體外沖擊波治療老年膝骨性關節炎的療效及對患者炎性因子的影響

劉美義，黎環，張亞清，馬濤，李建勛，毛元蓉，韓娜慧

(青海省人民醫院疼痛科，青海西寧810007)

膝骨性關節炎(knee osteoarthritis，KOA)是常見的老年人多發病之一，可引起患者的疼痛及行動功能障礙，甚至嚴重影響患者的生活能力及生存質量[1]。隨著社會老齡化加快，老年膝骨性關節炎的發病率有明顯上升趨勢，給社會及家庭帶來了沉重的負擔[2]。體外沖擊波療法(extracorporeal shock wave therapy，ESWT)是近年開展起來的新型非侵入性治療方法，具有治療時間較短、治療風險較小、治療費用較低及術后恢復較快等優點，已廣泛應用于多種骨骼疾病的治療[3]。本研究擬將ESWT用于老年膝骨性關節炎患者的治療，觀察其治療的效果及對白細胞介素-1(interleukin-1，IL-1)、一氧化氮(nitric oxide，NO)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)水平的影響，以期為膝骨性關節炎的治療提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2014年1月至2016年12月青海省人民醫院收治的老年膝骨性關節炎患者158例，男性32例，女性126例，年齡60～82歲，平均(67.48±7.35)歲。膝骨性關節炎的診斷符合20l0年中華風濕學會《骨關節炎診斷及治療指南》標準[4]。納入標準：(1)年齡≥60歲者；(2)Kellgren-Lawrence(K-L)分期Ⅱ或Ⅲ期者；(3)能配合本次研究并簽署知情同意書者。排除標準：(1)有嚴重心、肺、肝及腎功能異常者；(2)有風濕性關節炎、感染性關節炎及痛風性關節炎等關節疾病者；(3)既往有膝關節手術史及關節創傷者；(4)有感染性疾病及惡性腫瘤者。

1.2 研究方法

1.2.1 分組方法將158例老年KOA患者采用隨機數表法分為ESWT組和對照組，每組79例。

1.2.2 治療方法ESWT組患者定位于膝關節痛點(多處痛點患者采用多部位復合治療)，非麻醉狀態下行ESWT：調整沖擊波碎石機(EMS，瑞士，STORZ AG公司)能流密度為0.2～0.25 mJ/mm2、沖擊頻率為6～8 Hz、治療能量選擇為3 bar，每個部位沖擊2 000次，每周1次，共治療4周。對照組常規口服塞來昔布膠囊200 mg/次，1次/d，共治療4周。兩組均接受沖擊波的操作流程，但對照組將能流密度調整為0。

1.3 觀察指標兩組患者分別于治療前、治療后1個月及3個月抽取患側膝關節液2 mL，離心后取上清液，置于-70℃冰箱保存待檢。采用ELISA法檢測關節液IL-1、NO及TNF-α水平，試劑盒購自上海恒遠生物科技有限公司，操作過程嚴格按照試劑盒說明書進行。兩組患者分別于治療前、治療后1個月及3個月，采用肢體活動疼痛視覺模擬評分(Visual Analog Scale，VAS)、Lequesne指數評分和WOMAC骨關節炎指數評價患者膝關節疼痛和功能情況。

1.4 統計學方法應用SPSS17.0統計軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差(x-±s)表示，組內不同時間計量資料比較采用方差分析，組間兩兩比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗，均以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者的一般資料比較ESWT組與對照組的性別、年齡、病程、體質指數、K-L分期及左側部位比較，差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組患者的一般資料比較

2.2 兩組患者治療前后的VAS評分比較兩組患者治療前的VAS評分比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。治療后1個月及3個月，兩組患者的VAS評分均明顯低于治療前，且ESWT組治療后1個月及3個月的VAS評分明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 兩組治療前后的VAS評分比較(分，±s)

表2 兩組治療前后的VAS評分比較(分，±s)

組別對照組ESWT組t值P值例數79 79治療前7.64±2.18 7.81±2.25 0.317 0.764治療后1個月6.52±1.47 4.49±1.26 7.358＜0.001治療后3個月4.86±1.30 3.14±1.13 5.247 0.016 F值4.827 8.635 P值0.023＜0.001

2.3 兩組患者治療前后的Lequesne評分比較兩組患者治療前Lequesne評分比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。治療后1個月及3個月兩組Lequesne評分均明顯低于治療前，且ESWT組治療后1個月及3個月的Lequesne評分明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表3。

