内侧髌旁膝关节注射技术的评价

膝关节注射虽然被许多医学界认为是一种治疗方法，但并不像人们认为的那样容易重复和准确地执行。 许多作者估计，20% 到 30% 以上的膝关节注射程序未能将注射液注入关节间隙 (6),(7),(9) (11)。 据报道，与关节内注射物沉积相关的并发症发生率很高，许多作者发表了不同的技术、注射部位和技巧来帮助临床医生。 空气关节造影术 (12)(13)、回流技术 (7)、三角技术 (11) 等技术为看似简单的手术增加了复杂性和时间。

膝关节内的特定解剖关系为某些技术提供了更大的访问窗口，并且相对于其他技术而言更容易进入。 此外，透明关节软骨的存在，光滑的、不可复制的关节表面与有效且无痛的关节连接不可或缺，增加了进入膝关节的另一个复杂性和关注点。 一些常用的注射技术可能会对该软骨造成医源性损伤。 关节面的损伤在解剖学上相当于膝关节内的关节炎病理变化。

围绕准确的关节内注射的许多困惑源于我们在训练期间学到的解剖学关系。 解剖图谱以这样的方式描绘了膝关节的层次，即有一个有形且可识别的关节空间，可以轻松插入针头。 在没有膝关节积液的正常膝关节中情况并非如此。 事实上，正常的成人膝盖有 2 cc 的滑液以极薄的薄膜形式分散在关节软骨的顶部。 滑膜实际上直接位于关节软骨的顶部，因此关节间隙实际上是一个潜在空间。 即使是这种情况，在膝关节内有三个主要的凹陷区域，如果准确放置针头，就可以开发这个潜在的空间。 这三个区域是滑车间沟、髁间切迹和髌上囊。

滑车间沟是股骨前表面上的区域，当膝盖处于伸展位置时，它位于髌骨正下方。 滑车间沟覆盖有关节软骨，这对于维持正常的无痛髌股关节是不可或缺的。

髁间窝是股骨最远端的区域，容纳 ACL 和 PCL 肌腱。 髁间窝不是膝关节的关节区，没有被关节软骨覆盖。 髁间切迹中没有关节软骨这一事实显着降低了医源性软骨损伤的机会。 将针头精确地放入这些空间之一对于成功注射至关重要。

在过去的十年中，关于膝关节内注射最安全、最可靠的技术一直存在争议。 五种常见的程序，包括本研究协议中研究的技术，目前被医学界用于进入膝关节。 这五种技术都具有相同的基本材料和原理，并且所有五种技术都具有与将异物插入关节间隙相关的相同风险。

内侧和外侧髌下技术是最先考虑的两种技术。 无论针头放置在膝盖的哪一侧，当膝关节在检查台上处于伸展位置时，髌下技术将针头定位在髌骨和股骨之间。 髌下注射技术使用位于滑车间沟内的针头端点位置。

内侧和外侧关节线技术，也称为髌骨旁技术，是其他常用的技术。 进入膝关节的髌旁注射技术途径是通过胫骨平台近端的软点，位于髌韧带的内侧或外侧。 在髌骨旁注射技术中，在膝关节弯曲至离开检查台边缘 90 度时进行针头插入，终点位于髁间窝内。

偶尔使用的最后一个注射部位将针头定位到髌上囊中。 有时会选择这种注射途径，因为当有大量积液时，它是抽吸膝盖的可靠区域。 虽然髌上囊是膝关节中最大的潜在空间，但该空间在膝关节内基本上是封闭的，没有积液。 成功注射到髌上囊类似于在一本书的两个连续页面之间完美放置针头。 当不存在关节积液时，该空间缺乏任何触觉刺激来指示正确的针头方向和深度，因此从该路径成功注射是困难且不可靠的。

困扰当前膝关节注射实践的另一个问题是所用针头的选择。 绝大多数医疗办公室都备有 1.5 英寸长的针头，因为这是迄今为止最常见的生产长度。 显然还有其他长度可供选择，但它们更像是一种特殊订单类型的产品，在膝盖注射时手头没有。 几乎所有进行膝盖注射的从业者都不会考虑针头长度。 这部分是由于解剖学上的误解，如解剖学文献中所描述的那样，关节内空间是一个开放且易于接近的区域。 当使用髌骨旁技术注射到膝盖时，针头必须穿过一些重要结构才能进入滑膜腔。 髌前滑囊组织、皮下脂肪、筋膜、髌下脂肪垫和可能的肥厚增厚滑膜等结构是不同的解剖结构，它们的深度各不相同，在标准针能够进入之前会很快耗尽其工作长度关节内空间。 随着美国日益严重的肥胖问题，足够的针头长度问题正成为一个越来越重要的考虑因素。

目前关于膝关节注射的文献似乎没有说明所需的针头长度。 许多研究，包括本协议中提到的那些，都使用长度为 2 英寸或更短的针头，并且这些相同的研究报告了使用横穿髌下脂肪垫的技术进行关节内外显率的准确性低 (1)，（ 2),(6)。

