张英泽院士发现“不均匀沉降”导致膝关节骨性关节炎

 

既往医学研究通常认为膝关节骨性关节炎是关节软骨磨损所导致，但为什么老年人的关节软骨更容易发生磨损呢?原因不甚明了。针对这一难题，中国工程院院士、河北医科大学第三医院院长张英泽院士带领团队研究发现，骨质疏松引发的人体骨骼不均匀沉降(也称“差异性沉降”)在退行性关节病变发生和发展中的重要作用。

 

张英泽介绍，胫骨平台是膝关节主要构成部分，胫骨内外侧平台的“差异性沉降”会造成沉降侧(通常是内侧)载荷增加，软骨受压超过其承载临界值，受压变薄、退变，长期受压，关节软骨研磨退变加重，从而导致膝关节骨关节炎。张英泽院士解释，“差异性沉降”也称“不均匀沉降”，是物体受到重力影响而发生的一种力学现象，在自然界普遍存在。例如，路面偶尔会出现的塌陷，房屋像一侧倾倒等，都是“不均匀沉降”现象。人体骨骼由于受到重力影响，也会出现“不均匀沉降”，当人体骨骼出现骨质疏松，疏松的部分就可能会在体重压力之下出现“微骨折”，当这些“微骨折”日积月累，就会造成骨骼塌陷、下沉，关节变形等病变。

 

这种现象在脊柱、胫骨近端最为显著和典型。胫骨平台内侧承受人体的负重的2/3，外侧平台承重1/3，而且外侧平台由几乎不发生骨质疏松的腓骨支撑。因此，当内侧平台骨骼骨质疏松并发生不均匀沉降，高度下降，低于外侧平台，压力分布更加不均衡，进一步加重了磨损，从而诱发膝关节骨性关节炎。

 

目前，张英泽院士表示对于严重的膝关节骨病，可通过人工关节置换的方式来治疗，但对于非终末期骨关节炎患者，依然以保膝治疗作为主要手段。膝关节置换手术创伤大、费用昂贵、术后康复困难、感染率高，且翻修手术难度大，所以并不适用于早期骨关节炎的患者。

 

在明确了膝关节骨性关节炎的发病原因和过程后，张英泽院士及其团队提出可通过截断腓骨的微创保膝手术使胫骨平台的内外侧载荷恢复平衡，缓解疼痛，恢复关节功能，同时避免了关节置换手术。在此基础上，他们又自主研发了“膝关节平衡支撑可吸收垫片”用于膝关节骨性关节炎的治疗，开创了应用可吸收材料作为膝关节炎矫形手术植入物的先河。这种可吸收垫片由I型胶原蛋白和羟基磷灰石聚合而成，是通过FDA认证的医用材料，其生物相容性良好、易吸收、无毒、无副作用。

 

张英泽院士介绍，通过这两种方式结合进行治疗，可以矫正胫骨平台的受力不均匀的状况，使其恢复到平衡状态，从而治愈膝关节骨性关节炎，并保留了患者自身的膝关节。尽管终末期骨关节炎患者仍需要以换膝手术治疗，但大部分患者仍可以通过截骨手术为代表的保膝治疗纠正下肢力线偏移，降低患侧平台载荷，达到缓解疼痛的同时完整保留住膝关节的生理结构的目的。

 

据了解，张英泽院士及其团队目前已在河北医科大学第三医院、中国人民解放军总医院、上海长征医院、天津医院、大连医科大学附属第一医院等医院开展了前瞻性研究并在临床大量应用，取得了良好的疗效。微创保膝治疗方案已在270余所医院开展了临床治疗，治疗患者数千例。在日本、韩国、古巴、乌克兰等国应用治疗膝关节骨性关节炎患者，亦取得良好效果。