全膝關節置換術后急性疼痛預測模型的構建研究

孔維維 ，劉 帆，郭雪梅 ，安磊磊 ，尹曉莉 *

（1.甘肅省中醫院，甘肅 蘭州 730050；2.蘭州大學第二醫院，甘肅 蘭州 730030）

全膝關節置換術（Total Knee Arthroplasty，TKA）是治療膝關節嚴重病變、消除關節疼痛、重建關節功能的有效手段，也是骨科疼痛強度最大的手術。術后急性疼痛（Acute Post-surgical Pain，APSP）的有效控制有利于患者早期進行功能鍛煉，減少并發癥，提升患者滿意度[1]。疼痛控制包括控制癥狀和高危患者的識別。近年來，國外研究者更加關注患者報告的結果，已有研究依據其建立了TKA術后結果的預測模型，并進行了初步驗證[2]。但由于種族和醫療環境差異，推廣性差。目前，國內對引發TKA術后急性疼痛的因素未引起重視，不能在術前對患者術后疼痛及滿意度進行預測[2]。因此，迫切需要建立適合我國患者情況的APSP預測模型。

1 對象與方法

1.1 對象

以2018年1月至2019年12月在蘭州大學第二醫院關節骨科行TKA的患者為研究對象。

1.1.1 納入標準（1）符合中華醫學會骨科學分會《骨關節炎診治指南（2007版）》診斷標準[3]，術前診斷為膝關節骨性關節炎、類風濕性關節炎、創傷性關節炎；（2）術前有膝關節慢性疼痛伴功能障礙，保守治療效果不明顯者；（3）術前ASA（美國麻醉醫師協會手術前分級標準）Ⅰ～Ⅱ級[4]；（4）年齡 40～80 歲；（5）意識清楚，溝通交流無障礙。

1.1.2 排除標準 （1）有嚴重的心、肝、腎疾病者；（2）既往有中風史或神經、精神系統疾病者；（3）術前3天仍在服用鎮痛藥物者。

1.2 方法

本研究為橫斷面研究，研究方案經醫院倫理委員會審查通過。

1.2.1 樣本量估算 本研究估計有意義的自變量為41個，根據一般多元分析經驗，樣本量取自變量的5～10倍。因此，病例樣本量410例，為保證出現無效問卷時仍能有足夠的樣本量進行數據分析，決定擴大樣本量為530人。

1.2.2 研究變量及測量方法 人口學資料:術前24 h用自行設計的問卷收集患者的年齡、性別、BMI等資料。

臨床資料:通過面對面評估、查閱病歷，了解圍手術期和術后疼痛相關因素，如本次就醫診斷、基礎疾病、疼痛部位、疼痛性質、術前平均疼痛強度、使用鎮痛藥及時長、關節軟骨損傷程度、術前KSS評分等。其中，術前平均疼痛強度采用簡易疼痛評估尺測量。

心理學資料:術前24 h評估患者手術恐懼、焦慮、抑郁、疼痛災難化、疼痛信念與感知情況。評估方法與工具:（1）恐懼視覺模擬評分法:評估患者手術恐懼情況[5]。0～3分為輕度恐懼，4～6分為中度恐懼，7～10分為重度恐懼。（2）綜合醫院焦慮抑郁量表[6]。該量表和各分量表的Cronbach′s α系數分別為0.879、0.806、0.806，重測信度分別為 0.945、0.921、0.932，具有較好的信效度。借鑒我國較大樣本住院患者的研究結果[7]，≥9分為有焦慮、抑郁。（3）疼痛信念與感知量表。采用賀婷修訂的中文版量表，共16個條目，得分越高表示患者負性信念越強。量表的內部一致性Cronbach’s系數為0.731[8]。（4）疼痛災難化量表（PCS）。中文版PCS具有良好的信效度。借鑒嚴廣斌研究結果[9]，≥38分為有疼痛災難化。

1.2.3 因變量 本研究根據資料收集的可及條件，選取TKA術后第1、2、3、5 d及出院時5個時間段患者活動狀態時的疼痛強度為因變量。活動狀態指患者CPM功能鍛煉結束時或扶助行器行走5分鐘后的狀態。測量工具:數字評定量表（Numerical Rating Scale，NRS）、詞語描述量表 （Verbal Descriptor Scale，VDS）和修訂版面部表情疼痛量表（Faces Pain Scale Revised，FPS R）合并制成的簡易疼痛評估尺[10-11]。總分≥4分表示有急性術后疼痛[12]。

1.2.4 治療過程 所有研究對象入院后均接受疼痛宣教及疼痛評估尺測評培訓。在蛛網膜下腔麻醉下，采用標準膝前正中髕旁手術入路，髕骨均修整未置換，術中假體安放完畢后均關節囊內外羅哌卡因75 mg+腎上腺素1 mg+地塞米松5 mg+氟比洛芬50 mg+生理鹽水43 mL雞尾酒注射，所有研究對象均不安置引流管。術后采用統一鎮痛模式，即術后當天開始靜脈滴注氟比洛芬注射液50 mg/次，肌肉注射地佐辛注射液5 mg/次，骨創儀磁療30 min，2次/日，持續治療至出院當天。術后患者不能耐受疼痛且疼痛評分＞6分時，給予地佐辛注射液5 mg肌肉注射。