表3 兩組患者治療前后的Lequesne評分比較(分±s)

表3 兩組患者治療前后的Lequesne評分比較(分±s)

組別對照組ESWT組t值P值例數79 79治療前9.85±2.17 9.93±2.36 0.075 0.953治療后1個月8.56±2.26 7.38±2.10 4.362 0.038治療后3個月7.32±2.04 6.03±1.55 4.728 0.027 F值3.716 4.318 P值0.045 0.036

2.4 兩組患者治療前后的WOMAC評分比較兩組患者治療前WOMAC評分比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。治療后1個月及3個月兩組WOMAC評分均明顯低于治療前，且ESWT組治療后1個月及3個月的WOMAC評分明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表4。

表4 兩組治療前后的WOMAC評分比較(分，±s)

表4 兩組治療前后的WOMAC評分比較(分，±s)

組別對照組ESWT組t值P值例數79 79治療前35.26±10.15 35.84±9.73 0.572 0.614治療后1個月26.37±8.53 18.86±6.74 8.276＜0.001治療后3個月23.84±8.21 16.52±6.27 7.913＜0.001 F值4.635 5.347 P值0.028 0.014

2.5 兩組患者治療前后的IL-1、NO及TNF-α水平比較兩組患者治療前IL-1、NO及TNF-α水平比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。治療后1個月及3個月兩組IL-1、NO及TNF-α水平均明顯低于治療前，且ESWT組治療后1個月及3個月的IL-1、NO及TNF-α水平明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表5。

表5 兩組患者治療前后的IL-1、NO及TNF-α水平比較(±s)

表5 兩組患者治療前后的IL-1、NO及TNF-α水平比較(±s)

注：與同組治療前比較，aP＜0.05；與對照組同時間點比較，bP＜0.05。

組別對照組治療前治療后1個月治療后3個月F值P值ESWT組治療前治療后1個月治療后3個月F值P值例數79 IL-1(pg/mL)NO(μmol/L)TNF-α(pg/mL)16.94±3.28 12.57±2.46a 13.62±2.51a 5.182 0.016 76.35±19.71 68.18±15.85a 70.26±16.42a 4.857 0.025 44.73±14.68 28.47±12.25a 31.92±12.74a 8.934＜0.001 79 17.27±3.25 9.36±2.08ab 10.45±2.14ab 10.526＜0.001 76.82±19.63 62.34±13.61ab 64.27±14.25ab 7.638＜0.001 45.26±14.52 20.85±10.64ab 24.16±10.83ab 11.263＜0.001

3 討論

KOA是由多因素共同作用下導致的關節軟骨病變，在中老年人群中發病率較高，其早期病理改變主要為關節軟骨損傷，而軟骨損傷可加快骨關節炎病程進展。因此，及時治療KOA對延緩病情及改善預后顯得尤為重要。目前，臨床上治療KOA的方法以藥物治療和外科手術治療為主[4-5]。但長期服用藥物可引起胃腸道產生不良反應，進而影響患者的依從性和治療效果；手術治療存在創傷、風險高、住院花費大及住院時間長等缺點，給患者帶來沉重的經濟及精神負擔。近期的研究表明，ESWT通過作用于人體力化學信號轉導產生相關的生物學效應，產生血管生長因子、組織生長因子等，以促進軟骨細胞的再生、修復及重建功能，有望作為一種治療骨骼疾病的新方法[6-7]。

本研究結果顯示，治療后1個月及3個月兩組VAS、Lequesne及WOMAC評分均明顯低于治療前(P＜0.05)，且ESWT組治療后1個月及3個月的VAS、Lequesne及WOMAC評分明顯低于對照組(P＜0.05)。說明ESWT能改善KOA患者膝關節疼痛和肢體功能，與既往研究結果[8]相似。Kim等[9]研究認為，中等能量組的ESWT對KOA患者在減輕疼痛和恢復功能性方面比低能量組有更大的改善。趙喆等[10]采用ESWT對34例早中期KOA患者進行療效分析，結果表明ESWT對早中期KOA患者的治療效果良好。分析其原因可能是ESWT可促使局部血管持續擴張，進一步改善膝關節血液循環，加速新陳代謝，從而有助于改善患者的肢體功能。在副作用方面，ESWT治療KOA的安全性較好，未見嚴重不良反應。

