在本实验方案中，采用改良的Videman方法制备膝骨关节炎模型，并详细描述了针刀操作的步骤及注意事项。通过检测股四头肌及其肌腱的力学特性，以及软骨的力学和形态学特性，验证了针刀治疗的有效性。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
本文内容
摘要
摘要
膝骨关节炎（KOA）是骨科门诊中最常见的疾病之一，严重影响患者的生存质量。在多种致病因素中，膝关节生物力学失衡是导致KOA的主要原因。针刀医学认为，恢复膝关节的力学平衡是治疗KOA的关键。临床研究表明，针刀治疗可通过松解膝关节周围软组织的粘连、挛缩以及肌肉和肌腱的应力集中点，有效缓解疼痛并改善膝关节活动度。
在本实验方案中，我们采用改良的Videman方法，通过将左侧后肢固定于伸直位来建立膝骨关节炎（KOA）模型。我们详细阐述了针刀操作的方法及相关注意事项，并结合“调筋以治骨”理论，通过检测股四头肌及肌腱的力学特性以及软骨的力学性能与形态学变化，评估针刀疗法的疗效。结果表明，针刀可通过调节膝关节周围软组织的力学特性，改善软骨的应力环境，延缓软骨退变，从而对软骨起到保护作用。
引言
膝骨关节炎（KOA）是最常见的骨关节炎类型，通常被认为是一种累及整个关节的疾病，其特征是关节软骨退变，临床表现为受累关节疼痛、肿胀和活动受限1。根据最新的流行病学统计数据，截至2020年，全球40岁及以上人群中约有6.541亿人患有KOA。KOA的患病率和发病率随年龄增长而上升，在中老年人群中最高，且女性发病率高于男性2。由于全球人口老龄化和肥胖流行趋势加剧，KOA的患病率可能进一步上升，对全球公共卫生构成日益严重的威胁。年龄、性别、肥胖、创伤以及其他与KOA相关的复杂危险因素均会直接影响膝关节不稳，导致膝关节生物力学失衡，成为KOA的主要病因之一3。
在正常的生理条件下，膝关节处于力学平衡状态，确保关节内的机械负荷均匀分布在软骨上。膝关节的任何力学失衡都可能导致软骨内出现异常应力，从而引起软骨退变及膝骨关节炎（KOA）的发生4。肌肉-肌腱系统是维持膝关节力学平衡的主要动力系统。伸肌与屈肌肌腱系统的协调运动可将运动产生的负荷均匀分布于软骨表面，避免局部软骨应力超出其生理负荷而导致代谢失衡和软骨丢失5。肌肉力量下降是导致关节内运动紊乱和软骨损伤的主要原因，这种情况可能在症状性KOA出现之前就已经发生。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
方案
所有动物实验均经北京中医药大学动物伦理委员会审查并批准（编号：BUCM-4-2022010101-1097）。在本实验方案中，24只6周龄雄性新西兰兔在特定条件下饲养，即温度20–25 °C、湿度50–60%、12小时光照/12小时黑暗的昼夜循环环境，并可自由摄取常规饲料。兔子通过深度麻醉联合空气栓塞法进行麻醉和处死。疼痛是膝骨关节炎（KOA）典型的病理特征之一，也是评价KOA动物模型及干预方法的关键指标之一，因此在造模过程中不使用镇痛药物。
1. 骨关节炎兔模型
- 通过耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠（30 mg/kg）对兔子进行麻醉。为确认麻醉程度是否合适，需观察角膜反射是否显著减弱或消失，并用止血钳夹住皮肤以确认无疼痛反应。麻醉期间，每隔15分钟向兔子眼睛滴加2-3滴润滑剂，防止眼睛干燥。
- 麻醉完成后，将每只兔子固定于仰卧位，并将左后肢拉直至完全伸展状态。
- 将每只兔子的左后肢固定在伸展位置。
- 第一层：使用医用胶带从腹股沟至踝关节覆盖兔子的皮肤。
- 第二层：在医用胶带外包裹一层36 mm宽的双面泡沫胶带，然后从腹股沟至踝关节缠绕聚合物绷带。确保膝关节呈180°伸直，踝关节背屈60°。
- 第三层：在膝关节和踝关节的前后方使用小夹板固定关节，并在最外层包裹钢丝网以防止咬伤。暴露兔子的脚趾，以便观察血液循环是否正常。 ....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
结果
股四头肌及肌腱力学特性的实验结果
为评估针刀疗法对膝骨关节炎（KOA）兔模型股四头肌力学特性的影响，我们分别采用实时剪切波弹性超声成像和肌肉张力换能器进行检测。与对照组相比，KOA组股四头肌的杨氏模量降低（P < 0.05）。与KOA组相比，针刀组股四头肌的杨氏模量升高（P < 0.05，图3A）。在股四头肌收缩能力方面，与对照组相比，KOA组股四头肌的单收缩幅度和强直收缩幅度均显著降低（P < 0.05，P < 0.01）。与KOA组相比，针刀组股四头肌的单收缩幅度和强直收缩幅度均显著升高（P < 0.05，P < 0.01，图3B，C）。这些结果表明，针刀疗法可改善KOA兔模型股四头肌的杨氏模量和肌肉收缩力。
