关节镜治疗半月板损伤的疗效和并发症分析及对血清BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平的影响

（海南省第三人民医院 骨科，海南 三亚 572000）

半月板是膝关节结构和功能的重要组成部分，损伤后可严重影响膝关节的活动功能。目前针对膝关节半月板损伤的治疗手段包括外科治疗及保守治疗，关节镜微创手术是近年来治疗半月板损伤的趋势。本研究通过对比关节镜微创手术及非手术保守治疗的疗效，为临床上膝关节半月板损伤的诊疗提供进一步的数据支持。本研究同时引入了骨钙素（osteocalcin，BGP）、胰岛素样生长因子Ⅰ（insulin-like growth factorⅠ，IGF-Ⅰ）及基质金属蛋白酶1（matrix metalloproteinase 1，MMP-1）3个指标作为测定指标，通过评定关节镜微创手术治疗前后的疗效以及测定血BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1的水平变化，旨在深入了解其变化规律，进一步为膝关节半月板损伤的治疗手段选择及治疗效果提供评价指标以及指导治疗。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2014年1月-2017年1月于海南省第三人民医院骨科接受治疗的138例膝关节半月板损伤患者作为研究对象，初始随机分为观察组与对照组，两组中各有1例脱落，排除脱落对象后，最终进入研究的人数为观察组68例，对照组68例。本研究经过本院伦理委员会批准。

纳入标准：①所有研究对象入院后经临床多项检查（如回旋挤压试验、强力过伸试验、强力过屈试验、压痛部位检查及MRI检查等）后确诊为膝关节半月板损伤；②所有研究对象均不同程度存在膝关节疼痛、活动受限、关节弹响及麦氏征阳性等临床表现；③所有研究对象术前半月板损伤分型均为3度；④所有研究对象均对本研究知情同意并签署知情同意书。排除标准：①存在手术禁忌证的患者；②半月板先天疾病或发育畸形的患者；③合并膝关节感染或结核的患者；④合并骨性关节炎的患者；⑤伴有关节周围骨折及神经血管损伤的患者；⑥在研究随访过程中脱落的患者。两组年龄、性别、体重、病程、部位及O'Connor分型比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表1。

表1 两组患者一般情况比较Table 1 Comparison of general data between the two groups

1.2 治疗方法

对照组患者实施保守治疗方案：首先明确患肢方位，用夹板或石膏固定膝关节组织。固定时间约4～6周，期间可指导患者适当进行下肢肌肉组织的主动收缩以防止肌肉萎缩。拆除夹板或石膏后指导患者膝关节组织进行屈伸运动，并进行适量步行锻炼，以期及时恢复膝关节组织功能。

观察组患者实施关节镜微创手术方案：患者取仰卧位，在髌骨外上方与股骨外髁交界的间隙处做一个小切口，用约300 ml生理盐水对膝关节髌上囊进行灌注使其膨起。行膝前外侧入路将关节镜缓慢置入，通过关节镜在膝内侧间隙或外侧间隙对半月板损伤情况进行系统观察，注意不要损伤软骨面，根据半月板具体受损情况制定具体切除方案。用蓝钳修整损伤的半月板，用刨削器及等离子刀修整为光滑稳定的边缘，必要时用缝合器对其进行有效缝合，摘除游离体，用负压吸引清理碎片。若无法进行缝合的患者，则视其具体情况行部分切除或全部切除。冲洗关节腔，确保关节腔内血液及游离体组织均被清除后缝合伤口，加压包扎1 d。部分患者可留置关节腔引流，于术后第2天内拔除。3 d后可下床活动，适量步行锻炼，以期恢复膝关节组织功能。所有患者均由同一医师行关节镜微创手术。

1.3 观察指标

1.3.1 膝关节功能情况 膝关节功能评分采用Lysholm评分，总分为100分，包括疼痛、关节囊肿积液、关节活动度、股四头肌萎缩、步行能力、跛行、支具、下蹲、上下楼梯以及跑步，得分越高则恢复越好。

