全膝關節置換術后皮溫變化的研究進展

劉 波，王煜朝，呂 波

(1.成都體育學院，四川 成都 610000；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院骨科，四川 成都 610072)

全膝關節置換術后皮溫變化的研究進展

劉 波1，王煜朝1，呂 波2

(1.成都體育學院，四川 成都 610000；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院骨科，四川 成都 610072)

骨關節炎是一種以關節軟骨退行性變和繼發性骨質增生為特征的慢性疾病，全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)是當前治療最成功的骨科手術之一，但是術后假體周圍感染是關節置換術后災難性的并發癥，全膝關節置換術后的患者常訴膝關節腫脹、皮膚發熱。本文對近幾年與TKA術后皮溫變化相關的文獻進行總結，旨在探討全膝關節置換術后正常情況下切口局部皮溫變化規律，為鑒別全膝關節置換術后有無感染提供參考依據。

全膝關節置換術；皮膚溫度；研究進展

全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)后膝關節皮溫増高現象，在國外已引起臨床醫生的重點關注，但研究方法及結果各異。目前，國內對這種現象已有了一定認識，但并無十分深入的研究。本文就近幾年的相關文獻作一綜述，為TKA術后患者的臨床診斷、治療及功能康復提供建議。

1 概述

骨關節炎是一種慢性關節疾病，病理基礎為關節軟骨退行性變和繼發性的骨質增生，作為一種常見的致殘性疾病，分為原發性和繼發性兩種，病變累及多個部位，包括關節軟骨或整個關節，在中老年人中多發，在性別比例中，女性發病率高于男性[1]。TKA是當前治療膝骨關節炎最成功的手術之一，但術后關節假體周圍感染是災難性的并發癥之一，也是造成人工關節翻修高潮來臨的主要原因之一[2]。

TKA術后患者常訴膝關節腫脹、皮膚發熱，有些患者關節周圍的癥狀會延續較長一段時間。臨床上為了排除感染，應正確區分炎癥反應的發生機制，包括感染和非感染因素。溫度是反映人體病理生理狀態的重要參數之一，引起皮膚溫度變化的因素很多，人體內局部血流情況、體內器官的器質性改變都與皮溫變化相關。當人體某些生理狀況改變或體內器官器質性改變時，人體的新陳代謝、神經狀態及功能、血液循環情況等等也會隨之變化，引起相對應的體表部位的皮膚溫度異常，隨著檢測檢查設備的發展、操作的規范化，目前皮膚溫度檢測已被用于相關疾病的早期發現與診斷[3]。

2 現代醫學對于皮膚溫度增高的臨床研究進展

2.1 國內對于皮膚溫度增高的臨床研究 臨床發現[4]，初次TKA術后患者常訴切口周圍皮膚紅腫發熱，對于此種現象，國內研究和報道甚少。由于覆蓋在膝關節周圍的肌肉、脂肪等軟組織較少，常常引起膝關節皮溫增高的因素有炎癥、過敏、排異和化學反應等。然而，對于TKA術后膝關節皮溫升高的作用機制，目前仍無明確的定論，研究認為[5，6]，這一現象的發生可能與術中骨與軟組織的急性創傷、血管神經的損傷、骨水泥聚合產生的熱損傷、植入物引發的排異反應、假體及骨水泥磨損發生的微粒生物學反應、金屬過敏、氣候、術后鎮痛、環境溫度、情緒因素、進食、年齡及患者術后功能鍛煉方式等因素相關。上述因素能引起膝關節周圍皮膚溫度增高的機理是:在內外因的刺激下，膝關節周圍組織的毛細血管擴張，血流增快，從而皮溫增高[7，8]。

臨床觀察發現[9，10]，與髖關節的解剖位置比較，由于膝關節的解剖存在異常，而且膝關節周圍的肌肉包裹相對較少，其主要是韌帶和肌腱包繞，因此在正常范圍內，炎癥反應(術區局部皮溫上升)更易于出現。由于TKA術后術區皮溫升高這一現象的存在，為了排除感染，臨床醫生根據自身經驗結合血液指標來判斷是否存在感染，而且抽血檢查對患者畢竟是一次損傷，因此通過觀察術后術區的皮溫來判斷感染很重要。葉奕等[11，12]研究發現，初次行TKA術后，正常情況下，膝關節患側的皮膚溫度比健側會增高，但隨著時間推移，膝關節兩側的皮溫差會逐漸減低，到術后36周雙側皮膚溫度差異無統計學意義，術后48周膝關節患側皮膚溫度基本達到正常。若初次行TKA術后，患側皮溫偏高或持續時間過長，應該引起關注，需完善相關檢查來進一步排除感染的可能性[13]。還有研究表明[14]，TKA術后一周，膝關節患側周圍的皮膚溫度上升明顯，直到術后6周，皮膚溫度開始下降，至術后18周，皮溫基本恢復正常，如果術后18周，皮膚溫度仍然較高，臨床應懷疑感染，進行抗感染治療。

