中西医治疗膝关节骨性关节炎研究进展

侯俊赢 王佳颖 师 彬

山东第一医科大学附属颈肩腰腿痛医院中医骨伤科，山东 济南 250062

膝关节是发生骨关节炎的最常见部位之一，膝 关节骨关节炎（knee osteoarthritis， KOA）以慢性膝关节胀痛，晨僵和活动受限为主要临床表现，对患者的生活质量造成了不同程度的影响［1］。研究表明，在全球范围内KOA 的患病率为16%，约占骨关节炎的85%，是致残的主要疾病之一［2］。在中国，65岁以上KOA 的发病率高达85%［3］，而近10 年KOA发病率的调查研究提示，患病人群有年轻化趋势［4］。随着寿命的延长、肥胖、职业病、生物力学的改变以及我国人口老龄化等， KOA 将成为影响人民群众身心健康且不容忽视的公共卫生问题［5］。

1 危险因素

骨性关节炎（osteoarthritis， OA）风险因素大致可以划分为系统性因素，如年龄、性别、遗传、种族等；机械性因素，如关节的构造/排列、外伤、体力活动与职业等。在大多数情况下，这些因素对骨骼形成具有重要意义，但也有例外。不过，这一区分可能具有随意性，由于受某些因素的影响，如增高的体质量指数（body mass index， BMI）可通过局部及系统机制，增加骨性关节炎发病风险。

1.1 BMI

超重（BMI：25～30 kg/m2）或肥胖（BMI ＞ 30 kg/m2）是KOA发生的强烈危险因素。研究发现，发生KOA的优势比（odds ratio，OR）为1.98，而肥胖人群的OR为2.66，因此表明随着BMI 的增加，KOA 的患病风险增加［6］。Framingham等［7］研究表明， BMI降低 ≥ 2个单位会显著降低患KOA的概率。

1.2 生活方式

吸烟似乎与KOA的发生风险降低有关，且对男性的影响比女性更显著，但其机制尚不清楚［8-9］。有研究指出，饮用啤酒可能会增加患膝关节和髋关节骨性关节炎的风险，饮用葡萄酒与风险降低有关，但目前还没有确切的数据［10］。大量的营养缺乏可能和OA 的发展有关，但目前的研究发现，维生素A［11］、D［12］、E［13］和K［14］等微量营养素的替代治疗对已确诊的骨性关节炎患者没有效果。

1.3 性别

在KOA患者中女性患者数量要大于男性，研究表明，在较年轻的年龄暴露雌激素会增加严重骨性关节炎的风险［15］。绝经年龄似乎不会改变髋关节或膝关节置换的风险［16］，但有一些证据表明，在绝经前后发生手部骨性关节炎的风险增加［17］。外源性性激素补充在骨性关节炎发病机制中的作用尚不清楚，绝经后激素替代疗法效果与口服避孕药治疗，在研究结论上得到相互矛盾的结果［16，18］。然而，睾酮水平与其他已知的OA 危险因素相关，包括肌肉无力和BMI增加，并随年龄增长而下降［19］。睾酮在OA发病机制中的潜在作用值得进一步探讨。

1.4 力学的改变

关节结构的改变（包括创伤、手术）以及肌肉因素（包括中强度体力劳动、拉伤、萎缩、无力）的影响可使关节内生物力学发生变化，引起异常负荷、组织成分变化及力学改变等，进而引起OA。

2 西医治疗

2.1 健康教育

对未患病或者有发展趋势的人群进行健康教育，使这部分人群充分了解疾病的起因、发展、结局，可以从源头上降低KOA的发病率。肥胖是目前已知KOA 发生发展的重要危险因素之一［20］。肥胖会增加膝关节的负重，加快软骨磨损程度，进而导致患者病情加重，应予以减脂、膝关节周围肌肉训练等宣教。因此，实施有效的健康教育可以从一定程度上减少患病率、延缓病情发展、改善患者预后。

