀。髁間窩或髕上囊有形態(tài)不同的游離體,是誘發(fā)絞鎖癥狀的常見(jiàn)原因。
關(guān)節(jié)鏡下清理方法較多,一般采用射頻氣化或刨削打磨術(shù)處理半月板損傷的游離緣,修整其殘端。半月板前角血運(yùn)相對(duì)較好,有愈合的可能,原則上盡可能保留,盡量避免切除。有的前角呈百葉窗樣或束狀纖維樣損傷,但半月板的體部和后角正常者,可以采用射頻皺縮,使損傷創(chuàng)面平整,同時(shí)將撕裂的半月板前角采用從里向外的方法縫合,術(shù)后制動(dòng)4-6周。保留半月板對(duì)防止軟骨損傷具有重要的作用。
關(guān)節(jié)軟骨退變以髕骨、股骨髁和脛骨平臺(tái)負(fù)重區(qū)為甚,表現(xiàn)為皺紋狀膨脹隆起、軟骨龜裂、斑片狀剝脫,軟骨下骨裸露。股骨和脛骨關(guān)節(jié)面的運(yùn)動(dòng)軌跡凹凸不平,往往繼發(fā)或加重半月板的磨損。切除或修整破裂的半月板,磨削影響關(guān)節(jié)活動(dòng)的骨性阻擋,解除關(guān)節(jié)絞鎖因素和功能紊亂,對(duì)阻斷炎癥過(guò)程的惡性循環(huán),改善臨床癥狀具有重要的價(jià)值。
全層軟骨損傷范圍小于2cm,可應(yīng)用軟骨下骨鉆孔的方法,可以形成纖維軟骨。如廣泛的軟骨退變,目前尚無(wú)良策挽救,僅將不穩(wěn)定的游離緣清理修平即可,不可進(jìn)行大范圍的廣泛刮除或清理,否則臨床癥狀必然加重,難以恢復(fù)正常。
股骨髁間窩狹窄與脛骨髁間棘增生的骨贅撞擊,可影響膝關(guān)節(jié)伸膝功能。臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)屈曲畸形,站立位膝關(guān)節(jié)不能完全伸直,膝關(guān)節(jié)呈拱橋樣,同時(shí)伴有膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻或外翻畸形。由于膝關(guān)節(jié)負(fù)重點(diǎn)和應(yīng)力后移,加重了半月板后角和股骨髁軟骨磨損。關(guān)節(jié)鏡下動(dòng)態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)脛骨骨贅撞擊髁間窩,ACL受髁間窩骨贅的嵌壓和磨損發(fā)生退變,失去光澤,變形變細(xì),呈束狀散開(kāi)。咬除或磨削增生的骨贅進(jìn)行股骨髁間窩擴(kuò)大成型,使髁間窩空間擴(kuò)大,直至撞擊消失和伸膝功能明顯改善,ACL不受磨損為止,用射頻汽化進(jìn)行創(chuàng)面止血,射頻皺縮散開(kāi)的呈束狀的ACL纖維,恢復(fù)其張力。我們發(fā)現(xiàn)股骨髁間窩擴(kuò)大成型和脛骨骨贅切除之后,膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻或外翻畸形也得到了相應(yīng)的改善,這可能是與髁間窩與脛骨骨贅增生后形成的撞擊點(diǎn)偏移,導(dǎo)致了力線改變,加重或誘發(fā)了膝內(nèi)翻或外翻畸形。
有人認(rèn)為膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎,髕外側(cè)支持帶緊張,限制了髕骨在髕股關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡的正?;顒?dòng),進(jìn)一步增加髕-股關(guān)節(jié)的壓力,導(dǎo)致髕股關(guān)節(jié)軟骨磨損,使臨床癥狀加重。Merchant(1974),首先報(bào)道了髕外側(cè)支持帶松解術(shù),Breitenfelder(1987)進(jìn)行了長(zhǎng)期的隨訪,有效率58%。Fulkson等(1986)提出選擇髕外側(cè)支持帶松解術(shù)主要根據(jù)膝關(guān)節(jié)癥狀,X線片出現(xiàn)髕骨傾斜,髕外側(cè)骨贅形成等。