孫強等[15]研究認為，無論是否存在感染，TKA術后都會引起傷口周圍的炎癥反應，進而使膝關節兩側的皮溫增高，這是由于手術創傷反應所致，然而與膝關節健側皮溫相比，患側膝關節皮溫增高明顯，并且在短期內膝關節兩側的皮膚溫度差距較大，隨著時間推移雙膝皮膚溫度會逐步下降，雙膝周圍軟組織溫度差距會逐步縮小。在TKA手術后，正常情況下一些實驗室檢查指標如白細胞計數、C反應蛋白及血沉等數值均會升高，這是機體本身對于手術創傷的正常應激反應，但是它的變化趨勢具有一定規律，且均會隨著時間的推移而呈現出類似正態分布圖的變化趨勢。實驗中發現，髕骨內上方區域是兩側膝關節皮溫差距最明顯的部位，因此該部位作為測量的標準位置，其中發現中午12點是雙膝關節皮溫差距最明顯的時間，該時點作為測量時點[16]。研究發現[17]，TKA術后所有患者膝關節周圍的局部皮溫都會增高，隨后逐漸下降，直到恢復正常；而且健側膝關節皮膚溫度也會隨著全身應激反應呈現相應增高，并逐漸下降到正常，術后2天雙膝關節周圍軟組織的皮溫差距達到峰值，后逐漸差距縮小，直到正常。

2.2 國外對于皮膚溫度增高的臨床研究 Mjoberg等[18]認為TKA術后，手術對機體的創傷和內置物的植入刺激誘導炎癥細胞浸潤，致使白細胞釋放出內源性遞質使得膝關節周圍軟組織的毛細血管擴張，進而使血流加快，產熱量增加，導致膝關節傷口周圍局部皮溫上升。膝關節周圍軟組織的局部皮溫會伴隨著炎癥反應的逐步消退也回歸正常[19]。假體的植入會引發機體的自身免疫反應，同時可引起炎癥反應，從而導致傷口周圍軟組織的皮溫增高[20]。TKA術后膝關節周圍軟組織的局部皮膚溫度上升，是人體對于創傷打擊和內植物的正常應激性炎癥反應，這種反應會隨著時間推移逐漸下降，正常情況下持續約48周[21]。Mehraetal等[22]研究發現，TKA術后5～7天，患者膝關節兩側周圍局部的皮溫差逐漸上升。由于手術導致的組織損傷及機體內置物所造成正常的炎癥反應，術后膝關節患側的皮溫會相應增高，膝關節健側的皮溫會由于機體的神經反饋機制而出現幅度較小的上升。研究發現，TKA術后膝關節患側軟組織切口周圍皮溫可上升，隨著時間推移膝關節兩側皮溫差距會逐步縮小[23]。Collin-Osdoby等[24]根據臨床觀察及實驗研究，將初次單側TKA術后，膝關節兩側的皮溫差進行分級，結果顯示，術后第5及第7天，膝關節患側較健側皮溫接近或皮溫差距很大，其余時間節點雙側膝關節皮溫差距較小；但是，術前及術后6～12月，膝關節患側的皮膚溫度較健側輕度增高，皮溫差增高的意義[25]有兩點:第一，補充說明了TKA術后膝關節兩側軟組織不同的皮膚溫度變化的機制及發生發展的規律；第二，皮溫差本身無太大意義，而TKA術后不同時間段的皮膚溫差的數值大小正好說明了該時間段內皮溫升高的主要原因，同時也可以間接反應患者傷口處感染發生的可能性；其中發現應該測量膝關節手術切口周圍的各個方向，并且每個方向必須多次測量，然后再取平均值，并且測量時間最好在早晨，并且固定在同一時刻。研究報道[26，27]，TKA術后膝關節患側的皮溫會快速升高，術后2～3天達到峰值，持續至術后1周；而膝關節健側皮溫于術后3天達到峰值，術后2周至1月，基本可恢復至正常水平。

3 小結

對于術后膝關節局部皮溫增高的機制，雖然我們通過文獻研究發現了一些學說，但是目前仍沒有明確的結論，不能夠真正解釋皮溫増高的發生發展機制。而且，由于膝關節骨性關節炎是一種與年齡密切相關的退行性病變，通常患者就診時候，兩側膝關節都已經出現骨性關節炎的中度改變，因此，在臨床上行雙側TKA的患者更為多見。

[1] Felson DT，Zhang Y，Hannan MT，et al.The incidence and natural history of knee Osteoarthritis in the elderly [J].Arthritis Rheum，2012，38(10):1500-1505.

[2] CarIander J，Koch C，Brudin L，et al.Heat Production，Nerve function，and morphology following nerve close dissection with surgical instruments [J].World J Surg，2012，36(6):1361-1367.

