膝关节骨关节炎的诊断和治疗

2010年03月09日 · 来自专栏就诊指南

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膝关节骨关节炎（OA）属于风湿疾病范畴，是引起膝关节痛的主要原因之一，也是导致中老年人长期病废的常见原因。65岁以上人群的患病率为60％～90％，45～65岁为25％～30％。其主要病变是膝关节软骨的退行性改变和继发性骨质增生。
1 病因
膝关节OA的确切病因尚未完全明了，可能与下列因素有关：①年龄：随年龄的增长，膝关节OA的发生率逐渐上升，因此膝关节OA曾被认为是一种老年性退行性疾病。但近年来的研究发现膝关节OA的病理改变包括膝关节软骨破坏和膝关节边缘的骨赘形成，其中骨赘形成是一种修复表现，故认为膝关节OA并非是一种退行性病变。之所以老年人发病率高，可能是因为该病病程缓慢，早期创伤、畸形和疾病造成软骨损害，多年后随着关节的生物力学改变而出现膝关节OA的表现。②膝关节软骨基质改变：老年人软骨基质中的蛋白多糖含量减少，胶原纤维增加，软骨弹性减低，易受损伤而发生异常改变。③膝关节滑液改变：研究表明，膝关节OA患者的关节滑液成分发生改变，透明质酸含量减少，使其润滑、缓冲等功能减弱而造成关节软骨破坏。动物实验证明，手术切除膝关节大部分滑膜后或膝关节长期制动均可造成膝关节OA改变，而定期关节内注射透明质酸可防止或减轻这种病理改变。④损伤：膝关节内骨折、半月板损伤、髌骨脱位等原因可造成膝关节软骨损伤。⑤感染或炎症：膝关节内感染可引起膝关节软骨破坏。⑥膝关节外畸形：膝内翻、膝外翻畸形引起关节对合不良可造成关节软骨的损伤。⑦膝关节不稳定：如膝关节周围韧带、关节囊松弛造成的膝关节不稳定，继发关节软骨损伤。⑧其他：过度负重、肥胖等可使膝关节承受负荷增加，加速其退行性改变的发展。
2 发病机理
2.1 外伤因素由于损伤、膝关节畸形或炎症等因素造成膝关节负重力线的改变，使膝关节面有效负重面积减少，关节面受力不均匀，冲击力集中部位即发生关节软骨的损伤，并造成骨小梁微小骨折（亚骨折），出现骨质塌陷，随后则出现软骨下骨硬化现象。同时，由于膝关节OA患者的关节软骨基质和关节滑液成分发生改变，失去了软骨的弹性和周围滑液的润滑作用，故使软骨易受磨损。而膝关节周围骨赘增生是关节损伤的一种修复现象，机体为增加关节负重面积，降低承受压力而出现代偿性骨赘增生。
2.2 自身免疫反应膝关节软骨受到机械性等因素破坏后，关节软骨细胞、粘多糖及胶原蛋白的“隐蔽抗原”暴露，引起自身免疫反应，造成软骨继发性损伤。膝关节OA患者常出现关节肿胀、反复关节滑膜炎，滑液中常见单核细胞、免疫球蛋白和补体的增加，滑膜中充血明显和单核细胞浸润，这些均提示膝关节OA可能与自身免疫反应有关。
3 病理
膝关节OA病变包括软骨的退行性变，软骨软化、糜烂，骨端暴露，滑膜、关节囊和肌肉的变化。①关节软骨：正常的膝关节软骨为光滑的蓝白色，边缘规则、整齐。膝关节OA早期关节软骨发生软化、失去弹性和光泽，颜色浅黄，活动时发生磨损，软骨发生碎裂、剥脱，致使软骨下骨外露，磨损小的外周软骨面出现增殖和肥厚，通过软骨内化骨而形成骨赘。②软骨下骨：磨损较大的中央部分软骨下骨发生象牙质变，骨质密度增加而硬化，外围承受应力较小，软骨下骨发生萎缩，出现囊腔样病变。③滑膜：滑膜表现为增殖、水肿，使膝关节内积液，含有较多的粘蛋白，比较粘稠。④关节囊和肌肉：关节囊发生纤维变性和增厚，关节周围的肌肉产生保护性痉挛，使膝关节活动受限。
4 诊断
4.1 症状膝关节OA患者常有以下症状：①髌骨下疼痛：髌骨下疼痛及摩擦感是膝关节OA的早期症状，多出现于活动过多时，受寒冷、潮湿影响而加重，上下楼梯时易出现，可有膝关节交锁现象。②关节反复肿胀：轻度外伤后引起关节积液、肿胀、疼痛，休息1～2个月后可自然缓解，但会反复发作。③膝关节功能障碍：膝关节僵硬是膝关节OA的另一个主要症状，常表现为“晨僵”，一般持续时间不超过15分钟，活动后即缓解。随病情逐步发展，膝关节出现内翻或外翻畸形，关节周围骨赘增生，关节活动范围受限，走平路或站立时感疼痛，关节不稳定，严重时出现膝关节屈曲挛缩畸形。
4.2 体征膝关节OA患者查体可见股四头肌萎缩，偶尔触及膝关节滑膜肿胀及浮髌试验阳性，髌骨深面及膝关节周围压痛。关节活动轻度或中度受限，严重时可见膝内翻或膝外翻畸形。
