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 退化性關節炎

退化性關節炎是全世界最常見的關節疾病,在美國就有超過兩千萬的人口受到影響。它的高盛行率使得社會資源與經濟支出有顯著的增加。不只是在醫療資源、藥費、手術成本的增加,因為工作失能導致人力資源的減少,也間接造成整體的損失。特別是老年人口,得依賴其他人協助日常起居。因此,在已開發國家面對人口逐漸老化的趨勢下,對於退化性關節炎有詳盡的了解,並提供有效的治療方法,是十分重要的課題。

流行病學
退化性關節炎是全世界最常見的關節疾病。在美國,有超過兩千萬的人口受到影響,而年齡大於65 歲的人口中,有一半以上有退化性關節炎。盛行率隨著年齡而增加,在45-55 歲之間,男女之間並沒有明顯差異;但55 歲以後,女性的盛行率則較高。此外,受到影響的遠端和近端指間關節會形成Heberden 和Bouchard nodes,也較常見於女性。

造成退化性關節炎的原因主要可分為兩大類:一是次發性關節炎,因為受傷(例如膝關節骨折、半月板破裂、十字韌帶斷掉等)、遺傳疾病、代謝性疾病、鈣沉積症、先天性關節發育異常、軟骨下骨頭缺血性壞死或感染而引起關節軟骨的破壞,引起退化性關節炎。另一則是原發性退化性關節炎,在諸多原因中,以老化及肥胖最重要。軟骨內的諸多結構性蛋白(proteoglycan)隨著年齡增長而變化,分解酵素也會增加。而肥胖的人,給予關節的機械性壓力較大。兩者造成了關節軟骨的磨損;當修補功能又不及破壞速度時,漸漸就會產生退化性關節炎。另外,由於雌激素(estrogen)有破壞軟骨的作用,含雌激素高者較可能引起退化性關節炎。總括來說,退化性關節炎的危險因子包含有:年齡、肥胖、女性、外傷、感染、反覆的職業傷害、曾有發炎性關節炎的病史、神經肌肉疾病、以及代謝性疾病。

生理病理學
退化性關節炎是關節在長期承受重力及運動下,關節表面的軟骨失去彈性,使軟骨下方的骨頭受力增加。因為磨損,造成軟骨厚度減少,關節間隙變得狹窄。因此,行走或運動時,產生的力量直接作用到軟骨下方的骨頭,使之變性,硬化,壞死,變成囊狀空洞。
傳統上,退化性關節炎被認為僅僅是一種關節軟骨的疾病。現在則認為退化性關節炎影響整個關節,包括軟骨下的硬骨組織及滑液囊。之前被歸類為非發炎性的關節炎,現在則有越來越多的證據證明關節處充滿發炎反應。因此,「退化性關節疾病」一詞用來泛指退化性關節炎並不適當。

受到影響的主要是負載全身重量的關節,包括膝關節、髖關節、頸椎、腰薦椎和腳部。其他一些常見受影響的關節還包括手部的遠端指間關節(Distalinterphalangeal joint,DIP)及近端指間關節(Proximalinterphalangeal joint, PIP)。軟骨亦會受到侵犯,關節軟骨的破壞正是退化性膝關節炎發生的主要原因,由局部的潰瘍漸漸地導致軟骨流失和骨質變性。軟骨下的硬骨生成也同時進行,造成骨刺的形成。

一般而言,可以分為三個時期:
一、軟骨基質發生蛋白質裂解,軟骨細胞的代謝受到影響,導致酵素的生成增加。這些酵素包括metalloproteinase,譬如collagenase、stromelysin,會破壞軟骨基質。軟骨細胞亦會產生proteaseinhibitor,包括tissueinhibitors ofmetalloproteinases(TIMP) 1 and 2,但是並不足以拮抗蛋白質裂解的作用。