盡管大多數學者認為，生物和力學因素共同作用是導致KOA發生的主要原因，但其具體的發病機制尚未闡明。有研究表明，體外沖擊波具有刺激關節軟骨修復的作用，能夠抑制炎性細胞因子的分泌及促進細胞外基質的合成[11]。Tao等[12]研究認為，高水平NO可造成細胞內外發生強烈的氧化應激損傷，抑制軟骨細胞增殖和細胞外基質的合成，導致軟骨基質被破壞，從而加劇了骨關節炎的發展進程。本研究中，治療后1個月及3個月兩組IL-1、NO及TNF-α水平均明顯低于治療前(P＜0.05)，且ESWT組治療后1個月及3個月的IL-1、NO及TNF-α水平明顯低于對照組(P＜0.05)。說明相對于塞來昔布，ESWT能更持久地降低關節液中IL-1、NO及TNF-α水平，從而更好地抑制關節軟骨退變、延緩KOA的病程進展。方善鴻等[13]動物實驗研究表明，ESWT可通過減少兔膝關節炎關節內NO及IL-1生成，緩解關節內氧化應激損傷及炎性損傷，延緩關節炎病變的病程進展。此外，ESWT能夠抑制關節液中TNF-α水平，減少骨關節炎軟骨破壞和骨吸收。但本研究的隨訪時間較短，ESWT對KOA患者的遠期療效及作用機制尚有待多中心、大規模的前瞻性研究來進一步證實。

綜上所述，應用體外沖擊波治療老年膝骨性關節炎患者獲得良好的療效，且能有效調控關節液中IL-1、NO及TNF-α水平表達，減輕患者的炎癥反應及疼痛，同時也為膝骨性關節炎的臨床治療提供了一條新的研究思路。

[1] Pereira D,Ramos E,Branco J.Osteoarthritis[J].Acta Med Port,2015,28(1):99-106.

[2] Imene KB,Zeineb S,Rim M,et al.Epidemiology and clinical profile of knee osteoarthrosis in the elderly[J].Tunis Med,2014,92(5):335-340.

[3] Romeo P,Lavanga V,Pagani D,et al.Extracorporeal shock wave therapy in musculoskeletal disorders:a review[J].Med Princ Pract,2014,23(1):7-13.

[4] Wang K,Xu J,Hunter DJ,et al.Investigational drugs for the treatment of osteoarthritis[J].Expert Opin Investig Drugs,2015,24(12):1539-1556.

[5] Stan G,Orban H,Orban C.Cost effectiveness analysis of knee osteoarthritis treatment[J].Chirurgia(Bucur),2015,110(4):368-374.

[6] Lee JY,Kwon JW,Park JS,et al.Osteonecrosis of femoral head treated with extracorporeal shock wave therapy:analysis of short-term clinical outcomes of treatment with radiologic staging[J].Hip Pelvis,2015,27(4):250-257.

[7] Zissler A,Steinbacher P,Zimmermann R.Extracorporeal shock wave therapy accelerates regeneration after acute skeletal muscle injury[J].Am J Sports Med,2017,45(3):676-684.

[8] 李濤,宋奇志,裴建祥,等.體外沖擊波治療早中期膝關節骨關節炎的近期臨床療效觀察[J].重慶醫學,2017,46(3):338-340.

[9] Kim JH,Kim JY,Choi CM,et al.The dose-related effects of extracorporeal shock wave therapy for knee osteoarthritis[J].Ann Rehabil Med,2015,39(4):616-623.

[10] 趙喆,史展,閆君,等.體外沖擊波治療早中期膝骨關節炎的效果[J].中國康復理論與實踐,2014,20(1):76-78.

[11] Notarnicola A,Moretti B.The biological effects of extracorporeal shock wave therapy(eswt)on tendon tissue[J].Muscles Ligaments Tendons J,2012,2(1):33-37.

[12] Tao R,Wang S,Xia X,et al.Pyrroloquinoline quinone slows down the progression of osteoarthritis by inhibiting nitric oxide production and metalloproteinase synthesis[J].Inflammation,2015,38(4):1546-1555.

[13] 方善鴻,王巍,陳小勇,等.體外沖擊波對兔膝骨性關節炎炎性介質及影像學的影響[J].中華實驗外科雜志,2017,34(1):102-105.