醫用臭氧水關節腔灌洗聯合運動療法治療膝骨關節炎的療效觀察

牟建蛟 王瓊 李信明

膝骨關節炎 ( knee osteoarthritis，KOA ) 是一種以膝關節疼痛、活動受限為主要表現的慢性骨關節退行性疾病，其主要病理改變為關節軟骨、軟骨下骨質、滑膜病變，以及骨贅形成、韌帶松弛、關節囊攣縮等[1]。在我國的中老年人群中，癥狀性 KOA的患病率逐年增高，目前發病率約為 8.1%[2]。KOA嚴重影響患者的行走、站立、爬樓能力，導致生活質量明顯下降，且有一定的致殘率，占用了大量的社會、醫療資源。目前 KOA 主張采用階梯化的治療方案，根據患者所處階段的不同，采用不同的治療手段，主要包含健康教育、運動和生活指導、關節肌肉鍛煉、中醫和物理治療、修復性治療，嚴重者往往需要進行關節重建治療[3]。臭氧的歷史可追溯到 200 多年以前，其在醫學界的應用也由來已久，大量研究結果證實臭氧具有殺菌、改善代謝、改善血液流動學參數、激活免疫系統、激活血小板釋放生長因子的作用，用于心腦血管、骨關節、腫瘤、創傷性疾病、消化系統疾病的治療[4-5]。但由于臭氧性質極不穩定、易分解，且具有毒性、進入血管風險，可能加重氣道疾病[6]，從而限制了其臨床應用。將臭氧溶于水后可形成臭氧水，在避免了臭氧的缺陷同時，氧化性更強、半衰期更長，臨床應用相對安全，被廣泛應用于臨床[7-8]。多項研究證實臭氧水具有抗炎、消腫、止痛的作用。2018 年10 月至 2019 年 12 月，我院應用醫用臭氧水進行膝關節腔灌洗，聯合膝關節運動療法治療 KOA 患者，臨床療效滿意，現報道如下。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

1. 納入標準：( 1 ) 符合中華醫學會骨科學分會2018 年《骨關節炎診療指南》[9]中 KOA 診斷標準；( 2 ) Kellgren-Lawrence 分級在 Ⅱ～Ⅲ 級，分期為早期及中期者；( 3 ) 近 2 周未口服治療 KOA 的藥物，未行關節腔注射及物理治療；( 4 ) 簽署知情同意書，自愿同意接受此治療方法者。

2. 排除標準：( 1 ) 嚴重的心腦血管疾病，血液系統疾病、惡性腫瘤、嚴重傳染性疾病者；( 2 ) 年齡 ≥ 85 歲，血糖、血壓控制差者；( 3 ) 風濕免疫系統疾病導致關節炎、創傷性關節炎、感染性關節炎；( 4 ) 合并半月板損傷、關節內骨折者，有膝關節手術史者。

二、一般資料

本研究共納入 60 例，采用隨機數字表的方法分為治療組和對照組，每組各 30 例。經統計學比較，兩組患者在性別、年齡及病程方面的差異無統計學意義 (P＞ 0.05 ) ( 表 1 )。本研究經過我院醫學倫理委員會批準，所有受試者簽署知情同意書。

表 1 兩組患者一般資料比較 ( n = 30 )Tab.1 General data of two groups ( n = 30 )

三、方法

1. 治療方法：兩組患者于入組時進行健康教育、運動指導和生活指導。關節腔穿刺：患者取仰臥位，腘窩處墊軟枕使膝關節稍屈曲，于髕底水平線與髕骨外側緣交點處稍下方定位穿刺點，常規消毒、鋪洞巾后，持 10 ml 注射器于穿刺點向內下方進針，有突破感提示已穿刺進入關節腔，然后抽取關節腔積液，關節積液抽取干凈后：( 1 ) 治療組：室溫控制在 20 ℃～25 ℃，啟動臭氧水發生器 ( SYZ-80A型，濟南三氧科技有限公司 )；打開氧氣閥門，采用一次性輸液器往儲水瓶中輸入生理鹽水 250 ml，設定其輸出臭氧水的濃度為 23 μg / ml 后，先進行發生器內部管道自動滅菌 300 s，然后制備臭氧水；制備完成后用 50 ml 注射器插入臭氧水輸出接口，直接抽取注射入關節腔，盡量使臭氧水充滿整個關節腔隙后，將臭氧水全部抽取出來；如此反復多次，直至抽出的關節腔灌洗液清亮為止；( 2 ) 對照組：用50 ml 注射器抽取 0.9% 氯化鈉注射液灌洗病變關節腔，每次灌洗也盡量使生理鹽水充滿整個關節腔后再抽出灌洗液，反復灌洗直至關節腔灌洗液變清為止，治療結束后抽盡生理鹽水；兩組患者治療結束后無菌創可貼敷貼穿刺點，關節腔灌洗每周 1 次，總共 4 次，每次治療結束后須觀察 10 min 后方可離開。兩組患者在關節腔灌洗的基礎上配合行關節運動療法治療，針對股四頭肌、腘繩肌進行肌肉的抗阻練習，采用肌肉等張收縮進行練習，具體如下：患者采取坐位，雙腳離地，伸直膝關節再彎曲，根據患者的承受能力可于腳踝處加重物，逐漸增加負荷量，每次練習進行 10 次肌肉等張收縮，每日練習1 次，總共 22 次。

