應用富含血小板血漿注射治療運動員頑固性跳躍膝的臨床研究

許 鑫，胡小衛(wèi)，金志旦，楊威斌

(浙江體育職業(yè)技術學院 附屬體育醫(yī)院，浙江 杭州 311231)

跳躍膝(Jumper’s knee)在臨床和競技體育中是一項比較棘手的難題，原因和發(fā)病機制不明，表現為股四頭肌肌腱遠端或髕腱的退行性改變伴微小斷裂。這種病理改變通常發(fā)生在髕骨的下極和髕腱的起始處[1]。在運動員中跳躍膝很普遍，通常以慢性損傷存在，嚴重影響運動員的訓練和比賽，甚至終結運動員的運動生涯。

大多數跳躍膝的患者一般采取非手術的治療方法。多種藥物和物理治療的手段通?？梢杂脕韼椭线^程。早期的治療一般包括休息、冰敷、電療、按摩、抗炎藥物或者糖皮質激素的注射。然而目前尚無臨床證據表明這些療法的有效性[2,3]。最近，離心性訓練被作為治療髕腱炎的有效治療方法應用到臨床，但是對于療效不理想的病例，還是要考慮建議運動員接受外科手術治療。一些研究報道了理想的外科手術結果[4,5]，但是幾項主要的治療手段也就是非手術療法并未深入研究，無論患者接受手術治療還是非手術治療都有可能出現不完全的恢復甚至很難重返賽場[6,7]。

近年來，多項研究闡述了生長因子對正常組織結構和損傷組織的調節(jié)作用，表明了生長因子在損傷組織愈合過程中的重要作用。研究表明轉化生長因子-β(Transforming Growth Factor-β,TGF-β)在增加I型和Ⅲ型膠原蛋白的表達上起重要作用[8,9]，血小板源性生長因子-BB(Platelet Derived Growth Factor-BB,PDGF-BB)、胰島素樣生長因子-1(Insulin-like Growth Factor-1,IGF-1)、血管內皮生長因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)和堿性成纖維細胞生長因子(Basic Fibroblast Growth Factor,bFGF)均能促進肌腱細胞增殖和肌腱愈合[10]。研究證實修復期的肌腱對局部應用的生長因子產生反應，而血小板可以釋放生長因子，這就意味著應用富含血小板血漿(Platelet-rich Plasma,PRP)有助于組織損傷的修復。

PRP注射治療是一種通過簡易、低成本、微創(chuàng)的方法提供大量生長因子的治療手段。本研究的目的是評價PRP注射治療對常規(guī)保守療法無效的運動員慢性頑固性跳躍膝的療效，同時比較單純應用物理治療與PRP注射治療療效的差異，從而更好地認識PRP在促進肌腱組織愈合過程中的作用。

1 對象與方法

1.1 患者的選擇

運動員患者被分為實驗組(PRP組)和對照組，實驗組接受PRP注射治療和物理治療，對照組僅接受物理治療。

實驗組中，患者入選的標準為病程3個月以上、運動性疼痛、局部壓痛以及影像學顯示退行性改變，同時患者必須經保守治療無效，包括休息、牽拉、力量訓練以及診斷為跳躍膝Ⅲ-B級[11](活動時和活動后疼痛，運動員無法參加以前水平的比賽和訓練)，以下情況除外：全身性疾病如糖尿病、風濕性關節(jié)炎、凝血功能障礙、心血管疾病、感染、免疫抑制、正接受抗凝血治療、抽血前五天內服用過非甾體類抗炎藥、血紅蛋白低于11g、血小板低于1.5*10^11/L。實驗組選擇了15名患者接受治療，至少隨訪6個月；對照組中，16名運動員入選，患者入選標準與實驗組相同，唯一的區(qū)別是從未接受過治療或至少兩個月內未接受過治療。實驗組與對照組在年齡、性別、運動能力方面無顯著性差異(表1)。

表1 兩組患者評估對照表

1.2 治療程序和隨訪

PRP制作程序：包括兩次離心分離150ml自體靜脈血(第1次1 800轉/min，15min；第2次3 500轉/min，10min)從而濃縮血小板，得到20mlPRP。將PRP均勻分成四等份，每份5ml，其中1份送實驗室分析，1份于2小時內注射，其它2份-30°C保存。每毫升PRP中血小板含量為正常血液的6.1±1.6倍，平均每次治療注入6.5±1.5*10^6個血小板。

