半程个性化压力止血带对初次全膝关节置换术后康复的影响

南小林，蔡芳

(同济黄州医院，湖北 黄冈 438000)

膝关节骨关节炎(knee osteoarthritis，KOA)是一种常见的致残性疾病，大多数患者最终均需要行全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)，TKA是目前应用最广泛的骨科手术之一，止血带自该术式产生便一直应用，使手术无血操作成为可能，不仅可以获得更好的操作视野，也为骨水泥与骨的交锁提供更好的环境，然而，根据现有的证据，在TKA期间使用固定压力全程止血带是否有减少总失血量的优势值得商榷，因为止血带使用时间过长，压力固定导致的术后疼痛、膝关节功能障碍、静脉血栓栓塞、肢体肿胀、股四头肌肌力下降等弊端逐渐增多，明显影响TKA的治疗及康复效果[1-4]。为此，许多学者通过改变止血带的使用时间及压力来尝试新的止血带使用方式，以图在保持止血带优势的基础上减少不良反应的发生，取得一定的进展。选取2016年1月至2018年12月同济黄州医院收治的200例200膝KOA患者进行研究，创新性地将半程止血带与个性化压力止血带相结合应用于TKA中，旨在探讨半程个性化压力止血带对初次全膝关节置换术后康复的影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 病例纳入与排除标准 纳入标准：(1)符合中华医学会风湿病学分会2010年KOA诊断标准[5]；(2)Kellgren-Lawrence影像学分级Ⅲ～Ⅳ级；(3)为单侧初次人工全膝关节置换者；(4) 自愿完成试验者。排除标准：(1)膝关节周围有皮肤疾病或皮肤感染者；(2)有膝关节手术史者；(3)有结核性关节炎、类风湿性关节炎、痛风或自身免疫异常疾病；(4)近6个月有关节腔注射史；(5)全身性疾病、严重的心血管疾病病情控制不佳者；(6)传染病、肿瘤患者；(7)发生严重不良反应者；(8)依从性差者、自行退出者。

所有试验对象对本试验的相关内容知情同意，并签署知情同意文件。本研究经过同济黄州医院伦理委员会批准。

1.2 一般资料 共纳入符合条件的200例200膝KOA患者，按照随机数字表法分成A组(全程止血带+固定压力)、B组(半程止血带+固定压力)，C组(半程止血带+个性化压力)。A组66例，B组、C组各67例，三组患者的年龄、性别、身体质量指数(body mass index，BMI)、膝关节炎分级(美国膝关节炎Kellgren-Lawrence分级法，K-L分级)等基线资料比较差异无统计学意义，见表1。

表1 三组KOA患者基线资料比较

1.3 治疗方法 所有患者均选择同一位麻醉医师行硬膜外麻醉，并由同一组医生完成手术，术中由同一组手术室膝关节置换专科护士配合，以避免手术操作导致的误差。切口均为膝正中切口+髌骨内侧入路，所有假体均选用后稳定型(posteriorstable，PS)全膝关节假体。术中使用抗生素、鸡尾酒注射药物及止血药物均相同。术中使用气囊止血带机，便携式彩色多普勒超声仪。

A组(全程止血带+固定压力)：切皮前抬高患肢，驱血带驱血后止血带充气压力维持至280 mm Hg，缝合前适度放松止血带，对出血点给予彻底止血，缝合结束加压包扎后完全松开止血带，手术时间超过1.5 h则放松止血带充分止血，10 min后再次上止血带完成手术。

B组(半程止血带+固定压力)：常规切皮，软组织松解，充分止血，胫骨、股骨截骨后止血带充气，压力维持至280 mm Hg，缝合前适度放松止血带，对出血点给予彻底止血，缝合结束加压包扎后完全松开止血带，手术时间超过1.5 h则放松止血带充分止血，10 min后再次上止血带完成手术。

