刘爱峰,巩树伟
膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是膝关节的部分损伤以及慢性劳损而引起部分关节面软骨退变,软骨下骨损伤,从而导致关节局部出现一系列症状[1]。世界卫生组织在1997年报告膝关节骨性关节炎在女性中是第四大致残类疾病,在男性中是第八大致残类疾病[2]。目前,膝关节OA的发病率与心脏病相同,是65岁以上人群中最常见的疾病之一[3]。
KOA是一种通过多种致病因素而导致的复杂疾病。这些因素包括广义的体质因素,其中包括年龄,性别,肥胖,家族史等,在50岁及50岁以上的人群中,多达一半的人在一年中有过膝盖疼痛的经历,四分之一的人有过严重的、使人丧失活动能力的膝盖疼痛,并且其中女性发病率高于男性[4]。一项研究也指出,肥胖对于膝关节软骨具有加速损伤的作用,若患者体重加重一公斤,在日常走路,上下楼梯,上厕所等活动中膝关节内力学环境将成倍增长[5]。同时膝关节骨性关节炎也受局部不良机械因素的损伤,其中包括创伤,职业习惯,运动外力等。若患者股骨或胫骨出现累及关节面的骨折,尽管患者受到良好的手术治疗和后期的功能训练,但是后期将会很大可能出现创伤性关节炎[6]。但这些致病因素最终导致患者发病的重要因素大部分可总结为:“骨不正”与“筋不柔”。
“骨正筋柔”的理论来源于《素问·生气通天论篇》。经云:“谨和五味,骨正筋柔,气血以流,腠理以密,如是则骨气以精,谨道如法,长有天命”。“骨正筋软”囊括了筋与骨的关系,即所谓的“骨正则筋柔,筋软则骨正”;以及其生理特性的关系,即“骨直而不弯曲,筋软而不硬”[7]。
KOA的病理生理学研究与“骨正筋柔”的理论相吻合。现代医学中所谓的“筋”是指筋膜、筋络、肌腱及软骨的总称,概括了除骨骼之外的皮、肉、筋、脉等组织[8]。膝关节正常的生理表现是骨正则筋柔,筋柔则骨正。若骨失其正,则筋失其柔。膝关节骨关节炎通常涉及关节完整性破坏、关节面塌陷以及相关的周围软组织损伤,即筋的损伤。除此之外,关节面是否光滑,关节结构的完整性和其成分是否发生改变,及软组织损伤等因素均会影响骨关节炎的发生。研究发现,在负重活动期间,膝关节内侧接触力与内收力矩远大于外侧,这种畸形的下肢力线导致膝关节KOA最易影响内侧隔室。此为KOA发病的力学基础,也就是“骨不正”[9]。同时,KOA的发生与骨性不匹配,即与“骨不正而曲”密切相关。正常的膝关节标准要求股骨、胫骨和髌骨之间的保持正常关系。然而,日常活动中不正确的运动方式,先天性膝关节畸形,骨折及各种外力刺激等原因可造成组成膝关节骨性的不匹配,从而导致膝关节应力异常情况,经过一段时间的异常应力刺激与内侧间室应力过于集中,进而引起膝关节软骨退变、韧带缩短及肌肉不协调等症状,此为中医中所说的“筋不柔”,这也是大部分膝关节骨性关节炎的发病过程[10]。
目前临床上KOA的治疗策略以“阶梯疗法”为主,其中患者教育为一切疗法的基石,禁止爬山,上楼梯等对膝关节消耗大的运动对膝关节骨性关节炎的恢复意义重大。第二阶梯为支撑疗法,包括运动治疗与膝关节保护,其中运动治疗主要针对膝关节周围支撑肌肉进行训练,增强膝关节内部稳定性,减少日常磨损,其中膝关节保护主要指佩戴护具以及手杖,防止不必要的损伤,以及防止膝关节力量薄弱从而导致的跌倒[11]。第三阶梯为药物疗法,主要包括以非甾体类药物为首的服用性药物和关节内注射药物,包括液体润滑剂玻璃酸钠,以及修复软骨类药物富血小板类血浆[12]。第四阶梯为手术治疗,主要包括关节镜下清理术,截骨术,膝关节单髁置换术以及全膝关节置换术。
在美国,膝关节镜手术在退行性膝关节疾病患者中是最常见的门诊骨科手术,在所有门诊手术中排名第九。关节镜手术会导致短暂疼痛和不适,并且需要在2~12周内制动。对有机械症状和半月板撕裂的患者,特别是绞索症状的患者,进行关节镜下部分半月板切除术是受益的[13]。但是目前的指南并不建议对单纯膝关节骨性关节炎患者进行关节镜下冲洗治疗。