Henry等(1986)認(rèn)為術(shù)前詳細(xì)了解病史和物理查體,是選擇手術(shù)適應(yīng)癥的重要依據(jù)。Kolowich等對(duì)202例髕外側(cè)支持帶松解患者進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪,比較有效組和失敗組術(shù)前物理查體情況,他發(fā)現(xiàn)髕骨傾斜試驗(yàn)是影響最終治療效果的重要體征,其次是髕骨內(nèi)移試驗(yàn),X-線檢查的結(jié)果對(duì)治療效果的影響不大。筆者認(rèn)為對(duì)于年齡較輕、關(guān)節(jié)軟骨磨損不十分嚴(yán)重的患者,早期進(jìn)行髕外側(cè)支持帶松解術(shù)是緩解因髕外側(cè)壓力增高引起疼痛和減輕關(guān)節(jié)軟骨磨損的有效方法。但是,如果患者高齡,軟骨磨損相當(dāng)嚴(yán)重,并且已經(jīng)形成了明顯的運(yùn)動(dòng)軌跡,髕外側(cè)支持帶松解術(shù),可能會(huì)加重臨床癥狀,不利于功能恢復(fù),不應(yīng)作為常規(guī),應(yīng)根據(jù)具體情況而定。
Friedman等報(bào)告關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)治療骨性關(guān)節(jié)炎的療效,60%的病例獲得功能改善。他們發(fā)現(xiàn)患者年齡對(duì)手術(shù)療效有直接影響,40歲以下者86%可獲改善,而40歲以上則僅53%改善,Bert報(bào)告關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)的優(yōu)良率為50%~76%。OA是一種老年性、退行性改變,任何一種方法均無(wú)法阻止老化。所謂關(guān)節(jié)清理術(shù)只是相對(duì)而言,不可能逆轉(zhuǎn)已經(jīng)形成的關(guān)節(jié)退變,清理和修整不穩(wěn)定的軟骨創(chuàng)面,解除運(yùn)動(dòng)軌跡的阻擋和撞擊,清除關(guān)節(jié)內(nèi)致痛因子、軟骨降解微粒、大分子成分、關(guān)節(jié)軟骨磨損后的碎屑和微結(jié)晶、炎性因子和致痛物質(zhì),有利于功能恢復(fù)。
術(shù)后療效欠佳的因素除了高齡關(guān)節(jié)軟骨退變較重,膝內(nèi)、外翻畸形下肢力線改變外,與手術(shù)創(chuàng)傷的大小有直接關(guān)系,手術(shù)創(chuàng)傷越大療效越差,創(chuàng)傷小有利于功能康復(fù)。因此,我們提倡局麻關(guān)節(jié)鏡下選擇性、有限化微創(chuàng)清理術(shù),不要過(guò)多的干擾關(guān)節(jié)內(nèi)組織。
為便于鏡下觀察,可刨削遮擋視野增生肥厚的滑膜組織,不作廣泛清除。切除股骨髁間窩和脛骨髁間德骨贅增生,解除髁間窩狹窄;修整磨損的半月板和軟骨缺損區(qū),清除關(guān)節(jié)內(nèi)剝脫分離和不穩(wěn)定的軟骨碎片,取出游離體,磨削高低不平影響關(guān)節(jié)活動(dòng)的骨性阻擋,清除關(guān)節(jié)內(nèi)致痛物質(zhì),大量生理鹽水沖洗。如果下肢力線有異常改變,可通過(guò)截骨術(shù)減輕關(guān)節(jié)表面的應(yīng)力,解救受損的關(guān)節(jié)面,如脛骨高位截骨。
術(shù)后冰袋冷敷患膝24~48小時(shí)可達(dá)到止血、止痛目的。術(shù)后腫脹明顯者應(yīng)抽出關(guān)節(jié)腔內(nèi)積血、積液,7-10天后關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射透明質(zhì)酸鈉。術(shù)后膝關(guān)節(jié)股四頭肌功能練習(xí),有利于功能恢復(fù)。