1.2.5 資料收集 采用統一解釋語說明調查的目的、意義和要求，取得患者及其家屬同意后發放問卷，如有特殊情況，由研究者提問，研究對象回答，研究者復述。對收集的資料進行逐一檢查，缺失項達20%以上者不納入分析。

1.2.6 統計學方法 運用SPSS 22.0軟件對數據進行統計學處理，采用描述性統計分析和Logistic回歸分析。以非參數Kolmogorov-Smirnov test對數據的正態性分布進行檢驗。對服從正態分布的計量資料用均數和標準差來描述，而偏態分布的計量資料則用中位數和最大最小值描述。計數資料采用頻數、百分比描述。單因素分析時，正態分布資料比較采用t檢驗，非正態分布資料比較采用非參Mann-Whitney U檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗。多因素分析時，采用二分類變量的Logistic回歸分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

本次研究共調查530人，收回問卷 525份，有效問卷522份，問卷有效回收率為98.49%。

2.1 APSP的單因素分析結果

522例TKA術后患者中，發生APSP者292例，APSP發生率為55.93%。文化程度、術前平均疼痛強度、術前關節軟骨損傷程度、術前KSS評分、超前鎮痛、術后冷敷、術后PCIA、使用鎮痛藥時長、手術恐懼、抑郁、術前疼痛災難化對患者急性疼痛的影響有顯著性差異（P＜0.05），見表 1。

表1 不同人口學、臨床及心理學資料患者APSP情況比較[n（%）]

2.2 APSP的多因素分析結果

為進一步明確影響TKA患者APSP的因素，將APSP作為因變量，將單因素分析中有意義的12個變量作為自變量納入Logistic回歸模型進行多元逐步回歸分析，共7個變量進入方程（見表 2）。

2.3 TKA術后急性疼痛預測模型的效果分析

根據Logistic回歸方程，可知研究對象APSP的Odds計算公式為Odds=EXP（0.21×文化程度-1.93×術后冷敷+1.59×超前鎮痛+0.91×抑郁+0.9×術前KSS評分+0.64×疼痛災難化+0.58×術前關節軟骨損傷程度-9.34）。預測TKA患者APSP發生率的計算公式為術后APSP發生率=Odds/（1+Odds）×100%。采用受試者操作特征曲線檢驗預測模型與TKA術后患者急性疼痛發生的擬合效果（見圖1）。該預測模型曲線下面積為0.82（95%CI為 0.73～-0.91，P＜0.001），以最大約登指數（10.01）為最佳臨界點，該預測模型敏感度為71.23%，特異度為79.67%，提示模型預測效果較好。Hosmer-Lemeshow檢驗結果顯示，χ2=2.205，P=0.974。

表2 APSP風險因素的Logistics多元回歸分析

圖1 全膝關節置換術后急性疼痛受試者操作特征曲線

3 討論

3.1 文化程度是TKA患者APSP的風險因素

Logistic回歸分析顯示，文化程度越低，疼痛風險越低。這可能與研究對象以農村人口居多，年齡較大，對疾病相關知識及疼痛管理的認知存在差異，導致對各項評分指標的理解不同有關。有研究表明[13-14]，對TKA患者進行疼痛認知評估，實施規范化疼痛管理，可有效緩解術后疼痛。

3.2 關節軟骨損傷程度分級、術前KSS評分、超前鎮痛、術后冷敷是TKA患者APSP的風險因素

多因素分析結果顯示，關節軟骨損傷程度越嚴重，APSP發生率越高，這可能與多種因素共同作用有關。目前尚未在TKA術后疼痛原因分析中有相同報告，因此，這一結果有待進一步驗證。術前KSS評分高的患者APSP的可能性是評分低的患者的0.98倍，這與患者膝關節功能差，術前有明顯的疼痛感受和活動受限，疼痛耐受性好，且對手術預期較低有關；未采用超前鎮痛的患者APSP的可能性是采用超前鎮痛患者的4.9倍，再次證明超前鎮痛能有效控制TKA患者APSP的發生和發展。侯曉玲等[15]研究發現，術后冰敷為TKA術后疼痛的危險因素，本研究結果也證實了這一結論。

3.3 抑郁和疼痛災難化是TKA患者APSP的風險因素

2016年，Williams和Craig重新定義了疼痛[16]，強調疼痛是患者的主觀感受，與認知水平和社會因素有關。本研究結果顯示，抑郁患者術后急性疼痛的可能性是無抑郁患者的2.48倍，有疼痛災難化的患者術后急性疼痛的可能性是無疼痛災難化患者的1.13倍，這與國內外多項研究結果一致[17-20]。對此，醫務人員應在患者入院時充分評估其心理狀況，做好手術及疼痛相關知識宣教，重視心理干預，消除患者心理障礙。

本研究進行Logistic回歸分析時H-L檢驗設定P＞0.05，且ROC曲線下面積為0.82＞0.70，提示所建立的預測模型具有較滿意的預測符合程度及鑒別效度，預測價值為中等水平（0.7～0.9）。從模型篩選時納入的自變量來看，相對全面地涵蓋了APSP的可能風險因素，結果和結論相對可靠。但本研究在APSP評估時僅選取了比較有代表性的時間點，無法避免偏差。今后應在全國范圍內擴大樣本量、延長隨訪時間進行類似研究，并將此預測模型在新的患者人群中進行驗證。