2.2 物理疗法

物理治疗是应用物理因子作用于功能障碍或病变部位的一种治疗方法，包括水疗、红外线疗法、射频疗法、磁疗、电疗等，可消炎、止痛，改善躯体功能，适用于所有OA 患者［21］，因其疗效良好、操作简单、不良反应少等优点被广泛用于KOA 的治疗［22］。吴永涛等［23］经过临床对比发现，红外线能够有效缓解疼痛，改善关节活动障碍。何成奇［24］通过动物实验发现，脉冲电磁场、超短波、微波、低能量激光、低强度脉冲超声及运动疗法等均可降低软骨细胞凋亡率，下调金属蛋白酶MMP-13的表达，改善关节软骨结构，具有促进软骨合成代谢、抑制分解代谢、保护膝关节软骨的作用。

2.3 口服药物治疗

非甾体抗炎药（non-steroidal anti-inflammatory drugs， NSAIDs）可快速改善OA 不适症状而被广泛应用于临床，国内外治疗OA 的指南都将其作为治疗KOA 的首选药物［25-27］。临床上以选择性COX-2抑制剂塞来昔布、依托考昔使用最多，它们能选择性抑制COX-2和前列腺素的合成，从而抑制花生四烯酸生成，在减少胃黏膜刺激的前提下，达到减轻关节水肿、缓解疼痛等症状的目的［28］。但其对心血管的副作用是不可避免的，心肌梗死、缺血性中风患者应尽量避免服用［29］。在国际骨关节炎研究学会（Osteoarthritis Research Society International， OARSI）发布的指南中，外用NSAIDs 被强烈推荐用于无其他潜在疾病的KOA患者［30］。Kinsler等［31］研究显示，局部外用低于血药水平的NSAIDs 和口服NSAIDs具有相同的镇痛效果，且外用NSAIDs 具有更好的耐受性。局部外用药物虽会有刺激皮肤的风险，但相对于胃肠道、心脑血管等副作用要安全的多。剧烈疼痛的KOA患者临床上可用阿片类药物，其作用机制是结合mu-阿片受体抑制中枢神经系统疼痛通路［32］。但长期服用会有物质依赖性和戒断性的风险，因此OARSI 指南强烈建议，KOA 患者应避免使用阿片类药物，必要时可口服NSAIDs 和局部外用联合使用［16］。

2.4 局部疗法

关节腔注射是将透明质酸（hyaluronic acid，HA）、类固醇激素、富血小板血浆（platelet-rich plasma，PRP）、间充质干细胞等药物直接输送至有炎症的局部发挥作用，因其疗效更佳、操作风险小，多作为联合用药而广泛运用于临床［33］。赵力等［34］研究表明，高效价糖皮质激素联合HA 治疗KOA 患者，可明显缓解患者的急性滑膜炎症状，且有用药量少、药效长等特点，可以避免短期多次应用激素，降低糖皮质激素副作用。杨彦飞等［35］研究表明，在轻度KOA的治疗中，HA与糖皮质激素联合注射的疗效明显好于单用HA的疗效，且中度KOA患者需要将二者联用同时注射，对于严重的KOA患者，效果较差。PRP含有大量生长因子，能够促进机体恢复和再生，是治疗KOA的一种较为新兴的疗法［36］。由于是自体血小板血浆输入，王一帆等［37］通过对比依托考昔、玻璃酸钠和PRP三者对KOA患者的临床疗效发现，PRP组的疗效明显优于其他2组，症状缓解时间更持久，且不良反应发生率较低。间充质干细胞也是较新兴的一种治疗手段，通过提取患者骨髓，体外培养获得足量的骨髓间充质干细胞，再将其注射于关节炎处。由于是自体注射，其和自体血小板血浆注射都有减少机体排异反应，从而减少不良反应发生率的优点。梁建基等［38］研究发现，注射间充质干细胞组治疗后患者关节液中白细胞介素-1（interleukin-1， IL-1）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α， TNF-α）、软骨寡聚基质蛋白的含量显著降低，而白细胞介素-10（interleukin-10， IL-10）水平上升，患者的膝关节功能相比于治疗前有显著改善。这可能与骨髓间充质干细胞在抑制炎症和逆转软骨降解的机制中起作用有关，但其相关研究仍不完善，尚有诸多问题需要解决。

