糖尿病对全膝关节置换术的早期影响△

杨 勇，王福川*，董 云，郭 锐，关 浩，史 慧，白 倩，陈计稳，王华军*

（1.河北医科大学附属邢台市人民医院，河北邢台 054001；2.暨南大学第一临床医学院骨科，广东广州 510630）

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是一种常见“老 年病”，其主要病理改变是软骨的退变和继发性骨质增生［1］；我国的骨关节炎患者超过人口的10%，发病部位以膝关节排列第一，最终致残率高达 21.3%［2～4］。全膝关节置换术 （total knee ar⁃throplasty,TKA）是目前治疗重度膝关节病最有效的外科手术，但目前报道的TKA术后患者满意度仍仅为 81%～89%［5，6］。随着快速康复理念的提出，对TKA术后康复有了更加细致的要求。最新研究发现，糖尿病（diabetes mellitus,DM）是影响TKA术后功能康复的重要因素之一［7～10］。DM可能引起患者术后关节肿胀疼痛、感染率和翻修率的增加，但目前研究多为个案报道，或多因素的统计学分析结果，缺乏临床随访研究，同时针对糖尿病对国人关节置换的影响尚未报道。随着老龄化社会的到来，糖尿病性骨关节炎必将出现患病高峰，明确DM与TKA术后功能恢复的影响对于我国老年人群的健康尤为重要。因此本研究通过观察非糖尿病组与糖尿病组术后功能恢复的指标，为糖尿病性骨关节炎患者的康复治疗提供临床依据。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：（1）符合中华医学会骨科学分会制定的OA诊断标准；（2）术后24 h补液总量<2 000 ml；（3）具备TKA适应证；（4）初次行TKA。

糖尿病组除符合以上标准外，还需有II型DM病史10年以上。入院后继续控制血糖，空腹血糖<7.5 mmol/L，三餐后2 h血糖<11.1 mmol/L方可择期手术。

排除标准：（1）伴有脊柱、髋关节等其他关节OA；（2）伴有恶性肿瘤、结核、血管栓塞等疾病；（3）伴有心衰、肾衰或血液系统疾病；（4）伴有下肢神经、血管等病理性损害；（5）精神、神志疾病，不能配合康复治疗。

1.2 一般资料

回顾性分析2018年1月—2020年9月在本院关节外科行单侧TKA手术的患者资料，所有纳入病例按有无II型DM分为非糖尿病组和糖尿病组。非糖尿病组138例，糖尿病组114例，糖尿病患者病程平均（13.20±1.30）年。两组患者年龄、性别、BMI、病程、侧别的差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。本研究经医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

表1 两组患者一般资料与比较

1.3 手术方法

完成抗生素和氨甲环酸静滴等术前准备，腰硬联合麻醉成功后，患肢采用气囊止血带止血。取膝前正中切口，根据膝关节内外翻不同畸形选择髌韧带内外侧入路，依次切开皮肤组织直至关节腔。充分暴露后将炎性滑膜组织切除，同时切除前后交叉韧带、内外侧半月板、部分髌下脂肪垫等。胫骨髓外定位截骨，股骨髓内定位截骨。松解软组织以达到良好伸膝与屈膝间隙平衡，分别安装胫骨、股骨假体组件和衬垫。再次检查关节稳定性与关节活动度。大量生理盐水冲洗后松止血带予彻底止血。止血后予鸡尾酒药物分别行皮下、后关节囊注射。逐层缝合切口，无菌敷料包扎。

术后给予镇痛、预防感染和预防血栓治疗。24～48 h拔除引流管。术后当日即可开始进行股四头肌等长收缩及直腿抬高锻炼，以促进康复并防止深静脉血栓形成。引流管拔除之后，逐渐增加膝关节主动屈伸、在指导下练习下地站立、扶助行器行走等功能锻炼。糖尿病组患者密切监测血糖，根据病情及时调整药物，以保证血糖稳定在合理范围。

1.4 评价指标

记录围手术期情况，包括手术时间、切口长度、术中失血量、术后引流量、住院时间。采用疼痛视觉模拟评分法（visual analogue scale,VAS）、膝关节周径差值，即髌骨中点处膝关节周径与健侧的差值、膝关节活动度（range of motion,ROM）以及美国特殊外科医院（Hospital for Special Surgery,HSS）膝评分评价临床效果。行影像检查，测量并记录两组患者股胫角（femorotibial angle,FTA）、胫骨近端内侧角（me⁃dial proximal tibial angle,MPTA）、胫骨内侧平台后倾角（posterior tibial slope,PTS）。

