半程個性化壓力止血帶對初次全膝關節置換術后康復的影響

南小林，蔡芳

(同濟黃州醫院，湖北 黃岡 438000)

膝關節骨關節炎(knee osteoarthritis，KOA)是一種常見的致殘性疾病，大多數患者最終均需要行全膝關節置換術(total knee arthroplasty，TKA)，TKA是目前應用最廣泛的骨科手術之一，止血帶自該術式產生便一直應用，使手術無血操作成為可能，不僅可以獲得更好的操作視野，也為骨水泥與骨的交鎖提供更好的環境，然而，根據現有的證據，在TKA期間使用固定壓力全程止血帶是否有減少總失血量的優勢值得商榷，因為止血帶使用時間過長，壓力固定導致的術后疼痛、膝關節功能障礙、靜脈血栓栓塞、肢體腫脹、股四頭肌肌力下降等弊端逐漸增多，明顯影響TKA的治療及康復效果[1-4]。為此，許多學者通過改變止血帶的使用時間及壓力來嘗試新的止血帶使用方式，以圖在保持止血帶優勢的基礎上減少不良反應的發生，取得一定的進展。選取2016年1月至2018年12月同濟黃州醫院收治的200例200膝KOA患者進行研究，創新性地將半程止血帶與個性化壓力止血帶相結合應用于TKA中，旨在探討半程個性化壓力止血帶對初次全膝關節置換術后康復的影響，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 病例納入與排除標準 納入標準：(1)符合中華醫學會風濕病學分會2010年KOA診斷標準[5]；(2)Kellgren-Lawrence影像學分級Ⅲ～Ⅳ級；(3)為單側初次人工全膝關節置換者；(4) 自愿完成試驗者。排除標準：(1)膝關節周圍有皮膚疾病或皮膚感染者；(2)有膝關節手術史者；(3)有結核性關節炎、類風濕性關節炎、痛風或自身免疫異常疾病；(4)近6個月有關節腔注射史；(5)全身性疾病、嚴重的心血管疾病病情控制不佳者；(6)傳染病、腫瘤患者；(7)發生嚴重不良反應者；(8)依從性差者、自行退出者。

所有試驗對象對本試驗的相關內容知情同意，并簽署知情同意文件。本研究經過同濟黃州醫院倫理委員會批準。

1.2 一般資料 共納入符合條件的200例200膝KOA患者，按照隨機數字表法分成A組(全程止血帶+固定壓力)、B組(半程止血帶+固定壓力)，C組(半程止血帶+個性化壓力)。A組66例，B組、C組各67例，三組患者的年齡、性別、身體質量指數(body mass index，BMI)、膝關節炎分級(美國膝關節炎Kellgren-Lawrence分級法，K-L分級)等基線資料比較差異無統計學意義，見表1。

表1 三組KOA患者基線資料比較

1.3 治療方法 所有患者均選擇同一位麻醉醫師行硬膜外麻醉，并由同一組醫生完成手術，術中由同一組手術室膝關節置換專科護士配合，以避免手術操作導致的誤差。切口均為膝正中切口+髕骨內側入路，所有假體均選用后穩定型(posteriorstable，PS)全膝關節假體。術中使用抗生素、雞尾酒注射藥物及止血藥物均相同。術中使用氣囊止血帶機，便攜式彩色多普勒超聲儀。

A組(全程止血帶+固定壓力)：切皮前抬高患肢，驅血帶驅血后止血帶充氣壓力維持至280 mm Hg，縫合前適度放松止血帶，對出血點給予徹底止血，縫合結束加壓包扎后完全松開止血帶，手術時間超過1.5 h則放松止血帶充分止血，10 min后再次上止血帶完成手術。

B組(半程止血帶+固定壓力)：常規切皮，軟組織松解，充分止血，脛骨、股骨截骨后止血帶充氣，壓力維持至280 mm Hg，縫合前適度放松止血帶，對出血點給予徹底止血，縫合結束加壓包扎后完全松開止血帶，手術時間超過1.5 h則放松止血帶充分止血，10 min后再次上止血帶完成手術。

