慢性关节疼痛是一项普遍的医学难题,导致数百万人出现严重残疾。目前,药物治疗主要以非甾体抗炎药为主。当这些药物无效或患者出现不耐受时,通常会考虑微创治疗方案。糖皮质激素或透明质酸关节注射旨在短期缓解疼痛,但大多数随机试验表明,其效果并不优于安慰剂或物理治疗。其他微创疗法(如神经消融术、针灸、激光治疗、干细胞注射、富血小板血浆注射)由于高质量数据有限、缺乏随机试验支持且疗效短暂(通常仅持续数月),未获得专业学会指南(美国矫形外科医师学会、美国风湿病学会)的充分推荐。
在治疗谱系的另一端是针对膝关节骨关节炎的手术干预,通常能取得良好的长期效果。然而,手术潜在的不良事件风险和术后高强度的康复需求,让许多本可成为手术候选人的患者选择拒绝。此外,合并其他疾病的患者术后不良结局风险更高。
鉴于关节疼痛的药物治疗与手术治疗之间存在缺口,动脉栓塞术可能在治疗方案中发挥关键作用。炎症标志物的相互作用会导致低度炎症状态。尽管其机制尚未完全明确,但动脉栓塞术可减少异常血管生成和炎症反应,从而缓解疼痛、改善功能。多项单臂试验表明,动脉栓塞术对多种关节疾病有效,如膝关节骨关节炎、粘连性关节囊炎(冻结肩)和肱骨外上髁炎(网球肘)。其他潜在的栓塞治疗靶点还包括急性肌腱病和腰椎小关节关节炎引起的下腰痛
本文重点介绍膝关节骨关节炎的膝动脉栓塞术(GAE)、肱骨外上髁炎的肘关节动脉栓塞术以及冻结肩的粘连性关节囊炎栓塞术(ACE)的患者选择和技术要点。