2.5 手术治疗

手术治疗适用于保守治疗无效或已经严重影响生活质量的患者。手术治疗在改善关节功能、缓解疼痛、提高生活质量、降低炎症因子水平等方面有着不可取代的地位，是晚期KOA 患者最好的选择［39-40］，主要有膝关节镜下冲洗及清理术、截骨术、关节置换术以及膝关节融合术［41］。膝关节镜下冲洗和清理术主要适用于早期KOA 患者。王博［42］发现，经关节镜清理灌洗术后的患者，只有50% ～ 80%的疾病能得到有效地缓解，且临床疗效一般可维持1～5 年。胫骨高位截骨术（high tibial osteotomy，HTO）手术操作原理是改变患者膝关节内外侧腔的负荷分布，以推迟关节退化，减轻关节疼痛，最终延缓全膝关节置换术（total knee replacement，TKA）［43］。作为一种缓解型手术，HTO 必要时会截除部分腓骨，这可能会破坏胫骨正常的解剖外形，进而影响近端胫腓关节的稳定性，对其周围的神经血管造成一定损伤，甚至会出现下肢缩短的现象，最终导致TKA 的难度增大。虽然HTO 的临床疗效得到一定的认可，但是从远期恢复及康复的角度来讲，其较高的骨不愈合率，术后需经历较长时间的限制负重生活方式，即便如此也会有纠正角度缺失等弊端，因此选择何种接骨方式一直备受争议［44］。单髁置换术（unicompartmental kneearthroplasty，UKA）是近年来快速发展为治疗KOA的新手段之一，但部分学者对其疗效持怀疑态度。有学者认为，患者BMI ＞ 32 kg/m2， UKA 的失败率明显升高［45］。但有研究表明，BMI 和年龄并不是影响UKA 治疗效果的因素，且UKA 的治疗效果也不会受到前交叉韧带损伤和髌骨关节炎的影响，但术后并发症发生率达到10%，因此在临床的使用中受限［46］。虽然UKA的翻修率比TKA高［47］，但远期优良率和翻修率并无明显差别［48］，目前UKA 仍在不断的研究当中，但是其手术时间短、术后恢复快、不会对交叉韧带造成损伤，术后明显缓解疼痛及显著改善膝关节功能，且UKA不会影响患者接受TKA 治疗等优势，使得UKA 在临床工作中被多数人认可。TKA 主要适用于年龄大于70岁、前期治疗无效的患者。TKA治疗的主要目的在于重建患肢的正常力线、恢复关节的稳定性、减轻疼痛、改善膝关节功能。张海彬［49］通过对比接受TKA 和膝关节镜手术的晚期KOA 患者的术后疗效，结果显示接受TKA治疗的患者临床有效率为88.37%，明显高于接受膝关节镜手术的62.79%，且治疗后患者的视觉模拟评分（visual analogue scale， VAS）更低。黎仲华等［50］研究显示，TKA 治疗后膝关节恢复优良率明显高于口服药物组，且不良反应率也明显低于口服药物组。由此可见，TKA治疗KOA的效果明显优于常规药物治疗及其他手术类型。