四、觀察指標及檢測方法

治療前、治療結束時、治療后 4 周采用疼痛視覺模擬評分 ( visual analogue scale，VAS ) 進行評估；治療前、治療結束時評估患者膝關節骨關節炎嚴重性指數 ( index of severity for osteoarthritis，ISOA )、西安大略和麥克馬斯特大學骨關節炎指數( Western Ontario and MC-Master University osteoarthritis index，WOMAC )。治療前后檢測血清腫瘤壞死因子-α ( tumor necrosis factor-α，TNF-α )、白細胞介素-6 ( interleukin-6，IL-6 )[10]，采用酶聯免疫吸附法檢測，所有操作均嚴格按照試劑盒說明書進行。

五、統計學處理

采用 SPSS 24.0 軟件對所有數據進行統計學分析，所有的計量資料均采用x-±s表示，計數資料用頻數表示。計量資料組內前后對比采用配對t檢驗，組間對比采用獨立樣本t檢驗；計量資料組間對比采用χ2檢驗；P＜ 0.05 為差異有統計學意義。

結 果

一、兩組患者 VAS 對比結果

治療前，兩組受試者 VAS 對比差異無統計學意義 (P＞ 0.05 )；治療結束時及治療后 4 周，兩組受試者 VAS 均較治療前降低，治療前后比較差異有統計學意義 (P＜ 0.01 )；治療組在治療結束時及治療后4 周的 VAS 低于對照組，差異有統計學意義 (P＜0.01 ) ( 表 2 )。

二、兩組患者 ISOA、TNF-α、IL-6 對比

治療前，兩組患者 ISOA、TNF-α、IL-6 對比差異無統計學意義 (P＞ 0.05 )；治療結束時，兩組患者 ISOA、TNF-α、IL-6 均較治療前降低，差異有統計學意義 (P＜ 0.01 )；治療組在治療結束時 ISOA、TNF-α、IL-6 低于對照組，差異有統計學意義 (P＜0.05 ) ( 表 3 )。

表 2 兩組患者 VAS 比較 ( n = 30，x-±s )Tab.2 VAS was compared between the two groups ( n = 30, x- ± s )

三、兩組患者 WOMAC 比較

治療前，兩組患者 WOMAC 各條目評分及總分比較差異無統計學意義 (P＞ 0.05 )；治療結束時，兩組患者各條目評分及總分比較均較治療前降低，差異有統計學意義 (P＜ 0.01 )；治療組疼痛評分、總分均低于對照組，差異有統計學意義 (P＜ 0.05 )；治療組僵硬評分低于對照組，差異有統計學意義 (P＜0.01 )；治療組行動障礙評分低于對照組，差異無統計學意義 (P＞ 0.05 ) ( 表 4 )。

兩組患者治療后均未出現關節穿刺處血腫、感染等不良反應。

討 論

KOA 是一種嚴重影響患者生活質量的關節退行性疾病，多發于中老年人，農村多于城市，是臨床上最常見、發病率最高的骨關節炎之一。目前認為其發病可能與年齡、肥胖、炎癥、創傷及遺傳因素等有關[9]。有學者認為 KOA 的主要生理病理過程為多種基質、炎癥介質和機械刺激共同刺激膝關節軟骨細胞，導致軟骨細胞、軟骨下骨的損傷和破壞[11]，堆積于關節腔中的軟骨及骨質碎屑進而誘發滑膜炎癥，促進關節腔內積液形成，加重炎性反應和關節損傷[12]。目前有多種針對 KOA 的治療，包括口服藥物、外用藥物、中醫微創、物理治療、關節腔注射、關節鏡、關節手術置換等[13]。臨床工作中較常用療法之一就是關節腔注射，主要包含激素、玻璃酸鈉、富血小板血漿、臭氧等。關節腔內注射激素可快速緩解疼痛，但多次應用可加劇關節軟骨損害、加重癥狀[14]；玻璃酸鈉對早、中期 KOA 患者效果明顯，但其在軟骨保護和延緩疾病進程中的作用尚存爭議；富血小板血漿可抗感染、促進損傷組織修復，但其長期療效尚不確切[9]。