PRP注射程序：每兩周注射1次，第2次、第3次注射前血樣在37°C恒溫器內解凍30min。每次注射前，向PRP濃縮液中加入10% CaCl2以激活血小板。每次注射后，患肢至少制動24h，同時局部冰敷鎮(zhèn)痛。前兩次注射間歇期患者需休息，第2次注射后，進行牽拉練習和小運動量的活動(如騎自行車)，第3次注射后可繼續(xù)進行牽拉練習和小運動量的活動，并開始進行力量訓練，1個月后逐漸加量，直至可完成正常生活及訓練。

對照組的患者接受與實驗組相同的物理療法。我們對所有患者于治療前、治療結束以及6個月隨訪時進行評估，雙側損傷的患者選擇癥狀明顯的一側進行評估。應用Tegner,、EQ-VAS、疼痛指數三種評分評價臨床療效，同時記錄并發(fā)癥、功能恢復和患者的滿意率。

1.3 統(tǒng)計學方法

應用統(tǒng)計軟件SPSS17.0對結果進行分析。Tegner、EQ-VAS、疼痛指數三種評分比較采用t檢驗，患者的滿意率比較采用x2檢驗，P<0.05為有顯著統(tǒng)計學意義。

2 結 果

治療及隨訪過程中未發(fā)現任何并發(fā)癥及不良反應。

實驗組(PRP組)統(tǒng)計學分析顯示EQ-VAS從治療前52.6±22.1提高到治療后68.1±13.8 (P=0.004)，6個月隨訪時進一步提高到78.2±13.2(P=0.007)(圖1)；疼痛指數從治療前6.5±1.5降低到治療后4.2±1.8(P=0.002)，6個月隨訪時進一步降低到3.2±1.1(P=0.02)(圖2)；運動能力，用Tegner評分來評價，治療前3.8±1.7，6個月隨訪時提高到6.5±2.5( P=0.001)，這與受傷前運動能力7.4±1.7差別不顯著(圖3)；功能恢復的評估顯示5名患者完全恢復，6名顯著提高，2名輕度提高，平均恢復運動時間3.0±1.1個月，由于2名患者無任何改善，患者的滿意率為86.7%。

對照組 統(tǒng)計學分析顯示EQ-VAS從治療前50.5±22.4提高到物理治療結束時72.4±24.8(P=0.006)，6個月隨訪時仍保持在73.4±26.4(圖1)；疼痛評分從治療前6.6±1.6降低到治療完畢3.1±2.5(P=0.001)，6個月隨訪時進一步降低到3.6±2.9(圖2)；活動能力從治療前5.3±2.1提高到6個月隨訪時6.7±1.7(P<0.0005)，大多數運動員恢復運動，但較傷前有一定程度的下降(圖3)；功能恢復評價顯示4名患者完全恢復，4名顯著提高，5名輕度提高，平均恢復運動時間3.1±1.7個月，然而有3名患者無任何改善，患者滿意率為68.8%。

兩組比較，EQ-VAS、疼痛指數、恢復運動時間和患者滿意率無統(tǒng)計學顯著性差異，然而PRP治療組在運動能力方面(提高百分比，39%±21%)較對照組(20%±26%)有較大提高(P=0.048)(圖4)。

圖1

圖2

圖3

圖4

3 討 論

跳躍膝困擾著許多項目尤其是跳躍類項目的優(yōu)秀的運動員[12]，它的發(fā)病率已經被統(tǒng)計，在高水平排球運動員中約為40%～50%，在優(yōu)秀籃球運動員中約為35%～40%。同樣跳躍膝在足球、賽跑、跳遠跳高等項目中也有較高的發(fā)病率[1,13]。運動隊中大多數患跳躍膝的者為年輕運動員，一旦患有跳躍膝，運動員不得不降低訓練強度，避免進行一定的動作訓練，例如過度跳躍[14]。一項流行病學調查顯示跳躍膝平均的疼痛和功能下降的持續(xù)時間將近三年[15]。另一項長期的前瞻性研究表明經過15年隨訪53%的患跳躍膝的運動員因為他們的膝蓋問題而結束了運動生涯，因此終止運動生涯的決定和原因歸咎于運動員所患的跳躍膝，但是即使他們結束運動生涯，癥狀可能還會持續(xù)一段時間[16]。

