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江涛
江涛 副主任医师
淮南东方医院 骨科

膝关节骨性关节炎的关节镜治疗

 骨关节炎(Osteoarthrosis,简称OA)是中老年人最常见的疾病和主要致残原因,严重影响病人生活质量和社会生产力。

随着人口老龄化的进程,众多国家已经进入了老龄社会。我国现有60岁以上人口数量超过1.3亿人,据预计到2015年60岁以上人口总数将突破2亿。根据WHO的估计,全世界60岁以上的人口中有10%患有OA, OA患者80%有行动障碍,25%不能从事日常活动。有关报道20岁年龄组OA的发病率仅为20%,而70岁年龄组则为85%。有统计资料显示,美国约4,000万成人患关节炎,其中OA占43%,65岁以上的人群中90%的女性和80%男性患有此病。随着世界人口老龄化的日益增加,OA的发病率在全球范围内呈现逐年上升的趋势,老年退行性关节疾病已成为当今医学研究的最重要课题之一。加强对老年性骨关节疾病研究,有利于改善老年人生活质量,促进社会经济发展,提高民族健康水平。北京301医院骨科刘玉杰 第一节 骨性关节炎的病因 骨性关节炎(简称OA),1890年Garrod首先提出,当时认为此类疾病是由于骨关节的炎症过程而导致骨关节的功能改变,并将其定义为骨关节炎。 骨性关节炎是一种老年人的慢性退行性骨关节疾病,以关节软骨的退行性变伴半月板和滑膜病变为主要病理特征改变的疾患。OA的确切病因仍然不明确。目前认为与年龄、机械磨损、撞击因素有关,研究发现与免疫反应、自由基、骨内压增高和细胞因子等因素也有关,目前仍在进一步研究之中。 年龄因素是OA的重要因素,因为随着年龄的增长,关节软骨退变,含水量减少,粘弹性降低,抗撞击和抗磨损能力下降,关节软骨的退变将不可避免。 目前大多数学者认为,尽管关节软骨的耐磨性能较强,但其抗撞击的能力较差。关节软骨的生理性退变只是OA发生的潜在诱因,非决定性因素。关节软骨损伤与年龄和运动量成正比,年龄越大、积累性损伤越多,关节软骨退变程度越重。软骨损伤后,对机械性、积累性、反复的微小撞击的抵抗能力下降,可加重关节软骨的退变,导致软骨表面或深层损伤,由此形成恶性循环使损伤进一步加重。 有人提出OA与骨内压增高有关。有研究表明OA病人的软骨下骨内压增高,骨组织在过高的内压作用下可发生坏死,坏死的骨小梁在吸收重建过程中,使软骨下骨的硬化梯度增加,吸收振荡的能力下降,从而使软骨受力不均,局部的压力大,导致或加重软骨的损伤。 免疫反应是近几年提出的新的学说。在OA的研究中发现当机械因素去除后,OA的进展并没有停止,OA病人临床症状反复出现,难以用单纯机械外伤原因解释。病人关节反复肿胀、滑膜炎症状明显,推测OA的发生可能与免疫反应有关。 Donohue的“隐蔽抗原”学说认为,损伤的软骨使正常状态下隔离于机体自身免疫监视系统的成分暴露,作为抗原刺激物而发生自身免疫反应。Cooke等在OA病人的病变软骨部位检测到抗I型胶原的免疫球蛋白和补体C3,从而使“免疫病因说”有了更强的说服力。 自由基是指带有不成对电子的分子、原子、原子团和离子。Pelletier等证实,受到破坏的关节软骨产生的碎片,能刺激关节滑膜中的吞噬细胞产生大量氧自由基。氧自由基可攻击软骨细胞膜,使软骨细胞形态改变,功能受损,合成、分泌蛋白多糖及胶原蛋白受阻,引起软骨基质的生理功能变异。 