概述

骨性关节炎又名退行性关节病,增生性骨关节炎,该病既有软骨退行性变,亦有新骨的形成或两者同时存在。本病的发生率随年龄的增高而增多,是一个常见的老年人的关节病。

通过初步的流行病学调查,我国人群中膝关节的骨性关节炎患病率为9.56%。60岁以上者达78.5%,与西方国家相似,但不如其严重。

骨性关节炎是一种慢性关节疾病,它的主要改变是关节软骨面的退行性变和继发性的骨质增生。主要表现是关节疼痛和活动不灵活,X线表现关节间隙变窄,软骨下骨质致密,骨小梁断裂,有硬化和囊性变。关节边缘有唇样增生。后期骨端变形,关节面凹凸不平。关节内软骨剥落,骨质碎裂进入关节,形成关节内游离体。

正常膝关节(左)与异常膝关节(右)

一、什么是膝关节骨性关节炎

膝关节骨性关节炎(KOA),又称退行性骨关节病,是一种常见的慢性、进展性关节疾病。其病理特点为关节软骨变性、破坏、软骨下骨硬化、关节边缘和软骨下骨反应性增生、骨赘形成。中医认为本病是由于人体正气不足,腠理疏豁,风、寒、湿、热等外邪袭入,闭阻经络,气血运行不畅,或变生痰浊、淤血等邪留滞于筋骨与关节,导致肢体疼痛、重着、麻木、屈伸不利或关节肿大、僵直、畸形,甚至发展为肌肉萎缩为主要临床表现的病证。

膝骨关节炎的发生与年龄有着密切的关系,年龄低于45岁的,发病率为2%~3%;45~64岁的为24.5%~30%;超过65岁的可高达58%~68%。

膝骨关节炎可以分成原发性和继发性两种。原发性的找不到病因,继发性的系在原有疾病基础上发展成骨关节炎。有许多疾病,包括先天性关节发育异常、儿童时期关节病变、外伤、各种代谢性疾病和多种促使软骨崩溃的关节内炎症,它们的共同通路是骨关节炎。骨性关节炎实际上并非感染性炎症,主要为退行性变,属关节提前老化,特别是关节软骨的老化。骨性关节炎代表着关节的衰老,故称之为老年性关节炎。

二、发病因素

1.肥胖 体重的增加和膝骨性关节炎的发病成正比。肥胖亦是病情加重的因素。肥胖者的体重下降则可以减少膝骨关节炎的发生。

2.骨密度 当软骨下骨小梁变薄、变僵硬时,其承受压力的耐受性就减弱,因此,在骨质疏松者出现骨性关节炎的概率就增多。

3.外伤和力的承受 异常状态下的关节,如在髌骨切除术后关节处于不稳定状态时,关节承受肌力不平衡并加上局部压力,就会出现软骨的退行性变。正常的关节和活动甚至剧烈运动后是不会出现骨性关节炎的。

4.遗传因素 不同种族的关节受累情况是各不相同的,如髋关节、腕掌关节的骨性关节炎在白种人多见,但在有色人种及我国人群中少见。本病在性别上亦有差异,女性较多见。资料表明,患有Heberden结节(手指远端指间关节病)的妇女,其母亲和姊妹的骨性关节炎发病率远比无此病的家属要高2~3倍。

三、发病机制

关节软骨是由1~2毫米厚度胶原纤维、糖蛋白、透明质酸酯聚集而成,当水合作用时就起了垫子样作用,以吸收和分散所承受的负重和机械力量。肌肉的收缩除带动关节活动外,同时起着橡皮带样作用,吸收了大量传来的冲力,保护了关节。当发生意外(如摔跤)时,因为肌肉对此突发的震动不能及时出现保护性反应而使关节负重加重,可致关节损伤。此外,肌肉老化、周围神经病变时,肌肉吸收能量的功能也大大地减弱。协助软骨承负重的另一因素是软骨下呈现网状分布的骨结构,其质地虽较软骨硬但比骨皮质软,故具有高度弹性,有利于承受压力。

关节软骨的破坏

可以看出骨性关节炎多出现在以下两种情况:一是关节软骨、软骨下骨、关节周围肌肉有异常时,如老年性退行性变、骨质疏松、炎症、代谢性疾病等;二是关节软骨、关节下骨质、关节周围肌肉虽正常但因承受了过度性压力,如肥胖、外伤等。