作為PRP應用的一個重要方面，PRP在促進肌腱/韌帶損傷后修復國外學者作了一些基礎及臨床研究，其主要作用機制是促進肌腱細胞增殖，恢復正常肌腱/韌帶組織的組成成分，增進組織重建，減少組織退變。Anitua 等[17]將PRP 與人肌腱細胞共培養(yǎng)后發(fā)現，隨著肌腱細胞的增殖，培養(yǎng)基中VEGF及肝細胞生長因子(Hepatocyte Growth Factor,HGF)也相應增加，而VEGF 具有促進血管形成的作用，HGF 具有抗纖維化作用，減少瘢痕形成。臨床應用PRP治療韌帶/肌腱損傷也取得了滿意療效。Sánchez 等[18]應用富含生長因子血漿(Plasma Rich in Growth Factors,PRGF)體外注入移植韌帶后，100例患者隨訪均取得滿意療效，未見并發(fā)癥，肌腱骨隧道愈合滿意。Virchenko 等[19]將PRGF 局部應用于損傷后肌腱，術后1周肌腱力量明顯恢復。Sánchez等[20]采用手術縫合6例患者斷裂跟腱后，應用凝膠樣PRGF 覆蓋跟腱組織，隨訪發(fā)現患者跟腱力量恢復明顯好于傳統(tǒng)縫合組。Mishra 等[21]應用超聲引導使用PRP 治療慢性肘部肌腱疾病取得滿意療效，140例患者均首先給予理療及其他非手術治療，20例患者疼痛無好轉，其中15例經皮下注射PRP，對照組5例注射布比卡因，隨訪皮下注射PRP 患者中，8周后60% 患者疼痛緩解，6個月后81%患者疼痛緩解，25.6個月后93%疼痛緩解。

鑒于PRP對于組織損傷后修復的促進作用，其在醫(yī)學的不同學科中已經得到廣泛地應用，應用的學科包括骨科學、運動醫(yī)學、口腔醫(yī)學、皮膚病學、眼科學、頜面外科學、整形美容學等。PRP注射療法不僅為我們提供了一種簡單、便捷、價格適中的途徑將生長因子應用至損傷部位，從而促進肌腱的修復，還為我們開啟了一扇有望通過促進再生治愈肌腱/韌帶損傷的大門。

本研究的目的是評價PRP注射治療這種新方法對常規(guī)保守治療無效的運動員慢性頑固性跳躍膝的療效。我們選擇并評估了經常規(guī)保守治療失敗的運動員，給予PRP注射治療，評價這種治療方法的優(yōu)劣。本實驗中設立對照組比較困難，因為不可能重復他們以前失敗的治療，同時也是不道德的。然而兩組的不均衡性是本研究的主要的誤差之一。由于患者同時接受兩項治療，我們很難確定PRP治療在最終療效中的重要程度，因此我們在選擇實驗組患者時，特別選擇先前物理治療失敗的患者，以明確PRP治療對組織損傷的修復能力。我們應用PRP注射這項技術治療15名患跳躍膝的運動員，這些運動員大多經過3個月以上的休息和常規(guī)保守治療。在前期研究中我們發(fā)現PRP注射與物理治療相結合十分必要，因此在我們的治療方案中，物理治療安排在患者注射結束之后，這樣有助于功能的恢復。動物實驗中發(fā)現，由于生物刺激和機械刺激之間的相互作用，牽拉訓練和力量訓練等物理治療在PRP注射后可發(fā)揮重要作用[11]。另一方面，伸膝裝置功能增強，可能可以降低肌腱的負荷，有助于損傷部位的愈合。我們觀察到治療結束和6個月隨訪時評分均有明顯改善，膝關節(jié)功能顯著提高，大多數運動員恢復良好，并恢復到傷前的運動水平，取得了滿意的療效。分析表明，與對照組相比，PRP組患者在運動能力方面的提高更加明顯。

4 結 論

這項研究主要評價自體生長因子通過PRP注射的方法治療運動員慢性頑固性跳躍膝的療效。研究的臨床結果令人滿意，提示我們這種方法可以被用作治療運動員慢性髕腱炎，甚至部分物理治療無效的頑固性肌腱炎的病例。

[1] Bahr R,Fossan B,Loken S,Engebretsen L.Surgical treatment compared with eccentric training for patellar tendinopathy(jumper’s knee)[J]. A randomized,controlled trial.J Bone Joint Surg Am,2006，88:1689-1698.