C组(半程止血带+个性化压力)：常规上止血带后，使用便携超声探头探及腘窝处确定腘动脉位置，彩色多普勒模式显示腘动脉血流信号，逐渐增加止血带压力，当腘动脉搏动消失，血流信号消失后停止充气(见图1～3)，此压力便是本次手术止血带的个性化压力值，然后将止血带放气后抬高肢体，按常规手术步骤进行至胫骨、股骨截骨后止血带充气，压力值为术前所测值，其余步骤与B组相同。

图1 止血带压力增加前，腘动脉有血流通过 图2 止血带压力增加后，腘动脉内无血流通过，确定个性化止血带压力 图3 麻醉医师使用便携超声探头为患者探测腘动脉血流信号

三组患者均不留置引流管，关节囊及皮下采用间断缝合，切口均采用可吸收线进行皮内美容缝合。

1.4 术后处理 术后患肢垫高，72 h间断冰敷，抗生素预防使用24 h，麻醉消退后自行踝泵锻炼及股四头肌等长收缩锻炼，抗凝防栓治疗自术后第1天开始，术后前3天使用注射用帕瑞昔布钠40 mg，每12 h静脉注射1次，3 d后更换其他非甾体类镇痛药物；术后第2天做下肢深静脉彩超，膝关节拍片，确定无下肢深静脉血栓形成，假体位置好，无异常骨折后鼓励患者扶助行器下地负重，并使用CPM机辅助关节屈伸功能锻炼。

1.5 观察指标 分别于术前、术后第1天、术后第3天、术后2周及术后4周采用疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)评价疼痛情况，采用牛津大学膝关节评分评价膝关节功能；记录术后第1天、术后第3天、术后2周及术后4周股四头肌最大肌力及肿胀率；于术后第3天通过血常规化验评价失血量；于术后4周采用SF-36简明健康调查简表(the MOS item short from health survey，SF-36)评估生存质量；记录各组患者并发症发生情况。

2 结 果

2.1 一般情况比较 固定压力值为280 mm Hg，个性化压力值(206.48±16.68)mm Hg，差异有统计学意义(P<0.05，见图4)。三组患者切口均顺利愈合，无不愈合等情况发生；所有患者无假体周围骨折、感染、假体断裂等严重并发症。A组有张力性水疱2例，下肢深静脉血栓1例；B组下肢深静脉血栓1例，张力性水疱1例，神经麻痹1例；C组下肢深静脉血栓1例，神经麻痹1例。张力性水疱给予清洁换药，神经麻痹予口服甲钴胺、理疗等对症治疗后均恢复。血栓病例均行保守溶栓治疗，术后7～13 d血栓均消失。

图4 固定压力和个性化压力分布散点图

三组患者手术总失血量、并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05)；A、B组生存质量评分比较差异无统计学意义，C组生存质量评分均高于A、B组，差异有统计学意义(P<0.05，见表2)。

表2 各组总出血量、生存质量评分、并发症比较

2.2 关节疼痛结果比较 整体分析(重复测量方差分析)结果：资料符合球对称性(P>0.05)，根据主体内效应检验，P组别=0.001，P时间=0.031，P交互=0.011；提示组别、时间主因及交互效应差异均有统计学意义。采用简单效应分析行精细比较：术后第1天各组VAS与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)，且三组评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)；术后3 d及术后2周，三组疼痛评分均较术前明显降低，A、B组间评分比较差异有统计学意义，C组评分与A、B组相比均降低，差异有统计学意义(P<0.05)；术后4周三组评分比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表3)。

表3 各组手术前后各观察点VAS疼痛评分比较分)

2.3 股四头肌肌力结果比较 整体分析(重复测量方差分析)结果示：资料符合球对称性(P>0.05)，根据主体内效应检验，P组别=0.011，P时间=0.017，P交互=0.021；提示组别、时间主因及交互效应差异均有统计学意义。采用简单效应分析进行精细比较：术后1 d、3 d组股四头肌肌力均高于A、B组，B组高于A组(P<0.05)；术后2周，C组股四头肌肌力均高于A、B组(P<0.05)，A、B组之间相比差异有统计学意义(P>0.05)；术后4周，三组间股四头肌肌力比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表4)。