1.5 统计学方法

采用SPSS 24.0统计软件进行分析，符合正态分布的所有计量资料以±s表示，组间比较采用独立样本t检验；当计量资料为非正态分布时采用非参数检验。计数资料采用x2或非参数检验。等级资料两组比较采用Mann-whitney U检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 围手术期结果

两组患者均顺利完成手术，术中无严重并发症。两组患者围手术期资料见表2。两组患者手术时间、切口长度、术后引流量的差异无统计学意义（P>0.05）。非糖尿病组在术中失血量、切口愈合等级和住院时间均显著优于糖尿病组（P<0.05）。

表2 两组患者围手术期资料与比较

非糖尿病组患者均未出现感染等并发症。糖尿病组术后5例出现不良反应，其中3例为脂肪液化，加强引流及换药后切口愈合，2例切口有脓性分泌物，根据药敏培养结果延长使用抗生素1周，并加强切口换药治疗后完全愈合。非糖尿病组早期并发症发生率显著低于糖尿病组（P<0.05）。两组患者均未发生深静脉血栓、关节松弛不稳、关节屈曲挛缩等并发症。

2.2 随访结果

所有患者均获随访，随访时间6～8个月，平均（6.56±1.35）个月，两组患者随访结果见表3。非糖尿病组患者恢复术后行走活动时间，完全负重活动时间均显著早于糖尿病组（P<0.05）。随时间推移，两组术后VAS评分和膝周径差值均显著减小（P<0.05），而膝 ROM、HSS评分均显著增加（P<0.05）。术前两组间VAS评分、膝周径差值、膝ROM、HSS评分的差异均无统计学意义（P>0.05）；术后1个月，非糖尿病组上述指标均优于糖尿病组（P<0.05）；术后3个月，非糖尿病组的VAS评分、膝关节活动度、HSS评分均优于糖尿病组（P<0.05），但膝周径差值非糖尿病组虽小于糖尿病组，但差异无统计学意义（P>0.05）。术后6个月，两组间上述指标的差异均无统计学意义（P>0.05）。术后6个月，肿胀完全消退，患膝基本恢复正常。

表3 两组患者随访结果（±s）与比较

表3 两组患者随访结果（±s）与比较

V A S评分（分）膝周径差值（c m）膝R O M（°）H S S评分（分）术前术后1个月术后3个月术后6个月P值术前术后1个月术后3个月术后6个月P值术前术后1个月术后3个月术后6个月P值术前术后1个月术后3个月术后6个月P值7.8 5±1.9 4 3.0 5±1.5 4 1.0 5±1.0 3 0.9 0±0.4 1<0.0 0 1 7.8 3±1.0 8 4.6 3±0.9 8 2.3 5±0.6 7 1.0 6±0.4 1<0.0 0 1 9 2.7 5±1 9.5 5 1 0 8.7 5±9.5 5 1 1 6.2 5±6.4 5 1 1 9.7 5±7.9 4<0.0 0 1 4 9.7 2±6.1 9 6 9.7 9±6.3 6 8 4.2 5±8.6 6 8 6.2 4±5.4 7<0.0 0 1 7.6 0±1.8 4 3.7 0±1.4 4 2.4 0±1.0 4 0.9 6±0.3 9<0.0 0 1 7.7 9±0.9 3 5.4 9±0.9 3 2.5 1±0.6 4 1.1 5±0.4 2<0.0 0 1 8 8.7 1±1 7.3 5 9 9.7 1±9.3 5 1 0 7.7 3±6.7 7 1 1 8.2 1±7.7 4<0.0 0 1 5 1.1 5±8.3 5 6 1.7 5±8.2 8 7 7.3 1±7.7 5 8 4.9 1±6.3 3<0.0 0 1 0.2 9 8<0.0 0 1<0.0 0 1 0.2 3 8 0.7 5 6<0.0 0 1 0.0 5 5 0.0 8 8 0.0 8 7<0.0 0 1<0.0 0 1 0.1 2 2 0.1 2 0<0.0 0 1<0.0 0 1 0.0 7 5

2.3 影像测量结果

两组患者末次随访时FTA和MPTA均较术前显著改善 （P<0.05），而PTS无显著改变 （P>0.05）。两组患者术前及末次随访时FTA、MPTA和PTS的差异均无统计学意义（P>0.05）。

表4 两组患者影像测量结果（°，±s） 与比较

表4 两组患者影像测量结果（°，±s） 与比较

M P T A P T S P值术前末次随访时P值术前末次随访时P值<0.0 0 1 7 2.5 0±3.7 2 8 6.3 6±4.8 9<0.0 0 1 1 0.1 8±2.5 4 1 0.3 9±1.3 6 0.1 3 1<0.0 0 1 7 3.2 6±3.4 3 8 7.1 5±4.6 3<0.0 0 1 1 0.3 6±2.2 5 1 0.5 1±1.2 8 0.1 6 9 0.0 9 6 0.1 9 2 0.5 5 6 0.4 7 5