[2] Fredberg U,Bolvig L.Jumper’s knee:Review of the literature[J].Scand J Med Sci Sports,1999，9:66-73.

[3] Peers KH,Lysens RJ.Patellar tendinopathy in athletes:current diagnostic and therapeutic recommendations[J].Sports Med,2005，35:71-87.

[4] Karlsson J, Lundin O,Lossing IW,Peterson L.Partial rupture of the patellar ligament Results after operative treatment[J].Am J Sports Med,1991，19:403-408.

[5] Raatikainen T,Karpakka J,Puranen J,Orava S.Operative treatment of partial rupture of the patellar ligament:A study of 138 cases[J].Int J Sports Med, 1994，15:46-49.

[6] Almekinders L,Temple J.Etiology,diagnosis and treatment of tendonitis:an analysis of the literature[J].Med Sci Sports Exerc,1998，30:1183-1190.

[7] Cook JL,Kiss ZS,Khan KM,Purdam CR,et al.Anthropometry,physical performance,and ultrasound patellar tendon abnormalitiy in elite junior basketball players:a cross sectional study[J].Br J Sports Med,2004，38:206-209.

[8] Kashiwagi K,Mochizuki Y,Yasunaga Y,?Ishida O,et al.Effects of transforming growth factor-beta 1 on the early stages of healing of the Achilles tendon in a rat model[J]. Scand J Plast Reconstr Surg Hand Surg,2004，38(4):193-197.

[9] Katsura T,Tohyama H, Kondo E,Kitamura N,et al.Effects of administration of transforming growth factor TGF-beta1 and anti-TGF-beta1 antibody on the mechanical properties of the stress-shielded patellar tendon[J].J Biomech, 2006，39(14):2566-2572.

[10] Costa MA,Wu C,Pham BV,Chong AK,et al.Tissue engineering of flexor tendons:optimization of tenocyte proliferation using growth factor supplementation[J].Tissue Eng,2006，12(7):1937-1943.

[11] Lian O,Holen KJ,Engebretsen L,Bahr R.Relationship between symptoms of jumper’s knee and the ultrasound characteristics of the patella tendon among high level male volleyball players[J].Scand J Med Sci Sports,1996，6:291-296.

[12] Gisslen K,Alfredson H.Neovascularisation and pain in jumper’s knee: a prospective clinical and sonographic study in elite junior volleyball players[J]. Br J Sports Med,2005，39:423-428.

[13] Lian O,Refsnes PE,Engebretsen L,Bahr R.Performance characteristics of volleyball players with patellar tendinopathy[J].Am J Sports Med,2003，31:408-413.

[14] Cook JL, Khan KM, Harcourt PR,Grant M,et al. A cross sectional study of 100 athletes with jumper’s knee managed conservatively and surgically[J]. Br J Sports Med,1997，31:332-336.

[15] Lian O, Engebretsen L, Bahr R. Prevalence of jumper’s knee among elite athletes from different sports: a cross-sectional study[J]. Am J Sports Med,2005，33:561-567.

[16] Kettunen JA, Kvist M, Alanen E,Kujala UM. Long term prognosis for jumper’s knee in male athletes: a prospective follow-up study[J].Am J Sports Med,2002，30:689-692.

[17] Anitua E,Andia I,Sanchez M,Azofra J,et al.Autologous preparations rich in growth factors promote proliferation and induce VEGF and HGF production by human tendon cells in culture[J]. J Orthop Res,2005,23(2):281-286.

[18] Sánchez M,Azofra J,Aizpurúa B.Applicación de plasma antólogo rico en factores de crecimiento en cirugia artroscópia[J].Cuader Artroscopia,2003,10(1):12-19.

[19] Virchenko O,Aspenberg P.How can one platelet injection after tendon injury lead to a stronger tendon after 4 weeks? Interplay between early regeneration and mechanical stimulation[J].Acta Orthop,2006,77(5):806-812.

[20] Sánchez M,Anitua E,Azofra J,Andía I,et al.Comparison of surgically repaired Achilles tendon tears using platelet-rich fibrin matrics[J].Am J Sports Med, 2007,35(2):245-251.

[21] Mishra A,Pavelko T.Treatment of chronic elbow tendinosis with buffered platelet-rich plasma.Am J Sports Med,2006,34(11):1774-1778.