1.3.2 治疗效果 治疗效果可分为优、良、可、差，按照如下标准划分：①优：关节无疼痛、弹响及绞锁，活动不受限；②良：关节有弹响及绞锁，运动时偶发轻度疼痛，活动不受限；③可：关节有弹响及绞锁，运动时常有轻、中度疼痛，活动不受限；④差：关节有弹响及绞锁，运动时常有中、重度疼痛，活动受限。分别在入院后进行治疗前以及完成治疗1年后进行评分。

1.3.3 并发症情况 对两组患者随访1年，观察治疗后并发症的发生情况，包括关节感染、关节肿胀等，并发症判定由本院骨科医师完成。

1.3.4 BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平测定 所有研究对象于入院后治疗前，以及完成治疗后6个月从患者患侧膝关节抽取3 ml关节液，置于-80℃超低温冰箱保存待所有标本采集完毕一同进行相关指标的测定。采用酶联免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）测定BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平，试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司，严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.4 统计学方法

采用统计学软件SPSS 17.0进行数据分析，计数资料以频数表示，采用Pearson χ2检验，计量资料以均数±标准差（±s）表示，两数据间比较采用t检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者膝关节功能情况比较

两组患者治疗前膝关节功能评分相比差异均无统计学意义（P＞0.05）。观察组治疗后膝关节功能评分高于对照组，治疗后膝关节功能评分相比差异有统计学意义（P＜0.05）。见表 2。

表2 两组患者膝关节功能情况比较 （分，±s）Table 2 Comparison of the knee joint functional between the two groups （score，±s）

表2 两组患者膝关节功能情况比较 （分，±s）Table 2 Comparison of the knee joint functional between the two groups （score，±s）

组别 治疗前 治疗后 t值 P值观察组（n =68） 54.34±8.56 91.37±4.39 3.12 0.001对照组（n =68） 55.49±7.79 84.58±5.47 3.61 0.000 t值 0.63 2.52 P值 0.521 0.012

2.2 两组患者治疗效果比较

观察组治疗效果优良率为95.59%，明显高于对照组的85.29%，两组患者治疗效果相比差异有统计学意义（P＜0.05）。见表 3。

2.3 两组患者并发症情况比较

所有出现并发症的患者经过对症治疗后均痊愈，观察组并发症发生率为4.41%，明显低于对照组的13.24%，两组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

2.4 两组患者BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平比较

两组治疗前BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平相比差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平均较治疗前有所降低，且治疗后观察组BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平均较对照组低，两组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

表3 两组患者治疗效果比较 例（%）Table 3 Comparison of the treatment effect between the two groups n（%）

表4 两组患者并发症情况比较 例（%）Table 4 Comparison of the complications between the the two groups n（%）

表5 两组患者BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平比较 （μg/L，±s）Table 5 Comparison of the BGP，IGF-Ⅰ and MMP-1 between the two groups （μg/L，±s）

表5 两组患者BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平比较 （μg/L，±s）Table 5 Comparison of the BGP，IGF-Ⅰ and MMP-1 between the two groups （μg/L，±s）

BGP IGF-Ⅰ MMP-1治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后观察组（n =68） 17.46±2.36 13.24±1.89 15.75±2.23 11.28±2.01 14.54±2.29 10.01±1.37对照组（n =68） 17.73±2.25 15.64±1.83 16.08±2.62 13.19±1.99 14.71±2.17 12.21±1.29 t值 0.91 2.69 0.67 2.71 0.75 2.65 P值 0.311 0.000 0.482 0.000 0.432 0.000组别

3 讨论

半月板是位于胫骨平台与膝关节股骨髁之间的双凹盘状纤维软骨[1]，是膝关节结构和功能的重要组成部分，分为内侧半月板和外侧半月板[2]。具有减震、润滑关节、维持关节的稳定性、传导负荷以及增加应力面积的功能[3]。半月板损伤后可出现不同程度的变性及周围组织的水肿增生，使膝关节失去正常的稳定性及功能，严重影响膝关节的活动功能。如果治疗措施不当，则易导致关节软骨退变加速，从而导致骨性关节炎[4]，早期修复半月板对最大限度保留半月板的结构和功能具有重要意义。半月板损伤可出现在所有年龄段[5]，其损伤机制可分为外伤性损伤和退变性损伤，外伤性损伤在年轻患者中较为多见，退变性损伤在老年患者中较为多见，半月板损伤在各个年龄组男性中的发病率均高于女性。

