基于弓弦力學(xué)理論指導(dǎo)下針刀治療膝骨性關(guān)節(jié)炎作用機(jī)制研究*

王正強(qiáng)，董 博，姚 潔，陳 瑞 ，袁普衛(wèi)，劉德玉，羅 林

1.武警陜西省總隊(duì)醫(yī)院外二科(西安 710054)；2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院骨病科(咸陽(yáng) 712000)；

3.陜西省鳳縣醫(yī)院骨科(鳳縣 721799)

膝骨性關(guān)節(jié)炎(Knee osteoarthritis，KOA)又稱增生性關(guān)節(jié)炎，以關(guān)節(jié)軟骨退行性改變，關(guān)節(jié)邊緣增生和軟骨下骨質(zhì)的反應(yīng)性變化為其主要病理特點(diǎn)[1]，其主要臨床表現(xiàn)是關(guān)節(jié)疼痛及功能障礙。近年臨床多報(bào)道稱針刀醫(yī)學(xué)通過(guò)松解局部攣縮、粘連，緩解關(guān)節(jié)疼痛，改善膝關(guān)節(jié)功能，臨床療效較好[2-3]。但針刀醫(yī)學(xué)治療膝骨性關(guān)節(jié)炎的確切作用機(jī)制尚不完全清楚，且缺乏相應(yīng)的理論支持。張?zhí)烀窠淌趶娜梭w解剖學(xué)及生物力學(xué)相結(jié)合提出弓弦力學(xué)理論[4]，進(jìn)一步完善了針刀醫(yī)學(xué)理論體系，本文基于弓弦力學(xué)理論探討針刀醫(yī)學(xué)治療KOA的作用機(jī)制，為針刀治療KOA提供治療依據(jù)，指導(dǎo)針刀醫(yī)學(xué)更好的運(yùn)用于臨床，服務(wù)患者。筆者通過(guò)查閱相關(guān)文章，圍繞弓弦力學(xué)理論指導(dǎo)下針刀治療膝骨性關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制，綜述如下。

1 弓弦力學(xué)理論

弓弦力學(xué)理論是張?zhí)烀窠淌诮Y(jié)合人體解剖學(xué)與生物力學(xué)提出的，他認(rèn)為人體內(nèi)是以骨連接為中心，肌肉、筋膜等軟組織附著的力學(xué)傳導(dǎo)系統(tǒng)，人體骨骼與軟組織形成了力學(xué)連接體系，其中骨骼為弓，肌肉、筋膜、神經(jīng)等軟組織為弦，軟組織與骨骼的連接處是為弓弦結(jié)合部[5]。按照人體關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)構(gòu)成的不同，分為單關(guān)節(jié)人體弓弦力學(xué)體系和多關(guān)節(jié)人體弓弦力學(xué)體系[6]。而膝關(guān)節(jié)屬于多關(guān)節(jié)弓弦力學(xué)體系，膝關(guān)節(jié)弓弦力學(xué)體系以脛骨內(nèi)、外側(cè)髁和股骨內(nèi)、外側(cè)髁以及髕骨為弓，以股四頭肌、股二頭肌、半腱肌、半膜肌等肌肉和膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶、內(nèi)外側(cè)副韌帶等韌帶為弓弦，而韌帶及肌肉在骨骼的附著點(diǎn)即為弓弦結(jié)合部，也是KOA針刀治療的主要部位[4]。膝關(guān)節(jié)的屈、伸等功能活動(dòng)主要由骨骼支撐以及肌肉和韌帶等軟組織協(xié)同作用完成，膝關(guān)節(jié)在關(guān)節(jié)軟骨進(jìn)行性退變，關(guān)節(jié)邊緣增生和軟骨下骨質(zhì)的反應(yīng)性變化時(shí)，膝關(guān)節(jié)力學(xué)平衡被打破，應(yīng)力集中導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛或功能障礙，影響患者生活質(zhì)量。