表4 各组术后各观察点股四头肌肌力比较

2.4 膝关节功能比较 整体分析(重复测量方差分析)结果示：资料符合球对称性(P>0.05)，根据主体内效应检验，P组别=0.003，P时间<0.001，P交互=0.034；提示组别、时间主因及交互效应差异均有统计学意义。采用简单效应分析进行精细比较：术后第1天各组牛津大学膝关节评分较术前差异无统计学意义(P>0.05)，且三组评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)；术后3 d及术后2周，三组评分均较术前明显降低，B组评分较A组降低，C组评分与A、B组相比均降低，差异有统计学意义(P<0.05)；术后4周三组评分均较术前明显降低，C组评分低于A、B组，差异有统计学意义(P<0.05)，而A、B组之间比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表5)。

表5 各组手术前后各观察点膝关节功能评分比较分)

2.5 肿胀率结果比较 整体分析(重复测量方差分析)结果：资料符合球对称性(P>0.05)，根据主体内效应检验，P组别=0.018，P时间=0.009，P交互=0.027；提示组别、时间主因及交互效应差异均有统计学意义。采用简单效应分析行精细比较：术后第1天、第3天C组肿胀率均低于A、B组，B组肿胀率低于A组，差异有统计学意义(P<0.05)；术后2周，C组肿胀率低于A组，差异有统计学意义(P<0.05)；术后4周，三组肿胀率比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表6)。

表6 各组术后各观察点肿胀率比较

2.6 典型病例 78岁女性患者，双膝关节肿痛，活动受限10年入院，术前X线片示膝骨关节炎，在硬膜外麻醉下行右侧人工全膝关节置换术，术后X线片示右下肢力线恢复好，假体位置好，无假体周围骨折。手术前后影像学资料见图5～6。

图5 术前X线片示膝关节内侧间隙狭窄，骨质增生，膝关节内翻畸形

图6 术后X线片示右下肢力线恢复好，假体位置好，无假体周围骨折

3 讨 论

目前，全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)是治疗晚期膝骨关节炎一项普遍而成熟的术式，膝关节血流丰富，且术中需要大面积截骨、软组织松解、滑膜清理，手术时间长，出血量大，若无止血措施容易导致大量失血，危及患者生命。止血带作为术中止血措施，伴随该术式的产生便一直应用，通过压迫大腿，暂时阻断动脉血流，进而限制远端血流，以减少手术部位的术中失血，但其益处和危害存在不确定性。虽然它可以获得更好的手术操作视野，减少术中失血，缩短手术时间并通过提供相对无血的环境来提高骨水泥与骨的交锁，提高假体的稳定性，但是随着止血带广泛使用，因为压力过高、时间过长导致如早期膝关节屈曲减少、围手术期疼痛增加、缺血再灌注损伤、术后肢体肿胀，深静脉血栓形成，周围神经损伤等其不良反应的发生率也随之增加，严重影响TKA术后康复[1-4，6]。

止血带相关不良反应机制复杂[7-13]，因为止血带充气后的机械挤压使下肢正常生理状态改变，远端组织处于缺血缺氧状态，细胞内发生腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate，ATP)耗竭、酸中毒、钙超载，对细胞造成损害，缺血可加剧活性氧的产生，促进炎性因子释放，进一步加深组织损害；当止血带压力释放后，大量血液涌入血管，氧气重新引入，会造成缺血再灌注损伤，骨骼肌细胞中包括NOSs在内的72个基因显著上调，导致蛋白质合成减少、降解增加，诱导细胞凋亡、细胞周期调控和补体激活，对骨骼肌细胞产生损害，从而导致股四头肌无力、萎缩[3]。同时过量的活性氧产生与抗氧化能力不成比例，氧化细胞膜磷酯中的脂质，形成不饱和脂肪酸，刺激细胞产生更多的氧自由基并释放炎症介质，导致细胞损伤，微循环障碍，并且诱导血小板黏附、聚集，诱导高凝状态，并激活纤溶活性，导致组织液回流受阻，血液黏稠聚集，导致肢体肿胀，深静脉血栓发生率提高。因此，有学者认为，止血带相关不良反应与止血带不恰当的使用时间及压力导致的组织缺血再灌注损伤有着密切的联系[14-17]。