细胞因子与OA的关系是目前OA病因学方面研究的热点。有人报道在OA患者的关节滑液中IL-1(白细胞介素1)、TNF(肿瘤坏死因子)等细胞因子的水平明显升高。1983年Wood等首先报道了在骨关节炎和类风湿性关节炎患者的关节滑液中检测到了高水平的IL-1。IL-1主要由滑膜组织的衬里层细胞及软骨细胞分泌。经免疫组化方法研究发现,正常情况下,只有少数位于软骨表层的软骨细胞呈现分泌IL-1的阳性反应,而OA软骨组织的中、上层细胞及基质都显示出IL-1强阳性反应。另外,在OA骨赘组织中膜内成骨有关的成骨细胞内也发现有IL-l mRNA的表达,提示IL-l可能直接参与了骨关节炎的病理过程。 OA关节软骨的超微结构变化较复杂,既可见到软骨细胞的固缩、碎裂、坏死,又有部分软骨细胞的代谢活性增强,表现为细胞内粗面内质网、高尔基体和大量微丝的出现,软骨基质中胶原纤维排列紊乱,有钙盐结晶颗粒沉积。OA关节软骨的退变除了引起自身生物学性能和力学性能的改变外,也不可避免地影响到软骨下骨。软骨下骨组织在承受较高的压应力传导情况下会发生微骨折,继发骨小梁坏死而形成骨囊性变。在骨组织修复改建过程中,软骨下骨在修复自身破坏和软骨缺损时会形成骨赘。软骨和骨的破坏又可形成关节内的微小游离体,刺激滑膜发生炎症。 第二节 骨性关节炎的临床诊断 骨性关节炎的临床诊断包括全面的病史采集、体检和对病情的全面评估。首先应询问病变的持续时间和严重程度。疼痛症状开始时一般比较隐匿,在病人看医生之前,症状多已经持续数月。患者往往因久站、行走或者跑步不适,通常在休息后症状缓解。随着病变程度加重,日常活动和睡眠都会受到影响。除了疼痛之外,关节内还有研磨感和弹响。软骨、半月板损伤或游离体,会造成“绞锁”症状,往往影响关节屈曲、下蹲活动。通过查体进一步明确膝内、外侧和前方间室是否受累,膝内翻对线不良比膝外翻更常见,站立位下肢力线改变及屈曲畸形常预示膝关节严重受累。关节线间隙压痛,McMurray试验一般可以引出受累间室的不适感。大部分病人的韧带是稳定的,但是排除潜在的韧带不稳很重要。 以髌股关节和胫、股关节负重状态疼痛为主,特别是行走、上下楼、下蹲起立时疼痛加重,行走时可突然疼痛、打软腿或跌跤。软骨剥脱、软骨下骨裸露,是受到压力的刺激导致股四头肌反射性、痉挛性紧张,由于半月板磨损和软骨损伤,可发生绞锁症状。由于髌骨的软骨磨损,软骨下骨裸露,反射性引起股四头肌痉挛,故髌骨推移活动受限,髌骨研磨试验阳性。由于滑膜增生肥厚、充血水肿,滑膜组织嵌入关节间隙,可发生关节腔肿胀、疼痛和功能受限。体形肥胖者多伴有膝关节内、外翻畸形和髌骨半脱位,站立位X片应力侧关节间隙狭窄,软骨下骨硬化或增生。 查体发现膝内翻畸形或外翻畸形,站立屈曲畸形,膝关节屈伸活动可触及摩擦感或听到捻发样或撕裂样摩擦音,关节间隙及髌骨缘压痛,髌骨推移活动受限,髌骨研磨试验阳性,膝关节浮髌试验阳性。长期理疗的患者,膝关节周围皮肤色泽改变,呈斑片状,皮肤呈花豹皮样改变。蹲下起立十分艰难,需两手扶地支撑。 膝关节的影像学检查有助于临床诊断和了解确定关节软骨病变的程度。在软骨病变的早期,X线检查包括负重位膝关节前后位(PA)正位片,膝关节负重状态下屈曲20°-30°X线片。PA屈曲位像比膝负重伸直位像,可以清楚地显示关节间隙变窄、两侧不等宽、胫骨棘锐利、关节边缘变平、软骨下骨硬化或囊性变、膝关节内翻或外翻畸形,软骨下骨硬化、胫骨髁间棘变尖、骨赘形成和股骨髁间窝狭窄、胫股关节缘唇样增生,髌股关节半脱位,髌骨上、下极骨赘形成等放射学特征。