對糖尿病患者骨科圍手術期影響預后因素的探討

李雪瓊+母義明

[摘要] 糖尿病患病率在逐年攀升，骨科手術中糖尿病患者比率也大幅提高，糖尿病患者不良手術結局風險較非糖尿病患者高。該文擬就骨科手術的特點，探討骨科手術對糖尿病患者血糖的影響及血糖控制不佳對手術預后的影響。

[關鍵詞] 糖尿??；骨科手術；血糖控制

[中圖分類號] R587.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-4062（2016）12（b）-0192-05

[Abstract] The morbidity rate of diabetes gradually increases， and the ratio of patients with diabetes in the orthopedic surgery also greatly increases， and the adverse operation outcome risks of patients with diabetes are higher than those of non-diabetes patients， and the paper discusses the effect of orthopedic surgery on the blood sugar of patients with diabetes and effect of worse blood sugar control on the operative prognosis.

[Key words] Diabetes； Orthopedic surgery； Blood sugar control

糖尿病是一種多系統的代謝功能阻礙導致的慢性疾病，近年來糖尿病患者數量急劇上升[1]。長期糖尿病所致的末梢血管/神經病病變、心腦血管病變、眼底損害和服用噻唑烷二酮類藥物導致的副作用均可造成患者行動能力、反應協調能力的下降，更加容易出現損傷，導致骨折[2]。有研究表明[3]，無論是1型或是2型糖尿病患者，一旦發生神經病變，則其骨強度下降，骨折的危險性明顯增高。在外科手術病人中約有2%～4%左右合并有糖尿病[4]，在骨科糖尿病患者尤其多見。骨科圍手術期并發癥包括傷口開裂，骨折不愈合，傷口感染（表面和深部），尿道感染，硬件和植入物失敗，肺栓塞，心肌梗死，中風，腸梗阻，出血、輸血需求增加，住院時間增加和死亡等[5-7]；患糖尿病的骨折患者圍手術期可使血糖急劇升高，術后并發癥發生率大大提高，導致患者延遲出院[8]。骨科手術與其他手術比較，有術前等待時間長[9]、術前和術后疼痛較重且持續時間長[10]、術中放置人工植入物會增加感染[11]、術后制動或臥床時間較長、遺留各種殘疾或畸形的可能性較大等特點。該研究也主要針對骨科手術的這些特點探討糖尿病患者骨科手術中影響手術結局的因素，尤其是血糖水平對于結局的影響。

1 骨科手術的特點與糖尿病患者血糖的相關性

由于糖尿病及其并發癥的影響使糖尿病患者易患骨科疾病，在術前患者的活動能力就已減弱，可能影響到血糖的控制[12]。當發生骨折時，由于疼痛、精神緊張、失血、失液等一系列對機體的剌激，使患者處于應激狀態，糖尿病患者較非糖尿病患者術前和術后疼痛評分較高。Sakellariou等[13]研究表明糖尿病是全膝關節置換術后疼痛的獨立危險因素（OR=0.430）。骨科手術術前等待時間較長，在國外，髖部骨折術前平均等待時間為5.4 d[9]，因為髖部骨折手術創傷性大，術前評估十分重要，若患者同時存在并發癥，此時術前等待時間會進一步延長[14-15]。術前等待時間較長，加之骨折疼痛等不適，均可能加重患者術前焦慮，使機體產生神經內分泌和代謝的綜合反應，這使得下丘腦垂體腎上腺軸興奮增加，眾多胰島素負調節激素分泌增加，包括糖皮質激素、胰高血糖素、生長激素、兒茶酌胺等，可抑制胰島素分泌，增加胰島素的拮抗，使糖原異生和糖原分解加強，胰島素介導的葡萄糖攝取和利用減少，使血糖升高。同時對交感神經腎上腺髓質系統的激活和下丘腦垂體性腺軸的抑制可導致糖代謝素亂[16]。因此，手術時機是影響髖部骨折手術療效的獨立因素，越來越多的觀點主張早期手術[17]。