在过去几年中，随着蛋白多糖透明质酸 (HA) 制剂在骨关节炎 (OA) 治疗中越来越受欢迎，对将基质直接准确放置到膝关节中的需求有所增加。 与过去大量用于 OA 对症治疗的类固醇注射剂不同，HA 制剂需要准确放置在膝关节的滑膜袋内才能提高效率。 简而言之，这种差异是基于这两种大分子的作用机制。 类固醇起到抗炎介质的作用，抑制炎性细胞募集和进入膝关节的能力。 因此，在关节周围位置不准确地注射类固醇仍会通过旁分泌机制 (7)、(8) 产生临床益处。 HA 制剂由蛋白多糖制成，蛋白多糖是带负电荷的大蛋白质多糖分子，可将水吸收到关节间隙和关节软骨中。 蛋白多糖的功能类似于海绵，在负重过程中为关节提供流体动力缓冲。 与类固醇 a 制剂不同，如果 HA 被错误地注射到关节周围软组织中，则其临床益处基本上无效 (1)、(6)、(10)。 关于上述关于合适的针头长度的讨论，由于针头太短而无意中将 HA 放入髌下脂肪垫将导致注射的材料留在脂肪垫内，无法到达内有效的艺术空间。 在对髌下脂肪垫大小的 5 受试者 MRI 评估中，Jackson 等人。已显示皮肤和关节表面之间的尺寸变化范围为 1.8 至 2.2 英寸 (1)。 显然，需要更大的样本量才能更准确地分布关节前软组织质量，但报告的范围确实增加了针头尺寸重要性的有效性。

目前的透明质酸制剂涉及一系列 3-5 次注射，目前对接受该系列注射的大约 50% 的患者具有缓解疼痛的临床效果。 虽然本研究并非旨在测试或评估HA的上述临床疗效，但由于针头长度不当或技术不佳可能导致HA注射液错误地沉积在髌下脂肪垫中，这可能是其临床疗效不佳的重要因素.

最近 Jackson (1)、Wind (2) Toda (6) 等作者报告了通过膝关节髌下入路进行关节内注射的巨大成功。 他们的研究吹捧了将基质输送到关节内空间的高精度。 此外，他们的工作表明，通过其中一种关节线方法，​​关节内沉积物的准确性要低得多。 他们的文章在医学界开创了髌下注射方法的先例。

我们对髌下入路最大的担忧集中在对髌骨下表面关节软骨以及股骨滑车沟的损伤上。 关节中的髌骨和股骨之间的空间非常有限，没有积液。 正常膝关节的 MRI 评估显示最多 1 - 2 毫米的潜在空间，针可以插入其中以提供关节注射而不损坏关节软骨。 X 光片对髌股关节处的可用自由空间提供了错误的解释。 实际上，位于该关节中的关节软骨非常厚，产生了射线照片上欣赏的射线可透的清晰区域。 髁上关节软骨的正常厚度分别为内侧和外侧分别为 4.0 和 3.7 mm。 髌骨上关节软骨的正常厚度为 5 毫米深，是人体最厚的关节软骨层 (3)。 注射针的正确放置因两个额外因素而变得更加复杂，一个是没有特定的可触及的入口点可将针插入。 缺乏明确的可触及的切入点导致估计和临床经验提供初始起点。 其次，对于髌骨下注射部位，没有明确的可触知终点来帮助停止针头的插入。 不幸的是，这种终点的缺乏导致针头的过度插入以及由针尖的切割边缘产生的医源性关节损伤。

与报告的通过髌下入路关节内传播的成功性质相关的第二个考虑因素是流体动力压力产生的“井喷”力。 因为直到针尖穿过关节软骨表面后才存在针头插入该区域的明确终点，强力注射，即使有一些先发制人的针头撤回，也会导致染料在开始之前首先被迫进入关节软骨基质它可以被外移到关节空间。 这种通过软骨的强制疏散是由于透明软骨的分子结构、其胶原纤维取向以及由此产生的对表面剪切力的弹性。 事实上，胶原纤维网络将液体吸收限制在软骨潜在体积的 20% 以内，所有其他液体将因此从细胞外基质被强制排空到关节间隙中。 (4) 几个 cc 的液体推注导致软骨无法将液体保留在其细胞外基质中，导致关节表面“爆裂”以允许物质释放到关节间隙中。 尽管这种有力的外移提供了液体团块成功放置到关节间隙的荧光镜证据，但这样做是以注射部位关节软骨的完整性为代价的。 这与髌下脂肪垫中脂肪组织的适应性、顺应性和疏水性形成对比，后者倾向于在注入的流体丸周围扩张并保留注入的基质，导致关节内沉积失败。

上述观察结果表明，虽然髌下入路确实提供了一种有效地注入膝关节间隙的方法，但它是以关节软骨为代价的，在作者看来，这是一种不必要的风险和并发症。 考虑到当今市场上常见的 HA 制剂总共需要注射 3-5 次，而且通常每半年进行一次关节内重复治疗这一事实，医源性损伤的可能性会迅速增加。