二、此一時期會有軟骨表面的纖維形成與侵蝕,伴隨proteoglycan 和collagen fragments 釋放至滑液中。

三、軟骨裂解的產物會導致滑液囊的慢性發炎反應。滑液囊中的吞噬細胞產生細胞媒介物,包括interleukin 1 (IL-1)、tumor necrosis factor-alpha、metalloproteinases,會回到軟骨處,直接破壞組織或刺激軟骨細胞產生更多的metalloproteinase。最後,關節的結構遭受改變,為了穩定關節,便發生補償性的硬骨增生。

臨床表現
初期,病人並不會覺得疼痛,後來則是深及關節的酸痛,最常侵犯膝或臗關節。疼痛常是退化性關節炎的病患求醫最主要的原因。起初,病患會在活動時感到疼痛,休息一下或使用簡單的止痛藥便可獲得緩解。早晨起床後,關節常會感到僵硬,但不會超過半個小時。有時,僵硬的情形也會在休息時發生。當天氣由晴轉陰,氣壓驟然降低,關節所受壓力增加但軟骨調節緩動功能不足,關節便猶如氣象台般腫脹發炎,產生疼痛。隨著疾病的進展,關節變得不穩定,疼痛會十分明顯,即使在休息時或服用止痛藥後,情形也不見得有所改善。造成疼痛的原因,可以是關節積液和關節囊的伸展;軟骨下硬骨組織內的血管壓力增加;半月軟骨的撕裂損壞;關節囊腔周圍的發炎反應;關節周邊肌肉的痙攣;或是心理因素。

最常見的膝退化性關節炎,通常兩側都會發生,但病變程度並不一定一樣。較早期的症狀包括膝部酸痛無力,膕窩處硬緊不靈活,蹲下後不易站起來,偶爾伴有膝關節囊積水或是膕窩部腱鞘囊腫。症狀加重時,則出現內側膝關面疼痛,痛會向上牽連引起腰酸背痛,向下蔓延引起小腿腹肚疼痛或踝痛,蹲下因疼痛而有困難,股四頭肌逐漸萎縮,膝關節漸形成內翻型,無法走遠路,夜裏睡覺時膝部會酸痛。更厲害的退化性關節炎,則疼痛加劇,可見變形更明顯,膝部有屈曲攣縮不能完全伸直,關節活動有摩擦聲,步態左右搖擺,需要扶手幫忙。

大部分受到侵犯的關節,並不會有紅、熱的情形,但可能有關節積液的產生。理學檢查可以發現,骨邊緣的排列不平整,伴隨一些突起或增大。有時會侵犯手指頭的關節,而形成結節,稱Heberden's nodes 或Bouchard's node。另外,也會侵犯至脊椎關節,造成背痛、僵硬等,後期可能形成骨刺,壓迫神經造成神經痛,如坐骨神經痛等。

診斷
退化性關節炎的診斷通常是憑藉著臨床上病史的詢問與理學檢查。影像學的發現可以幫助我們確定診斷,但實驗室檢查往往是正常的。一開始就必須與其他關節炎,譬如風濕性關節炎,加以區分鑑別。

風濕性關節炎主要影響腕關節、掌指關節(Metacarpophalangeal, MCP)、及近端指間關節(PIP),鮮少會侵犯到遠端指間關節(DIP)或腰薦椎。早晨時,關節的僵硬往往持續一個小時以上。X 光檢查可以發現骨頭的侵蝕,包括關節周圍的骨質減少、骨頭邊緣的缺損等,而不會有骨頭新生的情形。透過實驗室檢查,則能更進一步鑑別風濕性關節炎,諸如全身性的發炎反應、風濕性因子呈陽性、關節液中以多核白血球為主、以及白血球計數的明顯上升。

退化性關節炎病患的關節液則是以單核球為主,白血球不會超過2000/cumm。影像學檢查最主要的特徵是在關節邊緣處骨刺的產生,其他發現包括不對稱的關節腔狹窄、軟骨下的骨硬化和顯影變濃、囊泡的形成。光靠影像學的發現,有時並無法準確評估病患的臨床症狀。關節液的抽取與分析,則可以排除發炎性關節炎、感染、及結晶性的關節病變。在病理組織下,早期的變化都發生在軟骨組織,醣蛋白染色可呈現出關節表面的不規則,伴隨著裂痕和磨損。