C組(半程止血帶+個性化壓力)：常規上止血帶后，使用便攜超聲探頭探及腘窩處確定腘動脈位置，彩色多普勒模式顯示腘動脈血流信號，逐漸增加止血帶壓力，當腘動脈搏動消失，血流信號消失后停止充氣(見圖1～3)，此壓力便是本次手術止血帶的個性化壓力值，然后將止血帶放氣后抬高肢體，按常規手術步驟進行至脛骨、股骨截骨后止血帶充氣，壓力值為術前所測值，其余步驟與B組相同。

圖1 止血帶壓力增加前，腘動脈有血流通過 圖2 止血帶壓力增加后，腘動脈內無血流通過，確定個性化止血帶壓力 圖3 麻醉醫師使用便攜超聲探頭為患者探測腘動脈血流信號

三組患者均不留置引流管，關節囊及皮下采用間斷縫合，切口均采用可吸收線進行皮內美容縫合。

1.4 術后處理 術后患肢墊高，72 h間斷冰敷，抗生素預防使用24 h，麻醉消退后自行踝泵鍛煉及股四頭肌等長收縮鍛煉，抗凝防栓治療自術后第1天開始，術后前3天使用注射用帕瑞昔布鈉40 mg，每12 h靜脈注射1次，3 d后更換其他非甾體類鎮痛藥物；術后第2天做下肢深靜脈彩超，膝關節拍片，確定無下肢深靜脈血栓形成，假體位置好，無異常骨折后鼓勵患者扶助行器下地負重，并使用CPM機輔助關節屈伸功能鍛煉。

1.5 觀察指標 分別于術前、術后第1天、術后第3天、術后2周及術后4周采用疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)評價疼痛情況，采用牛津大學膝關節評分評價膝關節功能；記錄術后第1天、術后第3天、術后2周及術后4周股四頭肌最大肌力及腫脹率；于術后第3天通過血常規化驗評價失血量；于術后4周采用SF-36簡明健康調查簡表(the MOS item short from health survey，SF-36)評估生存質量；記錄各組患者并發癥發生情況。

2 結 果

2.1 一般情況比較 固定壓力值為280 mm Hg，個性化壓力值(206.48±16.68)mm Hg，差異有統計學意義(P<0.05，見圖4)。三組患者切口均順利愈合，無不愈合等情況發生；所有患者無假體周圍骨折、感染、假體斷裂等嚴重并發癥。A組有張力性水皰2例，下肢深靜脈血栓1例；B組下肢深靜脈血栓1例，張力性水皰1例，神經麻痹1例；C組下肢深靜脈血栓1例，神經麻痹1例。張力性水皰給予清潔換藥，神經麻痹予口服甲鈷胺、理療等對癥治療后均恢復。血栓病例均行保守溶栓治療，術后7～13 d血栓均消失。

圖4 固定壓力和個性化壓力分布散點圖

三組患者手術總失血量、并發癥發生率差異無統計學意義(P>0.05)；A、B組生存質量評分比較差異無統計學意義，C組生存質量評分均高于A、B組，差異有統計學意義(P<0.05，見表2)。

表2 各組總出血量、生存質量評分、并發癥比較

2.2 關節疼痛結果比較 整體分析(重復測量方差分析)結果：資料符合球對稱性(P>0.05)，根據主體內效應檢驗，P組別=0.001，P時間=0.031，P交互=0.011；提示組別、時間主因及交互效應差異均有統計學意義。采用簡單效應分析行精細比較：術后第1天各組VAS與術前比較差異無統計學意義(P>0.05)，且三組評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)；術后3 d及術后2周，三組疼痛評分均較術前明顯降低，A、B組間評分比較差異有統計學意義，C組評分與A、B組相比均降低，差異有統計學意義(P<0.05)；術后4周三組評分比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表3)。

表3 各組手術前后各觀察點VAS疼痛評分比較分)

2.3 股四頭肌肌力結果比較 整體分析(重復測量方差分析)結果示：資料符合球對稱性(P>0.05)，根據主體內效應檢驗，P組別=0.011，P時間=0.017，P交互=0.021；提示組別、時間主因及交互效應差異均有統計學意義。采用簡單效應分析進行精細比較：術后1 d、3 d組股四頭肌肌力均高于A、B組，B組高于A組(P<0.05)；術后2周，C組股四頭肌肌力均高于A、B組(P<0.05)，A、B組之間相比差異有統計學意義(P>0.05)；術后4周，三組間股四頭肌肌力比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表4)。

