止血帶相關并發癥及預防的研究進展

任青崧，張健

(重慶醫科大學附屬第一醫院，重慶 404100)

0 引言

止血帶的應用迄今為止已有數百年歷史。1517年，德國的一名外科醫生Hans Von Gersdoff首次對截肢手術及止血帶的使用進行了描述。1674年，止血帶首次被應用到戰事救援中。在此之前，對于肢體嚴重創傷的士兵往往因為無法及時止血而出現失血性休克，在送往醫療機構前就已經死亡。因為止血帶的應用，大大減小了肢體創傷的死亡率。目前止血帶已經成為一種常規軍事裝備。同時也廣泛應用于骨科四肢手術中，術中止血帶的使用可為手術醫生提供更為清晰的手術視野，更有利于解剖關系的顯露，從而達到縮短手術時間，減少術中出血，減少術中誤傷神經、血管等風險的目的[1,2]。然而止血帶的應用亦有諸多并發癥，大致可分為以下幾個方面：(1)皮膚方面；(2)肌肉方面；(3)神經方面；(4)血管方面；(5)遠隔器官方面；(6)其它方面。雖然止血帶挽救了許多人的生命，為醫生進行手術提供了幫助，但其所致的不良反應也是舉足輕重的。雖然國內外對于不同類型的下肢手術是否使用止血帶看法不一[1,3-5]，目前暫未發現可以完全替代止血帶的技術，故止血帶的身影在以后很長一段時間內都將存在于外科醫生的眼中，因此怎樣預防或減輕止血帶所引起的相關并發癥就顯得尤為重要。

1 皮膚方面

皮膚損傷的表現主要包括術后局部皮膚發紅、皮下淤血、水泡形成及破潰等，是目前來說相對罕見的一種止血帶相關不良后果。往往與皮膚接觸面的材質、壓力與使用時間有關。在使用止血帶時要求在止血帶袖帶與皮膚之間放置襯墊，在襯墊選擇上要求柔軟、平坦。目前應用較多的包括彈力繃帶、醫用棉墊、各類高分子凝膠等。楊艷[6]等前瞻性地對上述三種襯墊在止血效果及皮膚損傷方面進行了比較，結果發現彈力繃帶在止血效果及預防皮膚損傷方面均優于另外兩種材料，原因在于彈力繃帶質地柔軟，彈性極高，纏繞時帶上一定張力，能夠很好地貼合局部皮膚，且不易產生褶皺，皮膚所受壓力均衡，可有效預防局部出現水泡。同時彈力繃帶還具有不產生絮狀物，減少術區被污染的概率，也更易于清理。止血帶壓力的設定需結合患者體質、年齡、肢體周徑及收縮壓進行個體化的選擇，以恰好能控制出血的最小壓力為最優選擇，即肢體阻斷壓力(limb occlusion pressure, LOP)[7]。止血帶時間應盡可能短，目前尚無絕對安全的時間標準，目前多認為下肢止血帶時間應小于2小時[7,8]，超過2小時將對神經、肌肉等組織造成不可逆損害。

2 肌肉方面

肌肉損傷的來源主要包括機械性的壓迫及缺血再灌注損傷，肌肉的損傷表現為局部的腫脹、疼痛、肌力下降，嚴重時可出現肌肉的壞死，嚴重影響術后康復訓練。

2.1 機械性壓迫引起的肌肉損傷

有相關的動物研究表明與止血帶引起的缺血相比，止血帶引起的壓迫性損傷會導致肌肉功能強度、收縮速度和抗疲勞性的更顯著的丟失[8]。而機械壓迫是客觀存在的，干預空間有限，有效的預防措施即盡量減小止血帶壓力，縮短止血帶時間。同時避免在止血帶充氣后再去調整止血帶位置，此時止血帶與肢體緊密貼合，調整時的剪切力將引起嚴重的組織損傷。