病理:关节软骨的变形发生最早,具有特征性病变。软骨基质内糖蛋白丢失时关节表层的软骨软化,在承受压力的部位出现断裂,使软骨表面呈细丝绒状物。以后软骨逐渐片状脱落而使软骨层变薄甚至消失。软骨下的骨质出现微小的骨折、坏死,关节面及周围的骨质增生构成X线上的骨硬化、骨赘及骨囊性变。关节滑膜可因软骨和骨质破坏,代谢物脱落入关节腔而呈腔轻度增生性改变,包括滑膜细胞的增生和淋巴细胞的浸润,其程度远不如类风湿关节炎明显。严重的骨性关节炎的关节囊壁有纤维化,周围肌腱亦受损。

四、膝关节检查法

(一)望诊

1.步态 观察步态是否平稳而有节律。仔细观察有无因膝关节僵直或疼痛而引起异常步态。

2.膝关节肿胀 外伤是膝关节肿胀最常见的原因。膝关节病变如急性化脓性炎症、滑膜炎、风湿性关节炎、结核、肿瘤等均可出现关节肿胀。

3.膝周围局限性肿块 如髌上滑囊炎、胫骨结节骨骺炎、窝囊肿、骨软骨瘤可出现局限性包块或高凸畸形。

4.股四头肌萎缩 观察膝关节上方肌肉的轮廓,两侧是否对称,有无萎缩。膝关节半月板损伤、膝关节结核、下肢骨折长期固定,可出现股四头肌萎缩。

5.膝关节畸形 正常的膝关节有5°~10°的生理外翻角,若超过15°则为膝外翻畸形。如单侧出现膝外翻畸形称“K”形腿;两侧膝外翻畸形称“X”形腿。反之,正常生理外翻角消失,形成小腿内翻畸形,若为两侧称“O”形腿。正常的膝关节伸直可有0°~10°的过伸,如过伸超过15°,则称为膝反张畸形。

(二)运动检查

1.屈曲 检查时患者俯卧位,两腿并齐,医者一手按住大腿下部,另一手扶住足部,嘱患者做屈膝动作,正常可达145°。如测肌力,医者可用扶足部的手对屈膝施加阻力。

2.伸直 检查时患者坐于检查床边,双小腿下垂,嘱其主动伸膝,正常为0°。若测肌力,医者用手对伸膝施加阻力。

3.内、外旋 膝关节完全伸直后无侧屈和旋转运动。当屈曲90°时,内、外旋转运动可达10°~20°。

(三)触诊

1.骨触诊 检查时患者取坐位或仰卧位,两膝屈曲90°,膝关节的骨隆起和关节边缘容易触诊清楚。先于膝关节前面触诊股骨和胫骨间关节间隙。在膝关节内侧可扪清股骨内侧髁、胫骨内侧髁。在膝关节外侧可扪清股骨外侧髁、胫骨外侧髁及腓骨小头。膝关节前下方可触及胫骨结节,检查有无压痛和异常隆起。髌骨在膝关节前方,屈膝位时位置固定,不能移动,伸直时可以移动,其内侧与外侧的一部分可摸清。当继发关节炎时,髌骨边缘变得凹凸不平。

2.软组织触诊 检查膝关节的前面、内侧、外侧、后面。在膝关节前面触诊髌韧带,前内侧触诊股内侧肌,前外侧触诊股外侧肌,了解有无缺损、触痛。

检查内侧半月板时,将小腿内旋,触诊有无压痛。沿关节线向内、后方、触诊内侧副韧带,检查是否有触痛和连续中断。缝匠肌、股薄肌、半腱肌的肌腱位于膝关节的后内侧,止于胫骨内侧髁的前下方,检查有无触痛。

检查外侧副韧带时,嘱患者被检查侧的踝部横放在对侧膝上,膝关节屈曲90°,髋关节外展、外旋,使髂胫束松弛,这样可以摸清外侧副韧带,注意局部有无触痛。髂胫束位于膝关节外侧的稍前方,患者伸膝抬起下肢或抗阻力屈膝时,可以摸清,注意其紧张度及有无挛缩。