01

膝关节骨关节炎的膝动脉栓塞术(GAE)
患者选择
患者表现为中重度膝关节疼痛(疼痛评分≥10分制中的4分),且持续至少6个月。已尝试过非甾体抗炎药、关节注射或物理治疗等保守治疗方案但效果不佳。全膝关节置换术被视为标准治疗方案,因此膝动脉栓塞术的适用人群为不适合进行全膝关节置换术或因个人原因不愿接受该手术的患者
站立位多方位膝关节X线片有助于明确骨关节炎的部位和严重程度。K-L(Kellgren-Lawrence)分级系统是广泛用于评估膝关节骨关节炎严重程度的影像学分类方法,基于X线片上观察到的特征(尤其是关节间隙狭窄、骨赘形成、硬化和骨畸形)及其程度,分级范围为0-4级。目前对于膝动脉栓塞术最有效的骨关节炎分期尚无共识。K-L分级1级患者不建议接受该治疗,因为可能存在其他疼痛原因。4级患者若内翻或外翻角度不过大,可考虑治疗;但若存在严重骨畸形和角度异常,晚期关节破坏引起的疼痛难以通过膝动脉栓塞术缓解。磁共振成像(MRI)有助于排除其他可能导致膝关节疼痛的原因。部分研究表明,特定的MRI表现可能成为膝动脉栓塞术后的预后因素,如大面积骨髓病变、严重半月板损伤和软骨下不全骨折可能预示治疗反应不佳。
膝动脉栓塞术的禁忌症包括动脉血管造影禁忌症、急性膝关节损伤、类风湿关节炎或其他炎症性/自身免疫性膝关节疼痛病因,以及中重度下肢动脉粥样硬化。若怀疑存在动脉粥样硬化,可通过踝肱指数、计算机断层扫描(CT)或磁共振血管造影(MR angiography)进一步诊断评估。在严重动脉疾病进展过程中,膝动脉可能成为胫动脉的侧支循环血管。
基线评估
应使用疼痛量表(1-10分或1-100分)和经过验证的评分系统对疼痛和功能进行客观评估。西安大略大学和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)及膝关节损伤和骨关节炎结局评分(KOOS)是骨科文献中最常用且经过充分验证的评分系统。
WOMAC包含24个条目,每个条目采用0-4分制,可分为疼痛、僵硬和身体功能三个亚组,也可使用总评分。KOOS包含42个条目,每个条目采用0-4分制,分为疼痛、症状、日常生活功能、运动和娱乐功能以及膝关节相关生活质量五个亚组,各亚组单独评分,无法合并。尽管KOOS能更详细地反映膝关节功能障碍的特定参数(如日常生活功能),但该评分系统更复杂,实施时间通常更长;而WOMAC虽对膝关节功能障碍的各个方面针对性较低,但更易于汇总,可提供膝关节功能障碍的整体评分。
手术技术
膝动脉栓塞术按以下步骤进行(图1,视频1-6):
  1. 该手术为门诊手术,采用静脉中度镇静。
  2. 在膝关节疼痛最剧烈的部位(通常1-2个部位)的皮肤表面放置不透射线标记物。
  3. 对于大多数患者,采用同侧股动脉顺行入路,便于靶血管插管。经足动脉入路也有相关报道,可用于血管解剖结构极具挑战性的情况(如膝上内侧或外侧动脉急性成角),但不应作为常规入路。
  4. 在超声引导下,用21号针头穿刺股动脉,随后将针头更换为4F桡鞘。
  5. 若因患者体型导致同侧入路技术上不可行,可采用对侧股动脉入路。动脉穿刺后,插入6F-45cm长的鞘管,经主动脉分叉处推进至股动脉。
  6. 通过鞘管进行股浅动脉血管造影。
  7. 插入4F-65cm长的导管(若从对侧股动脉入路则使用100cm长导管),并定位至股浅动脉中段。
  8. 对股浅动脉远端和腘动脉进行DSA造影,通常注射速率为3mL/s,总造影剂用量为15mL。
  9. 造影剂浓聚区域提示存在异常滑膜充血。若该区域与不透射线标记物所示的疼痛部位一致,则该动脉应作为栓塞靶点
  10. 为辅助血管识别和选择,需进行膝关节CBCT检查。这有助于确定需治疗的动脉以及明确血管起源以进行插管的最佳投射角度。应根据先前数字减影血管造影中首次观察到充血的时间选择合适的延迟时间,在延迟时间和图像采集期间需持续注射造影剂。
  11. 由于膝动脉管径细小,且偶尔存在解剖结构重叠或变异,技术上具有挑战性。例如,腓肠动脉与膝下内侧动脉走行相同,不应进行栓塞。图1显示了7条膝动脉。
  12. 使用1.7F微导管和0.014英寸微导丝选择性插管至靶膝动脉,需超越所有可能导致严重非靶血管栓塞的可识别分支,并通过选择性血管造影确认位置。
  13. 若微导管位置适合栓塞,常规通过微导管注射100-200μg动脉内硝酸甘油。需注意,这可能会诱发患者的膝关节疼痛。
  14. 在皮肤表面应用冰袋,使皮肤动脉分支血管收缩,以降低潜在皮肤溃疡的发生率。
  15. 进行栓塞治疗。在透视下缓慢输注栓塞剂,直至观察到血流减少。目标是减少动脉血流以缓解远端充血,同时需保留膝动脉及其二级分支的顺行血流。
  16. 5分钟后,进行栓塞后血管造影,确认远端充血缓解且膝动脉及其二级分支通畅。
  17. 若有指征,可治疗其他膝动脉。当治疗膝关节同侧的第二条动脉时,由于膝动脉之间存在吻合支交通,通常无需对第二条膝动脉进行栓塞。
  18. 拔出导管和鞘管,通过手动压迫(同侧入路)或动脉闭合装置(对侧入路)闭合动脉穿刺点。
关于膝动脉栓塞术的理想栓塞剂,目前仍存在争议。永久性和临时性栓塞剂的疗效似乎相当。临时性栓塞剂(如亚胺培南-西司他丁)的皮肤不良事件发生率更低目前还有多种可降解栓塞微球正在研发中。在我们的临床实践中,使用的是100μm Embozene永久性微球。将一支微球用适量造影剂和生理盐水稀释至总容积22mL,缓慢注入膝动脉,确保无反流,每条膝动脉的平均注射量通常为0.5-2mL。先前前瞻性试验中使用的其他永久性栓塞剂包括100-300μm Embosphere微球和HydroPearl微球。
术后管理
除了与股动脉入路相关的标准预防措施外,还会向患者说明两种常见的术后预防措施。首先,部分患者可能会出现膝关节轻度皮肤变色(称为网状青斑),这种情况通常在几周内消退,但在极少数情况下可能会持续 2-3 个月。其次,要告知患者,在出现任何改善之前,术后最初 2 周内膝关节疼痛和僵硬可能会加重。如果没有禁忌症,建议患者在术后第一周服用非甾体抗炎药(NSAIDs)和泼尼松逐渐减量套餐。术后第一周避免提重物或进行剧烈活动,之后可逐渐增加体力活动。
严重不良事件较为罕见,通过恰当的患者选择和谨慎的栓塞技术可将其降至最低。有报道称,使用极小的栓塞微球(例如 75 微米)时,会出现感觉神经损伤。可能会发生深部皮肤溃疡,尤其是在组织愈合延迟或不佳的患者中。采用谨慎的栓塞技术,可完全避免足部动脉的非靶标栓塞。
建议术后3个月进行临床随访,通过体格检查评估不良事件,并重复临床评分以评估治疗反应。仅在术后1个月进行单次评估而缺乏长期随访,可能会出现显著的安慰剂效应。我们还会在术后1年及之后每年对患者进行重新评估。对于双侧膝关节疼痛的患者,若首次治疗反应良好,3个月后可对另一侧膝关节进行膝动脉栓塞术。
结果
目前已发表多项单臂试验和三项随机试验。大多数前瞻性单臂研究报告,治疗后第一年内的临床成功率超过60%(表1)。然而,每项研究对技术成功和临床成功的定义不同,因此成功率存在差异。我们在术前会告知患者,其疼痛和功能获得显著改善的概率约为三分之二,且改善效果可持续数年;相反,约有三分之一的患者可能改善甚微。接受膝动脉栓塞术后的患者仍可选择其他治疗方案,包括关节注射和全膝关节置换术。

