远红外线治疗慢性肢体淋巴水肿的疗效观察及机制研究

肖文天 李科 张铮 喜雯婧 刘宁飞 章一新

肿胀是肢体淋巴水肿最常见的临床症状[1]。在淋巴水肿的组织内存在液体积聚、脂肪沉积以及大分子物质（蛋白质和透明质酸）堆积，这四种物质被认为是肢体水肿形成及进展的主要因素[2]。淋巴液中富含脂类物质，因此淋巴回流受阻，导致局部淋巴组织内出现脂质沉积。Cuzzone 等[3]证明，瘦素可以促进脂肪代谢，脂质沉积会反馈刺激瘦素浓度增加，而IL-6 具有抑制水肿组织中脂质沉积的作用。

目前，淋巴水肿的治疗以保守疗法应用最广，包括热疗、手法引流、弹性绑带包扎、穿戴弹力裤或手套以及药物治疗等[4]。远红外线治疗属于热疗的一种，利用了远红外线的三种生物学效应，即辐射效应、共振效应和热效应，促进微循环流动，增加侧支淋巴回流，从而缓解组织中的水分积聚[5]。但是，目前仍不清楚远红外线是否可以影响淋巴水肿组织内的其他成分（脂质、蛋白质、透明质酸）以及其作用机制。本研究将观察远红外线治疗对慢性肢体淋巴水肿的临床疗效以及对淋巴水肿组织中液体、脂质、蛋白质及透明质酸的影响，通过检测其对IL-6 与瘦素的影响探究其可能的作用机制。

1 资料和方法

1.1 临床资料

选取2015 年1 月至2016 年1 月在我院治疗的淋巴水肿患者32 例。其中，男7 例，女25 例，年龄23～54 岁（平均41.6 岁）；11 例为上肢淋巴水肿，21例为下肢淋巴水肿；Ⅱ期患者17 例，Ⅲ期患者15例。患者治疗前常规签署知情同意书。

入选标准：Ⅱ～Ⅲ期单侧淋巴水肿，病程3 年以上。排除标准：临床或影像学证据提示癌症可能者；患有其他严重疾病，无法坚持日常治疗和随访者；具有治疗禁忌证，如皮肤淋巴管炎发作期或血管栓塞者；拒绝知情同意者；患肢过大，无法置入烘疗机舱者。

1.2 治疗方法

采用我院自主研发的远红外线治疗机，机身内部可发出波长为4.0～14.0 μm 的远红外线。患者接受远红外热疗，每天烘疗2 h，机器温度设定为42 ℃，每周治疗5 d，持续4 周，共20 d。每次治疗后采用弹力绷带包扎，同时嘱患者加强对患肢的自我护理[6]。

1.3 观察指标

1.3.1 疗效评估

分别于治疗前1～2 d 及疗程结束后1～2 d 内进行疗效评估，评价指标包括水分、肢体周径、真皮及皮下组织厚度、生活质量评估及不良反应记录等。

体内水分检测：使用多频生物电阻人体成分分析仪（Inbody 3.0，Biospace Korea）检测细胞外液、健肢和患肢水分。

肢体周径检测：使用卷尺对患者患肢及健肢周径进行测量。上肢水肿患者取手虎口处、腕横纹、肘横纹向下10 cm、肘横纹、肘横纹向上10 cm；下肢水肿患者取趾根部后5 cm、外踝上5 cm、膝盖下缘15 cm、膝盖上缘10 cm、膝盖上缘20 cm。

皮肤及皮下组织厚度检测：使用B 超对患肢和健肢的皮肤及皮下组织厚度进行评估。检测位点为上臂/大腿上1/3 处、下1/3 处，前臂/小腿上1/3 处、下1/3 处，手背/脚背正中，共5 个位置。

生活质量评估[7]：采用生活质量量表对慢性淋巴水肿患者的生活质量进行评估。该量表是对患者日常生活受限情况进行的评估，共分为5 个等级，分别赋予不同的分值，-3 分为最低等级，表示日常生活严重受限，5 分为最高等级，表示生活质量高、生活未受限。

监测不良反应：记录治疗过程发生的不良反应，如皮疹、烫伤和感染等。

1.3.2 实验室评估

检测样本获取：治疗前1～2 d 及疗程结束后1～2 d 内，于无菌手术室中抽取患者患肢组织液和血液，分别使用针刺法和静脉取血法。然后，将0.5 mL组织液和0.5 mL 血液4 ℃、2 500 g 离心10 min，取上清液；再次4 ℃、12 000 g 离心5 min，取上清液。