表 3 兩組患者 ISOA、TNF-α、IL-6 比較 ( n = 30，x-±s )Tab.3 ISOA, TNF-α and IL-6 were compared between the two groups ( n = 30, x- ± s )

表 4 兩組患者 WOMAC 比較 ( n = 30，x-±s )Tab.4 WOMAC was compared between the two groups ( n = 30, x- ± s )

臭氧，是一種由三個氧原子組成的具有強氧化性的氣體，已廣泛的應用于臨床[15]。但是臭氧的半衰期短，易刺激人體的呼吸道和泌尿道，吸入過量甚至可致死[16]，且注射時存在入血的風險，限制了其臨床應用。由于臭氧在水中的溶解度高，將臭氧溶于生理鹽水后制成臭氧水，臭氧水中含有單原子氧及羥基等強氧化性物質，其氧化性強于臭氧氣體，同時羥基還能催化各類生化反應，具有激活抗氧化系統、刺激釋放免疫抑制因子、增加釋放生長因子、抑制核轉錄因子的活性、增加局部血氧含量，從而達到抗炎、消腫、止痛的作用，已被用于脊柱關節疾病、口腔疾病、創面感染、婦科等疾病的治療[17]，如 KOA、腰椎間盤突出癥、帶狀皰疹后神經痛、強直性脊柱炎、創面感染、老年陰道炎等，還可抑制牙周致病菌[18]。衛健委規定臭氧的有效濃度是 30～80 μg / ml，超過 80 μg / ml 可能會有神經毒性作用。80 μg / ml 的臭氧氣體融入生理鹽水中大約有 20 μg / ml 左右的有效臭氧濃度。有研究表明臭氧水關節腔注射能有效抑制兔 KOA 關節軟骨的病理損害，降低兔膝關節軟骨中血管內皮生長因子( vascular endothelial growth factor，VEGF )、TNF-α 的表達[19]。20 μg / ml 的臭氧水抑制骨性關節炎滑膜中的IL-6 和 TNF-α 的表達的作用優于濃度為 10 μg / ml 的臭氧水，且對正常關節滑膜組織無明顯損害[20]。考慮到臭氧分解問題，故本研究中采用濃度為 23 μg / ml的臭氧水進行研究。運動療法是依據人體運動學、生物力學對患者進行針對性的治療，在 KOA 中的應用亦較廣泛，尤其是股四頭肌肌力訓練，可有效提高肌肉耐力，改善疼痛和關節活動功能[21]，其機制可能與運動刺激滑液流動、改善循環、促進膠原和氨糖合成、抑制 β-內啡肽、延緩肌萎縮、強化關節周圍軟組織、增強本體感覺有關[22]。

本研究發現，采用臭氧水灌洗聯合運動療法治療的 KOA 初期及中期患者，其 VAS、ISOA、WOAC、TNF-α、IL-6 均較對照組顯著下降，提示通過臭氧水灌洗聯合運動療法能有效改善 KOA 患者的癥狀和運動功能，提高生活質量。其發揮療效的機制可能是：( 1 ) 臭氧水的強氧化性，清除了致炎因子；( 2 ) 臭氧水分解后生成氧氣，提高了局部血氧含量；( 3 ) 采用臭氧水對關節腔進行灌洗，沖洗了關節腔內的軟骨、骨質碎屑及炎性介質；( 4 ) 運動療法改善了關節周圍肌肉的強度，增強了膝關節的穩定性及本體感覺。

本研究尚存在一些不足。( 1 ) 隨訪時間短，尚無法對長期療效進行評估，本組病歷將繼續追蹤隨訪，以期得到遠期結論；( 2 ) 治療后 1 個月療效評定時未進行 TNF-α、IL-6 檢測，無法得出治療后 1 個月 TNF-α、IL-6 的變化情況。雖然存在以上缺陷，但本研究采用臭氧水灌洗聯合運動療法治療早、中期膝關節炎，在清除膝骨關節內炎性因子、提高了局部血氧含量的同時，增加膝關節的穩定性及本體感覺，治療取得了較好的臨床療效，且安全性高，為 KOA 的治療增加了一種選擇，值得在臨床上推廣應用。