有報道[18]術中切皮后1 h至術后2 h，血糖明顯高于術前，中、小型手術可使血糖升高1.12 mmol/L左右，大型手術可使血糖升高2.05～4.48 mmol/L，麻醉劑可使血糖升高0.55～2.75 mmol/L[19]。麻醉劑導致的血糖升高考慮是兒茶酚胺和皮質醇等分泌所致，也是組織細胞對胰島素發生阻礙和對抗作用，葡萄糖利用率下降即可能存在胰島素抵抗的結果[20-21]，且手術創傷大小決定其胰島素抵抗的時間和程度[22]。Uchid 等[23]的研究認為，胰島素抵抗是受體后葡萄糖利用障礙引起的，行硬膜外阻滯可減緩胰島素敏感性的下降，減輕代謝紊亂。然而，單純胸段硬膜外麻醉后，只阻滯大部分交感神經通路，不阻斷由迷走神經核發出支配腹腔臟器的迷走神經，因此不能抑制手術進入腹腔后牽拉痛導致的應激反應[24-25]；單純全麻，只能抑制大腦皮質邊緣系統和下丘腦對大腦皮質的投射系統，而不能有效地阻斷手術區域的傷害性刺激向交感神經低級中樞的傳導，因此在上腹部手術時，當插管、拔管、探查及麻醉漸淺時，局部強烈刺激引起機體應激反應，血漿兒茶酚胺水平明顯升高。復合硬膜外阻滯后，既阻斷交感傳入神經，使各種非生理刺激和干擾不能傳入低級交感中樞，同時也阻斷交感傳出神經使腎上腺素能神經末梢釋放去甲腎上腺素減少，使血糖升高不明顯[26]。有研究結果提示硬膜外復合全麻相比于全身麻醉更好的控制術中血糖于較低水平[26]。

骨科手術與普外科室手術相比，術后疼痛程度較重和時間較長，制動或臥床時間較長[11]。Rajamaki等[27]研究發現糖尿病是關節置換手術后長期疼痛的獨立危險因素（OR=8，95%CI 2～38）。然而，有研究發現給予全膝關節置換后的患者，疼痛評分在糖尿病組和非糖尿病組未見明顯差別[28-29]，這可能是因為沒有校正混雜因素，在校正年齡、性別等混雜因素后糖尿病患者疼痛評分較非糖尿病患者高[29]。由于骨科手術常需要在患者體內放置人工植入物， 它們作為一種異物留在體內相當長時間，甚至終生；而糖尿病患者的抗感染能力以及組織修復愈合能力較差， 一旦發生感染，非手術治療效果往往不佳， 一般均需再次手術取出人工植入物， 導致本次手術失敗， 后果嚴重[10]。骨科糖尿病患者術后疼痛、制動及感染均會影響血糖的控制。

2 糖尿病患者血糖與骨科并發癥的相關性

2.1 感染

骨科手術因組織破壞范圍大，且大部分涉及骨膜的剝離和二次手術，使手術感染率大大升高[30]；骨科手術與與其他手術不同，術中會放置人工植入物，這是導致切口感染的重要的風險因素，會引發更高的感染率[31]。研究表明[32]手術部位感染約占骨科病房全部醫院感染的20%，可延長住院時間12～20 d、明顯提高再次入院率、醫療費用增加至3倍。糖尿病患者術后切口周圍毛細血管、成纖維細胞、多形核巨細胞和膠原含量均較一般傷口少[33-34]，這使得肉芽組織生成減少或減慢，術后傷口愈合速度減緩或脆性較大[31]；而且糖尿病患者的免疫功能受損[35]，這都大大增加的感染的幾率。一項包含13 476例脊柱手術患者的薈萃分析[36]顯示，糖尿病是術后傷口感染的獨立危險因素（RR=2.22，95%CI 1.38～3.60，P=0.001）。一項回顧性隊列分析發現胸/腰椎手術患者術前糖化血紅蛋白與術后切口感染發生率成正相關[37]。但是有些關注于切口感染危險因素的研究[38-39]認為糖尿病不是切口感染的危險因素，這可能是因為在這些研究中的糖尿病患者都經過了嚴格的血糖控制。Falcao等[39]將血糖控制好的糖尿病患者與非糖尿病患者分成兩組，研究全髖關節置換術后的并發癥發生情況，結果兩組間并沒有明顯的統計學差異。Sadoskas等[40]發現在進行足或踝關節手術的糖尿病患者，血糖控制較好的患者（血糖<11.1 mmol/L）較血糖控制較差的患者（血糖≥11.1 mmol/L）切口感染率較低。Marchant等[5]發現不管是1型糖尿病還是2型糖尿病患者在全膝/髖關節置換術后，血糖未控制組較血糖控制良好組術后出現切口感染幾率增加1.18倍、尿路感染幾率增加1.47倍、死亡率增加2.23倍。Freitas等[41]發表的薈萃分析共納入26項研究，發現 HbA1c<7%或血糖<11.1 mmol/L或術后平均血糖<8.3 mmol/L）的糖尿病患者可使切口感染發生率下降。切口感染不僅可使骨折康復延遲，造成患者心理、生理及經濟上的壓力，更可誘發患者其他部位的感染，如骨髓炎等，十分不利于患者預后[44]。因此，降低患者術后傷口感染率可有效提高手術治療效果。血糖控制是降低患者術后傷口感染率的重要措施，但也必須考慮其他因素，如吸煙，酒精濫用，患者免疫狀態，類固醇治療，營養狀況，估計的失血量，使用同種異體移植物或器械，引流及其持續時間，以及美國麻醉醫師協會術前評估分數等[43-44]，這樣才能更有效地控制術后傷口感染率。

