电热针治疗膝骨关节炎的临床疗效和安全性评价

夏杨，李熳，尹晶，，陈邦国，张照庆，骆小娟

(1.武汉大学附属同仁医院/武汉市第三医院，武汉 430000；2.华中科技大学同济医学院，武汉 430030；3.湖北中医药大学针灸骨伤学院，武汉 430061)

膝骨关节炎(knee osteoarthritis，KOA)是一类以膝关节软骨变性为特征的退行性疾病，多发生于40岁以上的中老年人，主要表现为反复发作的膝关节疼痛，常伴关节肿胀、晨僵、活动受限等[1-3]。据最新的流行病学研究显示，KOA在美国的发病率高达10%[4]。KOA病因复杂，与年龄、遗传、关节外伤、肥胖、性别、肌肉力量下降及糖尿病等代谢紊乱疾病有关[5-7]。虽然临床指南报道KOA的标准疗法很多，如药物、关节注射、物理治疗、运动、体质量管理等[8-10]。但是，仍有半数以上患者反应临床症状得不到有效控制，治疗满意度低[11-12]。目前，KOA已经成为世界上具有致残风险的疾病之一，给社会和家庭带来严重的经济负担[13-15]。

近年很多临床研究表明针灸能有效缓解KOA患者关节疼痛、缓解关节僵硬、改善关节生理功能，且不良反应低[16-19]。电热针技术是在传统针灸疗法的基础上发展形成的一种现代针灸技术[20-22]，它将现代恒加热技术与针法松解相结合，用特制针具刺入人体腧穴或肌肉处，并辅以针身恒温加热，适用于治疗骨关节病引起的慢性疼痛[23-25]。目前，临床上电热针技术已经应用于KOA的治疗[26-27]，但是系统严谨的疗效及安全性评估仍未见报道。因此，本研究系统评估电热针治疗KOA的临床有效性和安全性，以期为推广电热针治疗KOA提供临床证据。

1 临床资料

1.1 一般资料

75例KOA患者均来源于2017年2月至2019年2月期间武汉市第三医院疼痛康复科的门诊或病房患者，由一名固定医师负责诊断、搜集人口学资料，进行基线评估，并获取患者知情同意。当患者完成基线评估，并符合纳入标准后，通过随机编码表按病例入选的顺序排列，将患者按照1：1：1比例随机分为3组，即电热针组、针刺组、药物组。75例KOA患者随机分组后有4例脱失，脱失率为5.3%。其中电热针组脱失2例，针刺组脱失1例，药物组脱失1例，各组脱失率比较差异无统计学意义(P＞0.05)。纳入意向性分析集患者71例，各组患者性别、年龄、身高、体质量，和治疗前心率、血压、呼吸、体温组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。详见表1。

1.2 诊断标准

参照1991年美国风湿病学会(ACR)标准诊断[28]，当患者满足以下①＋②条或①＋③＋⑤＋⑥条，或①＋④＋⑤＋⑥条，可诊断为KOA。

①治疗前1个月多数时间诉膝痛；②X线显示膝关节边缘骨赘；③关节液实验室检查符合骨关节炎特征；④年龄≥40岁；⑤晨僵＜30 min；⑥关节活动时有骨响声。

1.3 纳入标准

①年龄40岁以上；②在1个月内没有使用镇痛药物；③1个月内没有进行筋膜电热针治疗或其他类型针灸治疗；④自诉膝关节疼痛持续至少3个月；⑤基线评估膝关节疼痛视觉模拟评分≥3分；⑥完成基线观察；⑦签署知情同意书。

表1 3组基线期一般资料比较

1.4 排除标准

①诊断为风湿性关节炎、痛风性关节炎或其他可引起膝腿疼痛的疾病；②治疗处皮肤有过敏，或溃破，或感染者；③孕妇、哺乳期妇女；④患有精神、神经、胃肠、心血管、呼吸或肾脏疾病，传染性、免疫性疾病；⑤不愿接受电热针治疗或不同意签署知情同意书。