2 弓弦力學(xué)理論下針刀治療KOA的作用機(jī)制

2.1 消除異常應(yīng)力 患者常因肥胖、膝關(guān)節(jié)外傷史以及慢性勞損史致膝關(guān)節(jié)負(fù)荷過(guò)度，局部應(yīng)力集中導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)力學(xué)平衡被打破，膝關(guān)節(jié)周圍軟組織及關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨失代償，造成炎癥因子滲出，局部組織形成瘢痕、粘連、攣縮，使膝關(guān)節(jié)軟骨及關(guān)節(jié)面產(chǎn)生高應(yīng)力點(diǎn)[7]。長(zhǎng)此以往加速關(guān)節(jié)軟骨的退行性改變，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，最終形成骨刺、關(guān)節(jié)間隙變窄[8]。而關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的改變刺激了炎性細(xì)胞因子和蛋白酶的產(chǎn)生，加速關(guān)節(jié)軟骨的破壞，關(guān)節(jié)軟骨的破壞和局部軟組織的粘連、攣縮，加速KOA的病理改變，形成一個(gè)惡性循環(huán)，患者出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)疼痛，關(guān)節(jié)功能障礙等癥狀。弓弦力學(xué)理論從人體解剖學(xué)和生物力學(xué)角度運(yùn)用針刀縱行松解、橫行剝離的治療方式，松解膝關(guān)節(jié)局部軟組織的攣縮、粘連等病理狀態(tài)，恢復(fù)膝關(guān)節(jié)軟組織彈性變形能力[9]。改變膝關(guān)節(jié)軟骨及關(guān)節(jié)面局部應(yīng)力集中，通過(guò)消除膝關(guān)節(jié)局部異常應(yīng)力，同時(shí)限制患者患側(cè)活動(dòng)，輔以適當(dāng)功能鍛煉，增加患側(cè)的良性應(yīng)力刺激，抑制炎性細(xì)胞因子和蛋白酶的產(chǎn)生，減少健側(cè)的過(guò)度應(yīng)力刺激，平衡調(diào)節(jié)雙側(cè)膝關(guān)節(jié)的使用頻率及強(qiáng)度，最終恢復(fù)膝關(guān)節(jié)內(nèi)部的力學(xué)平衡[10-11]。胡元水等[12]應(yīng)用針刀結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練治療KOA，治療結(jié)果及治療后的Lequesne指數(shù)均顯示針刀結(jié)合康復(fù)訓(xùn)練治療效果優(yōu)于單純針刀治療。

2.2 松解軟組織粘連、攣縮 膝關(guān)節(jié)長(zhǎng)期反復(fù)的慢性勞損導(dǎo)致周圍軟組織攣縮，造成膝關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨代償性的增生肥厚，關(guān)節(jié)面形成骨刺，而軟組織的粘連、攣縮刺激了膝關(guān)節(jié)炎癥介質(zhì)滲出，不僅加速關(guān)節(jié)的慢性炎癥損傷，還壓迫了膝關(guān)節(jié)周圍神經(jīng)血管，引起膝關(guān)節(jié)內(nèi)部生物力學(xué)平衡破壞，關(guān)節(jié)面的應(yīng)力集中加速關(guān)節(jié)軟骨退行性改變，導(dǎo)致KOA 的發(fā)生[13]。弓弦力學(xué)理論認(rèn)為針刀療法通過(guò)松解膝關(guān)節(jié)周圍組織粘連、攣縮，緩解局部肌肉、筋膜及韌帶等軟組織痙攣，解除神經(jīng)血管受到的壓迫，改善局部微循環(huán)及血液循環(huán)[14]，改變弓弦的行徑路線即弓弦力學(xué)理論中對(duì)“弦”的處理，恢復(fù)膝關(guān)節(jié)及周圍軟組織的受力異常，通過(guò)調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)整體的生物力學(xué)平衡，緩解膝關(guān)節(jié)疼痛、改善關(guān)節(jié)功能[15]。

