骨关节炎
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“骨关节炎(Osteoarthritis．OA)又称退行性关节炎。是常见的一种慢性关节炎，多见于老年人。根据流行病学调查，55—64岁的人群中发病率达40％。随着世界老龄化人口的增加，OA的发病率也呈现逐年上升趋势。年曾庆馀等人在对澄海市名成人的调查结果示骨关节炎(OA)患病率为8.3％，且其男女差异不大。OA的患病率40岁以后明显升高，50－55岁达高峰。其中OA关节分布情况：例的个部位中，以腰椎最多见，颈椎次之，膝关节第三，各占45.6％(个)，36.4％(79个)和10.7％(23个)。膝骨关节炎好发于中年以上女性。临床可分为内侧型、外侧型,髌股型及全关节型，内侧型较外侧型多。01
膝骨关节炎病因病机
骨关节炎的原因不太清楚．只能提出一些看法，如各种遗传因素、环境因素等特别是老化过程，正常的磨损、慢性损伤、肥胖、饮食等都可能是发生因素．现代生物学研究表明，细胞因子、生长因子、免疫因素等都与OA发病有关。有证据显示，以下原因均可导致OA的发展：
（1）年龄：是OA发展上重要因素。膝关节骨关节炎的发展与年龄明显相关。随意抽样的统计学分析显示，55—64岁的人群中的发病率达40％。根据手足x线表现，在2O岁年龄组发病率为4％，而到7O岁年龄组发病率＞85％，根据流行病学调查．随年龄增加而OA发病率增加，年龄增加，蛋白多糖下降(尤其硫酸软骨素)，聚集能力下降，含水量下降，抗疲劳能力下降．
（2）遗传基因：IL－Ra基因转入软骨细胞可抑制IL－I介导的基质降低，对软骨具有保护作用。
(3)肥胖：肥胖是骨关节炎发展的一个重要诱因，Felson等发现，肥胖女性膝关节骨关节炎的发病率是正常体重女性的4倍，而男性则为4.8倍。同时证实，肥胖与骨关节炎的相关性并不是由于患骨关节炎后减少活动而造成体重增加。肥胖造成膝关节骨关节炎的机理除了关节面承受过度的压力致软骨损伤外，全身性内分泌因素也参与其间。
(4)机械与外伤因素：OA可因一次严重机械性损伤引起，但通常演变过程是比较慢的，以至于在多年以后才表现出来，OA也可以因反复低强度损伤所致。
（5）内分泌紊乱：早在18O5年，Haygarth就已经发现骨关节炎好发干女性，尤其是生理绝经后的女性。许多学者发现，性激素对关节软骨代谢有调节作用。雄激素和雌激素对关节软骨及OA均有保护作用。因男性OA患病率低．雄激素与OA关系的报道较少。胰岛素可促进35SO4进入软骨细胞，有利于蛋白多糖的合成．糖尿病患者往往由于胰岛素含量不足，容易发生骨关节炎。生长激素对软骨有刺激作用．若生长激素不足．可导致软骨退变性改变。
(6)酶，在OA病人中，软骨细胞是软骨骨基质分解代谢反应酶的主要来源。有些酶在OA病理过程中起重要作用，如金属蛋白分解酶、血清蛋白分解酶，硫酸蛋白分解酶等等。有研究发现，在关节软骨破坏最严重的部位中性蛋白酶和胶原酶的活性最高，此种酶可降解软骨基质中的蛋白聚糖与胶原纤维网络，使软骨结构破坏、水肿，粘弹性降低，进而侵蚀软骨下骨，刺激边缘骨质增生与滑膜炎性肿胀。
(7)细胞因子和生长因子：细胞因子(CK)[9]在OA的发病过程中起着重要的作用．它可加速软骨基制的分解代谢，加速软骨退变，目前已阐明的CK已达5O多种．其中经实验或临床发现与OA有关的近十种。白介素(IL)和肿瘤坏死因子(TNF)等能增加前列腺素的合成．wood等人在人类滑液中提取出软骨分解代谢因子IL。在人类OA病人膝的滑膜和软科细胞培养中发现IL—α和β的合成都增加．