2.2 缺血再灌注損傷引起的肌肉損傷

2.2.1 缺血再灌注損傷定義及機制

缺血再灌注損傷顧名思義包含缺血及再灌注兩個過程，該名詞由McCord[9]于1985年在新英格蘭雜志上首次提出。但目前該損傷機制尚未完全明確，目前比較主流的學說包括：氧自由基、鈣超載、中性粒細胞、補體活化、NO等[10]。肢體缺血及再灌注時，骨骼肌大量氧自由基生成并蓄積，引起脂質過氧化，通過氧化細胞膜及細胞器膜中的多不飽和脂肪酸，從而損傷骨骼肌細胞。同時氧自由基能造成血管內皮損傷，導致血小板的聚集，形成微血栓，進一步加重微循環障礙，也增加了深靜脈血栓形成風險。骨骼肌缺血缺氧時，引起鈣超載的主要原因是Na+/Ca2+通道的異常激活以及生物膜的損傷。細胞內高濃度的Ca2+能夠激活磷脂酶，使細胞膜及細胞器膜發生溶解，從而對細胞造成損傷[11]。Bodalia等[12]在研究Ca2+對腦缺血期間神經元細胞的影響中發現當發生鈣超載時氧自由基的生成會增多，過多的氧自由基又會進一步加重對細胞的損害。中性粒細胞可在缺血再灌注損傷過程中釋放多種炎癥因子，引起爆發性的炎癥反應。這些炎性反應的產物在補體激活中起作用，同時也會進一步促進氧自由基的生成。在發生缺血再灌注損傷時，細胞表面抗原與IgM抗體結合后再與C1結合，從而活化補體，進一步激活補體級聯反應，形成膜攻擊復合體。該復合體可激活巨噬細胞釋放細胞因子，對細胞產生破壞[13]。一氧化氮(NO)是一把“雙刃劍”，正常情況下，NO具有舒張血管，抑制血小板聚集的作用。但在肢體缺血缺氧時，NO含量會明顯增高，且具有很強的細胞毒性[14]。最后，在細胞凋亡學說中較公認的Bcl-2基因家族是與缺血再灌注損傷關系密切的基因，其中的bax基因是促進細胞凋亡的關鍵基因[11]。

2.2.2 缺血再灌注損傷的防治措施

缺血再灌注損傷的防治措施主要包括藥物干預及缺血預處理等其他干預措施。藥物干預的依據主要通過抗氧化、抗炎等藥理作用。研究表明抗氧化劑(如超氧化物歧化酶、輔酶Q、維生素C等)能夠減少氧自由基的生成，同時通過化學反應消除已生成的氧自由基，從而減輕缺血再灌注損傷。研究證實丹參、銀杏葉、川芎、七葉皂等中藥在清除氧自由基方面也有一定作用[15]。Kim等[16]通過研究右美托咪定對止血帶誘發的缺血再灌注損傷的影響發現右美托咪定能夠在抗氧化應激及抑制炎癥因子釋放上發揮顯著作用，能有效減輕止血帶引起的缺血再灌注損傷。莫蓓等[17]研究了地塞米松對脛腓骨骨折手術中止血帶引起的骨骼肌缺血再灌注損傷的影響。在該研究中，實驗組在止血帶充氣前肌注10mg地塞米松，對照組肌注等量生理鹽水。于充氣前，放氣后1min、5min、10min分別測血漿丙二醛、血漿缺血修飾蛋白、白介素-6及白介素-8。結果顯示實驗組在釋放止血帶后各個時間點上訴檢測值均低于對照組。該結果表明地塞米松能夠有效抑制缺血再灌注過程中的炎癥因子的釋放，同時減輕脂質過氧化。其他目前研究較多的措施有缺血預處理、高壓氧治療等。缺血預處理指術前反復多次對肢體進行短暫的缺血處理，通過增強對缺血缺氧的耐受性來減輕肢體的缺血再灌注損傷。周雪晴[18]研究了缺血預處理對下肢缺血再灌注損傷的影響，發現缺血預處理組在各時間點測得血管性血友病因子(VWF)、IL-6及D二聚體較對照組低，提示缺血預處理對減輕血管內皮損傷及炎癥水平有效。高壓氧治療是使氧氣更好地彌散，從而改善微循環，減輕組織缺血缺氧性損傷。高博等[19]通過構建動物模型，從基因組學層面及組織學層面研究了高壓氧治療及甘露醇對肢體缺血再灌注損傷進行了研究。結果示高壓氧治療不管是從基因層面還是組織形態學層面均對缺血再灌注損傷具有顯著保護作用。Frisby DM等[20]在動物實驗中卻得出結論高壓氧治療不能緩解止血帶引起的小鼠骨骼肌急性缺血再灌注損傷。近年來高壓氧治療肢體缺血再灌注損傷的人體研究極少，故其確切療效不得而知。一些其他的防治措施，如低溫處理、弱激光療法等研究甚少，這里不再贅述。