治療
退化性關節炎之治療,首重對引發病因之瞭解和對關節內部狀況之評估。對各種的次發病因如半月板破裂、骨脫臼、痛風、類風濕性關節炎等,均應針對原因予以治療。同樣的,各種原發性原因如肥胖、下肢不等長或脊柱側彎的問題也應先行解決。

非藥物的處置是治療退化性關節炎最重要的步驟,包括病患的衛教、溫度的調節、減重、適度的運動、物理治療、職能治療、以及減少膝關節和髖關節等的負重。關節若受傷,第一要務就是休息,只有在休息狀態,才能加速傷害處的修補及痊癒。若不休息,甚或像捏麵人般對患部任意加以搓、推、揉,則極容易造成二度傷害。教導病患勿再加諸受侵犯的關節更多的壓力,鼓勵肥胖的病患減重,減輕關節的負載,以免導致情況惡化。若病患的姿勢不正確,也應予以矯正。關節中的軟骨,本身並無血管,它是借由運動而獲得滑膜液(即關節液)的潤滑及營養,所以適度的運動是不可或缺的。散步﹐土風舞或交際舞﹐游泳﹐騎腳踏車﹐太極拳等都是對有退化性關節炎患者不錯的運動,不僅有益病人的身體健康,另方面也可以減少病人的沮喪與焦慮。

物理治療方面,教導病患進行有氧運動及肌肉伸展的運動,尤其是膝關節處的四頭肌,以維持關節的柔軟度,增進肌肉的力量與協調控制,可以放鬆緊張肌肉,降低對關節的不當壓力,達到保護關節的目的,也可避免過度不動造成肌肉萎縮。按摩與推拿可放鬆周遭緊張攣縮的軟組織;電療、水療、局部的熱敷(急性期或關節有紅腫時)或冰敷(慢性期時)則有助於緩解疼痛與其他症狀。
藥物治療的目標在於疼痛的緩解。對於沒有明顯的發炎的輕微疼痛,可以先從普拿疼開始治療。如果效果不佳或臨床上有發炎的表現,可以使用非類固醇抗發炎製劑,依照藥物反應的效果來調整劑量。病患如果是消化道潰瘍、出血的高危險群,則可以考慮新一代的COX-2 選擇性的抑制劑,或是同時服用胃藥或制酸劑。如果疼痛仍然無法獲得改善,麻醉藥物如Tramadol 亦可以嘗試看看。病患如果有肌肉痙攣的表現,肌肉鬆弛劑也會有幫助。

除此之外,關節內注射類固醇也有助於症狀的改善,但長期使用會造成軟骨的傷害,或引發關節感染。因此,針對單一關節的注射,一年最好不要超過四次。至於全身性的類固醇,則對於退化性關節炎沒有任何益處。此外,關節內注射玻尿酸(hyaluronic acid)已經被證實可以改善膝退化性關節炎的症狀,它可以增加關節液的黏綢度和關節潤滑作用,每隔一個星期需注射三至五次。鴉片類的止痛劑則僅僅使用在十分嚴重的病患身上。保守療法無法解決關節疼痛、改善關節活動及變形之下,才考慮手術治療。

手術治療主要有三種方式:
一、透過關節鏡手術或關節灌洗術,進行碎塊的移除、半月軟骨的修補、或是軟骨的修整。對於膝退化性關節炎的病患,特別是藥物治療或物理治療的效果都不佳,可以提供一些幫忙。

二、對於較年輕的病患,在膝關節或髖關節處排列不平整,可以考慮脛骨高位切除術(Osteotomy)。這種手術的做法,是將脛骨上端切斷,使切斷下方的脛骨向外翻,使力學軸回到正常的位置,再施以固定使斷骨癒合。這種手術並不傷及關節本身,手術簡單,效果很好,術後可以減輕疼痛,但是對於病患日後若需接受人工關節置換術時,會提昇手術的困難度。