2.3 降低關(guān)節(jié)骨內(nèi)高壓 骨內(nèi)高壓是KOA病理改變中重要的一環(huán)，骨內(nèi)靜脈因局部神經(jīng)、血管被壓迫而回流受阻，骨內(nèi)血液反流不暢或反流入髓腔內(nèi)，致骨內(nèi)酸性代謝產(chǎn)物堆積，而骨內(nèi)毛細(xì)血管持續(xù)擴(kuò)張后炎性滲出增加，動(dòng)脈灌注減少導(dǎo)致骨內(nèi)血管活性反應(yīng)降低，關(guān)節(jié)內(nèi)的血液循環(huán)不暢影響了關(guān)節(jié)軟骨的營(yíng)養(yǎng)供給，加速關(guān)節(jié)軟骨的退行性改變，最終影響KOA的病程進(jìn)展[16]。弓弦力學(xué)理論認(rèn)為針刀的局部松解直達(dá)病所，通過(guò)增加骨內(nèi)刺激，釋放骨內(nèi)高壓，改善骨內(nèi)微循環(huán)和骨內(nèi)高壓狀態(tài)，修復(fù)慢性勞損組織，印證了“瘀血不去，新血難生”的中醫(yī)理論體系[17-18]。葛恒清等[19]認(rèn)為膝骨性關(guān)節(jié)炎是由于膝關(guān)節(jié)退行性改變導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)內(nèi)環(huán)境及酸堿環(huán)境改變， 同時(shí)膝關(guān)節(jié)面局部的骨小梁受力改變，為穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)內(nèi)部壓力平衡，關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)的內(nèi)壓被迫增高。而針刀治療通過(guò)松解膝關(guān)節(jié)周圍肌肉、韌帶等與骨的附著部，調(diào)節(jié)弓弦結(jié)合部力學(xué)平衡，從而調(diào)節(jié)局部應(yīng)力集中，降低關(guān)節(jié)內(nèi)骨內(nèi)高壓，改善膝關(guān)節(jié)骨內(nèi)微循環(huán)，延緩KOA病理進(jìn)程[20]。

2.4 緩解炎癥反應(yīng) KOA的炎癥反應(yīng)是膝關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)功能障礙的主要誘因，影響著整個(gè)疾病過(guò)程。膝關(guān)節(jié)在炎癥因子和生物力學(xué)平衡失調(diào)的作用下，關(guān)節(jié)滑膜、軟骨等發(fā)生免疫反應(yīng)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)腫痛和活動(dòng)障礙等，影響骨代謝從而加重關(guān)節(jié)軟骨的損害。李民等[21]應(yīng)用針刀疏通剝離膝關(guān)節(jié)周圍軟組織，使膝關(guān)節(jié)受力平衡改變，通過(guò)整體調(diào)節(jié)恢復(fù)膝關(guān)節(jié)軟組織及關(guān)節(jié)面的力學(xué)平衡，并且抑制炎癥因子釋放和軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的降解，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫應(yīng)答，緩解膝關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)，保護(hù)軟骨細(xì)胞，改善KOA的臨床癥狀[22-23]。徐傳華[24]研究發(fā)現(xiàn)針刀配合玻璃酸鈉治療兩組KOA患者后，檢測(cè)兩組患者治療前、后關(guān)節(jié)滑液中TNF-α、MMP-9的含量，結(jié)果表明針刀治療可明顯降低局部炎癥反應(yīng)，且可以抑制關(guān)節(jié)滑液中TNF-α、MMP-9的釋放；郭志明等[25]也認(rèn)為針刀治療可以改善膝關(guān)節(jié)局部軟組織痙攣，加速患肢局部血液循環(huán)，促進(jìn)下肢力線的恢復(fù)，從而減輕疼痛，改善患者膝關(guān)節(jié)功能活動(dòng)。

2.5 針刺效應(yīng) 針灸治療具有舒筋活絡(luò)、調(diào)暢氣血，祛寒除濕的作用，且現(xiàn)代研究表明，針灸療法可以調(diào)控膝關(guān)節(jié)內(nèi)的細(xì)胞因子表達(dá)水平，通過(guò)針刺作用改善膝關(guān)節(jié)微循環(huán)，延緩關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的退化，改善KOA患者膝關(guān)節(jié)疼痛、功能障礙等臨床癥狀[26]。針刀針身結(jié)合傳統(tǒng)針灸針和現(xiàn)代手術(shù)刀，外形遠(yuǎn)大于針灸針，在治療時(shí)疏通局部痙攣，切開(kāi)弓弦結(jié)合部瘢痕，增加局部刺激量，從而取得更為顯著的針刺效果，起到調(diào)暢氣血、舒筋活絡(luò)的治療作用。另外，針刀還通過(guò)抑制炎癥因子水平和炎性細(xì)胞的表達(dá)，促進(jìn)軟骨細(xì)胞的生長(zhǎng)，達(dá)到修復(fù)關(guān)節(jié)面，延緩KOA發(fā)展進(jìn)程，改善KOA患者的臨床癥狀[27]。龐青民等[28]研究報(bào)道稱KOA患者針刀治療后的血清TNF-α、IL-6、IL-1的表達(dá)較較治療前下降，且低于對(duì)照組，表明針刀治療可以降低炎癥因子TNF-α、IL-6、IL-1的表達(dá)水平，從而緩解患者炎癥反應(yīng)，并且治療后患者全血黏度高切、全血黏度低切、ESR、纖維蛋白原的表達(dá)也降低，說(shuō)明針刀治療不僅具有針刺效應(yīng)，同時(shí)可改善KOA患者血液流變學(xué)，促進(jìn)軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)，延緩膝關(guān)節(jié)退行性改變和軟骨進(jìn)行性退化，改善膝關(guān)節(jié)功能。