腓总神经在横过腓骨小头下方可以摸到。

检查膝关节后面时,嘱患者屈曲膝关节,对窝深部组织进行触诊,注意有无肿物。在膝关节后外侧可摸到股二头肌肌腱。患者在抗阻力屈曲膝关节时,在股骨后面,内、外髁的上方,可以摸到腓肠肌起点处的两个头,检查有无缺损和触痛。

(四)特殊检查

1.回旋挤压试验 又称麦克马瑞(Mc Murray)试验。检查时患者仰卧,医者一手握足,一手固定膝关节,使患者膝关节极度屈曲,尽力使胫骨长轴内旋,并向内推挤膝关节使其外翻,小腿外展,慢慢伸直膝关节。如果膝关节外侧有弹响和疼痛,即本试验为阳性,表明外侧半月板有损伤。按上述原理做反方向动作,使膝关节外旋内翻,小腿内收,然后伸直膝关节,如果有弹响和疼痛,即为阳性征,表明内侧半月板有损伤。

回旋挤压试验

2.研磨提拉试验 又称阿普莱(Apley)试验。

(1)挤压或研磨试验。患者俯卧位,膝关节屈曲90°,医者一手固定窝部,另一手握住患肢足部,向下压足,使膝关节面靠紧,然后做小腿旋转动作。如有疼痛,提示有半月板破裂或关节软骨损伤。

研磨提拉试验

(2)提拉试验。本试验有助于鉴别损伤处发生在半月板还是在侧副韧带。患者俯卧,膝关节屈曲90°,医者一手按住大腿下端,另一手握住患肢足踝部,提起小腿,使膝离开检查床面,做外展、外旋或内收、内旋活动,若出现膝外侧或内侧疼痛,则为提拉试验阳性。表明有内侧或外侧副韧带损伤。

3.屈膝旋转试验 又称梯布瑞尔—费舍(Timbrill-Fis-cher)试验。检查时患者坐于床边,双膝屈曲足下垂,医者用拇指压在患者关节间隙的前侧方,相当于半月板处,另一手内旋和外旋患者小腿,反复多次。如有半月板破裂,可能在医者拇指下突然感到有物体移动并引起疼痛。

4.膝侧副韧带损伤试验 检查时患者仰卧位,膝关节伸直,如检查内侧副韧带,医者一手置患者膝外侧推膝部向内,另一手拉小腿外展,这时产生松动感和内侧疼痛,即为本试验阳性,表明膝内侧副韧带损伤或撕裂。反之,检查外侧副韧带有无损伤或断裂。

5.半月板重力试验 检查外侧半月板时,患者侧卧位,将大腿垫高,使小腿离开床面,嘱患者做膝关节屈伸运动,使外侧半月板受到挤压和研磨,如有外侧发生疼痛或出现弹响即为阳性征。接着检查内侧半月板,嘱患者反方向侧卧,上面的腿略外展,作膝关节屈伸活动,使内侧半月板受到挤压和研磨,若无弹响和疼痛,内侧半月板正常。若出现弹响和疼痛,即本试验为阳性。

6.抽屉试验 检查时嘱癌患者仰卧位,双膝屈曲90°,医者用大腿压住患者的足背,双手握住小腿近端用力前后推拉。如果小腿近端向前移动,表明前交叉韧带断裂;反之,有向后过多的移动,表明后交叉韧带断裂。

抽屉试验

7.浮髌试验 检查时患腿伸直,医者一手压在髌上囊部,向下挤压使积液局部于关节腔。然后用另一手拇、中指固定髌骨内外缘,食指按压髌骨,若感觉髌骨有漂浮感,重压时下沉,松指时浮起,此即浮髌试验阳性。表明膝关节腔内有积液。