膝关节半月板手术是治疗膝关节损伤的重要手段，且手术量呈逐年上升的趋势[6]，导致膝关节镜半月板手术量的增加影响因素包括诊断技术的发展、患者的手术意愿、患者对于疾病认知程度和医生对手术指征的把握等。NAVALI等[7]指出传统的开放性手术对膝关节损伤较大，容易导致膝关节不稳等远期并发症。在前期的研究中指出半月板部分切除术后患侧膝关节出现退行性病变的概率是健侧膝关节的4～6倍，故目前治疗半月板损伤的主流观念及手术原则为尽量保留损伤半月板的可逆性结构[8]。近年来关节镜下半月板全部或部分切除术已成为治疗半月板损伤的主流治疗方法，其具有切口小、对周围组织的损伤小以及恢复快等优点[9]。关节镜手术最常见的并发症为关节积血，其次还包括切口感染、关节腔内感染、深静脉血栓、血栓性静脉炎以及神经损伤等。

本研究显示，关节镜微创手术组治疗后膝关节功能评分高于保守治疗组，两组患者治疗后膝关节功能评分相比差异均有统计学意义（P＜0.05）。且在进行评估后发现两组研究对象治疗效果及并发症情况相比差异有统计学意义（P＜0.05），关节镜微创手术组治疗效果优于保守治疗组，并发症发生率低于保守治疗组。这说明关节镜微创手术较保守治疗疗效上具有明显优势，值得在临床中加大推广应用的力度以使更多患者受益。

本研究中引入了BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1三个指标作为测定指标。BGP是一种γ-羧基谷氨酸蛋白，由成骨细胞在非增殖期特异合成并分泌，是体内含量最多的非胶原骨基质蛋白，约占人体总蛋白的1.00%～2.00%[10]，具有维生素K依赖性，其表达量受年龄、性别及绝经状态的调控[11]。BGP可以反映骨转换的生理指标[12]，它由成骨细胞和破骨细胞分泌，存储在骨基质中，骨吸收后脱羧形成羧化不全BGP这一活性形式发挥其生理效应，当骨转换升高时血中BGP水平升高，反之则下降[13]。BGP还参与了体内其他诸多代谢的调控，是一种新型调节激素[14]。IGF-Ⅰ是一种与胰岛素原结构高度同源的多肽，由70个氨基酸残基构成[15]，通过介导生长激素发挥促生长作用，在细胞的增殖分化以及脊椎动物的生长发育中都有重要功能，也称为生长介素C。IGF-Ⅰ主要在肝中生成，其血浆中的水平受生长激素的调节，它不仅可以刺激前成骨细胞增殖并向成骨细胞分化，还可以诱导成骨细胞增殖分化，从而保持骨量[16]。IGF-Ⅰ可以通过提高成骨细胞及破骨细胞在骨表面的募集作用，从而使骨吸收和骨形成紧密联系在一起。此外它还具有抗炎、抗衰老、保护内皮的作用[17]，近期研究还发现其与认知功能相关[18]。目前已发现有二十六种MMP，统称为MMP家族。MMP是降解细胞外基质的重要酶类，能降解糖蛋白类、蛋白聚糖类以及胶原等细胞外基质成分，MMP通过降解关节软骨的蛋白聚糖和胶原，来使关节软骨纤维弹性丧失，胶原网损伤后让炎性因子直接攻击原本被细胞外基质所包绕的软骨细胞[19]，从而破坏关节软骨。MMP还参与了骨软骨的生长及重塑、组织塑形以及伤口修复等生理过程。本研究中选取的MMP-1是一种间质胶原酶，其主要作用于Ⅰ型及Ⅲ型胶原[20]，是关节软骨基质降解中的关键酶，通过降解基质及激活其他蛋白酶原来破坏关节软骨[21]。

本研究结果发现治疗后BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平均较治疗前有所降低，且接受关节镜微创手术组的BGP、IGF-Ⅰ及MMP-1水平均较接受保守治疗的患者组低。这说明关节镜微创手术可以有效降低上述指标在患者关节液中的水平，这不仅可以作为病情严重程度的判定指标，还有望成为今后研究方向中的治疗靶点。