组织液及血液中与水肿相关的实验室指标检测：使用蛋白芯片（Raybiotech，USA）检测IL-6、瘦素浓度；使用ELISA（R&D，USA）检测透明质酸浓度；使用BCA 蛋白浓度测定试剂盒（Sigma，USA）检测总蛋白浓度。

水肿肢体内大分子物质（透明质酸与总蛋白）的质量计算公式[8]：M=VC'；肢体可近似为一圆台，故体积V=h（C2+Cc+c2）/12π。M 表示组织内某种大分子物质的质量，V 表示肢体体积，C' 表示某种大分子物质在组织液中的浓度，h 表示肢体两端间的距离，C、c 分别表示两端的周径。患肢比健肢多出的某种大分子的质量ExtraM=（V患肢-V健肢）C'。

全身血液内大分子物质的质量计算公式：M=VC”。M 表示全身血清内某种大分子物质的质量，V表示全身血清的体积，C”表示某种大分子物质在血清中的浓度。由于V 在治疗前后是相对恒定的，所以某种血清中的大分子物质在治疗前后的质量变化量ExtraM=M治疗前-M治疗后=V（C”治疗前-C”治疗后）。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件进行统计学分析，使用配对t 检验比较治疗前后患者细胞外液含量、患肢水分含量、患肢周径、生活质量、细胞因子浓度及大分子物质（透明质酸和总蛋白）质量的变化，P＜0.05 代表差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 临床疗效评估

32 例患者经远红外线治疗后，细胞外液减少（0.763±0.259）Kg（P＜0.001），患肢水分减少（1.204±0.737）Kg（P＜0.001），患肢周径缩小（2.0±1.3）cm（P＜0.001），患者生活质量评分提高（1.375±0.942）（P＜0.001）。B 超检查结果显示，患肢皮肤及皮下组织厚度分别降低（0.07±0.10）cm 和（0.32±0.35）cm（P＜0.001），同时超声图像中可见无回声区比例缩小，结构层次变得更为清晰。所有32 例患者未发现不良反应（图1、2）。

2.2 实验室指标检测

32 例患者中随机抽取11 例患者（34%），其中Ⅱ期患者6 例，Ⅲ期患者5 例。

相关指标检测结果显示：治疗前，血液中IL-6 浓度为（8.476±5.688）pg/mL，瘦素浓度为（8 372.100±6 427.399）pg/mL，透明质酸浓度为（60.490±26.557）μg/mL，总蛋白浓度（232.2±18.250）mg/mL；组织液样品中，IL-6 浓度为（169.100±395.696）pg/mL，瘦素浓度为（27 475.752±4 604.382）pg/mL，透明质酸浓度为（271.480±3.867）μg/mL，总蛋白浓度为（137.700±8.982）mg/mL。治疗后，血液样品中的IL-6 浓度升高（P＜0.05），为（13.947±4.436）pg/mL，其他因子浓度未发生明显变化（P＞0.05）；组织液样品中，瘦素浓度降低（P＜0.01），为（11 456.210±12 656.400）pg/mL，其他因子浓度未发生明显变化（P>0.05）（表1、图3）。

大分子物质检测结果显示：经过质量公式计算，全身血液中M-透明质酸和M-总蛋白在治疗前后未发生明显改变（P＞0.05）；而在远红外线治疗前，患肢组织液中相比健肢中多余的透明质酸质量（ExtraM-透明质酸）为（0.451±0.240）g，多余的总蛋白质量（ExtraM-总蛋白）为（0.225±0.112）Kg，经过远红外线治疗后，患肢组织液中的ExtraM-透明质酸和ExtraM-总蛋白分别减少（0.267±0.171）g 和（0.137±0.083）Kg，具有统计学差异（P＜0.05）（图3）。

表1 治疗前后血清及组织液中白介素-6、瘦素、透明质酸、总蛋白的浓度变化Table 1 The concentration change of IL-6,leptin,hyaluronan and total protein in serun and tissue fluid before and after treatment

图1 治疗前后体内细胞外液量、肢体水分含量、肢体周径及生活质量的改变情况Fig.1 Change value of extracellular fluid,extremity fluid,extremity circumference and quality of life before and after treatment(***:P＜0.001)

图2 治疗前后淋巴水肿肢体真皮及皮下组织厚度变化Fig.2 Thickness change of dermis and subcutaneous tissue of the limb of lymphedema