通过膝关节负重位X线评估胫骨和股骨的力线,但评估机械轴线则需要下肢全长X片。 核磁共振(MRI)为无创检查,当放射片上没有显示关节间隙狭窄改变之前,即关节软骨病变的早期,质子密度脂肪-饱和快旋回声(PDFSE)以及三维梯度回声(3D SPGR)扫描,MRI可清晰的显示软骨改变。 第三节、选择性有限化关节镜清理治疗骨性关节炎 骨性关节炎的治疗分为保守治疗和手术疗法。保守治疗以全身用药和关节内局部用药为主。早期OA患者,可对症给予口服消炎镇痛药或活血化瘀的药物治疗,以达到改善症状、提高生活质量的目的。关节软骨保护剂透明质酸关节内注射有一定的效果。 对于关节疼痛、肿胀明显,行走功能障碍,MRI显示有软骨破坏,关节内有游离体、骨赘增生或伴有半月板损伤的OA病人,则应求助于外科手术。外科治疗OA的手术方法有关节镜清理术、软骨全层损伤区钻孔减压微骨折术、胫骨高位截骨矫正力线术和人工关节置换术。软骨细胞移植、生长因子及凝胶载体的应用,均处于研究和尝试阶段。 关节镜清理术可采用硬膜外麻醉或局麻。局麻应用2%利多卡因20ml+生理盐水40mm+0.1%肾上腺素液0.1ml作为混合液,分别注射于手术入口和关节腔内,进行局部浸润麻醉,10分钟后可以进行手术。为维持术中视野清晰,生理盐水3000ml+0.1%肾上腺素注射液1ml作为灌注液,可免除止血带控制下手术。按顺序进行关节镜检查,全面了解关节内病变情况,进行关节镜下手术。 关节镜下可见关节内为悬浮的颗粒,髌股关节滑膜组织增生肥厚,软骨碎宵,髌上囊有的呈白色细长的纤维状绒毛,有的滑膜血管迂曲充血,水肿的滑膜组织呈纺锤状、葡萄状等滑膜异常改变。股骨髁间窝狭窄,软骨剥脱,软骨下骨裸露,凹凸不平,软骨损伤相对应的部位的半月板磨损。半月板损伤又可加重软骨磨损,半月板损伤的程度与软骨损伤的程度成正比。软骨与半月板损伤两者互为因果,相互影响。半月板磨损后毛糙变薄、纤维增生,游离缘呈犬齿样残缺,可刺激滑膜增生,引起膝关节疼痛或绞锁症状。髁间窝或髌上囊有形态不同的游离体,是诱发绞锁症状的常见原因。 关节镜下清理方法较多,一般采用射频气化或刨削打磨术处理半月板损伤的游离缘,修整其残端。半月板前角血运相对较好,有愈合的可能,原则上尽可能保留,尽量避免切除。有的前角呈百叶窗样或束状纤维样损伤,但半月板的体部和后角正常者,可以采用射频皱缩,使损伤创面平整,同时将撕裂的半月板前角采用从里向外的方法缝合,术后制动4-6周。保留半月板对防止软骨损伤具有重要的作用。 关节软骨退变以髌骨、股骨髁和胫骨平台负重区为甚,表现为皱纹状膨胀隆起、软骨龟裂、斑片状剥脱,软骨下骨裸露。股骨和胫骨关节面的运动轨迹凹凸不平,往往继发或加重半月板的磨损。切除或修整破裂的半月板,磨削影响关节活动的骨性阻挡,解除关节绞锁因素和功能紊乱,对阻断炎症过程的恶性循环,改善临床症状具有重要的价值。 全层软骨损伤范围小于2cm,可应用软骨下骨钻孔的方法,可以形成纤维软骨。如广泛的软骨退变,目前尚无良策挽救,仅将不稳定的游离缘清理修平即可,不可进行大范围的广泛刮除或清理,否则临床症状必然加重,难以恢复正常。 股骨髁间窝狭窄与胫骨髁间棘增生的骨赘撞击,可影响膝关节伸膝功能。临床表现为膝关节屈曲畸形,站立位膝关节不能完全伸直,膝关节呈拱桥样,同时伴有膝关节内翻或外翻畸形。由于膝关节负重点和应力后移,加重了半月板后角和股骨髁软骨磨损。