摘要
目的：探讨富血小板血浆（PRP）关节腔注射联合踝关节融合术治疗老年踝关节炎的临床疗效及其对抗瓜氨酸蛋白抗体（ACPA）、细胞间黏附分子-1（ICAM-1）及类风湿因子（RF）的影响。方法：采用前瞻性随机对照设计，纳入2023年5月—2025年5月本院骨科收治的112例老年踝关节炎患者，随机分为观察组（踝关节融合术+PRP注射，n=56）与对照组（单纯融合术，n=56）。PRP注射方案：术中注射4 mL，术后第4、6、8周分别在超声引导下注射3 mL自体PRP（血小板浓度≥4倍基线）。比较两组术后12周总有效率（OMERACT-OARSI标准）、踝关节活动度、踝关节Kofoed功能评分；血清ACPA、ICAM-1、RF水平及术后不良反应。结果：观察组总有效率显著高于对照组（91.07% vs 76.79%，P=0.040）。术后12周观察组踝关节背伸（40.03°±4.56° vs 36.05°±5.91°）、跖屈（38.83±5.97° vs 35.03±4.82°）及Kofoed总分（84.49±9.22 vs 72.63±8.92），均优于对照组（均P<0.001）。炎症指标方面，观察组ACPA[（43.72±6.93）RU/mL vs （50.03±7.92）RU/mL]、ICAM-1[（174.23±19.92）μg/L vs （190.51±21.12）μg/L]和RF[（96.50±11.41）IU/L vs （108.09±12.25）IU/L]水平显著降低（P<0.001）。两组不良反应率差异无统计学意义（14.29% vs 8.93%，P=0.376）。结论：PRP联合踝关节融合术可显著改善老年踝关节炎患者的关节功能，其机制可能与下调ACPA、ICAM-1、RF相关炎症因子表达相关，且未增加治疗风险，尤其适用于活动需求较多的老年患者。
Abstract
Objective To evaluate the efficacy of platelet-rich plasma (PRP) intra-articular injection combined with ankle arthrodesis for senile ankle arthritis and its effects on anti-citrullinated protein antibody (ACPA), intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), and rheumatoid factor (RF). Methods A prospective randomized controlled design was adopted. A total of 112 elderly patients with ankle arthritis from May 2023 to May 2025 were included and randomly divided into the observation group (ankle arthrodesis+PRP injection, n=56) and the control group (simple arthrodesis, n=56). PRP protocol: Inject 4 mL during the operation. At the 4th, 6th, and 8th weeks after the operation, inject 3 mL of autologous PRP under ultrasound guidance respectively (platelet concentration ≥4 times the baseline). The total effective rate (OMERACT-OARSI standard), ankle range of motion and Kofoed function score of the ankle joint at 12 weeks after surgery were compared between the two groups. Serum ACPA, ICAM-1, RF levels and postoperative adverse reactions. Results The combined group showed significantly higher response rate (91.07% vs 76.79%, P=0.040) and superior ankle function: dorsiflexion (40.03°±4.56° vs 36.05°±5.91°), plantarflexion (38.83°±5.97° vs 35.03°±4.82°), and Kofoed total score (84.49±9.22 vs 72.63±8.92) (all P<0.001). Key inflammatory markers were lower in the combined group: ACPA [(43.72±6.93)RU/mL vs (50.03±7.92)RU/mL], ICAM-1[(174.23±19.92)μg/L vs (190.51±21.12)μg/L], and RF [(96.50±11.41)IU/L vs (108.09±12.25)IU/L] (P<0.001). No significant difference in adverse events was observed (14.29% vs 8.93%, P=0.376). Conclusion PRP combined with ankle arthrodesis can significantly improve the joint function of elderly patients with ankle arthritis. The mechanism may be related to the down-regulation of the expression of ACPA, ICAM-1, and RF-related inflammatory factors, and does not increase the treatment risk. It is particularly suitable for elderly patients with high activity requirements.