三、當嘗試過所有的方法,都無法達到預期的效果,關節疼痛厲害或嚴重變形,使得病患的日常生活受到了限制,可以考慮進行人工關節置換術。可以緩解疼痛和改善部分的功能。如果沒有併發症,從關節置換後,預期可以持續8-15 年。目前由於其療效的穩定,已逐漸為更多數的病人所接受。

目前歐洲與北美有人主張平日服用葡萄糖胺(glucosamine sulfate)跟軟骨膠(chondroitin sulfate)對退化性膝關節有益處。葡萄糖胺在藥理作用上屬於軟骨保護劑。它可以促進蛋白聚糖(proteoglycan)和葡萄糖胺聚糖(glycosaminoglycans,GAGS)的合成、與關節滑液的分泌,進而增加骨骼關節液的黏稠與潤滑性,透過關節的代謝正常化,保護骨骼之間不至於因為摩擦而受損。而關節軟骨素(軟骨膠硫酸鹽,chondroitin sulfate)可以彌補葡萄糖胺獨缺的滋養軟骨的功能。

歐洲與亞洲的相關研究也證實葡萄糖胺與非類固醇類消炎藥物對於退化性關節炎有相同的療效,包括減輕關節疼痛、局部腫脹、和改善關節活動度等。而且安全性更高,不會出現上消化道出血、潰瘍、肝腎功能受損、過敏反應等副作用。雖然如此,美國醫師對於葡萄糖胺的使用仍然採取較為保留的態度,希望等到更大規模的臨床實驗再下定論。

目前醫院處方藥物僅有葡萄糖胺單方,而健保局的給付條件為六十歲以上膝關節炎病患,按放射線Ahlback*分期第三期(含第三期)以下,且膝關節炎症狀達到六個月以上,其Lequesne’s 骨性關節炎嚴重指數超過七點以上。原則上每日最大劑量為七百五十毫克,每一療程最長為十二週,每次處方都必須在病歷上記載Lequesne’s 指數,如症狀改善,需停藥三個月,方可開始另一療程,每年最多使用兩個療程。對於開刀置換人工關節的患者,不得使用葡萄糖胺製劑。

使用久了的機器難免會磨損,人老了器官的機能也會退化,關節自然不能例外。事實上,年輕的時候就應該做些簡單的體操或是暖身運動,強化骨骼韌帶以預防退化性關節炎提早出現;另外,走路時不要連續走太久,當膝蓋覺得不舒服時就應該立即休息,因為休息是為了走更長遠的道路;同時要保持理想的體重,以減輕膝蓋的負擔;此外還應避免半蹲、全蹲或跪的姿勢;最後,避免外傷及過度勞動,都能延緩退化性關節炎發生。

一旦有了退化性關節炎,切忌病急亂投醫,關節構造上的變形是無法僅僅藉由服藥而得到治癒。很多病人服用了摻有類固醇的秘方,疼痛暫時得到舒解,卻造成了月亮臉、下肢水腫、高血壓、腎功能受損等類固醇的副作用。一旦膝痛再發,反而變得比原先更劇烈。

退化性關節炎的治療是一種長期抗戰的治療計劃,患者要先接受這個事實,調整原來的生活方式,配合醫師所擬定的治療方法,才能讓病情不一直惡化,並過著愉快又有品質的老年生活。

參考資料
◎ Osteoarthritis Eli. Steigelfest&Carlos J. Lozada eMedicine January 22, 2002
https://www.emedicine.com/med/topic1682.htm
◎ 國立台灣大學醫院附設醫院衛教資訊https://www.ntuh.gov.tw
◎ HAYO 元氣早安健康生活網https://www.ohayo.com.tw/
◎ 退化性關節炎簡介與運動治療中華民國物理治療學會
https://www.ptaroc.org.tw/p3-2.htm
◎ 漫談退化性關節炎吳興盛醫師耕莘文教基金會健康講座92 年8 月2 日
https://www.tiencf.org.tw/recall/920802.htm
◎ 退化性關節炎蔡季君醫師高醫醫訊第十七卷第二期
本文作者:邱詩淵醫師

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