图 1:膝关节骨关节炎的膝动脉栓塞术。一位 66 岁女性患者的右膝内侧疼痛图像。(A)正面 X 线片显示内侧关节间隙中度狭窄,伴有骨赘形成。(B)膝关节的轴位 T2 加权 MRI 扫描证实存在关节积液及滑膜增厚。(C)膝关节血管造影显示膝动脉。(D)膝关节锥形束 CT 扫描重建显示最可能的目标动脉。(E)膝降动脉选择性血管造影显示内侧关节间隙充血。(F)栓塞后,选择性血管造影显示充血已消退,同时血管通畅性得以维持。(G)膝下内侧动脉选择性血管造影显示内侧关节间隙充血。(H)栓塞后,选择性血管造影显示充血已消退,同时血管通畅性得以维持。(I)最终的膝关节血管造影显示内侧关节间隙无充血。图例:1 = 膝降动脉,2 = 膝上外侧动脉,3 = 膝上内侧动脉,4 = 膝下外侧动脉,5 = 膝下内侧动脉,6 = 胫前返动脉,7 = 髌上动脉,*= 腓肠动脉。
表1 膝关节骨关节炎膝动脉栓塞术前瞻性试验数据汇总
注:IPM=亚胺培南;KOOS=膝关节损伤和骨关节炎结局评分;KOOS pain=KOOS疼痛亚组;NR=未报告;PVA=聚乙烯醇;RCT=随机对照试验;VAS=视觉模拟评分;WOMAC=西安大略大学和麦克马斯特大学骨关节炎指数。
*凯尔格伦-劳伦斯分级