踝关节炎是老年人群高发退行性疾病，其特征为关节软骨退变和骨赘形成，临床表现为肿胀、疼痛及活动受限，晚期可导致畸形与功能障碍，严重影响生活质量[1-2]。踝关节融合术是终末期踝关节炎的有效治疗手段，但对关节功能改善作用有限，且难以有效调控局部炎症微环境[3-5]。富血小板血浆（platelet-rich plasma，PRP）富含血小板源性生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF）、转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF）等多种生长因子，兼具抗炎与促骨愈合双重活性，已广泛应用于骨关节炎的治疗[6]。抗瓜氨酸蛋白抗体（anti-citrullinated protein antibody，ACPA）、细胞间黏附分子-1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）、类风湿因子（rheumatoid factor，RF）是评估关节炎症与软骨降解的关键标志物，然而，关于PRP联合踝关节融合术对上述标志物的协同调控研究尚显匮乏，PRP的应用方案亦未标准化[7-9]。本研究采用PRP关节腔注射联合踝关节融合术治疗老年踝关节炎，旨在通过PRP双重生物活性协同手术力学稳定作用提升疗效，同时探讨其对炎症通路的调控机制。
1 资料与方法
1.1 一般资料
本研究采用前瞻性随机对照试验设计，选取2023年5月—2025年5月本院骨科收治的112例老年踝关节炎患者作为研究对象。按随机数字表法将患者均分为两组，观察组56例，男性30例、女性26例；年龄（69.16±6.21）岁；美国麻醉医师协会（ASA）分级：Ⅰ级32例、Ⅱ级24例；病程（9.38±2.65）个月；病变位置：左踝29例、右踝27例。对照组56例，男性27例、女性29例；年龄（68.37±6.76）岁；ASA分级：Ⅰ级28例、Ⅱ级28例；病程（9.08±2.71）个月；病变位置：左踝32例、右踝24例。两组患者性别、年龄、病程、ASA分级及病变位置比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究方案获本院伦理委员会批准（批号：2023-ORTH-012），所有患者均签署书面知情同意书。
1.2 纳入与排除标准
1.2.1 纳入标准
临床诊断符合《中国骨关节炎诊疗指南（2021年版）》[10]中踝关节炎诊断标准；年龄60~75岁；手术指征：经影像学评估（Kellgren-Lawrence分级≥III级）需行踝关节融合术；注射PRP适应证：血小板计数≥150×109/L，无凝血功能障碍。
1.2.2 排除标准
合并严重系统性疾病如类风湿关节炎、强直性脊柱炎等自身免疫性疾病；活动性感染（C反应蛋白＞10 mg/L）；肝肾功能不全（Child-Pugh C级或估算肾小球滤过率＜30 mL/min）；入组前3个月内接受过关节腔注射糖皮质激素、玻璃酸钠或生物制剂治疗；长期使用免疫抑制剂或生物制剂；妊娠或哺乳期妇女；精神疾病无法配合评估者；预计失访率高（如异地居住）；拒绝参与随访计划。
1.3 治疗方法
所有患者均由同一手术团队完成治疗，主刀医师均具备10年以上关节手术经验。
1.3.1 PRP制备及保存
采血流程：术前24 h采集患者自体静脉血50 mL，注入含3.2%枸橼酸钠的抗凝管（抗凝剂与血液体积比1∶9），轻柔颠倒混匀5次，避免血液凝固。离心制备：采用二次离心法制备PRP，首次离心参数为2000 r/min×10 min（离心半径12 cm），离心后血液分层为红细胞层（下层）、白膜层（中间层）及血浆层（上层），小心吸取上层血浆与白膜层（约20 mL）转移至新离心管；二次离心参数为3500 r/min×15 min，离心后，弃去管内下层血小板浓度较低的血浆（约15 mL），收集上层沉淀的PRP层（约5 mL）。质量验证：采用全自动血细胞分析仪（型号：Sysmex XN-9000）检测PRP中血小板浓度，确保其大于患者自身基线血小板浓度的4倍。保存与激活：制备完成的PRP在室温（20~25℃）下保存，最长不超过2 h；使用前将PRP与10%氯化钙溶液按10∶1比例混合，轻轻振荡10 s激活，激活后30 min内完成注射。
1.3.2 手术及注射操作