2.6 远程医疗与康复的结合

随着近几年康复医学的迅速发展，康复科逐渐进入人们的视野。KOA患者的治疗是长期的、不间断的，需要将治疗及注意事项渗透到生活当中，但长期住院对个人的经济与医疗资源都是一种挑战，远程医疗的出现在一定程度上解决了这个问题。与传统的面对面治疗相比，远程医疗具有成本低、节约时间、满意度高和就诊压力小等优势［51-53］。随着电子信息技术以及设备的迅速发展，远程医疗在慢性疼痛、KOA等肌肉骨骼疾病的康复治疗中得到了广泛应用。尽管远程医疗有众多优势，但其发展仍受到专业知识、从业人员数量和平台稳定性等影响。调查显示，约70%的老年人由于缺乏使用智能机的经验、视听困难等，难以完成远程医疗视频访问［54］。如何进一步完善客观条件和提高从业人员的专业能力以及老年人就诊技能培训，仍需在未来探索前进。

3 中医治疗

3.1 中药内服

中药可根据患者病情特点随证加减，多以活血化瘀药物、祛风湿药物、补虚药物为主，与NSAIDs类药物相比，中药具有更高的有效率、临床控制率以及更低的胃肠道不良反应等优点。目前已有研究表明，IL-1 和TNF-α 可能是骨关节炎的始发因子［55］。邓迎杰等［56］将患者分为2组，西医常规治疗组（对照组）和在此基础上加用宣痹健膝汤（治疗组）治疗，结果表明，治疗组治疗有效率远高于对照组（91.38%vs.77.59%），并且宣痹健膝汤能够有效降低 血 清TNF-α、IL-1β 及 超 敏C 反 应 蛋 白（high sensitivity C-reactive protein，hsCRP）等炎症因子在关节液中的表达水平［57］，在延缓KOA病程进展过程中发挥了重要作用。张冲等［58］研究发现，KOA模型兔的血清及关节液中IL-1、TNF-α 的表达差异无统计学意义，说明中药也能有效抑制IL-1、TNF-α的分泌，延缓软骨退变。软骨是人体缓冲机械震荡、减小膝关节摩擦的重要结构。现代医学表明，KOA病因以膝关节软骨细胞凋亡为主。洛佳等［59］研究发现，单味中药还可以通过抑制软骨细胞凋亡和促进软骨细胞增殖等不同方式改善软骨损伤。国外近些年研究多为选取单个药物成分进行研究，这其实是与中医整体辨证、药物配伍的原则相违背的。部分学者对这样的验证是否有意义持怀疑态度。中医和西医虽属两套体系，但两者的结合往往会有更好的治疗效果。杨勇等［60］将TKA 后的患者联合中药调理治疗，结果表明，单纯TKA 组总有效率为60.0%，远远低于总有效率为95.0%的TKA联合中药疗法组，提示中西医结合疗效较好。

3.2 针灸及推拿手法治疗

针灸在中国有悠久的历史，已经发展成一套完整的经络体系。针灸通过促进血液循环，消除膝关节炎症和水肿，起到治疗的作用。在治疗KOA患者中常用的穴位是犊鼻、内膝眼、血海、阳陵泉等［61］。邓星佑等［62］将患者分为予硫酸氨基葡萄糖胶囊口服组和辨证取穴针刺法治疗组。治疗后2组患者血清软骨基质金属蛋白酶-3（matrix metalloproteinase 3， MMP-3）、软骨基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase 9， MMP-9）、IL-1β、TNF-α 的含量均有所下降，但辨证取穴针刺法治疗组更具优势。缪辉宇等［63］通过动物实验发现，普通针刺可抑制神经生长因子及P物质在KOA大鼠滑膜中的表达，继而起到镇痛作用。在普通针灸的基础上衍生出一些特色针灸手段，如腹针法［64］、浮针法［65］、眼针法［66］、电针［67］、温针灸［68］等，均能缓解KOA的临床症状。现阶段对于针灸的研究有向针刺的频率、深度［69］、新型针灸手法、精简穴位选择方向发展的趋势。