关节镜下动态检查发现胫骨骨赘撞击髁间窝,ACL受髁间窝骨赘的嵌压和磨损发生退变,失去光泽,变形变细,呈束状散开。咬除或磨削增生的骨赘进行股骨髁间窝扩大成型,使髁间窝空间扩大,直至撞击消失和伸膝功能明显改善,ACL不受磨损为止,用射频汽化进行创面止血,射频皱缩散开的呈束状的ACL纤维,恢复其张力。我们发现股骨髁间窝扩大成型和胫骨骨赘切除之后,膝关节内翻或外翻畸形也得到了相应的改善,这可能是与髁间窝与胫骨骨赘增生后形成的撞击点偏移,导致了力线改变,加重或诱发了膝内翻或外翻畸形。 有人认为膝关节骨性关节炎,髌外侧支持带紧张,限制了髌骨在髌股关节运动轨迹的正常活动,进一步增加髌-股关节的压力,导致髌股关节软骨磨损,使临床症状加重。Merchant(1974),首先报道了髌外侧支持带松解术,Breitenfelder(1987) 进行了长期的随访,有效率58%。Fulkson等(1986)提出选择髌外侧支持带松解术主要根据膝关节症状,X线片出现髌骨倾斜,髌外侧骨赘形成等。Henry等(1986)认为术前详细了解病史和物理查体,是选择手术适应症的重要依据。Kolowich 等对202例髌外侧支持带松解患者进行长期随访,比较有效组和失败组术前物理查体情况,他发现髌骨倾斜试验是影响最终治疗效果的重要体征,其次是髌骨内移试验,X-线检查的结果对治疗效果的影响不大。笔者认为对于年龄较轻、关节软骨磨损不十分严重的患者,早期进行髌外侧支持带松解术是缓解因髌外侧压力增高引起疼痛和减轻关节软骨磨损的有效方法。但是,如果患者高龄,软骨磨损相当严重,并且已经形成了明显的运动轨迹,髌外侧支持带松解术,可能会加重临床症状,不利于功能恢复,不应作为常规,应根据具体情况而定。 Friedman等报告关节镜清理术治疗骨性关节炎的疗效,60%的病例获得功能改善。他们发现患者年龄对手术疗效有直接影响,40岁以下者86%可获改善,而40岁以上则仅53%改善,Bert报告关节镜清理术的优良率为50%~76%。 OA是一种老年性、退行性改变,任何一种方法均无法阻止老化。所谓关节清理术只是相对而言,不可能逆转已经形成的关节退变,清理和修整不稳定的软骨创面,解除运动轨迹的阻挡和撞击,清除关节内致痛因子、软骨降解微粒、大分子成分、关节软骨磨损后的碎屑和微结晶、炎性因子和致痛物质,有利于功能恢复。 术后疗效欠佳的因素除了高龄关节软骨退变较重,膝内、外翻畸形下肢力线改变外,与手术创伤的大小有直接关系,手术创伤越大疗效越差,创伤小有利于功能康复。因此,我们提倡局麻关节镜下选择性、有限化微创清理术,不要过多的干扰关节内组织。 为便于镜下观察,可刨削遮挡视野增生肥厚的滑膜组织,不作广泛清除。切除股骨髁间窝和胫骨髁间德骨赘增生,解除髁间窝狭窄;修整磨损的半月板和软骨缺损区,清除关节内剥脱分离和不稳定的软骨碎片,取出游离体,磨削高低不平影响关节活动的骨性阻挡,清除关节内致痛物质,大量生理盐水冲洗。如果下肢力线有异常改变,可通过截骨术减轻关节表面的应力,解救受损的关节面,如胫骨高位截骨。 术后冰袋冷敷患膝24~48小时可达到止血、止痛目的。术后肿胀明显者应抽出关节腔内积血、积液,7-10天后关节腔内注射透明质酸钠。术后膝关节股四头肌功能练习,有利于功能恢复。  安徽省淮南市东方医院集团总院骨科江涛

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