3 典型病例

患者榮某，男，52歲，以“雙膝部疼痛半活動(dòng)受限半年，加重3 d”為主訴于2019年4月23日入住我院骨科?；颊咴V常年從事重體力勞動(dòng)，半年前出現(xiàn)雙膝部腫痛不適，雙膝關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng)稍受限，上下樓梯時(shí)雙膝關(guān)節(jié)疼痛明顯，勞累后加重，休息后疼痛緩解，病情反復(fù)，既往未予特殊治療。3 d前因負(fù)重久行致雙膝關(guān)節(jié)疼痛加重，故前來(lái)就診。查體見(jiàn)：雙膝部稍腫脹，呈內(nèi)翻畸形，局部皮色正常，皮溫不高，雙膝內(nèi)、外膝眼壓痛(+)，以右膝為著，雙膝浮髕試驗(yàn)(-)、抽屜試驗(yàn)(-)、側(cè)方擠壓試驗(yàn)(-)，雙膝關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，左下肢肌力Ⅳ級(jí)，右下肢肌力Ⅲ級(jí)，雙下肢皮膚淺感覺(jué)未見(jiàn)明顯異常，足背動(dòng)脈可。輔助檢查：雙膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線見(jiàn)：雙膝關(guān)節(jié)退行性改變，雙膝關(guān)節(jié)間隙變窄，右膝為著，右軟骨下骨質(zhì)致密?；颊呷朐汉蠼o予針刀治療，結(jié)合弓弦力學(xué)理論，選取內(nèi)、外膝眼，髕骨下緣、髕骨上緣，內(nèi)、外側(cè)副韌帶以及膝關(guān)節(jié)周圍明顯壓痛點(diǎn)，腘窩選取脛骨內(nèi)、外側(cè)髁。經(jīng)治療兩次后，患者雙膝部腫痛明顯減輕，膝關(guān)節(jié)功能明顯改善，可下地活動(dòng)，上下樓梯等活動(dòng)均改善。

該患者長(zhǎng)期勞作，致雙膝關(guān)節(jié)骨面應(yīng)力失衡，形成內(nèi)翻畸形，而肌肉、韌帶、筋膜等軟組織代償性的增生肥厚，炎癥介質(zhì)滲出，造成雙膝關(guān)節(jié)的慢性炎癥損傷，導(dǎo)致雙側(cè)膝關(guān)節(jié)周圍軟組織粘連、瘢痕、攣縮，影響膝關(guān)節(jié)功能活動(dòng)，雙膝關(guān)節(jié)退行性改變形成惡性循環(huán)，加速了患者關(guān)節(jié)軟骨的破壞。應(yīng)用弓弦力學(xué)理論指導(dǎo)下針刀治療，以患者內(nèi)、外側(cè)副韌帶以及等為弓弦結(jié)合部為治療點(diǎn)，松解局部軟組織粘連、攣縮，而髕骨上、下緣貼近骨面，以骨為弓，消除局部應(yīng)力集中，降低關(guān)節(jié)骨內(nèi)高壓，緩解雙膝關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)，腫脹減退，疼痛減輕，患者膝關(guān)節(jié)功能明顯改善。

4 結(jié) 語(yǔ)