1.5 脱落标准

①未完成研究周期但患者要求退出；②失访或依从性差；③病情发生变化；④因出现严重不良事件而停止研究。

1.6 退出标准

①已进入试验而发现不符合纳入标准或符合排除标准者；②未按设计方案完成试验，有明显的干预因素影响疗效判定或安全性判定者。

2 治疗方法

2.1 电热针组

选择KF型电热针治疗仪(济宁市佳科医疗技术科技有限公司)，直径1.1 mm，针柄长4 cm，针身长8 cm。取患侧内膝眼、犊鼻、梁丘、血海、足三里和阿是穴。阿是穴选取根据患者膝关节压痛点而定，若股四头肌肌腱处疼痛，在髌骨上正中点与肢体纵轴的垂直线处选择压痛点；若髌骨下脂肪垫处疼痛，在髌骨下正中和内外膝眼的连线处选择压痛点；若内外侧副韧带处疼痛，在该处局部选择压痛点。每次取4～6个压痛点处的阿是穴进行治疗。患者取仰卧位，充分暴露膝关节，膝下垫枕，使膝关节屈曲10°～15°，膝关节常规消毒后，带无菌手套，铺无菌洞巾，用5%利多卡因局部浸润麻醉，针刺后连接电热针治疗仪，温度设定为44℃，留针25 min。治疗结束后取针，按压针孔，让患者休息5 min后，再指导患者缓慢活动双膝，方可行走。每周1次，连续治疗4周。

2.2 针刺组

选择一次性不锈钢针灸针，0.25 mm×40 mm。取穴和疗程同电热针组，进针后不给予电刺激和热刺激，留针20 min，其间不行针，治疗结束后取针、按压针孔，患者休息并缓慢活动双膝后，方可行走。

2.3 药物组

参照国际骨关节炎研究学会膝骨关节炎治疗指南[29]，给予塞来昔布和盐酸氨基葡萄糖片口服，配合健康指导。塞来昔布200 mg，每日1次；盐酸氨基葡萄糖片，每次1片，每日2次。连续治疗4周。

3 治疗效果

3.1 观察指标

分别在治疗前、治疗后和治疗后第6周进行评估。

3.1.1 疼痛视觉模拟评分(visual analogous scale，VAS)

采用VAS评估患者膝关节疼痛强度，该评分“0分”代表不痛，“10分”代表患者能够想象的最大疼痛强度，由患者指出观察点前24 h内的最痛点[30]。

3.1.2 骨关节炎指数(The Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis，WOMAC)

采用WOMAC评估患者疼痛、僵硬、关节功能相关症状改善程度[31]。该量表由24个项目组成，分为3个子量表，即疼痛(5个项目)、僵硬(2个项目)和身体功能(17个项目)。

3.1.3 简化McGill疼痛问卷(McGill pain questionnaire，SF-MPQ)

采用简化SF-MPQ评估患者疼痛、情绪相关的症状改善程度[32]。

3.1.4 安全性指标

观察电热针治疗过程中出现的不良事件，包括晕针、滞针、断针、遗针、难以忍受的针刺痛(VAS≥8分)、过敏、瘀斑、出血、感染、麻醉意外。不良事件在每次电热针治疗结束后30 min内由医师记录，严重不良事件需上报科室负责人。

3.2 疗效标准

基于《中药新药临床研究指导原则》[33]，改善率=[(治疗前VAS评分＋WOMAC评分)－(治疗后VAS评分＋WOMAC评分)/(治疗前VAS评分＋WOMAC评分)]×100%。

临床痊愈：膝关节疼痛消失，关节活动正常，改善率≥95%。

显效：膝关节疼痛消失，关节活动不受限，改善率≥70%，＜95%。

有效：膝关节疼痛基本消失，关节活动轻度受限，改善率≥30%，＜70%。

无效：膝关节疼痛等症状无明显改善，关节活动无明显改善，改善率＜30%。

3.3 统计学方法

采用SAS9.3软件进行统计分析，按照意向性治疗原则，所有经随机化分组并至少有过一次干预，且具有干预后评价数据的人群均纳入分析。符合正态分布的计量数据采用均数±标准差表示，分类指标采用例数及频率进行统计描述。人口学资料组间比较，连续型指标采用方差分析或Kruskal-Wallis检验，分类指标采用CMH-x2检验来衡量各组的均衡性。VAS评分采用协方差分析，其他指标采用方差分析或Kruskal-Wallis检验，各组不良反应发生率和脱落率比较采用卡方检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

3.4 治疗结果

3.4.1 3组治疗前后VAS评分比较(表2)