3 讨论

远红外线是一种波长在4.0～14.0 μm 的电磁波，具有三种生物学效应，即辐射效应、共振效应和热效应[9]。辐射效应和共振效应可通过促使游离电荷和离子振荡，造成大分子（如蛋白质等）变性、破碎，增加其在组织中的吸收；热效应可导致局部血管或淋巴管扩张，促进微循环[10]。Liu 等[11]发现，局部高热能够激活朗格汉斯细胞、巨噬细胞和内皮细胞，增强免疫功能。活化的巨噬细胞可吞噬和水解淋巴水肿组织内多余蛋白，降低组织内胶体渗透压，促进组织液回流入循环系统。Hu 等[12]认为局部高热可以增加微循环血流，减少慢性炎症，促进组织修复。

肢体淋巴水肿的典型临床表现为患肢周径增大，患病组织内液体聚集，组织增生，生活质量降低。生物电阻分析法在上世纪90 年代已被应用于定量检测淋巴水肿肢体内水分的变化，并证明患肢内水分明显多于正常肢体[13]。本研究通过临床疗效观察发现，远红外线治疗后，患肢水分和周径减少（P＜0.05），生活质量提高（P＜0.05），说明远红外线治疗可减少积聚在肢体内的水分，降低肢体周径，改善患者生活质量。

Suehiro 等[14]通过分析淋巴水肿肢体的B 超图像，发现淋巴水肿皮肤及皮下组织的回声反射增强，无回声区的比例增大，组织结构不清晰，且皮肤真皮及皮下组织厚度明显大于正常皮肤组织。本研究发现，经过远红外线治疗后，患肢皮肤及皮下组织的B超图像中无回声区比例缩小，结构层次变得更为清晰，且厚度明显减小（P＜0.05），提示远红外线治疗有助于重塑肿胀皮肤的质地结构，减少皮肤整体厚度。同时，我们发现皮下组织厚度减少的幅度高于真皮组织，这可能是由于远红外线可以促进脂肪组织吸收，从而缓解肢体的肿胀状态。

淋巴液中富含脂类物质，因此淋巴回流受阻必然导致局部淋巴组织内出现脂质沉积[2]。本研究发现，经过远红外线治疗后，淋巴水肿患肢组织液内瘦素浓度减少（P＜0.05）。由于瘦素是反映脂质代谢的重要信号，这一结果提示远红外线的热效应可以调节组织内的瘦素，促进淋巴侧支回流，从而减少患肢内的脂质沉积。

IL-6 是由T 细胞、B 细胞、巨噬细胞及内皮细胞等产生的一种具有多种生理学效应的细胞因子。有研究显示，IL-6 可通过介导STAT3 通路介导的PPARγ 抑制脂肪组织的产生[15]。我们发现，远红外治疗后体内的IL-6 浓度增加，这说明热效应可以促进局部的IL-6 通过微循环进入全身血液系统，从而发挥其抑制脂质沉积的作用。

淋巴系统具有运输富含蛋白的淋巴液回流的功能，因此淋巴水肿组织内存在大量蛋白沉积，这些蛋白质具有较好的固水性[16]。本研究结果显示，远红外线治疗后，虽然淋巴水肿组织液内蛋白质浓度没有变化，但由于肢体的周径减少，通过公式计算可以发现，患肢组织内较正常组织多余的总蛋白质量（ExtraM-总蛋白）有所减少（P＜0.05），这表明远红外线可以在促进淋巴侧支回流减少患肢内水分的同时，减少患肢内多余的总蛋白含量。Liu 等[17]发现，淋巴水肿组织内存在透明质酸沉积，这种大分子物质同样具有较好的固水作用，是导致淋巴水肿肢体肿胀的因素之一。我们通过计算发现，虽然组织液中透明质酸浓度没有变化，但由于肢体的周径减少，淋巴水肿肢体内沉积的多余的透明质酸质量（ExtraM-透明质酸）减少（P＜0.05），提示远红外线还可以减少患肢内多余的透明质酸含量，降低其固水作用，从而缓解肢体的肿胀情况。

4 结论

远红外线治疗可减少淋巴水肿患肢的周径，降低水肿皮肤及皮下组织厚度，提高患者生活质量，并通过减少患肢内水分、脂质、蛋白及透明质酸的沉积，达到缓解肢体淋巴水肿的目的，其中参与脂质代谢的瘦素、IL-6 发挥了重要作用。在未来的研究中，我们将继续深入探讨参与的信号通路及作用机制，进一步研究远红外线对淋巴水肿的治疗机制。