2.2 骨折愈合延遲，影響功能

糖尿病患者骨折愈合延遲的機制尚未完全明確[45]。普遍認為，高血糖狀態使患者體內存在代謝紊亂，造成組織細胞所需蛋白質合成減弱、抗感染能量下降、組織修復能力明顯減弱，容易導致各種感染及創口不易愈合。由于體內蛋白質缺乏，骨有機基質合成不良，膠原合成障礙，腸道鈣吸收減少，出現骨量減少，最終也會影響骨折的愈合進程[2，46]。Monnier等[47]認為高血糖可以通過增加糖基化的終末產物來促進膠原的交聯，這使得膠原的溶解度降低，最終會增加膠原蛋白分子所形成的立體骨架（如肌腱）的結構硬度，從而限制他們的活動，造成攣縮、骨折不愈合。糖尿病患者骨愈合過程中形成的軟骨痂較小[48]，且循環中/骨折創面處促進骨組織愈合所需的胰島素水平降低[49]，導致糖尿病患者骨折愈合困難。McMurry等 [50]發現人體內巨噬細胞對成纖維細胞的成熟和膠原合成有推動作用，在高血糖時，這個作用會受到抑制，但胰島素會使這個抑制作用逆轉。Gandhi等[50]在動物試驗中將胰島素直接注入骨折部位，可促進骨折處細胞增殖、軟骨組織形成。Pscherer等[51]在控制了糖尿病治療、骨質疏松、慢性腎病等諸多混雜因素的前瞻性研究中指出，糖尿病患者中骨重塑的趨勢比在非糖尿病患者中降低約70%。

有研究發現[52-53]，骨折手術后糖尿病患者較非糖尿病患者可能具有更差的功能恢復。WUkich等[7]發現，踝關節骨折后92%的非糖尿病患者恢復其術前功能的90%以上，而只有71%的糖尿病患者恢復超過90%的術前功能。Armaghani等[54]報道的關于糖尿病患者進行脊柱手術的前瞻性隊列研究結果顯示，糖尿病患者較非糖尿病患者Oswestry功能障礙指數（Oswestry Disability Index， ODI）、頸椎功能障礙指數（Neck Disability Index， NDI）和疼痛數字評定量表（Numeric Rating Scale， NRS）都明顯增高。ODI是常用來評價腰背部功能障礙的量表；NDI評價方法屬循證醫學中的一級證據，并且廣泛用于測評頸痛患者的功能障礙的量表。WUkich等[7]對進行踝關節手術的糖尿病患者進行了1年多的隨訪發現，有周圍神經病變、腎病或外周血管病變等并發癥的糖尿病患者比沒有以上并發癥的糖尿病患者總的并發癥發生率增加3.8倍，非感染性并發癥（骨折不愈合、畸形愈合或Charcot關節?。┌l生率增加3.4倍，重新手術的幾率增加5倍。為了減少術后并發癥的發生，建議除了積極控制血糖外，還要對糖尿病患者的神經血管狀態進行仔細的術前評估[55]許多糖尿病患者不知道他們患有神經病變和/或外周血管疾病；并且，還要對于骨折處進行額外的固定和延長非負重時間[56]。

2.3 高凝狀態

髓部骨折術前活動減少及術后制動導致血流緩慢，創傷和手術造成凝血酶原1降低、纖溶系統抑制使術后血液處于高凝狀態，糖尿病和手術創傷等導致的血管內皮損傷、血液高凝狀態、血流減慢與靜脈血栓形成有關。韓鋒等[57]發現糖尿病組血栓的發生率高于非糖尿病組，而且糖尿病組發生了2例致死性肺栓塞，血管彩超檢查發現了高血糖糖尿病患者DVT發生率高于糖尿病血糖控制組，提示控制術前血糖水平有利于降低血栓的發生率。Mraovic等[6]發現在全膝/髖關節置換術后患者中血糖控制不良組（血糖>11.1 mmol/L）較血糖控制良好組（血糖<6.1 mmol/L）肺栓塞發生風險增加3.19倍。

3 結論

進行骨科手術的糖尿病患者因長時間的疼痛和臥床、放置人工植入物等原因，增加了糖尿病患者血糖控制的難度；血糖升高又會影響骨科手術的預后（如切口感染、骨折不愈合等），所以加強對糖尿病患者并發癥的術前評估和血糖管理，減少患者術前等待時間是減少術后并發癥的有效措施。

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（收稿日期：2016-09-24）