表4 各組術后各觀察點股四頭肌肌力比較

2.4 膝關節功能比較 整體分析(重復測量方差分析)結果示：資料符合球對稱性(P>0.05)，根據主體內效應檢驗，P組別=0.003，P時間<0.001，P交互=0.034；提示組別、時間主因及交互效應差異均有統計學意義。采用簡單效應分析進行精細比較：術后第1天各組牛津大學膝關節評分較術前差異無統計學意義(P>0.05)，且三組評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)；術后3 d及術后2周，三組評分均較術前明顯降低，B組評分較A組降低，C組評分與A、B組相比均降低，差異有統計學意義(P<0.05)；術后4周三組評分均較術前明顯降低，C組評分低于A、B組，差異有統計學意義(P<0.05)，而A、B組之間比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表5)。

表5 各組手術前后各觀察點膝關節功能評分比較分)

2.5 腫脹率結果比較 整體分析(重復測量方差分析)結果：資料符合球對稱性(P>0.05)，根據主體內效應檢驗，P組別=0.018，P時間=0.009，P交互=0.027；提示組別、時間主因及交互效應差異均有統計學意義。采用簡單效應分析行精細比較：術后第1天、第3天C組腫脹率均低于A、B組，B組腫脹率低于A組，差異有統計學意義(P<0.05)；術后2周，C組腫脹率低于A組，差異有統計學意義(P<0.05)；術后4周，三組腫脹率比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表6)。

表6 各組術后各觀察點腫脹率比較

2.6 典型病例 78歲女性患者，雙膝關節腫痛，活動受限10年入院，術前X線片示膝骨關節炎，在硬膜外麻醉下行右側人工全膝關節置換術，術后X線片示右下肢力線恢復好，假體位置好，無假體周圍骨折。手術前后影像學資料見圖5～6。

圖5 術前X線片示膝關節內側間隙狹窄，骨質增生，膝關節內翻畸形

圖6 術后X線片示右下肢力線恢復好，假體位置好，無假體周圍骨折

3 討 論

目前，全膝關節置換術(total knee arthroplasty，TKA)是治療晚期膝骨關節炎一項普遍而成熟的術式，膝關節血流豐富，且術中需要大面積截骨、軟組織松解、滑膜清理，手術時間長，出血量大，若無止血措施容易導致大量失血，危及患者生命。止血帶作為術中止血措施，伴隨該術式的產生便一直應用，通過壓迫大腿，暫時阻斷動脈血流，進而限制遠端血流，以減少手術部位的術中失血，但其益處和危害存在不確定性。雖然它可以獲得更好的手術操作視野，減少術中失血，縮短手術時間并通過提供相對無血的環境來提高骨水泥與骨的交鎖，提高假體的穩定性，但是隨著止血帶廣泛使用，因為壓力過高、時間過長導致如早期膝關節屈曲減少、圍手術期疼痛增加、缺血再灌注損傷、術后肢體腫脹，深靜脈血栓形成，周圍神經損傷等其不良反應的發生率也隨之增加，嚴重影響TKA術后康復[1-4，6]。

止血帶相關不良反應機制復雜[7-13]，因為止血帶充氣后的機械擠壓使下肢正常生理狀態改變，遠端組織處于缺血缺氧狀態，細胞內發生腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate，ATP)耗竭、酸中毒、鈣超載，對細胞造成損害，缺血可加劇活性氧的產生，促進炎性因子釋放，進一步加深組織損害；當止血帶壓力釋放后，大量血液涌入血管，氧氣重新引入，會造成缺血再灌注損傷，骨骼肌細胞中包括NOSs在內的72個基因顯著上調，導致蛋白質合成減少、降解增加，誘導細胞凋亡、細胞周期調控和補體激活，對骨骼肌細胞產生損害，從而導致股四頭肌無力、萎縮[3]。同時過量的活性氧產生與抗氧化能力不成比例，氧化細胞膜磷酯中的脂質，形成不飽和脂肪酸，刺激細胞產生更多的氧自由基并釋放炎癥介質，導致細胞損傷，微循環障礙，并且誘導血小板黏附、聚集，誘導高凝狀態，并激活纖溶活性，導致組織液回流受阻，血液黏稠聚集，導致肢體腫脹，深靜脈血栓發生率提高。因此，有學者認為，止血帶相關不良反應與止血帶不恰當的使用時間及壓力導致的組織缺血再灌注損傷有著密切的聯系[14-17]。