作为中国最古老的特色手法，推拿在中医理论的基础上，联合现代解剖学、生物力学等多种学科多角度治疗KOA患者［70］，推拿治疗通过力度适中的揉、按、弹、拨等手法再结合不同的拿揉法、肘法、滚法作用于体表，使患处组织温度升高，毛细血管通透性增加，改善膝部血液循环，达到舒筋通络、消除炎症、缓解肌肉紧张、松解周围组织粘连的治疗效果［71］。赵丰等［72］研究发现，经过推拿手法治疗后的KOA 患者在疼痛程度，MMP-3、TNF-α、IL-6 水平上均低于治疗前。因其经济成本低、安全性高、不良反应小，在临床上多作为中医基础治疗。

3.3 针刀治疗

针刀医学提出KOA 的发病机制是关节周围软组织损伤后张力增高，导致关节力的平衡失调，使得关节中受力情况出现异常变化，由此引起软骨变性、骨质增生及其他病理变化。针刀是近代医学与传统针灸结合演变的产物，它既有中医的“针”（活血化瘀、行气止痛）；亦有即西医之“刀”（具有隔断分离的功能，能解除软组织之间的粘连、挛缩及松解瘢痕组织）。修忠标等［73］采用“五指定位法”选点行针刀治疗与选穴行针刺治疗对比，2 种治疗手段均能缓解KOA 症状，但是针刀组在缓解疼痛、膝关节功能的恢复、改善膝关节下肢力线及关节间隙诸多方面均显著优于针灸组，在减少关节液中NO 的含量、IL-1β 的水平及升高转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）水平方面均优于针灸组。肖红等［74］通过动物实验证实，针刀能够使MMP-3 水平下降，Ⅱ型胶原酶（collagenase-Ⅱ，COL-Ⅱ）表达水平升高，从而延缓软骨退变，发挥治疗的效果，并通过光镜验证了结论，针刀组OA兔软骨组织损伤程度降低，并具有修复的倾向。在临床上，超声的介入大大提高了膝关节针刀手术的安全性［75］。在推拿和针灸治疗效果差的前提下，逐渐成为KOA患者首选的微创术，并且配合使用关节腔内注射，会具有更明显的治疗效果。

3.4 艾灸

艾灸是一种重要的中医治疗方法。它通过艾灸点燃产生热量，以刺激特定的穴位，并强化精华以调节功能紊乱。艾灸疗法主要有温和灸、热敏灸、隔物灸、温针灸、温灸器灸等。中医传统的艾灸疗法因具有缓解疼痛、改善关节功能、毒副作用小、使用安全便捷、成本可控等特点，治疗KOA的效果亦为人们所公认［76］，在中医临床中应用越来越广泛。艾灸的治疗效果通常被认为是艾灸燃烧辐射效应、热效应和其药理作用［77］。艾灸燃烧后烟雾组成为脂肪族烃、醇类、芳香烃及氧化物等［78］，但烟雾对KOA的作用机制未有相关报道。灸法能够提高局部皮肤组织温度，改善局部的血液微循环，提高新陈代谢，艾灸燃烧产生的近红外线具有热效应，引起局部轴索反射性血管扩张，刺激局部血流量增加，从而减轻疼痛［79］。研究表明，艾灸可以通过一些信号分子、转录因子，甚至一些mRNA 的调节机制，如NO、转录因子和转录激活剂1、细胞因子信号传导抑制因子、c-Fos、TGF-β、胰岛素样生长因子-I，缓解伤害性疼痛并降低神经元一氧化氮合酶的表达［80］。杨丽萍等［81］经关元、气海、足三里等穴位的温针灸处理治疗虚寒型KOA，结果表明，温针灸对于虚寒型KOA 有较好的疗效。有研究指出，艾灸可通过同时减少介导炎症反应发生的炎性化学物质和炎症病灶所释放出的炎症因子IL-1、IL-6、TNF-α，进而缓解炎症反应［82-83］。

