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目的:观察不同浓度医用臭氧联合玻璃酸钠治疗兔膝骨关节炎时的兔膝关节周径、关节活动度的变化,观察关节软骨肉眼大体改变、光镜病理改变和电镜超微结构改变,比较评价治疗效果。方法:将24只新西兰大白兔(雌雄各半)随机分为对照组(Control Group,CG组)、20μg/ml臭氧治疗组(A组)、30μg/ml臭氧治疗组(B组)、40μg/ml臭氧治疗组(C组),每组6只(雌雄各3只)。所有动物均于右后肢膝关节膑韧带外侧0.2cm凹陷处进针入关节腔,注入4%木瓜蛋白酶溶液0.3ml,于第1,4,7天分别3次进行注射。分别制取20μg/ml、30μg/ml、40μg/ml浓度的医用臭氧,第1次注射木瓜蛋白酶后第8天开始分别对3组动物的右膝关节进行注射,每周1次共3次。第3次注射医用臭氧后第7天开始起患侧注射玻璃酸钠注射液,每周1次共5周。建模和治疗期间定时测量所有动物膝关节周径和膝关节活动度,分为建模前(T0)、建模完成时(T1)、第1～3次注射臭氧后第7天(T2～T4),第1～5次注射玻璃酸钠后第7天(T5～T9)共10个时点。第5次注射玻璃酸钠后第7天时全部处死动物并分离软骨用于HE病理染色观察软骨结构改变,行甲苯胺蓝染色观察软骨糖原和硫酸软骨素含量改变,并进行Mankin`s病理评分,透射电镜下观察超微结构的改变。结果:(1)膝关节周径:与CG组相比,A组、B组、C组,T0～T1时点膝关节周径比较无统计学差异(P>0.05),T2～T9时点膝关节周径均明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05);B组与A组相比,T0～T2时点膝关节周径比较无统计学差异(P>0.05),T3～T9时点膝关节周径明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05);C组与A组相比,T0～T7膝关节周径比较无统计学差(P>0.05),T8～T9时点膝关节周径明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05),C组与B组相比,T0～T9膝关节周径比较无统计学差异(P>0.05)。(2)膝关节活动度:与CG组相比,A组、B组、C组在T0～T2时点膝关节活动度比较没有统计学差异(P>0.05),T3～T9时点膝关节活动度明显增加,比较有统计学差异(P<0.05);B组与A组相比,T0～T2时点膝关节活动度比较没有统计学差异(P>0.05),T3～T9时点膝关节活动度明显减少,比较有统计学差异(P<0.05);C组与A组相比,T0～T6时点膝关节活动度比较没有统计学差异(P>0.05),T7～T9时点膝关节活动度明显增加,比较有统计学差异(P<0.05);C组与B组相比,T0～T2时点膝关节活动度比较没有统计学差异(P>0.05),T3～T9时点膝关节活动度明显增加,比较有统计学差异(P<0.05)。(3)膝关节软骨大体观察:CG组打开患侧膝关节,关节液增多,浑浊,软骨光泽度降低,颜色明显变暗变黄,表面可见多个软化灶,部分出现破溃,未发现骨赘形成。与CG组患侧相比,A组、B组和C组关节液浑浊度下降、量减少,软骨光泽度略有提升,颜色均较CG组略有变浅,滑膜存在不同程度增生粘连,均未见骨赘形成。A组滑膜出现破溃面积较B组大,A组的关节软骨光泽较B组高,表面的软化灶和破溃少。C组关节面软化灶和破溃较B组多。(4)光镜观察:正常对照软骨细胞和细胞核为椭圆形或近圆型,层次清晰。甲苯胺蓝染色正常着色。对照组软骨细胞减少,退变,核固缩或消失,陷窝扩大。甲苯胺蓝染色略变浅。A组软骨细胞略减少,层次结构不明显,核固缩,陷窝扩大。甲苯胺蓝染色稍深。B组软骨细胞稍增多,排列稍乱,层次不清。甲苯胺蓝染色略变深。C组软骨细胞减少,层次消失,核固缩。甲苯胺蓝染色明显加深。B组Mankin`s病理评分低于CG组、A组、C组评分。(5)电镜观察:正常对照软骨细胞结构完整,细胞器丰富,基质纤维丰富有序。CG组软骨细胞破坏,细胞器凝结为点片状,有较大脂滴。A组软骨细胞破坏,细胞器凝结,基质纤维紊乱。B组软骨细胞较饱满,细胞器较多,基质纤维排列较有序。C组软骨细胞破坏增多,褶皱深,细胞器消失,细胞结构消失,未见细胞内脂滴,纤维排列紊乱。结论:研究表明3种浓度的医用臭氧均对兔膝关节炎有早期抗炎作用,30μg/ml相比20μg/ml浓度臭氧更有效的促进早期膝关节骨性关节炎的炎症缓解,最终更明显的增加膝关节的活动度,明显改善膝关节软骨的病理损害;40μg/ml浓度臭氧能早期抗炎,但对软骨细胞存在损害。