人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)是一种成熟、规范的骨科治疗技术,能有效恢复膝关节功能。此外,适应证广泛,疗效满意,长期随访结果良好[14-15]。随着医学的发展,提倡顺应自然、遵循人体生物学和生物力学特征,使术后得到恢复迅速。TKA 与“保膝”的概念不一致,例如UKA与HTO均为“保膝”理论的经典术式。但相对于年轻的患者在行 TKA术后,极有可能会面临二次翻修手术,这不仅带来了巨大的经济负担,而且增加了翻修手术的难度和风险[16]。
基于“骨正筋柔”的保膝理论在临床中的应用主要分为两部分:下肢截骨矫形术与膝关节单髁置换术,其中下肢截骨矫形术以胫骨高位截骨术最为常见,其主要通过关节外的矫形从而进行关节内力学松解,而达到“骨正”从而“筋柔”的目的。而膝关节单髁置换术是通过关节内的清理,矫形,从而直接纠正患者膝关节内侧力学过度压迫,在修复关节内微环境(骨正)的同时最大限度的保留关节内各类软组织(筋柔),从而达到“骨正筋柔”的膝关节正常生理构造[17]。
4.1 基于“骨正筋柔”的HTO保膝治疗 HTO是指通过在胫骨近端进行高位截骨,将下肢力线从膝关节内侧间室转移到外侧间室,使膝关节力线恢复正常,以缓解膝关节炎症,减轻疼痛和延长膝关节寿命。有研究表明,负重力线调整后关节软骨可以再生[18]。
Jackson在1958 年首次报道 HTO 治疗KOA,主要是通过关节外截骨矫正KOA患者的胫骨近端内翻畸形。但当时手术并发症多且患者满意度差,因而在相当长的时间内发展停滞。进入21世纪,手术方式和内固定器材有了长足发展,胫骨高位截骨术又逐渐成为关节外科保膝治疗的一个重要选择[19]。在膝骨关节炎进展过程中,由于膝关节内、外侧间室应力分布的不均衡,可导致“筋骨”系统的平衡失调,下肢力线向内侧偏移,最终出现胫骨内侧平台软骨下骨质的塌陷和内侧软骨磨损退变,导致膝骨关节炎,甚至膝内翻畸形。HTO旨在外移下肢力线,以降低内侧胫骨平台应力、矫正内翻畸形,从而延缓病情进展[20]。
HTO手术的目的在于改善下肢畸形力线,这与中医中“骨正”理论相吻合,手术中将下肢内翻力线矫正为正常经膝关节中点的生理下肢力线,同时也是将患肢“骨不正”的病理状态迅速的矫正成为“骨正”的生理状态[21]。当HTO矫形手术结束之后,膝关节周围软组织逐渐恢复正常生理功能,这与中医中“筋柔”理论相吻合。经过适当的功能锻炼,下肢肌肉,韧带水平逐渐回归正常,步态也从病态回归正常步态,同时解除巨大应力的内侧间室软骨也会得到部分的自我修复,此过程是将患肢“筋不柔”的病理状态缓慢回归到“筋柔”生理状态的过程[22]。
4.2 基于“骨正筋柔”的UKA保膝治疗 同样,作为TKA或HTO治疗单室KOA的替代方案。 UKA是一种单间室关节表面置换术,其中受影响的退行性间室用植入物假体治疗,而保存未受影响间室的软骨以及其他组织[23]。
20世纪70年代初,Gunston、Marmor首次使用单髁置换术治疗膝关节骨性关节炎。其发现单间室膝骨关节炎通常发生于膝关节内侧的胫股关节面,其中有10%发生于膝关节外侧骨关节面,诊断为膝关节单间室病变的患者,进行保守治疗后,症状无明显改善者,应考虑手术治疗[24-25],由于UKA手术较少的截骨、关节内软组织、韧带的较多的保留,其治疗单间隙膝关节骨关节炎受到越来越多的重视。
历经多年发展,UKA手术侵入性更小,恢复时间更短。相比传统的全膝关节置换术(TKA),UKA手术使患者膝关节内侧间室恢复其生理高度,使患者下肢力线回归正常,此为“骨正”。在使患者“骨正”的同时,该手术保留了髌股关节、外侧关节间室及外侧半月板,前后交叉韧带,减少了截骨量、出血及感染机率。由于半月板,韧带,软骨均属于“筋”的范畴,所以,UKA在治疗中在“骨正”的基础上更加注重“筋柔”,通过“骨正筋柔”理论从而使得患者更好地恢复关节内力学微环境,更少地减少关节内软组织损伤,更好地改善术后步态、减少围手术期风险,康复更快[26]。
膝为筋之府,筋柔软而不刚,则气血流以滋养膝关节,使其不易退变,即筋柔则骨正。KOA发生发展离不开膝关节周围的肌肉、韧带、肌腱、筋膜、软骨等组织的改变[27]。其始发部位在软骨,病理过程为关节软骨的变性和破坏引起膝关节应力异常而致关节炎。韧带、关节囊、骨性匹配度、半月板及相关神经肌肉控制膝关节的活动。这些组织之一如有损伤而失去动能作用,均会使膝关节的应力异常而致骨关节炎[28]。故在治疗KOA时应以“筋柔骨正”为目标,时刻把握“筋骨并重”的原则。