3.5 其他外治疗法

中药外敷、熏蒸被广泛应用于KOA 的防治，其原理就是把中药放在水中加热，生成的水蒸气承载着中药有效成分，透过毛孔对人体产生影响，从而达到温经、活血、通络的功效。由于其主要成分只有天然草药和水2 种物质组成，因此临床上常称其为绿色疗法［84］。研究显示，在43℃和41℃的温度下熏洗药对改善膝关节活动与降低关节疼痛均有较好的疗效［85］。赵志强等［86］研究认为，加热是重要的，可以改善局部血液循环、促进新陈代谢、缓解疼痛症状，从而有利于膝关节功能的恢复。中药外敷、熏蒸法原理与艾灸类似，都是通过热传导、药物有效成分的挥发发挥作用。

4 康复疗法

中西医治疗中都有康复疗法，包括水疗法、体外冲击波和运动疗法等。水疗法（热水、药物）的原理与外敷及熏蒸法类似，可以大大减少关节、肌肉压力，使锻炼下肢肌肉更加容易，进而增加膝关节稳定性。Fisher等［87］研究发现，增强肌肉肌力对于改善膝关节炎症状具有积极意义。但水疗法需要特定场地、专业的康复工作者指导，因此在临床上运用受到限制。体外冲击波因其具有较强的穿透力、安全性、易操作性，已被广泛运用于深层关节疼痛的疾病中。刘志成等［88］研究对比早中期KOA 患者接受体外冲击波疗法与膝关节腔内注射HA 后的疗效，结果表明，体外冲击波疗法治疗效果更显著。运动疗法作为康复科独有的疗法，主要通过特定训练动作及拉伸动作，强化薄弱肌群、缓解紧张肌群从而达到机体的平衡，如慢跑、低强度HIIT、股四头肌拮抗训练等。研究发现，坚持运动与改善体态功能与关节疼痛减轻程度成正比［89］。

有学者将KOA与脑网络机制联系在一起，认为大脑皮质厚度随年龄增加而变薄，慢性疼痛者皮质变薄更显著［90］。王欣等［91］研究发现，KOA患者运动感觉皮质与楔前叶和右侧丘脑之间的有效联系有异常，这与KOA 的疼痛感知有着密切的关系。但KOA在脑区并不是单一的网络改变，而是结构的重塑，因其复杂性导致目前对KOA的脑机制不是很明确。许多研究表明，太极拳、八段锦［92］、针刺［93］、艾灸［94］、推拿［95］等中医康复手段可以改善KOA患者皮质变薄、灰质体积缩小、功能异常连接、节点激活异常等方面的问题，证明了中医康复疗法的科学性。

5 小结与展望

KOA 是一种临床退行性疾病，主要表现为疼痛、肿胀、关节活动障碍等，严重影响患者生活质量。随着我国人口老龄化的加剧，KOA发病率呈上升趋势。KOA 的治愈成为了亟待解决的问题。中医和西医治疗手段的侧重点有所不同。中医因其治病求本的思想，具有价格低廉、不良反应少、疗效确切、治疗方式多元性等优势。而西医因其对症治疗的思想，具有见效快、提高患者生活质量等优势。两者在KOA 的预防与治疗过程中扮演了不可或缺的角色，都能不同程度的缓解患者症状，但没有一种方法能够根治KOA。就研究领域而言，要发挥中医药优势，在分子水平上探讨中医药治疗KOA 机理，也可从多系统共同作用机制角度研究KOA的发病机制，为临床运用提供理论支持依据和新的思路。随着国家近些年对中医药事业发展的大力支持以及中医在世界范围内治疗流行病的良好效果，以中医为特色的治疗受到重视且发挥了重要作用。如何通过发挥中医优势，探索出更加合理有效甚至治愈的治疗手段值得重视。

康复与远程医疗的迅速发展，为KOA患者提供了一种安全、有效、可接受的居家康复方式，帮助更多的患者得到科学的训练指导，在应用期间获得了较高的患者依从性与满意度［96］。伴随着研究的深入，科技的进步，通过发挥现代医学和现代科技相结合的优势，一定会有一个飞跃，给广大KOA 患者带去福音。

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