1）对照组：行踝关节融合术。患者取仰卧位，行连续硬膜外麻醉（0.75%罗哌卡因15 mL），患肢大腿近端安置气压止血带（压力250 mmHg）。采用前外侧入路，自腓骨尖远端1 cm向第四跖骨基底作8 cm切口，逐层切开皮肤、皮下组织及伸肌支持带，小心牵开腓浅神经及趾长伸肌腱，充分显露胫距关节。彻底清除增生滑膜及骨赘后，使用3.5 mm球形磨钻处理胫骨远端与距骨顶关节面直至软骨下骨渗血，截骨量控制在3~5 mm以内以维持下肢力线。关节面处理完毕后，在C臂机透视引导下置入两枚交叉空心螺钉：前侧螺钉（6.5 mm半螺纹）自胫骨远端前方向距骨颈植入，与胫骨纵轴成40°夹角；后侧螺钉（7.3 mm全螺纹）自胫骨远端后方向距骨体植入，与胫骨纵轴成20°夹角。确认固定牢固且踝关节处于中立位（距骨-第一跖骨角0°±5°）后，用生理盐水冲洗术野，逐层缝合切口并留置引流管。2）观察组：行踝关节融合术联合PRP注射。踝关节融合术操作步骤与对照组一致。在关节融合完成、螺钉固定确认无误后，立即将激活后的PRP 4mL注入关节腔（注射部位为胫距关节间隙，采用22 G针头缓慢推注，避免压力过大导致组织损伤）；术后第4、6、8周分别在超声引导下（使用迈瑞M9超声仪，线阵探头L14-5，频率5-14 MHz）行关节腔强化注射，每次注射激活后的PRP 3mL，注射后被动活动踝关节（背伸-跖屈循环）10 min，促进PRP在关节腔内均匀分布，确保其在融合界面及周围组织充分发挥抗炎与促骨愈合作用。
1.3.3 术后管理
1）固定方案：术后均采用短腿石膏固定6周（禁止负重），6周后拆除石膏更换行走靴，开始渐进性负重训练（初始负重20%体质量，每周增加10%，直至术后12周达到完全负重）。2）康复训练：石膏固定期间指导患者进行足趾屈伸训练（每次10 min，每天3次）及股四头肌等长收缩训练（每次保持5 s，每组20次，每天3组）；术后10周起添加踝关节本体感觉训练，包括闭眼单足站立（初始每次30 s，逐渐延长至2 min）、平衡垫训练（每次5 min，每天2次）。3）镇痛方案：采用阶梯化镇痛管理，术后3 d内静脉注射帕瑞昔布钠40 mg/次，2次/d，术后4 d~4周，改为口服塞来昔布200 mg/次，1次/d，疼痛视觉模拟评分（VAS）>4分时临时加用对乙酰氨基酚500 mg口服。
1.4 观察指标
1）影像学融合时间：术后第4、8、12周行踝关节正侧位X线摄片，由2名影像科医师双盲评估。融合标准为：胫距关节间隙内连续骨小梁桥接≥3处，且应力位片上无可见微动（角度＜3°）。记录达到影像学融合的时间。术后12周，计算两组患者的累积融合率=（达到影像学融合标准的例数/总例数）×100%。2）踝关节功能评分：分别于术前、术后12周采用改良Kofoed踝关节功能评分系统[包括疼痛（50分）、功能（30分）和活动度（20分）三个维度]进行评分，评分越高提示踝关节功能越好。3）踝关节活动度：分别于术前、术后12周采用MIE-100型电子关节角度仪（精度±0.5°），由同一康复师测量背伸、跖屈、内翻、外翻4个方向的踝关节角度，每项重复3次取平均值。该指标主要用于评估融合术后邻近关节代偿情况及融合界面未完全骨化前的轻微活动对功能的影响。4）炎症因子水平：分别于术前、术后12周采集两组患者晨间空腹静脉血5 mL，采用ELISA法检测血清ACPA水平，化学发光法检测ICAM-1水平，免疫比浊法检测RF水平。
1.5 临床总有效率
依据国际骨关节炎研究协会（OMERACT-OARSI）标准进行疗效分级。显效：疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）较术前下降≥50%，且Kofoed评分提高≥30%；有效：VAS下降≥20%或Kofoed评分提高≥20%；无效：未达上述标准。总有效率=（显效例数+有效例数）/总例数×100%。
1.6 不良反应
记录两组患者在术后12周内发生切口感染、延迟愈合、内固定失效、PRP注射相关局部反应及全身不良事件的例数，按CTCAE 5.0标准分级。
1.7 统计学处理
采用SPSS 25.0进行统计分析。计量资料首先进行正态性检验（Kolmogorov-Smirnov法，P>0.1视为符合正态分布），符合正态分布者以均数±标准差（）表示。组间比较采用独立样本t检验（Levene方差齐性检验P>0.05）或Welch校正t检验（方差不齐）；组内手术前后比较采用配对t检验。计数资料以n（%）描述，组间比较采用χ²检验或Fisher精确检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组影像学融合时间及累积融合率比较