3 神經方面

由止血帶引起的下肢神經損傷較上肢罕見，原因在于大腿軟組織更加豐富，神經走行更深。雖然嚴重的神經損傷在臨床上很少發生，但偶爾仍有患者出現遠端肢體麻木癥狀，這些患者往往手術時間偏長。在Saunders等[21]的研究中發現在使用止血帶的全膝關節置換術(Total knee arthroplasty,TKA)后，有高達62.5%的患者進行神經電生理檢測時出現肌電圖和神經傳導速度的改變。值得注意的是，這些變化平均持續51天。在止血帶時間較短的患者中，肌電圖變化較少，臨床恢復更快。Olivecrona等[22]評估了袖帶壓力對TKA中神經損傷概率的影響，發現20例患者中只有1例出現肌電圖變化。該研究中的平均袖帶壓為237mmHg，而這名出現神經損傷的患者恰好是所有患者中止血帶壓力最高的，為294mmHg。該研究樣本量較少，但也不難看出，隨著止血帶壓力升高，神經損傷的發生率相應增加。目前國內外的研究仍然無法確定絕對安全的時間及壓力。通過進一步優化止血帶使用流程，提高手術技術，縮短手術時間仍是努力的方向。

4 血管方面

止血帶通過局部加壓以達到阻斷血流，達到減少遠端肢體出血的目的。在止血帶加壓時，血管腔封閉，內皮貼合在一起，在手術過程中肢體活動時可能出現血管內皮之間的微動，而這種微動可能會引起血管內皮的損傷。同時阻斷下肢血流后，肢體遠端血液循環減慢甚至停止。血管內皮損傷合并血流動力學的改變均會導致血栓栓塞性疾病的發生。Filippo Migliorini等[23]通過對全膝關節置換術中是否使用止血帶進行了對比分析，發現不使用止血帶組深靜脈血栓形成(Deep vein thrombosis,DVT)發生率明顯低于使用止血帶組。Huang C R等[24]等研究了在初次TKA中是否使用止血帶對失血量、凝血象及血栓彈力圖(Thrombelastogram,TEG)的影響，研究結果發現止血帶可減少術中失血量，但計算的總失血量卻高于非止血帶手術組，意味著止血帶增加了隱性失血量。同時通過對凝血象及TEG的分析表明了使用止血帶后使術后血液處于相對高凝狀態。最后通過多普勒超聲檢測也證實了使用止血帶組的DVT發生率高于不使用止血帶組。下肢DVT的預防策略主要包括減輕血管內皮損傷、恢復血流動力、改善血液高凝狀態。可使用Caprini血栓風險評估量表等進行血栓風險評估并采用相應的針對性預防措施。魯楠等[25]通過對關節鏡手術的血栓預防相關文獻進行回顧分析后認為止血帶是血栓形成的高危誘發因素，文獻中所報道的DVT發生率可高達12%左右，尤其以交叉韌帶重建或合并多人帶損傷患者為甚。故認為關節鏡手術雖然微創，但仍需結合患者損傷情況及止血帶使用情況決定是否需要藥物抗凝。目前國際上對關節鏡手術是否需要藥物抗凝爭議較大，沒有統一標準。