8.绞锁征 患者坐位或仰卧位,嘱其膝关节屈伸活动数次,若出现关节疼痛且不能屈伸,即为阳性征,表明半月板撕裂、移位而发生膝关节绞锁。

浮髌试验

五、膝关节骨性关节炎的诊断

膝关节骨性关节炎的病理特点为关节软骨变性、破坏、软骨下骨硬化、关节边缘和软骨下骨反应性增生、骨赘形成。其具体诊断标准如下。

(一)膝关节骨性关节炎的西医诊断

1.症状 膝关节骨性关节炎患者常有以下症状。①髌骨下疼痛:髌骨下疼痛及摩擦感是膝关节骨性关节炎的早期症状,多出现于活动过多时,受寒冷、潮湿影响而加重,上下楼梯时易出现,可有膝关节交锁现象。②关节反复肿胀:轻度外伤后引起关节积液、肿胀、疼痛,休息1~2个月后可自然缓解,但会反复发作。③膝关节功能障碍:膝关节僵硬是膝关节骨性关节炎的另一个主要症状,常表现为“晨僵”,一般持续时间不超过15分钟,活动后即缓解。随病情逐步发展,膝关节出现内翻或外翻畸形,关节周围骨赘增生,关节活动范围受限,走平路或站立时感疼痛,关节不稳定,严重时出现膝关节屈曲挛缩畸形。

2.体征 膝关节骨性关节炎患者查体可见股四头肌萎缩,偶尔触及膝关节滑膜肿胀及浮髌试验阳性,髌骨深面及膝关节周围压痛。关节活动轻度或中度受限,严重时可见膝内翻或膝外翻畸形。

3.X线所见 膝关节骨性关节炎早期,X线检查可正常,偶尔可见髌骨上下缘有骨赘增生,以后可见膝关节间隙狭窄,软骨下骨硬化,膝关节边缘及髁间嵴骨赘增生,软骨下骨可见小的囊性变,囊壁有一层致密骨包绕。按X线表现可将膝关节骨性关节炎严重程度分为5级。关节间隙狭窄(50%关节软骨磨损)为Ⅰ°,关节线消失为Ⅱ°,轻度骨磨损为Ⅲ°,中度骨磨损(磨损0.5~1cm)为Ⅳ°,严重骨磨损及关节半脱位为Ⅴ°。

4.化验检查 血尿常规、血沉一般正常。膝关节滑液检查可见白细胞增多,黏蛋白试验阳性。

中度膝关节炎X线所见

膝关节骨性关节炎的诊断标准:有膝痛及X线示骨赘,同时伴有下列三项中任一项者,年龄大于50岁、受累膝关节僵硬小于30分钟、膝关节有骨摩擦音。

重度膝关节炎X线所见

(二)膝关节骨性关节炎的中医诊断

对于本病古时应当归属“骨痹”、“筋痹”范畴。《张氏医通》曰:“膝为筋之腑……膝痛无有不因肝肾虚者”。《素问·痹证论》曰:“风寒湿三气杂至,合而为痹也,其风气胜者为行痹,寒气胜者为痛痹,湿气胜者为着痹”。《医门法律》曰:“非必为风寒湿所痹,多因先天所禀肾气衰薄,阴寒凝聚”。《济生方·痹》所云:“皆因体虚,腠理空虚,感受风寒湿气而成痹也”。今世则顺其位,从其症定名为“膝痹病”。

膝痹病是指由于人体肝肾亏虚,正气不足,腠理疏豁,风、寒、湿、热等外邪袭入,闭阻经络,气血运行不畅,或变生痰浊、淤血等邪,留滞于筋骨与关节,导致肢体疼痛、重着、麻木、屈伸不利或关节肿大、僵直、畸形,甚则肌肉萎缩为主要临床表现的病证。

六、治疗

1.中医治疗 中医对于关节炎病因病机的阐述最早见于《内经》,《素问·痹论》指出:“风、寒、湿三气杂至,合而为痹,其风气胜者为行痹,寒气胜者为痛痹,湿气胜者为著痹也”,“所谓痹者,各以其时重感于风寒湿者也”。除此之外,《素问·痹论》还认为:“所谓饮食居处,为其病本”,痹病的产生又与饮食和生活环境有关。而在《素问·评热病论》中曰:“风雨寒热,不得虚,不能独伤人”,“不与风寒湿气合,故不为痹”。可见古人对于关节炎的发病既看到了其外部因素,同时也意识到了它的内因,概括地说,风、寒、湿、热邪是关节炎发生发展的外部条件,而诸虚内存,正气不足才是其发病的内在原因。