02

肱骨外上髁炎的肘关节动脉栓塞术
肱骨外上髁炎(俗称“网球肘”)的特征是桡侧腕短伸肌和指总伸肌近端肌腱的低度炎症过程。尽管常与网球运动相关,但许多其他涉及重复性动作的职业和娱乐活动也可能导致该疾病。值得注意的是,美国匹克球运动参与人数的增加导致该病病例显著增多。
诊断与患者选择
诊断基于病史和体格检查,X线片用于排除其他病理性异常。患者肱骨外上髁部位存在疼痛,多项体格检查可确诊:(a)肘关节完全伸直时,检查者一手固定患者肘部,另一手抵抗患者的腕部伸展动作,引发肘部疼痛;(b)肘关节伸直时,被动屈曲腕部引发疼痛;(c)触诊肱骨外上髁时,抵抗患者第三指的伸展动作,疼痛为阳性。肘关节MRI检查可确诊,表现为外上髁附着处附近的指总伸肌腱起源部位异常增厚且T2信号强度增高(图2)。
肘关节动脉栓塞术的候选人需症状持续超过6个月,且保守治疗(如支具固定、物理治疗和非甾体抗炎药)无效。肱骨外上髁炎通常为暂时性,症状可自行缓解,因此在急性期通常无需进行该治疗
基线评估
应使用客观的疼痛和功能评估指标来评估治疗反应。上肢功能和疼痛评估有多种评分系统,其中QuickDASH是最常用的上肢功能障碍评分和评估系统之一。
患者评定网球肘量表(PRTEE)可让患者对网球肘或外侧肘部肌腱病相关的疼痛和功能障碍进行定量评分。与评估整个肢体功能的QuickDASH不同,PRTEE专门针对肘部。
手术技术
肘关节动脉栓塞术按以下步骤进行(图2,视频7-9):
  1. 静脉中度镇静为可选方案。
  2. 在疼痛最剧烈的皮肤表面放置不透射线标记物。
  3. 在超声引导下,用21号针头穿刺桡动脉,随后将针头更换为4F桡鞘。
  4. 插入4F-65cm长的导管,并定位至腋动脉。
  5. 对上肢至前臂进行数字减影血管造影,通常注射速率为3mL/s,总造影剂用量为20mL。
  6. 造影剂浓聚区域提示存在异常滑膜充血。若该区域与不透射线标记物所示的疼痛部位一致,则该动脉应作为栓塞靶点。
  7. 选择性插管至供应患者疼痛区域的特定动脉(如桡返动脉、骨间返动脉、桡侧副动脉、肱深动脉),并重复血管造影。在绝大多数情况下,桡返动脉是主要靶点。使用1.7F微导管和0.014英寸微导丝选择性插管至靶动脉。
  8. 若观察到血管增生,使用100μm Embozene微球或亚胺培南-西司他丁(悬浮于稀释的造影剂和生理盐水溶液中)进行栓塞。栓塞时以0.5mL为单位输注栓塞剂,每次输注后进行血管造影。
  9. 栓塞前和栓塞期间立即在皮肤表面应用冰袋,使皮肤动脉分支血管收缩,降低潜在皮肤溃疡的发生率。
  10. 5分钟后,进行栓塞后血管造影,确认远端充血缓解且动脉及其二级分支通畅。
  11. 栓塞手术完成后,拔出导管和鞘管,放置桡动脉压迫带。患者通常在动脉穿刺止血后1-2小时即可出院。
术后管理
除桡动脉穿刺相关的常规注意事项外,还需向患者说明两项常见注意事项:肘关节可能出现皮肤色素沉着,但远不如膝动脉栓塞术后膝关节的皮肤变化明显;术后第一周肘关节疼痛可能加重,之后才会逐渐改善。建议患者术后1周内避免涉及肘部的剧烈活动,之后可逐渐增加体力活动。若无禁忌症,建议患者在术后第一周服用非甾体抗炎药和 泼尼松逐渐减量套餐 。
伸肌腱断裂是潜在的严重不良事件,可能因过度栓塞导致。根据我们的经验,栓塞剂量应限制在一支Embozene微球的5%(总量22ml中仅使用0.5-1ml
建议术后3个月进行临床随访,通过体格检查评估不良事件,并重复临床评分以评估治疗反应。我们还会在术后1年及之后每年对患者进行重新评估。
结果
一项针对24例肱骨外上髁炎患者的单臂前瞻性试验显示,使用亚胺培南-西司他丁进行肘关节动脉栓塞术,6个月临床成功率达88%。治疗前的平均最大疼痛评分(0-100分制)在术后1、3、6、12和24个月显著降低(治疗前77±15分 vs 术后各时间点49±28分、31±22分、16±13分、9±13分和11±14分;均P<0.001)。栓塞术前的平均QuickDASH评分在每次随访时均显著降低(治疗前50.8±14.2分 vs 术后各时间点23.4±15.3分、8.3±6.5分、5.3±5.3分、2.5±2.2分和2.7±2.8分;均P<0.001)。未发生严重不良事件。