表2 3组治疗前后VAS评分比较 (±s,分)

表2 3组治疗前后VAS评分比较 (±s,分)

注：与同组治疗前比较1)P＜0.05；与针刺组比较2)P＜0.05；与药物组比较3)P＜0.05

时间 电热针组(23例) 针刺组(24例) 药物组(24例)治疗前 5.55±0.23 5.97±0.26 6.02±0.22治疗后 3.04±0.201) 3.39±0.241) 3.40±0.241)治疗后第6周 2.09±0.201)2)3) 4.00±0.35 4.48±0.27

3组治疗前VAS评分比较差异无统计学意义(P＞0.05)。3组治疗后VAS评分较治疗前均下降，差异有统计学意义(P＜0.05)；3组治疗后VAS评分比较差异无统计学意义(P＞0.05)。治疗后第6周，电热针组VAS评分低于针刺组和药物组，组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。详见表2。

3.4.2 3组治疗前后WOMAC评分比较

3组治疗前WOMAC评分比较差异无统计学意义(P＞0.05)。3组治疗后和治疗后第6周，WOMAC评分较治疗前均下降，差异有统计学意义(P＜0.05)；电热针组治疗后第6周WOMAC评分低于针刺组(P＜0.05)；电热针组治疗后和治疗后第6周WOMAC评分低于药物组(P＜0.05)。详见表3。

表3 3组治疗前后WOMAC评分比较 (±s,分)

表3 3组治疗前后WOMAC评分比较 (±s,分)

注：与同组治疗前比较1)P＜0.05；与针刺组比较2)P＜0.05；与药物组比较3)P＜0.05

时间 电热针组(23例) 针刺组(24例) 药物组(24例)治疗前 56.32±10.86 62.46±13.83 64.84±12.87治疗后 26.87±13.511)3) 36.17±11.821) 40.52±11.491)治疗后第6周 20.09±11.611)2)3) 37.50±10.921) 45.56±14.351)

3.4.3 3组治疗前后SF-MPQ总分比较

3组治疗前SF-MPQ总分比较差异无统计学意义(P＞0.05)。治疗后和治疗后第6周，电热针组和针刺组SF-MPQ总分较治疗前均下降，差异均有统计学意义(P＜0.05)；治疗后第6周，电热针组SF-MPQ总分低于针刺组和药物组(P＜0.05)。治疗后和治疗后第6周药物组SF-MPQ总分与治疗前比较差异无统计学意义(P＞0.05)。详见表4。

表4 3组治疗前后SF-MPQ总分比较 (±s,分)

表4 3组治疗前后SF-MPQ总分比较 (±s,分)

注：与同组治疗前比较1)P＜0.05；与针刺组比较2)P＜0.05；与药物组比较3)P＜0.05

时间 电热针组(23例) 针刺组(24例) 药物组(24例)治疗前 23.29±8.92 28.04±10.67 24.20±10.74治疗后 12.17±6.831) 17.88±10.871) 19.60±12.83治疗后第6周 9.96±4.891)2)3) 17.52±8.321) 21.76±12.91

3.4.4 3组临床疗效比较

治疗后第6周，电热针组总有效率为100.0%，针刺组为70.8%，药物组为66.7%，电热针组总有效率高于针刺组和药物组(P＜0.01)。详见表5。

表5 3组临床疗效比较 (例)

3.4.5 安全性评价

在治疗期共有4例患者出现针刺不良反应，均为针刺部位瘀斑，其中电热针组和针刺组各2例，无其他针刺不良反应，总不良反应发生率为8.5%。电热针组和针刺组不良反应发生率分别为8.7%和8.3%，组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。详见表6。

表6 电热针组和针刺组针刺不良反应 (例)