为了评估小针刀对膝骨关节炎（KOA.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
讨论
合适的动物模型是实现实验目标并阐明特定科学问题的关键因素之一。本研究基于以下理论： "宗筋主司骨骼运动并润滑关节" 和 "机械不平衡" 在针刀医学中，旨在阐释针刀治疗膝骨关节炎（KOA）背后的科学内涵 "通过调节肌肉和肌腱治疗骨骼疾病" 在针刀治疗中，换言之，针刀通过调节膝关节周围软组织的力学特性，改善软骨的异常力学环境，从而延缓软骨退变并保护软骨。膝骨关节炎（KOA）动物模型通常分为两类：自发性模型和诱导性模型。由于建模周期相对较长且存在较大局限性，自发性KOA模型应用较少。诱导性KOA模型可通过手术方法（如改良Hulth法、半月板切除术、前交叉韧带断裂、关节内注射及关节固定）建立。手术方法包括切断内侧副韧带、前交叉韧带，切除内侧半月板及其他结构，以造成膝关节不稳定，导致关节内部力学失衡及关节面之间的直接摩擦，进而诱发KOA。11这种模型更适合用于创伤性关节炎的研究。关节内注射将药物递送至膝关节腔，可诱导关节腔内软骨细胞的炎症反应、代谢紊乱及毒性反应，从而引发膝骨关节炎（KOA），同时对关节受力影响较小。.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
披露
作者声明无利益冲突。
致谢
本工作由国家自然科学基金（编号：82074523，82104996）资助。
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 针刀 | 北京卓越华友医疗设备有限公司 | 0.4 x 40 mm | |
| Connect Cast 骨科固定绷带 | 苏州康力医疗器械科技有限公司 | KCP06 | 15.0 cm x 360 cm |
| 双面泡沫胶带 | 得力集团有限公司 | NO.30416 | 36 mm x 5 码 x 2.5 mm |
| 环保脱蜡液 | 武汉赛维尔生物科技有限公司 | G1128 | |
| 无水乙醇 | 北京恒康达医药有限公司 | ||
| 快绿染液 | 武汉赛维尔生物科技有限公司 | G1031 | |
| 快绿 FCF | Sigma, America | 2353-45-9 | |
| 疲劳试验机 | BOSE, America | Bose Electro Force 3300 | |
| 四通道生理记录仪 | 成都仪器厂 | RM-6420 | |
| FPD-305E | Fuji, Japan | ||
| FPD-306E | Fuji, Japan | ||
| 苏木精染液 | 武汉赛维尔生物科技有限公司 | G1005 | |
| 医用碘伏消毒剂 | 山东利康医疗科技有限公司 | ||
| 医用胶带 | 山东荣健卫生用品有限公司 | 200402 | 1.5 x 500 cm |
| 肌肉张力换能器 | 成都仪器厂 | JH-2204005, 50 g | |
| Prescale | Fuji, Japan | ||
| 实时剪切波弹性超声诊断仪 | SuperSonic Imagine SA, France | SuperSonic Imagine AixPlorer | |
| 结冷胶 | 武汉赛维尔生物科技有限公司 | WG10004160 | |
| 沙黄 O | Sigma, America | 477-73-6 | |
| 沙黄 O 染液 | 武汉赛维尔生物科技有限公司 | G1015 | |
| 社会科学统计软件包（SPSS） | IBM, America |
参考文献
- Roseti, L., Desando, G., Cavallo, C., Petretta, M., Grigolo, B. Articular cartilage regeneration in osteoarthritis. Cells. 8 (11), 1305(2019).
- Cui, A. Y., et al. Global, regional prevalence, incidence and risk factors of knee osteoarthritis in popula....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
重印与许可
