《Fundamental Research》:从冷疗到热疗,解锁关节炎物理治疗的冷热秘籍
中文标题:从冷疗到热疗,解锁关节炎物理治疗的冷热秘籍 英文原题:Cryotherapy and thermotherapy in the management of osteoarthritis and rheumatoid arthritis: A comprehensive review 通讯作者: 李宇晟,中南大学 李舟,清华大学 关键词:冷疗;热疗;骨关节炎;类风湿关节炎;物理治疗 背景介绍 骨关节炎(OA)与类风湿关节炎(RA)已成为困扰全球人群的高发关节疾病。数据显示,全球40岁以上成年人中超过22%患有膝骨关节炎,骨关节炎患者总数已超5亿,而类风湿关节炎的全球患病率在0.25%-1%之间,女性患病风险是男性的2-3倍。长期依赖非甾体抗炎药、糖皮质激素等药物治疗,可能引发胃肠道损伤、心血管风险、肝毒性等副作用,因此安全有效的非药物疗法成为研究热点。本综述系统梳理了冷疗、热疗及冷热交替疗法在关节炎治疗中的作用机制、临床应用及前沿进展,为临床治疗和跨领域研究提供了扎实参考。 研究成果 一、冷疗:急性炎症的 “精准降温控炎术” 冷疗通过降低局部温度实现消炎、镇痛、消肿,尤其适配关节炎急性发作期,文中详细阐述了其局部和全身两种应用形式,且有多项临床研究佐证疗效。局部冷疗中,冰袋冷敷是最易操作的方式。一项随机对照试验显示,膝骨关节炎患者每周3次、每次20分钟使用凝胶冰袋冷敷,坚持8周后,疼痛、关节僵硬明显缓解,日常活动能力和平衡能力也有所提升。而在非化脓性膝关节炎患者中,局部冰袋冷敷还能显著降低关节液中 IL - 6、IL - 1β、血管内皮生长因子等炎症因子水平。此外,冷喷雾、高压冷二氧化碳等疗法也各具优势,比如氯乙烷喷雾用于膝关节置换术后康复,能缩短患者达到 90°屈膝的时间,减少止痛药用量。全身冷冻疗法则适用于多关节受累情况。研究中,类风湿关节炎患者在- 130℃的冷冻舱中接受治疗,初始时长90秒,逐步增至180 秒,经过6次治疗后,疼痛和疾病活跃度显著降低,对止痛药的依赖也随之减少。还有研究表明,-110℃的全身冷冻疗法能提升患者血浆总抗氧化能力,助力炎症缓解。值得注意的是,论文指出冷疗存在**温度范围,中度寒冷(11℃ - 15℃)缓解疼痛的效果优于严寒(5℃ - 10℃),为临床精准施治提供了依据。 二、热疗:慢性疼痛的 “温和修复良方” 热疗以升高局部温度促进血液循环、修复受损组织,是关节炎慢性期的理想选择,论文中列举了石蜡浴、红外疗法、泥疗等多种方式及其明确疗效。石蜡浴对于手部关节炎患者格外友好。在一项研究中,患者将手部浸入 52℃石蜡中20分钟,连续治疗10次后,手部疼痛、僵硬明显改善,且疗效在治疗后6周仍能维持。红外疗法的效果也得到验证,远红外线照射能通过调控 MAPK、NF -κB 等信号通路,抑制炎症基因表达,在大鼠关节炎模型中有效缓解了症状。而泥疗和温泉疗法则兼具温热效应与矿物质的化学治疗作用,40℃的巴西黑泥每日敷用30分钟,能减少大鼠关节炎症细胞浸润,保护软骨组织。局部深部热疗同样表现出色,射频热疗与超声治疗相比,不仅能改善膝骨关节炎患者的步长和步速,还能显著提升步频。此外,热疗的分子机制也被清晰阐明,它能抑制 NF -κB 信号通路激活,减少促炎因子释放,同时促进热休克蛋白生成,增强细胞修复能力。 三、冷热交替疗法:融合优势的 “进阶治疗方案” 作为结合冷疗与热疗优点的进阶疗法,冷热交替疗法通过 “收缩-扩张” 血管的循环,加速炎症消退,在术后康复和慢性疼痛管理中效果显著。论文中提到的传统冷热交替浴,以38 - 40℃热水浸泡4分钟、12-14℃冷水浸泡1分钟为一个循环,重复4次,能有效提升健康人群的血液流动和肌肉弹性。而针对膝骨关节炎患者的研究显示,使用智能膝盖垫进行4分钟热敷加1分钟冷敷的交替治疗,在疼痛缓解、关节活动范围改善等方面,效果优于传统冷热交替浴。