观察组的影像学融合时间短于对照组，术后12周累积融合率高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表1。
表1治疗前后VAS评分、肿胀评分和中医证候积分比较
注：a与对照组比较，P<0.05
2.2 两组患者临床疗效比较
术后12周，依据OMERACT-OARSI标准，观察组的总有效率显著高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。
表2两组患者临床疗效比较
注：a与对照组比较，P<0.05
2.3 两组踝关节功能评分比较
两组患者术后12周的Kofoed功能总评分及疼痛、功能、活动度各维度得分均高于术前，且观察组高于对照组，差异有统计学意义（P<0.001），见表3。
2.4 两组踝关节活动度比较
术后12周，两组患者踝关节的背伸、跖屈、内翻、外翻角度均大于术前，且观察组大于对照组，差异有统计学意义（P<0.01），见表4。
2.5 两组炎症因子水平比较
术后12周，两组的ACPA、ICAM-1、RF水平均低于术前，且观察组低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表5。
2.6 治疗安全性比较
治疗期间，两组不良反应发生率差异无统计学意义（P>0.05），见表6。
表3两组踝关节Kofoed功能评分比较
注：a与对照组比较，P<0.05；b与同组术前比较，P<0.05
表4两组踝关节活动度比较
注：a与对照组比较，P<0.05；b与同组术前比较，P<0.05
表5两组炎症因子水平比较
注：a与对照组比较，P<0.05；b与同组术前比较，P<0.05
表6两组不良反应发生率比较
3 讨论
本研究显示，观察组术后12周总有效率（91.07%）显著高于对照组（76.79%），Kofoed功能评分显著提升，影像学融合时间缩短且累积融合率提高，证实了PRP与踝关节融合术的协同治疗价值。机制上，踝关节融合术通过清除病变组织、重建力学稳定消除异常应力刺激，为镇痛奠定基础[11-12]。PRP富含PDGF、TGF-β、血管内皮生长因子（Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF）等生物活性因子，可激活修复进程：PDGF促进成骨细胞增殖与胶原合成，TGF-β上调成骨相关基因表达并抑制破骨细胞活性，VEGF加速血管新生保障骨愈合营养供应[13]。在踝关节活动度方面，观察组术后背伸、跖屈等角度均优于对照组，既源于融合质量提升所提供的结构支撑，也与PRP改善关节液微环境相关。PRP可刺激滑膜细胞分泌透明质酸，增加关节液黏弹性、降低摩擦系数，减少活动时机械刺激，改善功能恢复效果[14]。
本研究重点关注了ACPA、ICAM-1及RF三种炎症相关指标的变化，结果显示观察组术后12周上述指标水平均显著低于对照组，提示联合疗法可有效调控局部炎症微环境。具体而言：1）ACPA作为与关节软骨降解密切相关的自身抗体，其水平升高可通过激活补体系统、诱导滑膜炎症反应，从而加速软骨基质降解[15]。2）ICAM-1作为炎症反应的关键介质，其主要功能是介导白细胞跨内皮迁移，加重局部炎症浸润[16]，进而减轻血管内皮炎症与组织损伤。3）RF作为传统炎症标志物，其在退行性踝关节炎患者中的水平升高与关节炎症程度、软骨降解速率呈正相关[17]。上述结果表明，联合疗法可通过多靶点调控炎症因子表达，改善关节局部免疫微环境，这可能是其疗效优于单纯手术的重要机制。
临床应用效果显示，联合疗法具有显著价值：对患者来说，功能评分提升可改善生活质量，降低老年患者跌倒及骨质疏松等并发症风险，融合率的提高与融合时间的缩短有助于减少内固定失效等问题，缩短康复周期；对医疗系统而言，虽然PRP增加了单次成本，但可减少二次手术及长期康复费用，具有卫生经济学效益[18-19]。此外，两组不良反应发生率无显著差异，观察组未发生PRP相关严重不良反应，证实了该方案安全性良好，适合老年患者，耐受性良好。
综上所述，富血小板血浆关节腔注射液联合踝关节融合术治疗老年踝关节炎的疗效显著，其通过抗炎与促骨愈合双重作用，有效改善患者的踝关节活动度和踝关节Kofoed功能评分，降低患者ICAM-1、ACPA、RF等炎症因子水平，治疗安全性良好。