有研究顯示臨床上只有11%的下肢止血帶使用是正確的[11]，為了在保留止血帶優勢的基礎上減少不良反應的發生，許多臨床醫師及科研人員進行了廣泛深入而卓有成效的研究，但止血帶的使用問題仍存在爭議[19-24]。

對于是否使用止血帶，完全支持者認為，止血帶提供清晰術野，術者可以在無血環境下操作，減少操作導致的并發癥，并且對于失血、感染及局部無菌性炎癥的控制均有效。Alexandersson等[19]通過一項隨機對照研究發現，是否使用止血帶對術后康復的總體影響很小，對膝關節屈曲沒有影響。但不使用止血帶組的患者術后24 h疼痛更劇烈。Tai等[18，20-22]的研究也同意上述觀點，即是否使用止血帶均存在利弊，需術者依照病情選擇。反對者認為，止血帶弊大于利，其術中對于血管、肌肉的損傷長期且不可避免，術中視野可通過充分止血和精細操作彌補。

對于止血帶使用時間和壓力問題，各位學者的選擇也不同，有的學者認為全程止血帶可以充分發揮止血、減少手術時間、促進骨-骨水泥交鎖等優勢；而其他學者認為，半程使用止血帶不會增加失血量，患者體內炎癥指標和肌肉損傷明顯更低，可以減少疼痛，加快康復[23-25]。目前臨床上多使用固定壓力，也有不少學者均嘗試通過降低止血帶壓力來減少血管損傷、張力性水皰、疼痛等并發癥的發生，均達到較好的效果[25-27]。而隨著彩超器械及技術的發展，基于多普勒彩超而實現的個性化壓力止血帶的使用顯示出優勢，術前通過彩超確定腘動脈無血流通過時的止血帶壓力，既能保證無血操作，也可以通過個性化適合每個患者的止血帶壓力最大程度地減少再灌注損傷、感染及隱性失血、疼痛、水皰、血腫及神經麻痹等的發生，促進患者術后功能康復[24-28]。

本研究旨在通過研究目前臨床上使用的不同時間、不同壓力的止血帶方式進行組合，探究半程使用個性化壓力止血帶對初次TKA術后膝關節康復的影響，本文是首次提出將半程使用個性化壓力止血帶應用于初次全膝關節置換術中，該研究中，三組患者手術總失血量、并發癥發生率并無明顯差異，與其他學者研究相符[16-17，27-29]，但半程個性化壓力止血帶組生存質量評分更高，術后3 d、術后2周的VAS評分及膝關節功能評分更低，術后第1天、第2天及第2周肌力更高，腫脹更輕，但各組在術后第4周各觀察指標并無差異。提示使用半程個性化壓力止血帶，疼痛及腫脹更輕，股四頭肌肌力影響更小，患者生存質量更高，術后恢復效果更好。

盡管該研究取得滿意的效果，但是本文僅研究止血帶的不同使用方式，并不與適應證選擇、手術風險評估、人工假體選擇、術中假體準確放置以及術后護理及康復訓練等常規治療原則相違背。其不足之處亦需要引起重視：(1)雖然由同一組醫師手術，因不同時間及狀態下操作，易產生操作誤差；(2)適應證較窄，本術式目前局限于初次全膝關節置換術，對翻修手術不宜使用；(3)資料有限，樣本量偏少，易產生選擇偏倚；(4)目前雖然短期臨床效果肯定，但缺乏長期隨訪觀察；(5)該技術理論體系及操作規范流程尚需要進一步明確，并且缺少相關基礎結果支持[29-31]。

綜上所述，初次全膝關節置換術中使用半程個性化壓力止血帶在不增加并發癥及失血量的基礎上，能明顯緩解術后疼痛及腫脹，對股四頭肌肌力影響更小，患者術后生存質量更高，值得推廣。