我们研究的目的是提出在进行膝关节注射之前应考虑的重要解剖学注意事项。 此外，我们对传统的髌骨旁注射技术进行了重要的程序增强，以超越先前报道的髌下入路的准确性和安全性。

本研究无意直接将我们的结果与髌下技术取得的结果进行比较，本研究并不反驳通过髌下技术可实现的出色临床结果。 这项研究的目的是表明，利用我们用于髌旁膝关节注射的特定技术，我们可以在 95% 以上的时间内实现准确的关节内沉积，这比以前报告的使用髌旁入路的结果有了相当大的改进（ 1). 此外，我们的技术避免了理论上与髌下入路相关的医源性损伤。

我们开发了一种注射技术，该技术在机械上与当前实践的技术相似，不会给患者带来额外的风险或不适。 我们的技术及其成功的基础是通过对上述因素的认识。 我们研究的重点是通过荧光镜确认重复关节内沉积物的可视化确认来验证我们使用该技术获得的临床准确性。 此外，我们还想记录正确进入人群膝关节所需的针头长度范围，以证实针头长度的重要性。 对于髌下脂肪垫较大的肥胖患者，针头长度是一个关键因素 所有关节内注射都将由 Harold Battenfield 博士和 Brian Drake 博士进行。 研究人群将在两者之间平均分配，这样每个研究者将注射偶数个膝盖。 将根据在场时间随机将患者分配给每位医生。 Battenfield 和 Drake 博士将轮流“轮流”，第一位患者将由一位医生注射，而下一位连续患者将由另一位医生注射，直到完成大量注射为止研究人群将包括已经接受注射的患者我们机构的膝关节镜检查。 重要的是要注意研究信息将与手术患者图表完全分开并隔离。 所有涉及的患者都将获得一个研究编号，所有记录的信息都将在该编号下进行。 参与研究的所有患者都将记录他们的性别、身高、体重和尝试插入的成功率。 不会记录姓名、生日、医疗记录编号或任何其他特定和可识别信息。

整个过程将在患者按照膝关节镜检查期间的惯例进行全身麻醉后进行。 注射方案使关节镜检查的手术时间增加了不到 2 分钟。

为了检验我们的假设，我们将使用无菌技术将 2 cc 不透射线染料（Isovue 染料）吸入连接到 6 英寸 22 号脊柱针的 5 cc 注射器中。 这种注射是在计划进行关节镜检查的同一个膝盖上进行的。 患者将被安置在标准的关节镜检查腿固定器中，该固定器允许腿以 90 度弯曲位置独立悬挂，这模仿了办公室中的典型位置。

通过对直接位于胫骨平台上方的“软点”进行简单的数字触诊，即使在肥胖患者中也很容易找到穿刺针的解剖学位置。 然后用一个小的钝器标记这个软点。 我们将使用一支“可点击”的可伸缩墨水笔，同时墨水运输处于其缩回位置，以在皮肤表面提供一个漂亮的“靶心”分界线。

一旦标记了该部位，将使用无菌技术使用基于优碘的准备溶液清洁皮肤表面。

针将通过预先划定的部位插入，针的轨迹将指向股骨外侧髁的内侧壁，在髁间切迹内。 针的插入将继续进行，直到实现对髁的确认触觉冲击。 然后用无菌记号笔在针杆上无菌标记针头插入皮肤的深度，然后测量该长度。 在不缩回针头的情况下，将 2 cc 不透射线染料注入膝关节。

选择 2 cc 的注射体积是基于这样的事实，即这是通常包装到粘性补充剂（透明质酸）制剂中的流体体积。 2cc 体积将与办公室注射条件更密切相关。

一旦染料成功地放置在关节内，并且针被移除，关节将被弯曲和伸展总共 10 圈，在伸展位置结束。 这种屈曲和伸展循环为关节内注射液提供了在关节表面周围扩散的机会。

在这一点上，将使用移动荧光检查在 AP 和横向平面上可视化膝关节。 通过在荧光镜下观察染料的外渗特性来确认对染料放置是否正确的评估。 成功注入关节间隙预计会导致染料沿着股骨髁的边缘均匀分布，均匀地涂在关节表面，如 Jackson (1)、Wind(2) 和 Toda(6) 先前报道的那样。

相反，如果将不透射线染料注入脂肪垫，将产生完全不同的射线照相图像。 髌下脂肪垫充当解剖学上的“软木塞”，防止注入其物质的物质进入膝关节的预定位置。 如果针没有穿透滑膜，则关节外物质进入膝关节的可能性很小。 这是我们的身体用来帮助预防关节内感染的正常解剖学现象。 关节间隙实际上是身体的一个受保护区域，就像中枢神经系统受到血脑屏障的保护一样。 如果我们的注射技术不准确地将不透射线染料放入髌下脂肪垫，结果将是一个边界清楚的不透射线“团块”，它位于关节外，很容易被注射后荧光检查识别。 Jackson (1)、Wind (2) 和 Toda (6) 等作者展示了将底物注射到髌下脂肪垫中的堆积现象。完成此程序后，患者的腿将按正常标准进行准备和覆盖方式和关节镜检查将按照通常进行的方式进行。