(8)免疫学：软骨原是一个无血管的封闭的屏障，软骨组织大多处干机体自身免疫监视系统相隔离的状态．即所谓“隐蔽抗原”假说。Coolt等在OA患者的病变关节软骨部位检测到抗I型胶原的免疫球蛋白IgG、IgA和补体C2沉着．Kerwar等在用II型胶原免疫大鼠所诱发的关节炎动物模型中，发现大鼠关节软骨表面有免疫球蛋白IgG和补体C3沉着．而在经去除补体处理的大鼠接受抗胶原免疫球蛋白注射后．却未发生关节炎．关节表面只有1gG沉着，没有补体C3，也无软骨损伤，表明抗原抗体对软骨损伤作用需补体介导。自由基对关节软骨的影响；
（9）自由基是含有一个或多个未配对的电子，具有很强的活性基团，对氨基酸、脂肪及蛋白质都有影响，自由基可以抑制关节软骨细胞DNA、基质蛋白多糖及胶原的合成，同时引起软骨细胞膜性结构的严重损伤。
02
膝骨关节炎生物力学发展
除了以上可能的病因，下肢稳定性异常、下肢力线改变、关节负重增加或应力减退等生物力学因素的改变也是膝OA发生的重要原因。下肢力线的研究自年Mikulicz报告以来．仅有散在报告．结论尚不一致。年腰野测量膝OA患者的x线片，结果示下肢力线的偏位与膝外侧角之间存在着显著性正相关。年Tantsuo报告膝外侧角与年龄之间存在着正相关。说明随着年龄增加，膝外侧角增大，下肢力线偏位增大，膝内翻加重。年桥村等利用加拿大Queen大学Chlinecalmechanicsgroup开发的(QuestorPrecisionRodiographs)装置．对膝OA进行了研究。运用该装置可拍摄同一肢体的双方向x线、测定20个项目．可修正由于x线射角的差异所造成的扩大率误差．从而算出真正的长度和角度。调查研究显示．膝关节OA以内侧型多见．其原因可能与膝关节机能轴通过中央偏内侧有关。但正常膝关节中机能轴通过外侧也不少见。但外侧型OA的发病率却非常低。因此．单纯以轻度的功能偏位并不能说明内侧膝0A的发病机制。基于内侧膝OA发病率最高的事实．推测可能存在促使机能轴进一步向内侧偏移的其他因素。进一步研究发现年轻时正常膝关节股骨干向内侧弯曲、但随着增龄呈现外侧弯曲。这种变化引起膝OA与正常膝关节比较时．尽管膝关节间隙和胫骨形态未变化．但股骨髁倾斜角下降、且立位时胫骨向外侧倾斜，其结果引起机能轴向内侧移动．这一系列变化是膝内例OA发病的重要机制．也是膝内侧型OA发病率占多数的重要原因。年季卫平等报告膝关节退变经内侧最先出现和最明显．并认为这可能与膝关节的生物力学特性有关．许多人双下肢存在不同程度的“O”形腿．且随年龄的增长而加重、使下肢负重力线明显内移。内侧型膝OA发生后，内侧关节软骨因应力负荷的作用不断磨耗．外侧关节间隙增大，机能轴进一步向内侧移动．膝内侧应力更加集中．中晚期OA中、股骨近端内侧塌陷十分明显．胫骨髁倾斜角显著减少、呈典型的内例型膝0A的x线表现。年刘源等也报告膝关节OA的改变以内侧部较严重．同时发现两组病膝及各级OA的胫骨角无差异，他们在认可CookeTDV关于下肢承重线更多地偏向内侧部的同时．提出膝OA发病可能尚存在其他因素：胫骨上端的内翻是否与早年不同程度的佝偻病或不良姿势有关．有待进一步研究。