根据临床观察结合证候研究,膝痹病的主要证型分为四型。

(1)淤血凝滞证。特点:关节疼痛,痛有定处,如针刺,得寒温均不缓解,舌质暗,脉沉涩。

(2)湿热痹阻证。特点:关节肿痛,触之发热或自觉关节发热,肢节屈伸不利,身不热和身热不甚,舌红,苔黄厚腻,脉滑数。

(3)肝肾亏虚证。特点:膝痛无力,关节不稳,关节肿大,腰背腿膝沉重。步态摇摆,行动不便,苔少,脉沉弱或细数。

(4)风寒湿痹证。特点:关节冷痛肿胀,触之不温,屈伸不利,遇寒加重,遇热缓解,夜间尤甚,舌淡,苔白厚腻,脉弦紧。

中医药治疗本病主要着眼于辨证论治,通过对证候的把握实施不同的方药。临床常兼有两种或两种以上证型,各证型均可在基本方上进行加减。

2.西药治疗

(1)透明质酸钠。为关节腔滑液的主要成分,为软骨基质的成分之一,在关节起到润滑作用,减少组织间的摩擦,关节腔内注入后可明显改善滑液组织的炎症反应,增强关节液的黏稠性和润滑功能,保护关节软骨,促进关节软骨的愈合与再生,缓解疼痛,增加关节的活动度。常于关节内注射,1次25毫克,1周1次,连续5周,须严格无菌操作。

(2)氨基葡萄糖。为构成关节软骨基质中聚氨基葡萄糖(GS)和蛋白多糖的最重要单糖,正常人可通过葡萄糖的氨基化来合成聚氨基葡萄糖,但在骨关节炎者的软骨细胞内聚氨基葡萄糖合成受阻或不足,导致软骨基质软化并失去弹性,胶原纤维结构破坏,软骨表面腔隙增多使骨骼磨损及破坏。氨基葡萄糖可阻断骨关节炎的发病机制,促使软骨细胞合成具有正常结构的蛋白多糖,并抑制损伤组织和软骨的酶(如胶原酶、磷脂酶A2)的产生,减少软骨细胞的损坏,改善关节活动,缓解关节疼痛,延缓骨关节炎症病程。口服1次250~500毫克,1日3次,就餐服用最佳。

(3)非甾体镇痛抗炎药。外用贴剂可抑制环氧化酶和前列腺素的合成,对抗炎症反应,缓解关节水肿和疼痛。可选用布洛芬1次200~400毫克,1日3次;或氨糖美锌1次200毫克,1日3次;尼美舒利1次100毫克,1日2次,连续4~6周。

3.手术治疗 骨性关节炎症状十分严重、药物治疗无效的,且影响病人的日常生活,就应该考虑手术干预。

(1)对膝关节骨关节炎,有人主张先行关节镜下关节清扫术,这一类手术对有些病人术后近期有一定的疗效,但远期效果则不能肯定。

(2)关节置换手术对于大多数骨关节炎、股骨头坏死、类风湿性关节炎病人,在缓解疼痛、恢复关节功能方面具有显著效果,但由于关节置换手术存在一定的近期和远期并发症,如部件的松动和磨损、骨溶解,这些并发症目前还不能完全解决。因此,严格掌握关节置换的手术指征显得十分重要。严格地讲,手术指征包括:①有关节损害的放射学证据。②存在中到重度的持续疼痛或者已造成残疾。③对各种非手术治疗无效的病人。

由于人工关节置换的效果与手术时间的长短、医师的经验、病人术前的身体条件、围手术期处理和康复训练等因素密切相关。因此一个好的关节外科医师应具备多方面的知识,并且训练有素、技术熟练,才能独立胜任人工关节置换手术。

4.其他 包括病人的健康教育、自我训练、减肥、有氧操、关节活动度训练、肌力训练、助行工具的使用、膝内翻的楔行鞋垫、职业治疗及关节保护、日常生活的辅助设施等等。欧美国家相当一部分病人通过以上治疗可以减轻症状,恢复正常生活和工作。我国在这一领域的投入和医护人员的观念还比较薄弱,今后加强这项工作的力度是各级医务人员应该重视的。

膝关节骨性关节炎病人常出现股四头肌肌力减弱,以往认为这是由于废用性萎缩引起的,但国外近来研究认为,股四头肌萎缩并不完全是骨关节炎引起的,而股四头肌肌力减弱可能是造成膝关节骨关节炎的危险因素之一,由于股四头肌肌力的减弱,膝关节的稳定性受到了影响,正常肌肉所应有的缓冲能力降低,因此加强股四头肌肌力的训练和有氧训练对骨关节炎病人是有益的。