图 2:外侧上髁炎(网球肘)的肘部动脉栓塞术影像。(A)42 岁男性外侧肘部疼痛患者的肘部冠状位 T2 加权 MRI 扫描显示,附着于外侧上髁的伸肌腱内可见高 T2 信号强度(箭头所示)。(B)经桡动脉穿刺后,通过置于肱动脉内的 4F 导管进行肘部血管造影,可见外侧肘部区域充血(箭头所示)。(C)选择桡返动脉后,通过血管造影定位血供异常增多区域。(D)栓塞术后最终血管造影显示,血供异常增多现象已消退,且动脉血流保持通畅。图例:1 = 桡返动脉,2 = 骨间返动脉。

Radiology|跟UCLA教授学习膝、肘、肩慢性疼痛的介入治疗

03

冻结肩的粘连性关节囊炎栓塞术(ACE)
粘连性关节囊炎(俗称“冻结肩”)通常无明确病因。诊断需排除其他肩部疼痛原因,因此诊断和治疗均具有挑战性。尽管大多数粘连性关节囊炎病例可自行缓解,但相当一部分患者对保守治疗无效,且会残留持久的活动范围受限。肩部疼痛通常先于活动受限出现,最终导致被动和主动活动范围全面下降。粘连性关节囊炎的自然病程差异很大,自发恢复的速度和时间难以预测。因此,任何侵入性治疗的时机都必须与自发恢复的可能性仔细权衡。
与膝关节骨关节炎的膝动脉栓塞术类似,粘连性关节囊炎栓塞术填补了治疗方案的缺口。在非甾体抗炎药、类固醇注射和物理治疗等保守治疗之后,手术囊切开术和麻醉下手法松解仍是可行选择。
患者选择
患者症状需持续至少6个月,因为许多粘连性关节囊炎患者在6个月内可自行缓解,无需干预。患者需已尝试过至少一种目前推荐的保守治疗(如非甾体抗炎药、关节注射和/或物理治疗)但无效。肩部X线片和MRI扫描用于排除其他可能导致肩部疼痛的肩部病理性异常。
提示粘连性关节囊炎的MRI表现包括旋转间隙软组织增厚(可能包裹喙肱韧带和盂肱上韧带)以及肱二头肌锚点附近的软组织增厚。粘连性关节囊炎栓塞术的禁忌症包括动脉血管造影禁忌症、急性肩部损伤或其他肩部疼痛病因。由于粘连性关节囊炎的诊断复杂性,建议采用多学科协作(矫形外科医师或运动医学医师、物理治疗师和介入放射科医师)以优化粘连性关节囊炎栓塞术的治疗效果。
基线评估
应使用客观的疼痛和功能评估指标来评估治疗反应,包括疼痛量表(1-10分或1-100分)、活动范围记录(屈曲和外展角度)以及经验证的评分系统,以进行全面定量评估。常用的评分系统包括QuickDASH、单一评估数字评分(0-100分制)和美国肩肘外科医师评分(0-100分制)。
手术技术
粘连性关节囊炎栓塞术按以下步骤进行(图3,视频10-13):
  1. 在疼痛最剧烈的部位(一个或多个)的皮肤表面放置不透射线标记物。
  2. 根据术者偏好,选择桡动脉或股动脉入路。
  3. 插入4F导管,并定位至锁骨下动脉近端(甲状腺颈干远端)。
  4. 对肩部进行数字减影血管造影,通常注射速率为5mL/s,总造影剂用量为20mL。
  5. 造影剂浓聚区域提示存在异常滑膜充血。若该区域与不透射线标记物所示的疼痛部位一致,则该动脉应作为栓塞靶点。
  6. 此外,可根据疼痛的具体位置选择靶动脉:前侧和深部关节疼痛者,栓塞旋肱前动脉和喙突动脉;后侧和外侧关节疼痛者,栓塞旋肱后动脉;肩部上方和肩锁关节疼痛者,栓塞胸肩峰动脉的肩峰分支和肩胛上动脉;肩部后侧疼痛者,栓塞旋肩胛动脉。靶动脉需存在充血才能进行栓塞。
  7. 使用1.7F微导管和0.014英寸微导丝选择性插管至靶动脉。
  8. 使用100μm Embozene微球或亚胺培南-西司他丁(悬浮于稀释的造影剂和生理盐水溶液中)进行栓塞。
  9. 栓塞前和栓塞期间立即在皮肤表面应用冰袋,使皮肤动脉分支血管收缩,降低潜在皮肤溃疡的发生率。
  10. 5分钟后,进行栓塞后血管造影,确认远端充血缓解且动脉及其二级分支通畅。
  11. 栓塞手术完成后,拔出导管和鞘管,采用标准动脉止血技术止血。患者通常在动脉穿刺止血后1-2小时即可出院。
术后管理
与膝关节和肘关节栓塞术类似,肩部皮肤色素沉着较为常见且为暂时性。建议在粘连性关节囊炎栓塞术后数周内开始物理治疗。若无禁忌症,建议患者在术后第一周服用非甾体抗炎药和泼尼松逐渐减量套餐。
建议术后3个月进行临床随访,通过体格检查评估不良事件,并重复临床评分以评估治疗反应。我们还会在术后1年及之后每年对患者进行重新评估。
结果
多项单臂前瞻性研究报告,粘连性关节囊炎栓塞术后患者疼痛显著减轻、功能明显改善,临床成功率超过90%(表2)。此外,患者的活动范围(尤其是肩部屈曲和外展角度)也得到改善。
表2 粘连性关节囊炎栓塞术前瞻性试验数据汇总