4 讨论

膝骨关节炎是因年龄、劳损、外伤、肥胖或代谢类疾病导致的膝关节软骨发生退行性病变或炎性改变，早期症状主要表现为膝关节疼痛、晨僵、肿胀，后期逐渐发展为关节活动障碍和股四头肌萎缩，甚至是膝关节功能丧失，严重影响患者生活质量[34]。目前，西医治疗KOA尚无有效的治疗方法。针灸能有效缓解膝关节疼痛，改善其功能，而针刺联合艾灸能进一步提高其临床疗效[35-36]。电热针是在传统针灸技术的基础上进行改良，将针刺、灸疗技术同时作用于机体，达到增加疗效的作用。武汉市第三医院康复疼痛科自2004年引进电热针技术后，广泛应用于多种骨关节疼痛类疾病的治疗，前期研究已经证实电热针能有效治疗中风后肩痛和第三腰椎横突综合征[37-38]。在前期研究基础上，本试验通过VAS、WOMAC、SF-MPQ量表，分别从膝关节疼痛强度、功能活动、患者生活质量、情绪变化4方面系统评价电热针治疗KOA的临床有效性和安全性。研究结果显示治疗4周后，电热针能有效降低KOA患者VAS、WOMAC、SF-MPQ评分，在治疗后第6周其总有效率均优于针刺组和药物组，且治疗不良反应小。

电热针治疗KOA的分子生物学机制可能与改善膝关节炎性反应状态，促进机体膝关节功能恢复有关。近年，临床研究发现电热针能有效抑制KOA患者外周血IL-1、IL-6和TNF-α水平[26，39]；动物研究则发现电热针能降低家兔KOA模型膝关节积液中IL-1β、IL-10β表达，抑制KOA大鼠膝关节软组织中NF-kBp65的蛋白表达[40-42]。因此，电热针治疗可能通过抑制炎症因子表达，降低膝关节炎症反应和炎症因子对关节软骨的破坏，从而减缓膝关节的退化，改善患者临床症状。

本研究发现虽然电热针和针刺均能有效改善KOA患者的临床症状，但是电热针的远期疗效明显优于普通针刺，这可能与稳定持续的热疗刺激有关。从中医学角度来看，得气是针灸起效的关键因素。当针刺入穴位后，针刺得气感觉可以通过捻转、提插等手法刺激，电刺激或热刺激获得。一项临床研究发现，相比假针刺，诱导强得气的手法针刺能更有效地改善KOA患者临床症状[43]。本试验中，电热针组患者针刺后，针身通过加热器给予穴位持续的44℃温热刺激；而在针刺组，针刺入穴位后并没有给与热刺激。因此，电热针组的优势效应可能与稳定的热刺激诱导强得气效应有关。从西医角度来看，灸疗镇痛效应强弱与温度密切相关。动物行为学研究发现，43℃、46℃热灸样刺激均可引起C57BL/6小鼠和TRPV1-/-小鼠同位和异位机械痛阈和热痛阈显著升高，发挥明显的抗痛作用；而38℃热灸样刺激仅引起同位机械痛阈的升高，说明其抗痛效应不如43℃和46℃热灸[44]。

电热针抑制KOA患者关节疼痛的中枢机制可能与修复机体受损的弥漫性伤害抑制性控制(DNIC)系统有关。DNIC参与电针镇痛的中枢机制，研究表现，KOA大鼠DNIC功能明显受损，而高强度电针(1 mA，2 Hz)能通过调控KOA大鼠中脑内源性大麻素代谢物2-AG和大麻素受体CB1表达，来修复KOA大鼠受损的DNIC功能，从而产生镇痛效应[45]。作为DNIC镇痛系统的核心区域——延髓背侧网状亚核，仅能被伤害性强度的热灸刺激所激活，而非伤害性强度的热灸刺激不能激活延髓背侧网状亚核神经元，开启DNIC镇痛效应[46]。本试验中，电热针的直径明显大于普通一次性针灸针，因此在针刺过程中，电热针组患者受到的伤害性刺激强于针刺组。更重要的是，通过加热器，电热针将足以激活C类纤维的44℃的热灸刺激传导至穴位局部，发挥持续的伤害性强度热灸刺激。因此，推测电热针可能通过伤害性强度的针刺和热灸刺激，修复人体受损的DNIC系统，产生优效镇痛效应。

但是，因为本试验处于电热针治疗KOA项目的初步研究阶段，目前还存在样本量较小、随访期短、缺乏机制研究等不足之处。下一步，将开展大样本多中心随机双盲临床研究试验，用大数据来系统评估电热针治疗KOA的临床效应和机制。

综上所述，电热针能有效缓解膝关节疼痛，改善膝关节功能活动，提高患者生活质量，并且其疗效具有良好的远期效应。本研究为进一步证实电热针治疗KOA的有效性和安全性提供了临床证据。