4.3 X线所见膝关节OA早期，X线检查可正常，偶尔可见髌骨上下缘有骨赘增生，以后可见膝关节间隙狭窄，软骨下骨硬化，膝关节边缘及髁间嵴骨赘增生，软骨下骨可见小的囊性变，囊壁有一层致密骨包绕。按X线表现可将膝关节OA严重程度分为5级。关节间隙狭窄（50％关节软骨磨损）为Ⅰ°，关节线消失为Ⅱ°，轻度骨磨损为Ⅲ°，中度骨磨损（磨损0.5～1cm）为Ⅳ°，严重骨磨损及关节半脱位为Ⅴ°。
4.4 化验检查血尿常规、血沉一般正常。膝关节滑液检查可见白细胞增多，粘蛋白试验阳性。
膝关节OA的诊断标准：有膝痛及X线示骨赘，同时伴有下列三项中任一项者，年龄＞50岁、受累膝关节僵硬＜30分钟、膝关节有骨摩擦音。
5 治疗
5.1 保守治疗：①一般治疗：对无症状或症状轻微者，不作特殊处理；有症状者应避免膝关节负重；做理疗有助于缓解关节疼痛和减轻僵直。②药物治疗：对有明显症状者，可选用非甾体类抗炎药，如消炎痛、扶他林、萘丁美酮等，以减轻疼痛。③软骨保护剂：近年来应用于临床的软骨保护剂有以下几种：a.透明质酸：可作关节腔内注射，有保护软骨、补充关节液中的透明质酸、润滑软骨的作用。在国外已作为治疗OA的一种常规药物。b.过氧化物歧化酶：关节腔内注射能清除损伤组织中的过氧化物和氢氧根，减轻其致炎作用，缓解症状。c.其它：硫酸葡糖胺等有保护软骨、促进修复的作用。
5.2 手术治疗适用于病情严重、持续疼痛、有明显功能障碍的膝关节OA患者。手术方法主要有：①关节清理术：该手术由Magnuson（1946）首先倡用，适用于轻至中度的膝关节OA，患者多在40岁以上，主要症状为膝关节肿胀、疼痛、骨赘明显，关节内有游离体，有膝关节交锁史，同时关节的力线错位不太严重，关节有一定的活动度。手术多采用绕髌骨内缘的膝关节内侧切口，术中将关节内位于软骨边缘碰撞关节面的骨赘切除，摘除关节内的游离体，切除炎性增生的骨膜，修复不光滑的关节软骨面，半月板有破裂或松动者应切除或部分切除或修补。术后负压引流24～48小时，局部加压包扎。术后即可行持续被动功能锻炼，以防止关节粘连。②截骨术：截骨术是较早用来治疗OA的手术方法，通过截骨矫正力线，改善关节负重，促进血流动力学变化，从而减轻症状。常用术式有：a.胫骨上端高位截骨术：此手术适用于病变以单髁为主，而且与膝内翻、外翻相符合，膝关节屈伸活动范围＞90°，无明显侧方不稳。单侧胫骨平台凹陷不超过0.5cm，内翻畸形＜12°或外翻＜15°者，患侧没有严重的动脉缺血或大静脉曲张，术后有足够的肌力行康复锻炼，年龄＜65岁。b.股骨远端截骨术：对膝外翻＞12°畸形者，应采用股骨远端截骨术。其指征同上。术前应认真检查膝关节，测量截骨角。Coventry用在楔形基底部每1mm长可矫正1°来计算截除骨的大小，术后长腿石膏托固定4～6周，术后1天可扶拐下地，锻炼股四头肌。随着单腔关节置换术的开展，截骨术有减少的趋势。③关节固定术又称融合术：适用于年轻力壮从事体力劳动者，患有单侧膝关节严重OA或膝关节成形术失败者。手术后患者即失去了关节活动，故近来应用较少。④人工膝关节置换术：50年代有人研制成功人工膝关节假体，但效果不理想，自70年代初髁型人工膝关节开始应用于临床，经10年随访，其成功率已近90％。膝关节假体种类有多种，按置换部位分为单腔隙、双腔隙和三腔隙；按假体设计可分为非制约、半制约和全制约式关节；按固定方式分为骨水泥固定、多孔表面、紧压配合三种。目前，应用较多的为三腔隙置换假体、半制约型（俗称膝全髁表面置换假体），它包括三部分：金属股骨假体、超高分子聚乙烯胫骨假体、髌骨假体。该手术适用于年龄＞50岁、经保守治疗或其他手术治疗无效或复发的膝关节OA患者，目的是减轻疼痛、矫正畸形、保持膝关节运动的稳定性。手术要点：①术中注意恢复肢体正常轴线。②对膝关节屈曲挛缩的病例要注意切除骨赘，松解周围软组织，以利膝关节平衡和稳定。③胫骨平台塌陷且有骨缺损需植骨填充。④注意恢复髌骨正常活动范围。⑤术后48小时拔除负压引流。⑥术后第一天开始CPM，膝关节活动范围由屈曲30°开始，加大至90°。⑦先锻炼股四头肌收缩，伸屈踝关节，可行直腿抬高后扶双拐下地行走。该手术常见的并发症有感染、假体松动、假体磨损、腓总神经损伤、髌骨脱位、骨折及不明原因的疼痛等。