 3:粘连性关节囊炎栓塞术治疗冻结肩。(A)一位 64 岁女性患者的轴位和(B)矢状位 T2 加权脂肪抑制 MRI 扫描显示大量积液伴滑膜增厚(箭头所示)。(C)经股动脉入路的右侧锁骨下动脉造影显示有多支动脉走向肩部。(D)锥形束 CT 的最大密度投影图像描绘了肩部的动脉解剖结构及其与肩部各区域的关系。(E)胸廓内动脉选择性插管造影显示旋转间隙和上关节囊处血管增生。(F)栓塞后造影显示血管增生消失,动脉血流得以保留。图例:1 = 肩胛上动脉,2 = 胸廓肩峰动脉,3 = 旋肩胛动脉,4 = 旋肱后动脉,5 = 旋肱前动脉(喙突动脉未显示)。

04

结论
于关节疼痛的肌肉骨骼栓塞术已显示出良好的效果,并且在疼痛管理中能发挥关键作用,特别是对于常规治疗失败的患者、不适合手术的患者,或是希望推迟手术干预的患者。鉴于人们对肌肉骨骼关节疼痛栓塞术的广泛关注,统一操作技术对于实现最佳成功率并减少不良事件至关重要。最终,栓塞术或许会被纳入关节疼痛治疗的临床实践指南中。

作者简介
悉达多・A・帕迪亚医生(Dr. Siddharth A. Padia)是加州大学洛杉矶分校医疗中心(UCLA Medical Center)的血管与介入放射科专家。他的临床专长及研究方向包括肝癌、介入肿瘤学、血管疾病和门脉高压。

文稿翻译:王子文
图文排版:刘熙雯
全文审校:畅智慧