沈永艷,王麗華,楊紅航,張占豐

0 引 言

骨關節(jié)炎又稱退行性骨關節(jié)病,多見于中老年人群,好發(fā)于髖關節(jié)、膝關節(jié)、腰椎、頸椎等活動度較大的關節(jié)或負重關節(jié)[1～2]。對于終末期髖膝關節(jié)骨關節(jié)炎經(jīng)藥物治療效果不佳時,需采取手術治療,其中關節(jié)置換術是效果最為確切的終極治療方式。大關節(jié)置換術是一種比較持久高效的治療方式,據(jù)報道,大于10年的假體生存率高達90%左右[3～4]。但隨著肥胖發(fā)病率逐漸增多,肥胖對大關節(jié)置換術后效果是否產(chǎn)生影響成為臨床關注焦點。隨著分子生物學的發(fā)展,人們逐漸認識到脂肪組織不僅是機體儲存能量與供應能量的重要器官,也是人體最大的內(nèi)分泌器官,通過內(nèi)分泌、自分泌與旁分泌等途徑分泌多種信號蛋白,脂肪因子及脂肪源性激素使肥胖患者長期處于低水平炎性狀態(tài)[5]。而骨關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展與這種炎性狀態(tài)存在密切關系,因此肥胖被公認為是引發(fā)骨關節(jié)炎的危險因素[6]。但脂肪組織內(nèi)分泌作用是否加劇大關節(jié)置換術后患者疼痛程度,影響內(nèi)分泌水平及炎性反應,從而不利于術后關節(jié)功能恢復還有待進一步驗證。因此,本研究比較超重組、肥胖組及體正常組大關節(jié)置換術后炎性狀態(tài),內(nèi)分泌水平及疼痛程度,旨在明確肥胖對大關節(jié)置換術后手術效果的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2016年6月至2021年6月湖州吳興區(qū)中西醫(yī)結合醫(yī)院骨科收治的132例骨關節(jié)炎行大關節(jié)置換術患者的臨床資料。依據(jù)BMI將患者分為肥胖組(BMI≥28.0 kg/m2,n=44)、超重組(24.0 kg/m2≤BMI≤27.9 kg/m2,n=45)與正常組(18.0 kg/m2≤BMI≤23.9 kg/m2,n=43)。納入標準:根據(jù)2007年版《骨關節(jié)炎診治指南》中相關診斷標準[7]。①經(jīng)數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)(digital radiography system, DR)確診為髖關節(jié)炎或膝關節(jié)炎且具有大關節(jié)置換術指征患者。②骨關節(jié)炎Kell-gren-Lawrence影像學分級屬于III～IV級患者。③骨關節(jié)炎屬首次發(fā)作,且行單側大關節(jié)置換術患者。④年齡大于18歲,精神狀態(tài)正常,同意參與本研究,且依從性良好的患者。排除標準:①具有創(chuàng)傷性關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、膝關節(jié)及髖關節(jié)手術史、強直性脊柱炎患者。②排除雙側大關節(jié)病變,如雙側膝關節(jié)或髖關節(jié)炎。③既往存在藥物濫用史,麻醉藥品依賴史,或目前正在使用激素類及阿片類藥物進行治療的患者。④合并自身免疫性疾病,系統(tǒng)性炎癥疾病及惡性腫瘤患者。⑤合并心臟、肝或腎等重要器官病變而無法耐受大關節(jié)置換術患者。本研究經(jīng)過湖州吳興區(qū)中西醫(yī)結合醫(yī)院倫理委員會的批準(批準號:2021KYLL025),患者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法本組中髖關節(jié)置換均為全髖關節(jié)置換術(Pinnacle臼杯+Corail股骨柄,Depuy公司,美國),摩擦界面為高交聯(lián)聚乙烯匹配陶瓷股骨頭,假體為生物型固定假體。膝關節(jié)置換均為全膝關節(jié)表面置換術(Nexgen- LPS-Flex假體,Zimmer公司,美國),假體為骨水泥固定型假體。圍術期處理:三組患者中膝關節(jié)置換患者圍術期均采取相同干預措施。入院后至術后2周均口服塞來昔布(江蘇正大清江制藥有限公司,國藥準字H20193414,規(guī)格:0.2g)進行鎮(zhèn)痛治療,服用劑量為每天200 mg。當假體植入后采用200 mg羅哌卡因(齊魯制藥有限公司,國藥準字H20052690,規(guī)格:10 mL:75 mg)聯(lián)合60 mL氨甲環(huán)酸(華潤雙鶴藥業(yè)股份有限公司,國藥準字H11021435,規(guī)格5 mL:0.25 g)浸潤切口周圍。術后患者VAS評分大于5分時,需口服鹽酸羥考酮片(北京華素制藥股份有限公司,國藥準字H20090214,規(guī)格劑型:5 mg )。術后髖關節(jié)置換患者雙下肢之間以T型枕固定,膝關節(jié)置換患者踝部墊枕使患側膝關節(jié)保懸空伸直狀態(tài)。術后進行股四頭肌等長收縮鍛煉與踝關節(jié)背伸踏屈訓練。髖膝關節(jié)置換術后第1天進行直腿抬高訓練,20次/h,每次維持5～10 s,每天200～300次,根據(jù)患者耐受強度及關節(jié)功能恢復情況,髖關節(jié)置換術后避免髖關節(jié)內(nèi)外旋,保持中立位屈伸髖訓練,膝關節(jié)置換術后可采取膝關節(jié)主動屈膝功能鍛煉。術后2天,指導患者使用助行器下地行走。術后第15天拆線 。