年吴其常等人经例下肢全长x线片测量，获得我国成人下肢轴线正常值：股骨干双踝角81.0度，胫骨干平台角93．6度，关节间隙角1．4度，骨胫角．2度。下肢机械轴通过胫骨平台中心偏内约57．8％处。这些角度随年龄增加而增大，以股骨干双踝角及关节间隙角增大明显。女性，特别是体重过重者改变最显著。股胫角增大，机械轴线内移将导致关节载荷紊乱，可能是膝骨关节炎发病因素之一。年夏亚一在实验中发现正常膝关节FTA为度，OA膝关节l组为度，之间的差异仅为l度，但统计学有明显的意义（F＜0．01），OA第1组力学轴偏位角比正常人群组大0．9度，在正常情况下力学轴偏位角有向膝关节内侧偏移的趋势，这就造成了膝关节OA发生的生物学基础，随着年龄的不断增加，关节软骨出现退化，这种趋势更加明显。所以膝关节OA与下肢力学之间必然存在着多种联系。临床许多骨外科医生通过纠正下肢力线来改善关节功能和缓解症状。多数膝关节截骨术是通过在冠状面上矫正关节力线来治疗骨关节病．但最佳的截骨而及力线矫正度数没有明确规定。Bergerudd等人发现对内侧膝关节退行性变的病人行截骨术后，其影像结果、组织学表现、术后内外翻角度及临床疗效之间没有相关性。由于手术的过度矫正、或矫正不足、或术后矫正角度丧失、或膝关节的不稳定、或关节活动受限，加之高龄、肥胖等因素影响．膝OA截骨术的远期疗效不理想。年王亦进等人对原发性膝分关节炎患者行全下肢立位力线测量，用髋－膝－踝角来确定膝关节内翻或外翻排列，并手术（楔形截骨术）纠正，观察疗效。他们认为全下肢力线能正确反映生理负重下肢力线的排列关系，对保证截骨角度和维持截骨后的下肢力线有重要作用。年王慧敏等人[23]也运用胫骨内侧高位楔形截骨术治疗伴有膝内翻的膝关节骨性关节炎，取得了较好疗效。增生、变形，导致关节功能改变，严重的甚至丧失。
03
传统医学对于膝骨关节炎的认识
中医认为OA属中医痹证范畴。痹证的形成内因是正气不足，外因是风寒湿邪的侵入，内虚外感而成痹。OA病在筋骨，因肝藏血、主筋，肾主骨，生髓。《素问》说：“肾主骨”，“肾生骨髓”，“在体为骨”。骨的生长发育修复，均需依赖肾脏精气的滋养和推动，肝肾亏虚，精血不足，筋骨失养，腠理空虚才易感受风寒湿邪，。因此，肝肾亏虚是形成痹证的首要条件。本病多发生于中年以后，《内经》有“男子六八，女子六七，虚衰之象渐显”，“肝气衰，筋不能动”，“肾脏衰，形体皆极”等描述，说明肝肾亏虚是自然产生的生理性衰退，可导致筋骨不健，从而使风寒湿邪易于入侵引发本病。因此，肝肾亏虚是OA发病之根本。临床上所见的骨软无力以及某些骨骼发育畸形，是肾的精气不足所致。而下肢骨骼的发育畸形在会表现为下肢力线的改变，从而影响了膝OA的发展。至于OA之痹症，有其特点，以湿寒为胜。而湿寒之痹证日久，气血津液周流不畅，而致“血停为瘀，湿凝为痰”，瘀血痰浊阻痹经络关节，深入骨骱，病变反复难以，从而出现关节周围结节，关节肿大、畸形，僵硬，屈伸不利等症，进一步加重了关节力线的改变。综上所述，OA发病当是肝肾亏虚为本，夹合寒湿人侵所形成，其肝肾亏虚、风寒湿痹日久的特性均可能引起关节形态及力学方面的变化。
不论从中医或是西医角度，膝骨关节炎患者生物力学上与正常人存在差异。从生物力学角度入手进行研究，不仅为研究膝关节骨关节炎的病因提供了线索。也为畸形矫正角度的选择提供了参考。
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