從弓弦力學(xué)理論指導(dǎo)下分析KOA的作用機(jī)理，在追問(wèn)KOA患者病史時(shí)，大部分患者有膝關(guān)節(jié)外傷史或慢性勞損史，正常的下肢力線是從髖關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)傳導(dǎo)至膝關(guān)節(jié)對(duì)的內(nèi)側(cè)平臺(tái)，繼而傳導(dǎo)至踝關(guān)節(jié)，在受損的軟組織周圍，無(wú)菌性炎癥刺激加速了膝關(guān)節(jié)周圍粘連、攣縮，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)機(jī)體出現(xiàn)屈曲保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致正常的力線內(nèi)移或者外移，膝關(guān)節(jié)內(nèi)骨面受力不均，出現(xiàn)局部應(yīng)力集中，長(zhǎng)期的應(yīng)力集中狀態(tài)導(dǎo)致骨小梁破壞以及關(guān)節(jié)軟骨下硬化，嚴(yán)重時(shí)關(guān)節(jié)滑液不能濡養(yǎng)關(guān)節(jié)軟骨，加重關(guān)節(jié)軟骨的負(fù)荷，加速了膝關(guān)節(jié)退行性改變，導(dǎo)致了KOA的發(fā)生[29]。通常膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)改變可分為兩種情況，一是由關(guān)節(jié)面的過(guò)度使用。該類患者一般較肥胖，關(guān)節(jié)面的負(fù)荷超出正常膝關(guān)節(jié)受力，損傷關(guān)節(jié)軟骨以及軟骨下骨小梁，長(zhǎng)期從事重體力勞動(dòng)者多見(jiàn)，關(guān)節(jié)軟骨長(zhǎng)期磨損，導(dǎo)致關(guān)節(jié)面破壞，并形成關(guān)節(jié)游離體，長(zhǎng)此以往，關(guān)節(jié)逐漸形成骨性摩擦。而另一種則是關(guān)節(jié)面的吻合不良。下肢力線的改變導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)疼痛呈屈曲體位，膝關(guān)節(jié)周圍軟組織粘連、攣縮，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻或外翻畸形，也就是臨床常見(jiàn)的“O”型腿、“X”型腿，患者下肢肌肉的萎縮、交叉韌帶、側(cè)副韌帶的松弛，膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)松動(dòng)，應(yīng)力集中于負(fù)重某一個(gè)區(qū)域，最終導(dǎo)致KOA的形成。而基于弓弦力學(xué)理論下針刀治療通過(guò)松解、切割受損膝關(guān)節(jié)周圍軟組織粘連、攣縮，使膝關(guān)節(jié)受力平衡改變，通過(guò)整體調(diào)節(jié)恢復(fù)膝關(guān)節(jié)軟組織及關(guān)節(jié)面的力學(xué)平衡，延緩KOA進(jìn)展，改善膝關(guān)節(jié)疼痛及功能活動(dòng)。從針刀醫(yī)學(xué)的發(fā)展歷程來(lái)看，針刀醫(yī)學(xué)應(yīng)用于軟組織損傷大多療效確切，針刀治療通過(guò)松解、切割弓弦起止點(diǎn)，恢復(fù)局部的應(yīng)力平衡，改善了局部軟組織的血液循環(huán)，抑制了炎癥因子，使其不僅具有生物力學(xué)效應(yīng)，還有刺激軟組織修復(fù)的重建作用[30]。

綜上所述，骨與軟組織附著處是為弓弦結(jié)合部，是最易發(fā)生應(yīng)力集中的部位。因此，臨床醫(yī)生在應(yīng)用針刀治療KOA時(shí)應(yīng)當(dāng)重視對(duì)弓弦結(jié)合部異常應(yīng)力的處理。盡管針刀治療KOA主要針對(duì)軟骨損傷、生物力學(xué)和免疫炎癥等方面，但治療方法始終單一，且其近期治療效果滿意，遠(yuǎn)期治療效果較差，因此要想鞏固治療效果，需要聯(lián)合其他治療方式[31]；目前隨著高頻超聲探頭分辨率的提高，肌骨超聲也逐漸應(yīng)用于臨床肌肉、筋膜等軟組織疾病的診斷、治療中?；诠伊W(xué)理論探討針刀治療KOA的機(jī)理，從生物力學(xué)與人體解剖學(xué)相結(jié)合分析針刀治療作用機(jī)理，豐富了針刀醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論，為針刀治療KOA提供理論指導(dǎo)，期待在今后的工作中進(jìn)一步研究、探討，不斷完善針刀醫(yī)學(xué)治療體系。