骨關(guān)節(jié)炎的物理治療進展

李蘭，周君,1b

1.南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院，a.康復(fù)醫(yī)學(xué)科；b.康復(fù)醫(yī)學(xué)實驗室，湖南衡陽市421000

骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)是一種常見的累及關(guān)節(jié)軟骨和周圍結(jié)構(gòu)(包括軟骨下骨、滑膜、關(guān)節(jié)囊、韌帶及相關(guān)肌肉)的退行性疾病，病理特點包括細胞外基質(zhì)的降解、軟骨下骨骨重建失衡、滑膜組織炎癥、軟骨細胞減少等，臨床表現(xiàn)以關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)僵硬、關(guān)節(jié)腫脹及活動受限為主，其發(fā)病率隨著世界人口老齡化而增加[1]，經(jīng)常影響下肢關(guān)節(jié)，尤其是髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。

骨關(guān)節(jié)炎的進展通常是緩慢漸進的，但最終會導(dǎo)致關(guān)節(jié)的疼痛和殘疾，嚴重影響患者的生活質(zhì)量，加重家庭及社會的經(jīng)濟負擔，正逐漸引起人們的重視[2-3]。骨關(guān)節(jié)炎的治療方法包括手術(shù)治療、藥物治療和物理治療，其中物理治療因其副作用少、無痛性、療程短和花費低等特點，在臨床上的應(yīng)用逐漸增多，目前常用于骨關(guān)節(jié)炎的物理治療方法包括運動治療、超聲波治療、體外沖擊波(extracorporeal shockwave,ESW)治療、電療、脈沖電磁場(pulsed electromagnetic field,PEMF)和全身振動(whole body vibration,WBV)治療等。

1 運動療法

運動療法是一種安全的非藥物治療手段，指患者通過各種形式的主動和被動運動來促進康復(fù)的一類方法。迄今為止，關(guān)于運動療法的研究很多，許多證據(jù)表明運動療法可以減輕疼痛、改善骨關(guān)節(jié)炎患者身體功能[4-5]。Schiphof等[6]對21篇系統(tǒng)綜述和61項臨床隨機試驗進行總結(jié)分析后，發(fā)現(xiàn)目前關(guān)于膝關(guān)節(jié)炎以外的骨關(guān)節(jié)炎研究很少，而運動療法結(jié)合患者教育，在減輕疼痛、改善身體功能和生活質(zhì)量方面是有效和經(jīng)濟的。另外，最近一項研究顯示[7]，符合美國風(fēng)濕病學(xué)會膝骨關(guān)節(jié)炎標準的成年患者進行12周太極拳與運動治療，均可以使疼痛和功能得到最大程度的改善；進行2周可獲得最小程度的改善；進行4～5周可獲得實質(zhì)性的改善。運動療法有增加肌力、改善和維持關(guān)節(jié)活動度、改善患者本體感覺和平衡協(xié)調(diào)功能、提高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和改善患者的生活質(zhì)量的作用[8-9]。

運動療法種類繁多，包括低強度有氧訓(xùn)練、股四頭肌等長收縮訓(xùn)練、直腿抬高訓(xùn)練、抗阻肌力訓(xùn)練、等速運動訓(xùn)練、關(guān)節(jié)活動度訓(xùn)練、本體感覺和平衡訓(xùn)練等[10]。然而，目前的研究還尚未明確骨關(guān)節(jié)炎患者最佳的運動形式[8,11]。應(yīng)根據(jù)患者病情特點和病理分期有針對性、綜合性地選擇運動治療方案，而且宜早期介入和反復(fù)多療程地應(yīng)用，以盡早達到和鞏固治療效果，延緩疾病進展，改善遠期轉(zhuǎn)歸。

2 超聲波治療

超聲波是一種高頻率壓力波，屬聲波的一種，具有良好的方向性和穿透性，作用于人體可產(chǎn)生細微的機械效應(yīng)、溫熱效應(yīng)等，廣泛應(yīng)用于神經(jīng)、肌肉、骨骼疾病和創(chuàng)傷的治療。

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)和基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs)在骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生和發(fā)展過程中起著關(guān)鍵的作用[12-13]。Ji等[14]在研究低強度脈沖超聲波對兔膝骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨中MMP-13和TIMP-2表達的影響中發(fā)現(xiàn)，低強度脈沖超聲波可增加血清中TIMP-2和減少MMP-13的表達，從而抑制骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