此外,还有研究采用热水毛巾(41 - 43℃)和冷水浸泡(10 -18℃)对膝关节进行交替治疗,7 天后老年患者的关节疼痛明显减轻,验证了该疗法的普适性。 四、跨领域创新:新技术让冷热疗更精准高效(图1) ![]() 图1:关节炎治疗新设备 a:激光诱导石墨烯剪纸伸缩加热器采用单步激光制造技术,可提供个性化高效温热治疗方案。b:柔性腕部穿戴式温热治疗与温控设备是一款创新性腕部穿戴设备,集成温度传感与加热功能,可实现精准局部控温与温热治疗。c:SAM® 穿戴式医疗设备采用低强度持续超声技术,可提升组织温度与血流量,加速软组织损伤愈合,缓解慢性疼痛。d:可穿戴温热治疗设备包含小型温度传感器与舒适穿戴组件。e:双功能智能纺织品集成先进电子元件,可实现运动实时监测与温热治疗协同管理,其柔性舒适的面料设计能够为受损关节提供支撑与治疗。f:可拉伸银纳米线纳米复合材料加热器是一种由银纳米线与热塑性弹性体制成的柔性设备。通过配体交换反应实现银纳米线的均匀分布,形成高导电性材料,确保关节活动过程中仍能实现高效热传递与持续温热治疗。 论文的一大亮点是聚焦了冷热疗相关的新型设备与纳米材料,为关节炎治疗开辟了新路径,也为跨领域科研提供了方向。在设备方面,激光诱导石墨烯伸缩加热器采用日本剪纸工艺设计,兼具良好的导电性和伸缩性,能快速均匀发热,适配关节活动需求;可穿戴腕部温控设备通过闭环温度控制系统,能精准调节局部温度,适配日常佩戴和持续治疗。还有 SAM® 穿戴设备,利用低强度超声波提升组织温度,为骨关节炎患者提供无药物依赖的疼痛管理方案。纳米技术的应用更是让治疗迈入精准化时代。金纳米颗粒凭借优异的光热转换效率,可靶向聚集在炎症部位实现精准升温;氧化铁纳米颗粒能在外部磁场引导下到达病变关节,还可在酸性环境中释放药物,减少全身副作用。银纳米线制成的伸缩加热器,采用蛇形网状结构,能紧密贴合关节,在运动中持续发挥治疗作用。 未来展望 尽管冷热疗优势显著,但论文也客观指出了当前研究的不足:多数研究样本量较小,且缺乏长期随访数据,导致不同临床指南对其推荐力度不一。比如美国风湿病学会对冷热疗的推荐级别较低,而中医康复指南则强烈推荐其用于类风湿关节炎康复。针对这些问题,论文明确了未来研究方向。一方面需开展大规模、高质量的随机对照试验,验证冷热疗的长期安全性和有效性,同时规范治疗参数,比如不同类型关节炎对应的**温度、时长和频率;另一方面要推动传统疗法与人工智能、物联网的结合,开发能根据穿戴传感器实时反馈调整温度的智能设备,实现个性化治疗。此外,还需深入探索冷热疗对关节炎微环境的具体影响,为其纳入关节炎综合治疗方案提供更坚实的科学依据。 主要作者简介 李宇晟 中南大学湘雅医院,研究员/博士生导师。获评湖南省自然科学基金杰出青年基金、湖南省卫生高层次人才,入选2024、2025年度“全球前2%顶尖科学家”榜单。 李 舟 清华大学生物医学工程学院/北京清华长庚医院,研究员/博士生导师。主持国家自然科学基金青年科学基金项目(A类)、北京市杰出青年基金、国家高层次人才青年拔尖、教育部新世纪、北京市高创计划和北京市科技新星等项目支持。 引用本文 Yuming Yao, Wenqing Xie, Michael Opoku, et al. Cryotherapy and thermotherapy in the management of osteoarthritis and rheumatoid arthritis: A comprehensive review. Fundamental Research. 5(6) (2025) 2409-2431. 原文链接(复制到浏览器中查看):https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325824003054 |