有研究显示临床上只有11%的下肢止血带使用是正确的[11]，为了在保留止血带优势的基础上减少不良反应的发生，许多临床医师及科研人员进行了广泛深入而卓有成效的研究，但止血带的使用问题仍存在争议[19-24]。

对于是否使用止血带，完全支持者认为，止血带提供清晰术野，术者可以在无血环境下操作，减少操作导致的并发症，并且对于失血、感染及局部无菌性炎症的控制均有效。Alexandersson等[19]通过一项随机对照研究发现，是否使用止血带对术后康复的总体影响很小，对膝关节屈曲没有影响。但不使用止血带组的患者术后24 h疼痛更剧烈。Tai等[18，20-22]的研究也同意上述观点，即是否使用止血带均存在利弊，需术者依照病情选择。反对者认为，止血带弊大于利，其术中对于血管、肌肉的损伤长期且不可避免，术中视野可通过充分止血和精细操作弥补。

对于止血带使用时间和压力问题，各位学者的选择也不同，有的学者认为全程止血带可以充分发挥止血、减少手术时间、促进骨-骨水泥交锁等优势；而其他学者认为，半程使用止血带不会增加失血量，患者体内炎症指标和肌肉损伤明显更低，可以减少疼痛，加快康复[23-25]。目前临床上多使用固定压力，也有不少学者均尝试通过降低止血带压力来减少血管损伤、张力性水疱、疼痛等并发症的发生，均达到较好的效果[25-27]。而随着彩超器械及技术的发展，基于多普勒彩超而实现的个性化压力止血带的使用显示出优势，术前通过彩超确定腘动脉无血流通过时的止血带压力，既能保证无血操作，也可以通过个性化适合每个患者的止血带压力最大程度地减少再灌注损伤、感染及隐性失血、疼痛、水疱、血肿及神经麻痹等的发生，促进患者术后功能康复[24-28]。

本研究旨在通过研究目前临床上使用的不同时间、不同压力的止血带方式进行组合，探究半程使用个性化压力止血带对初次TKA术后膝关节康复的影响，本文是首次提出将半程使用个性化压力止血带应用于初次全膝关节置换术中，该研究中，三组患者手术总失血量、并发症发生率并无明显差异，与其他学者研究相符[16-17，27-29]，但半程个性化压力止血带组生存质量评分更高，术后3 d、术后2周的VAS评分及膝关节功能评分更低，术后第1天、第2天及第2周肌力更高，肿胀更轻，但各组在术后第4周各观察指标并无差异。提示使用半程个性化压力止血带，疼痛及肿胀更轻，股四头肌肌力影响更小，患者生存质量更高，术后恢复效果更好。

尽管该研究取得满意的效果，但是本文仅研究止血带的不同使用方式，并不与适应证选择、手术风险评估、人工假体选择、术中假体准确放置以及术后护理及康复训练等常规治疗原则相违背。其不足之处亦需要引起重视：(1)虽然由同一组医师手术，因不同时间及状态下操作，易产生操作误差；(2)适应证较窄，本术式目前局限于初次全膝关节置换术，对翻修手术不宜使用；(3)资料有限，样本量偏少，易产生选择偏倚；(4)目前虽然短期临床效果肯定，但缺乏长期随访观察；(5)该技术理论体系及操作规范流程尚需要进一步明确，并且缺少相关基础结果支持[29-31]。

综上所述，初次全膝关节置换术中使用半程个性化压力止血带在不增加并发症及失血量的基础上，能明显缓解术后疼痛及肿胀，对股四头肌肌力影响更小，患者术后生存质量更高，值得推广。