[3] Fukushima H，Hashimoto Y，Yoshiya S，et al.Conduction analysis of cement interface teroperatuire in total knee arthroplastry [J].Cent Jpn J Orthop Surg Tvauma，2013，44(4):993-1003.

[4] Mjoberg B，Pettersson H，Rosenqvist R，et al.Bone cement，thermal injury and the radiolucent zone [J].Acta Orthop Scand，2013，55(5):597-600.

[5] Peersman G，Laskin R，Davis J，et al.Prolonged operative time Correlates with increased infection rate after total knee arthroplasty [J].HSSJ，2012，2(1):70-72.

[6] Mehra A，Langkamer VG，Day A，et al.C reactive prote in and skin temperature post total knee replacement [J].Knee，2013，12(4):297-300.

[7] Shaw JA，Chung R.Febrile response after knee and hip arthroplasty.Clin Orthop RelatRes [J].2013，10(7):181-189.

[8] Webb JC，Spencer RF.The role of polymethyl methacrylate bone cement in modern orthopaedic surgery [J].Bone Joint Surg Br，2012，8(7):851-857.

[9] Hendriks JG，van Horn JR，vander Mei HC，et al.Backgrounds of antibiotic-loaded bone cement and prosthesis-related infection [J].Biomaterials，2014，25(3): 545-546.

[10]Udiljak T，Ciglar D，Skoric S，et al.Investigation into bone drilling and thermal bone necrosisL [J].Adv Prod Eng Manag，2015，2(2):103-112.

[11]葉奕.初次全膝關節置換術后膝關節皮溫及相關實驗室指標測定意義[D].寧波大學，2012:1-27.

[12]葉奕，龐清江，張建光.初次全膝關節置換術后膝關節皮溫測定意義[J].臨床骨科雜志，2012，15(5):514-516.

[13]Mehraetal WS，Kercher KW，Heniford BT.The Argument for light weight polypropylene mesh in hernia repair [J].Surg Innov，2012，12(1):63-69.

[14]Rosch R，Junge K，Schachtrupp A.Mesh implants in hernia repair.Inflammatory cell response in a at model [J].Eur Surg Res，2013，35(3):161-166.

[15]孫強.全膝置換術后切口皮溫與相關化驗指標的變化規律[D].大連醫科大學，2014:1-33.

[16]Provenzanoa MJ，Kieran PJ，Murphy B，et al.Bone cements: review of their physiochemical and biochemical properties in percutaneous vertebroplasty [J].AJNR，2014，25(12): 86-90.

[17]Dipisa JA，Sih GS，Berman AT.The temperature problem at the boneacrylic cement interface of the total hip relacementL [J].Clin Orthop，2013，12(1):95-98.

[18]Mjoberg S，Ladurner R，Hallfeldt KK，et al.Heavy-weight versus low-weight polypropylene meshes for open sublay mesh repair of incisional hernia [J].Eur J Med Res，2015，10(6):247-253.

[19]van Hove RP，Brohet RM，van Royen BJ，et al.No clinical benefit of titanium nitride coating in cementless mobile-bearing total knee arthroplasty[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2015，23(6):33-40.

[20]薛燕，王翠萍.皮溫測量的影響因素分析及皮溫測量操作規范的制訂[J].臨床醫藥實踐，2012，3(1):216-218.

[21]Windisch C，Brodt S，Roehner E，et al.Regional differences in temperaturecourse after knee arthroplasty[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2016，24(8):86-91.

[22]Mehraetal P，Rothe L，Anderson F，et al.Receptor activator of NF kappa B and osteoprotegerin expression by human microvascular endothelial cells，regulation by inflammatory cytokines，and role in human osteoclastogenesis [J].Biol Chem，2013，27(6):659-672.

[23]Haynes DR，Crotti TN，Potter AE，et al.The osteoclastogenic molecules RANKL and RANK are associated with periprosthetic osteolysis [J].Bone Joint Surg Br，2013，8(3):902-911.

[24]Collin-Osdoby D，Xu J，Zeng WN，et al.Closed suction drainage is not associated with faster recovery after total knee arthroplasty: a prospective randomized controlled study of 80 patients[J].OrthopSurg，2016，8(2):226-233.

[25]張強，李強，張文明，等.C反應蛋白在4種不同關節置換手術后的變化趨勢[J].實用醫院臨床雜志，2013，8(5):11-13.

[26]梁峰，許曉軍，姚強，等.全膝關節置換術后CRP和ESR變化的臨床硏究[J].中國骨與關節損傷雜志，2014，29(1):73-76.

[27]Gottfried H，Buchhorn，DiplIng，et al.Metal-on-metal bearings and hypersensitivity in patients with artificial hip joints: a clinical and histoffloirphological study [J].Bone Joint Surg，2012，8(7):28-36.

Progress in the study of the changes in skin temperature after TKA

LIU Bo1，WANG Yu-zhao1，LV Bo2

R687.4

B

1672-6170(2017)01-0153-03

2016-09-23；

2016-10-24)