3 讨论

我国是DM第一大国，2013年患病人数约达1.38亿人［11，12］。DM不仅是脑卒中、心力衰竭的独立危险因素，也是OA的独立危险因素［13］。由此可见，我国将来会有大量的DM合并OA患者，因此本研究通过大量病例对比分析糖尿病OA患者和非糖尿病OA患者，观察患者TKA术后围术期情况，关节疼痛功能及影像学结果，进一步明确DM对国人TKA的影响，为完善该类患者术后的管理提供针对性线索，有助于提高患者对手术的满意度，具有一定的临床价值。

对比两组患者围术期数据，本研究发现虽然两组患者手术时间近似，但糖尿病组患者对比非糖尿病组，术中出血量显著增多。这一发现在既往研究中也得到印证，丁罗宾等［14］通过分析200余例TKA术后患者发现，DM会显著增加术中理论总出血量。因为TKA围手术期失血量增加会使手术风险增加，且失血量过多可引发贫血、失血性休克及增加感染等并发症的发生概率，导致术后康复不佳［15］。所以，TKA术前控制患者血糖有利于患者术后康复。

本研究通过术后6个月的随访，发现对于糖尿病组患者，TKA术后早期疼痛更为严重，疼痛恢复的速度更慢，对比非糖尿病组差异显著。因为持续性疼痛是TKA术后并发症之一，影响患者关节功能的恢复、延长住院时间，所以有效控制TKA术后疼痛是加快康复的重要因素［16］。即往研究证实，DM会增加TKA术后疼痛。Rajamäki等［17］进行了为期1～2年的随访，结果显示糖尿病与膝关节置换术后慢性疼痛具有强关联，是术后疼痛的危险因素，与本研究结果相似。目前没有一个确切的机制能解释DM增加TKA术后疼痛。Rajamäki等［17，18］认为 DM 患者处于慢性系统性促炎症释放状态，会增加TKA围手术期的疼痛，因此推断慢性系统性促炎症释放是增加TKA术后疼痛的原因之一，DM与OA协同致敏神经元增加了TKA术后的疼痛程度。为促进DM患者TKA术后的康复，必须对术后疼痛予以重视及控制，尤其是术后3个月内DM患者处于疼痛与功能康复的矛盾期。除围手术期的严格控制血糖外，术中髌骨周围去神经化、术后在多模式镇痛的基础上进行个体化干预同样是控制DM患者TKA术后疼痛的有效措施［17，19］。

既往研究显示，膝关节术后肿胀会影响股四头肌肌力或增加术后疼痛感，不利于术后功能康复。Yong等测量术后膝关节肿胀程度、股四头肌肌力和步行速度，认为膝关节肿胀程度与股四头肌强度、步行速度呈负相关，膝关节肿胀对股四头肌运动神经元及脊髓前突触产生抑制，弱化TKA术后患者股四头肌肌力，对功能康复产生影响。但对于DM是否会增加TKA术后膝关节肿胀，目前鲜有报道。本研究显示非糖尿病组术后1个月膝关节肿胀优于糖尿病组，术后3、6个月两组肿胀情况差异无统计学意义，提示DM患者术后早期膝关节肿胀更加明显，对TKA术后功能康复产生负面影响。

除此之外，糖尿病组TKA术后的关节活动度更小，本研究中术后1个月和3个月糖尿病组患者膝关节活动情况更差，功能评价更差，术后6个月时，两组则无明显差异，考虑是糖尿病组患者术后伤口愈合较非糖尿病组患者慢，即使是相同的康复训练，糖尿病患者训练强度仍低于非糖尿病组患者，并且糖尿病组患者膝关节术后更加肿胀，会影响股四头肌肌力或增加术后疼痛感，同样会降低患者训练效果，以上可能导致术后早期膝关节活动度恢复较慢，功能评分更低。与本研究一致，Fisher等［21］对1 024例初次TKA患者随访1年，从中筛选出71例出现膝关节僵硬或疼痛的患者，通过Logistic回归分析得出糖尿病是导致患者术后膝关节僵硬的危险因素之一；Wada等［22］认为DM患者增生的交联胶原改变了组织的机械特性，损伤应激产生的致密胶原沉积于关节囊，使其厚度增大，限制了关节的活动度。

综上所述，本研究显示DM可影响国人TKA术后早期功能恢复，增加患膝的肿胀程度，降低患膝活动度及功能评分，增加术后并发症的发生率。因此术前应更加重视糖尿病对患者康复的影响，严格控制血糖，对患者进行充分的术前教育，控制术后疼痛，积极康复锻炼，从而提高手术效果及患者满意度。