最近的一項探討低強度脈沖超聲治療創(chuàng)傷后骨關(guān)節(jié)炎的研究中[15]，通過步態(tài)分析評價低強度脈沖超聲治療脛骨內(nèi)側(cè)平臺關(guān)節(jié)內(nèi)骨折術(shù)后大鼠的臨床療效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低強度脈沖超聲治療可以部分改善患肢的步態(tài)，減少軟骨的退行性病變。此外，超聲波治療可以使膝骨關(guān)節(jié)炎患者在疼痛和功能方面得到改善[16-17]，但還沒有證據(jù)支持在髖骨關(guān)節(jié)炎中應(yīng)用超聲波[4]。

樣本量較少和劑量的多樣性，導(dǎo)致研究證據(jù)質(zhì)量低下，無法確定真正療效的大小。因此，需要進一步的高質(zhì)量研究來提供明確的證據(jù)證明超聲波對膝關(guān)節(jié)和髖骨關(guān)節(jié)炎患者的臨床療效。

3 ESW治療

ESW是一種傳播速度快、持續(xù)時間短的聲波，有危險性低、費用低的特點，是一種非侵入性的肌肉骨骼疾病治療方法，生物學(xué)效應(yīng)包括抗炎，誘導(dǎo)組織再生，促進血管形成、骨骼重塑和傷口愈合[18]。

劉洪柏等[19]通過采用單側(cè)后肢跟腱切除法建立鼠膝骨關(guān)節(jié)炎模型，治療組造模后立即給予能量流密度為0.1 mJ/mm2的ESW治療1次，沖擊波次為1000波次，EWS干預(yù)4周后處死，取膝骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)液和關(guān)節(jié)軟骨，檢測其中的白細胞介素(interleukin,IL)-1β、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α的水平，發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)液和關(guān)節(jié)軟骨中的IL-1β和TNF-α含量明顯降低，提示ESW能下調(diào)膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠IL-1β、TNF-α的表達，降低關(guān)節(jié)軟骨的炎癥因子水平，對膝骨關(guān)節(jié)炎起防治作用。

黃藝林等[20]也采用類似的方法研究低能量ESW對兔膝骨關(guān)節(jié)炎軟骨細胞修復(fù)和重塑能力的影響，結(jié)果表明低能量ESW可降低軟骨MMP與關(guān)節(jié)滑液炎性因子(IL-1β、TNF-α)水平，從而改善兔膝骨關(guān)節(jié)炎軟骨細胞修復(fù)能力和重塑作用。

另外，一項回顧性研究包括105例膝骨關(guān)節(jié)炎患者[21]，其中60例患者膝關(guān)節(jié)接受頻率為15 Hz、能量流密度為0.11 mJ/mm2的ESW治療；45例患者膝關(guān)節(jié)滑膜區(qū)關(guān)節(jié)線上(內(nèi)側(cè)5點、外側(cè)4點)接受輸出能量為0.2 J/點、治療總劑量為20 J/膝的激光治療，兩種治療方法均使用12周，結(jié)果表明使用ESW治療明顯緩解患者的疼痛癥狀。

上述研究表明，ESW治療有緩解膝關(guān)節(jié)疼痛，改善膝關(guān)節(jié)僵硬、提高膝關(guān)節(jié)功能的作用[22]。

4 電療

電療種類繁多，常用的有干擾電(interferential current,IFC)、神經(jīng)肌肉電刺激(neuromuscular electrical stimulation,NMES)和經(jīng)皮神經(jīng)電刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation,TENS)。一項關(guān)于電刺激緩解膝骨關(guān)節(jié)炎疼痛的Meta分析發(fā)現(xiàn)[23]，IFC緩解關(guān)節(jié)炎疼痛更具有優(yōu)勢，TENS的使用尚存在一定爭議，但是各種電療的使用都是安全的。

Giggins等[24]通過綜合分析10項關(guān)于NMES對膝骨關(guān)節(jié)炎治療影響的研究，從減輕疼痛、增加肌力和改善膝關(guān)節(jié)功能方面評價NMES的作用，其中1項研究被排除在外，因為無法從作者那里獲得原始數(shù)據(jù)；6項研究證明NMES可以減輕疼痛和改善膝關(guān)節(jié)功能；3項研究表明NMES干預(yù)后患者疼痛緩解和肌力改善程度并沒有顯著差異。由于研究的異質(zhì)性和納入分析的研究數(shù)據(jù)有限，作者得出結(jié)論：NMES在膝骨關(guān)節(jié)炎治療中的作用尚不明確，目前的證據(jù)尚不能表明NMES可以緩解疼痛、增加肌力和改善膝關(guān)節(jié)功能。但Li等[25]經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)，Giggins等的研究結(jié)果未進行敏感性分析，存在發(fā)表偏倚的風(fēng)險，需要進一步的研究；并且已有研究報道[26]，NMES有緩解關(guān)節(jié)疼痛和僵硬、改善膝關(guān)節(jié)功能的作用。