5 遠隔器官方面

止血帶所帶來的并發癥不僅包括上止血帶局部及遠端肢體的損傷，還包括遠隔器官的損害，其中以肺損傷及腎損傷為主。

5.1 肺損傷

肺作為人體進行血氣交換的場所，是人體內血供最豐富的器官之一。在發生肢體缺血再灌注損傷時，面對產生的氧自由基、炎癥因子等致傷因子，肺首當其沖，成為最易損傷的遠隔器官。研究報道肢體缺血再灌注損傷引起急性肺損傷的發生率不到1%，但其致死率可高達40%[26]。Mansour Z等[27]通過構建小鼠模型，從組織學層面研究發現線粒體氧化能力受損可能是肺損傷機制之一。Men X等[28]的研究認為內質網所介導的細胞凋亡可能是缺血再灌注損傷致肺損傷的另一種機制。肺損傷主要表現為低氧血癥、肺動脈高壓等。王美芳[29]研究了右美托咪定對肢體缺血再灌注損傷所致肺損傷的影響，結果實驗組各時間點的動脈血氧分壓較對照組高。彭娟[30]通過動物實驗證實右美托咪定能夠有效減輕肺組織顯微結構損傷。右美托咪定不僅具有良好的鎮靜作用，同時具有抗氧化、抗炎等作用，安全性好，值得臨床推廣使用，尤其對于上止血帶的手術。也有研究認為抗氧化劑、缺血預處理或后處理在減輕缺血再灌注損傷的同時也能夠減輕其所致肺損傷[31]。

5.2 腎損傷

腎臟是對體內血容量最敏感的器官，當使用止血帶時，肌肉損傷產生大量肌紅蛋白，在腎臟形成管型，影響腎臟微循環。再灌注損傷產生的炎癥因子也同樣會引起腎臟微循環障礙。當松開止血帶時，由于血流的重新分布，導致有效循環容量相對不足，表現為止血帶休克，腎臟灌注減少，腎功能進一步受損。預防主要通過減輕止血帶引起的肌肉損傷，具體措施同前；避免止血帶休克，具體措施包括避免松止血帶過快，補液擴容，使用血管活性藥物等。

6 其他方面

6.1 切口并發癥

止血帶引起切口相關并發癥主要包括切口愈合不良、延遲愈合、繼發感染等。其可能的原因在于止血帶阻斷遠端肢體血供引起組織缺血缺氧、再灌注損傷會加重組織水腫，同時加重組織的缺血缺氧，對毛細血管的再生及切口愈合均產生明顯抑制作用。胡海濤等[32]對創傷骨折手術切口愈合不良相關因素進行了分析發現切口愈合不良的患者止血帶使用平均時間明顯長于切口愈合良好的患者，故認為止血帶的使用時間過長時需警惕切口愈合問題。但在Benedick A等[33]的研究中卻認為止血帶的應用對切口愈合不良或感染的發生率沒有影響。在該研究中雖然樣本量足夠大，但未對止血帶使用時間及壓力進行描述，故其結果可能無法證實止血帶的使用是否會增加切口相關并發癥的風險。仍然需要進一步的研究明確止血帶是否會帶來切口問題、何種情況下會使切口并發癥發生率明顯上升。

6.2 止血帶反應

止血帶反應指上止血帶一段時間后患者出現上止血帶部位劇烈疼痛，并出現煩躁不安，以及心率加快、血壓升高等心血管癥狀。原因主要為止血帶壓力過高，麻醉效果不佳等。目前主要通過優化麻醉鎮痛效果，輔以鎮靜藥物，降低交感神經興奮性，從而使術中血流動力學穩定，減少相關并發癥。

7 總結

綜上所述，止血帶相關并發癥很多，在使用止血帶時要嚴格按照正確的、優化的使用流程進行操作，縮短上止血帶時間及準確掌握止血帶壓力。對于引起的缺血再灌注損傷機制復雜，相互作用，目前還沒有一種真正能夠完全解決該問題的方法。使用止血帶時還應該注意遠隔器官功能的保護、避免止血帶休克，警惕止血帶反應。希望能夠通過進一步的臨床研究，找到更好的預防措施，讓我們能夠在使用止血帶時更加安心、更加放心。