1.3 觀察指標手術前后采集患者空腹靜脈血5 mL,通過離心分離血清,運用ELISA檢測血清瘦素(LEP)、脂聯(lián)素(ADP)、抵抗素(IR)、白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF-a)水平,酶聯(lián)免疫試劑盒由上海紀寧生物有限公司提供;運用iChem-520庫貝爾全自動生化分析儀檢測并比較三組C-反應蛋白(CRP)與纖維蛋白源(Fg);術后3、7及14天,運用視覺模擬疼痛評分量表( VAS)評估并比較三組患者疼痛程度;運用Pearson相關分析血清炎性指標、脂肪因子水平與術后3天VAS評分之間的相關性。

指標判定:VAS疼痛評分是國際上公用的一種疼痛程度評價標準,采用0～10 cm的游動標尺對患者疼痛程度進行評估,標尺上每一刻度均代表一定疼痛程度[8]。評估時,使患者面對刻有游動標尺刻度面,依據(jù)自身疼痛程度,讀取相應數(shù)字。醫(yī)師依據(jù)數(shù)字評估患者疼痛程度。0分代表沒有任何疼痛感;<3分代表輕微疼痛,但是尚可忍受;4～6分代表疼痛明顯以至于影響睡眠質量,但疼痛尚可忍受;7～10分代表疼痛強烈以至于影響食欲與睡眠質量,疼痛程度無法忍受。

2 結 果

2.1 基礎資料三組除BMI,其他一般資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 入組骨關節(jié)炎患者基本資料的比較Table 1 Comparison of clinical data betweenthree groups of patients with osteoarthritis

2.2 手術前后炎性指標的比較術后3天各組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),血清IL-6、CRP、TNF-a及Fg水平隨著BMI增加而升高(P<0.05)。術后3天三組血清IL-6、CRP、TNF-a及Fg水平較術前顯著升高(P<0.05)。見表2。

表2 骨關節(jié)炎患者各組手術前后炎性指標及血清脂肪因子的比較Table 2 Comparison of perioperative inflammatory mediators between three groups of patients with osteoarthritis

2.3 手術前后血清脂肪因子水平比較術后3天,三組血清LEP、ADP及IR水平比較,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。術后3天,三組血清LEP、ADP及IR水平隨著BMI增加而升高,且各組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。肥胖組與超重組血清LEP、ADP及IR水平均較術前增高(P<0.05)。見表2。

2.4 三組患者手術前后靜息狀態(tài)下VAS評分比較三組VAS評分隨時間變化而逐漸降低,且組內(nèi)各時點比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。術后3、7、14天,正常組VAS評分顯著低于肥胖組與超重組(P<0.05)。見表3。

表3 骨關節(jié)炎患者各組手術前后靜息狀態(tài)下VAS評分的比較分)Table 3 Comparison of perioperative VAS between three groups of patients with osteoarthritis

表4 骨關節(jié)炎患者術后血清炎性指標、脂肪因子水平與術后3天VAS評分的相關性分析Table 4 Correlation between postoperativeSerum inflammatory indicators, adipokines levelsand VAS

2.5 血清炎性指標、脂肪因子水平與術后3天VAS評分相關性分析經(jīng)Pearson相關分析得出,術后血清IL-6、CRP、TNF-a、Fg、LEP、ADP及IR水平與術后3天VAS評分均存在正相關(P<0.05)。

3 討 論

骨關節(jié)炎是一種關節(jié)退行性病變。在60歲以上人群中,該病發(fā)病率及致殘率分別高達50%與53%[9]。軟骨退化、骨質增生、骨贅形成、關節(jié)腔隙變窄及退行性炎癥等為骨關節(jié)炎主要病理機制[10]。目前認為,性別、年齡及肥胖等因素與骨關節(jié)炎均存在密切關系[11]。其中隨著肥胖發(fā)病率不斷增高,肥胖與骨關節(jié)炎之間的相關性受到越來越廣泛的關注。普遍認為肥胖患者過量的脂肪組織通過生物力學因素,增加負重關節(jié)摩擦與負荷,當超出關節(jié)軟骨正常生理負荷時,則可能導致軟骨損傷。同時生物力學因素還可作用于軟骨表面?zhèn)鲗Ц惺芷?導致一系列生長因子、細胞因子、基質金屬蛋白酶及信號蛋白的級聯(lián)放大,促進骨關節(jié)炎的發(fā)生[12～13]。但生物力學因素無法解釋發(fā)生于非負重關節(jié)的骨關節(jié)炎。隨著分子生物學的發(fā)展,人們逐漸認識到脂肪組織并非只是儲存能量與供應能量的器官,也是全身最大的內(nèi)分泌器官,通過內(nèi)分泌、旁分泌與自分泌等途徑分泌一系列脂肪因子、炎癥介質及多種信號蛋白,參與骨關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展過程。因此肥胖患者過量的脂肪組織已成為骨關節(jié)炎發(fā)生及病情進展的危險因素。