TENS可減輕疼痛、提高膝骨關(guān)節(jié)炎患者的行走能力[27]。然而，一項關(guān)于TENS在膝骨關(guān)節(jié)炎中的應(yīng)用研究[28]，通過分析大量與TENS和骨關(guān)節(jié)炎等相關(guān)的文獻，得出的結(jié)論是TENS可能會減輕膝骨關(guān)節(jié)炎患者的疼痛，需要進一步的大規(guī)模、高質(zhì)量的研究來確定TENS在膝骨關(guān)節(jié)炎治療中的療效。

目前，關(guān)于電療的研究較少，有的研究樣本量較少，得出結(jié)論可信度低，甚至許多研究得出了相互矛盾的結(jié)果。因此，未來需要更大規(guī)模和更長期的研究來確定電療對骨關(guān)節(jié)炎的療效。

5 PEMF

PEMF是一種有效的無創(chuàng)方法，其主要作用是影響骨代謝和治療骨疾病[29]，常用于骨質(zhì)疏松癥的治療，目前也常用于骨關(guān)節(jié)炎的治療。

一項PEMF對膝骨關(guān)節(jié)炎的隨機對照試驗研究[30]，研究者用載波頻率為27.12 MHz、脈沖頻率為1000 Hz及脈沖寬度為100μs的可穿戴PEMF治療60例有膝關(guān)節(jié)持續(xù)疼痛的膝骨關(guān)節(jié)炎患者，每天12 h，持續(xù)1個月，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PEMF可以緩解膝關(guān)節(jié)疼痛、僵硬，改善膝關(guān)節(jié)功能。

Zhou等[31]研究發(fā)現(xiàn)，PEMF可通過抑制MAPKs信號通路調(diào)控分解代謝因子MMP-13，來抑制軟骨破壞，從而延緩骨關(guān)節(jié)炎的進展。

此外，PEMF還可通過Wnt/β-catenin信號通路改善膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠軟骨下骨顯微結(jié)構(gòu)，作用機制可能與促進Wnt3a/低密度脂蛋白相關(guān)蛋白5/β-catenin信號通路的骨架基因和蛋白表達有關(guān)。

PEMF治療骨關(guān)節(jié)炎涉及的機制較多，因此，進一步研究PEMF治療機制有助于更好地開展PEMF的臨床應(yīng)用工作。

6 WBV治療

WBV治療是一種可行的、有效的治療技術(shù)，近年來受到廣泛的關(guān)注。振動是由振動板產(chǎn)生的，并通過與人體接觸的表面來刺激肌肉和肌腱，從而達到減輕疼痛、增加肌肉力量、提高平衡能力的目的[32-33]。

最近，一些Meta分析研究了WBV運動對膝骨關(guān)節(jié)炎患者的治療效果，有證據(jù)支持WBV訓(xùn)練可以減少疼痛，改善膝骨關(guān)節(jié)炎患者身體功能[33-34]；也有證據(jù)表明在進行WBV訓(xùn)練和其他運動訓(xùn)練[35]的患者疼痛強度和功能并沒有顯著改善。

此外，一項關(guān)于全身振動的研究[36]，研究者將10周齡的健康雄性CD-1小鼠暴露于WBV(45 Hz、0.3 g峰值加速度)中，30 min/d，5 d/周，持續(xù)4周、8周，或WBV干預(yù)前4周、后4周不干預(yù)，隨后對小鼠膝關(guān)節(jié)組織損傷進行組織學(xué)評估，發(fā)現(xiàn)用WBV干預(yù)4周后出現(xiàn)軟骨破壞，干預(yù)8周軟骨破壞更明顯；前4周WBV干預(yù)、后4周不干預(yù)，軟骨得到一定程度修復(fù)，結(jié)果表明WBV可促進關(guān)節(jié)軟骨破壞、降解，但對軟骨下骨結(jié)構(gòu)影響不大，提示特定參數(shù)的WBV可能對關(guān)節(jié)軟骨造成不利影響。

目前，僅有限的證據(jù)支持WBV對膝骨關(guān)節(jié)炎患者的有益影響，需要進一步的研究來確定WBV治療骨關(guān)節(jié)炎的有效性和安全性。

7 小結(jié)

骨關(guān)節(jié)炎的物理治療方法頗多，但哪種物理治療方法療效好、作用強、對患者副作用小，尚無定論，物理治療涉及的作用機制和不同治療劑量對療效影響的研究也較少，還存在研究質(zhì)量較低、納入的樣本量較小和臨床結(jié)果測量指標不一致等問題。因此，未來需要進行大樣本、多中心、高質(zhì)量的臨床隨機對照試驗，多角度探索物理治療對骨關(guān)節(jié)炎的治療效果與作用機制，以指導(dǎo)臨床更合理地選擇物理治療方法。