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黎逢峰

副主任医师 副教授
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话题:创伤性肘关节僵硬的发病机制及预防研究进展

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黎逢峰大夫

广州医科大学附属第二医院

骨外科

发表于:2019-08-21

1楼

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肘关节僵硬是肘关节损伤或手术后的常见并发症,表现为不同程度的关节活动受限,严重的肘关节僵硬给患者生活和工作带来很大的不便和痛苦。据统计,5%的肘关节损伤患者会发生完全性的关节强直[1],而10–15 %的肘关节损伤患者最终需要行肘关节僵硬松解术[2]。肘关节损伤后的固定被认为是导致肘关节僵硬的一个基础的危险因素,因此预防肘关节僵硬经典的中心原则是早期功能锻炼,尽量避免肘关节损伤后的过长时间固定。然而,在临床上我们发现肘关节损伤程度以及固定时间长短并不完全与肘关节僵硬程度一致的。比如很轻微的肘关节损伤即可以导致严重的肘关节僵硬,而早期的功能锻炼也不能完全避免肘关节僵硬的发生。同样,患者行肘关节僵硬松解术,即使肘关节在术中获得很满意的活动度,术后患者也进行了积极的功能锻炼,也会不同程度的丢失活动度,据报道,这种丢失度平均可以达到术中获得活动度的50%[3]。因此,损伤或手术后肘关节周围结构是否发生了一些功能锻炼较难逆转的病理变化,以及如何通过药物或物理治疗阻止这种病理变化是目前的研究热点。广州医科大学附属第二医院骨外科黎逢峰

⑴肘关节僵硬的病因

    肘关节僵硬的病因可分为内因与外因,可能的内因包括关节面不匹配、关节面融合、关节内游离体、关节内骨赘、关节内粘连及关节增生;可能的外因包括异位骨化,也包括关节挛缩,比如关节囊的挛缩、韧带的挛缩(尤其是内侧副韧带)、肌肉肌腱的挛缩(大部分是肱三头肌)[4]。而关节囊的挛缩显得最为重要,它会单独或伴随着其它病因出现在每一例肘关节僵硬中[5-8]。挛缩的关节囊纤维化,较正常的关节囊增厚、僵硬、缺乏弹性,成为限制肘关节活动的关键结构[9]。行肘关节僵硬松解术时,松解挛缩关节囊的步骤必不可少[10]。因此,有必要研究关节囊挛缩的病因,以期找到抑制关节囊挛缩的有效方法,而对关节囊挛缩的研究也有助于韧带和肌肉肌腱挛缩的研究。

⑵创伤性关节囊挛缩的病理变化、形成机制及预防

创伤性关节囊挛缩实质上也是一种纤维化疾病,类似于其它器官的纤维化,其组织病理变化表现为肌成纤维细胞过度分化增殖和细胞外基质异常分泌堆积,比如胶原蛋白和α平滑肌肌动蛋白(a-smooth muscle actin,a-SMA)分泌增多,胶原蛋白的构成比例发生改变(I胶原蛋白增多而III型胶原蛋白相应减少),基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)分泌增多而基质金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitors of metalloproteinase, TIMPs)相应的分泌减少,胶原蛋白的分布致密紊乱且缺乏平顺性[11-14]。在关节囊挛缩的形成过程,转化生长因子(transforming growth factor, TGF)-β等生长因子扮演着关键角色,它们激活下游的细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK)1/2和Smad2/3而促进成纤维细胞向肌成纤维细胞过度分化增殖及细胞外基质的异常分泌堆积[15-17]。而神经炎性机制则通过神经肽—肥大细胞—成纤维细胞—肌成纤维细胞轴在TGF等生长因子的上游扮演着重要角色,表现为关节遭受创伤后发生疼痛和炎性应激反应,关节囊组织中产生过量神经肽P物质以刺激肥大细胞增生并激活,增生激活的肥大细胞则产生脱粒而刺激TGF、NGF等生长因子的分泌。正常患者随着组织的愈合这些信号会逐渐减弱,而不会产生明显的关节囊挛缩。某些高危因素患者则持续的环型反馈调节机制不断强化以上信号,而促进成纤维细胞向肌成纤维细胞过度分化增殖及细胞外基质的异常分泌堆积,最终导致严重的创伤性关节囊挛缩[18,19](图1)。据此,有学者以肥大细胞稳定剂酮洛芬为靶点抑制创伤性关节挛缩[20,21],我们也以ERK2为靶点抑制创伤性关节囊缩[22],然而虽然获得了一定的疗效,但限于各种原因最终还未广泛应用于临床。因此目前预防创伤性肘关节僵硬最有效的方法是保证肘关节早期功能锻炼,避免长期石膏固定。

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创伤性关节囊挛缩的形成机制示意图,图片来源:Monument MJ, Hart DA, Salo PT, et al. Posttraumatic elbow contractures: targeting neuroinflammatory fibrogenic mechanisms. J Orthop Sci. 2013;18(6):869-77.

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