對于終末期骨關節(jié)炎經(jīng)藥物治療效果不佳時,需考慮采用手術治療。其中大關節(jié)置換術是指將陶瓷、高分子聚乙烯及金屬等材料依據(jù)關節(jié)功能、構造與形態(tài)制成假體,再將其植入人體,從而緩解關節(jié)疼痛,代替關節(jié)功能的一種技術。目前該技術十年成功率高達90%,20年成功率也高達80%。但隨著人口老齡化進展及肥胖人口不斷增加,肥胖合并骨關節(jié)炎的患者也逐年增多,相應接受大關節(jié)置換術患者亦隨之增多。肥胖是否對大關節(jié)置換術安全性及效果造成一定影響,臨床還有待進一步驗證。因此尋找有效指標對肥胖患者行大關節(jié)置換術的安全性及效果進行評估至關重要。因此,本研究將132例首次單側行大關節(jié)置換術患者依據(jù)BMI分為肥胖組、超重組與正常組,比較大關節(jié)置換術前后炎性指標、脂肪因子水平及VAS評分,并分析炎性指標、脂肪因子與術后3天疼痛程度之間的相關性。

IL-6、CRP、TNF-a等均是體內(nèi)炎性反應標志物,與局部炎癥反應密切相關。本研究結果顯示,術后三組血清IL-6、CRP、TNF-a等炎性反應指標隨BMI增加而升高。說明過量的脂肪組織將增加大關節(jié)置換術后機體炎性反應。原因為,脂肪組織通過內(nèi)分泌作用可產(chǎn)生IL-6、CRP、TNF-a等多種炎性因子,在骨關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮病理作用[14～17]。其中IL-6與TNF-a可導致軟骨損失及關節(jié)腔隙變窄。術后炎性因子隨BMI增加而升高,可能因為肥胖患者機體因存在過量脂肪組織而處于炎性易激狀態(tài),加之手術創(chuàng)傷所造成的機械刺激,上述雙重效應疊加,故肥胖組、超重組炎性反應指標顯著高于正常組。但術前三組IL-6、CRP、TNF-a等炎性反應指標不存在顯著差異,似乎與肥胖型骨關節(jié)炎患者生理病理特點不相符,分析原因為三組均罹患關節(jié)炎,均存在大關節(jié)置換術手術指征,因此患者機體均有相同程度炎性反應。

LEP除調(diào)控脂肪代謝外,還參與機體免疫、感染及炎性反應等生理病理過程。據(jù)研究,LEP及LEP受體在正常關節(jié)軟骨中無表達,而在骨關節(jié)炎滑液及軟骨表面顯著升高。該因子主要通過誘導金屬基質蛋白酶及炎性介質高表達而參與軟骨降解及骨關節(jié)炎的進展。近年來發(fā)現(xiàn),ADP在骨關節(jié)炎發(fā)生發(fā)展中,不但發(fā)揮前炎性因子作用,而且也參與了后期軟骨基質的降解。抵抗素被認為是糖尿病與肥胖的橋梁,在眾多炎性疾病中扮演重要角色。根報道,創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎滑液抵抗素與血清抵抗素顯著升高。本研究結果顯示,術后三組血清脂肪因子,LEP、ADP及IR隨BMI增加而升高。說明過量脂肪自組將增加大關節(jié)置換術后脂肪因子水平。分析原因為,LEP、ADP及IR均可由白色脂肪分泌,是肥胖與骨關節(jié)炎的紐帶,通多種途徑參與機體炎性反應。術后肥胖患者處于炎性易激狀態(tài),參與炎性過程的各脂肪細胞因子也處于激活狀態(tài),因此其水平相應增高。

本研究結果還顯示術后肥胖組與超重組在各時點疼痛程度均高于正常組,說明肥胖可能加劇患者術后疼痛程度。分析原因為,術后肥胖患者體內(nèi)IL-6、CRP、TNF-a等炎性因子水平及LEP與ADP等脂肪因子水平均顯著高于正常BMI患者,意味著肥胖患者術后炎性反應更強烈,因此由炎性介質導致的術后疼痛程度也相應增加。且經(jīng)Pearson相關性分析也進一步證實各脂肪因子與炎癥介質與術后疼痛程度存在正相關。即炎性介質及脂肪因子水平越高,疼痛越強烈。但患者接受關節(jié)置換術后,髖膝關節(jié)在運動及負重時的關節(jié)磨損機制已不存在,因此盡管術后炎癥因子水平升高,疼痛評分卻較術前減輕。

綜上所述,肥胖合并骨關節(jié)炎患者術后炎性介質、脂肪因子水平及疼痛程度高于正常體重的骨關節(jié)炎患者,且術后炎性介質與脂肪因子水平與疼痛呈正相關,因此肥胖患者行大關節(jié)置換術前需控制體重。