全膝關節置換術后深靜脈血栓形成機制、危險因素及預防研究進展

黃 玲,傅德杰,鄧 姝

(陸軍軍醫大學第一附屬醫院創傷關節外科,重慶 400032)

全膝關節置換術(Total knee arthroplasty,TKA)是一種幫助患者膝關節功能重建的有效方法,可緩解患者疼痛,有效矯正關節畸形狀態,臨床應用廣泛[1]。深靜脈血栓(Deep vein thrombosis,DVT)指深靜脈內血液凝固狀態異常,導致管腔阻塞,從而正常的靜脈回流發生障礙,嚴重情況下可因血栓脫落引起肺動脈栓塞(Pulmonary embolism,PE),危及患者生命安全,是臨床關節置換術常見并發癥之一[2]。《抗栓與溶栓治療循證指南》列舉了不同骨科手術類型患者術后DVT發生概率,結果顯示全髖關節置換術(Total hip arthroplasty,THA)后DVT發生率為42%～57%,TKA術為41%～85%[3]。BARRY等[4]對亞洲骨科手術患者DVT發生率進行調查,經靜脈造影顯示DVT發生率為43.2%。因此,對于關節置換術后DVT的預防和干預一直備受臨床關注。此外,《抗栓與溶栓治療循證指南》也指出,患者接受骨科大手術后需常規予以干預措施,以預防DVT的形成[5]。我國也發布了《中國骨科大手術靜脈血栓栓塞癥預防指南》,指導骨科大手術后DVT預防[6]。

1 DVT形成機制

現階段臨床關于DVT疾病機制理論均主要以魯道夫·菲爾紹提出的三大經典理論為框架,且近年來隨著分子生物學等的發展,在此理論上作出了進一步的補充[7]。

1.1 三大經典理論 ①靜脈血管壁損傷:血管內皮損傷發生后,層黏素、微纖維等促使血小板黏附聚集,內皮細胞組織因子表達減少,局部纖維溶解功能降低,凝血反應加強,促使血栓形成[8]。BOWDEN等[9]研究發現,血管壁損傷可在一定程度上促進血栓形成,通過炎癥激活為血栓形成提供分子基礎。AVRAM等[10]研究則認為,血栓形成還與內皮細胞損傷后的免疫應答相關,免疫激活致使凝血機制活化,促進血栓形成。②血液高凝狀態:TKA術后促凝血因子異常高表達,凝血纖溶系統失衡,大大增加了DVT發生風險。MAW等[11]研究分析結果顯示,TKA手術刺激了生物活性物質釋放,導致凝血與抗凝血系統平衡被打破,促使血小板聚集、黏附。③靜脈血流緩慢:CAO等[12]研究顯示,手術、麻醉、制動等均可導致靜脈血流緩慢。正常情況下血液處于層流流動狀態,血細胞主要處于血管中軸位置,近血管壁則主要為血漿,血液滯緩時血細胞流入邊流接觸內皮細胞,易發生病理性血栓。另一方面,血流速度緩慢在一定程度上加重血小板等缺氧狀態,引發細胞損傷,激發炎癥反應,促進血栓形成。

1.2 抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)缺乏 AT-Ⅲ是一種單鏈糖蛋白,由肝臟及內皮細胞合成,參與機體中70%～80%凝血酶滅活過程,在抗凝系統中發揮重要作用,患者血栓前狀態或血栓疾病發生時AT-Ⅲ水平降低。于時魁[13]研究發現,下肢靜脈血栓患者AT-Ⅲ活性低于對照組。SCHASTLIVTSEV等[14]研究也顯示AT-Ⅲ低表達可導致患者術后血栓后綜合征的風險增加。

1.3 炎癥信號通路及炎癥因子 炎癥與血栓形成關系密切,凝血-炎癥惡性循環是血栓形成的重要機制。研究表明,DVT形成常伴隨炎癥因子水平升高,如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-6等。KOLLURI等[15]研究也顯示炎癥因子分泌、活化,誘導淋巴細胞在內皮細胞聚集,一氧化氮、內皮素水平升高,加重血管內皮損傷,激活凝血功能,抑制具抗凝血酶作用的蛋白C活化,提高血液黏度,影響血液流變學狀態,誘發DVT形成。

2 DVT發生的危險因素

2.1 高 齡 高齡是DVT形成的獨立危險因素之一。老年患者因血液黏稠度高、血管壁內膜粗糙、靜脈瓣功能不足,再加上其對于術中使用的麻醉藥物代謝相對緩慢,術后下床活動量較少,導致其TKA術后DVT發生風險增加。RASTOGI等[16]研究顯示,與49歲以下患者相比,50～69歲患者術后DVT風險增加5倍,70歲以上者更是增加了10倍。在PASSIAS等[17]研究中,TKA 術后發生DVT的患者平均年齡顯著高于未發生DVT的患者,并認為高齡可增加TKA術后DVT發生風險。

2.2 肥 胖 既往美國胸科醫師協會在針對關節置換術患者DVT發生危險因素分析中將肥胖列入其中[18]。一方面,肥胖患者常伴糖尿病、心腦血管疾病等;另一方面肥胖者血液黏稠度高,易引發粘連導致血液淤積。此外,肥胖者TKA術野暴露難度高,周圍血管、軟組織損傷風險也大大增加。關振鵬等[19]研究在分析體重指數(BBMI)對TKA術后DVT發生風險的影響研究中發現,BMI>25.00 kg/m2的超重組DVT發生風險達到BMI≤25.00 kg/m2的正常組的2.24倍。

2.3 糖尿病和高脂血癥 《中國骨科大手術靜脈血栓栓塞癥指南》中指出,對于術前合并高血壓、糖尿病等內科疾病的患者,TKA術前應將血壓、血糖水平控制在合理范圍。另有研究[20]顯示,合并糖尿病者接受TKA手術后的14 d內DVT發生率高達無糖尿病患者的1.76倍左右。糖尿病患者高血糖環境可導致血管內皮損害,體內炎性介質釋放激活凝血系統,纖維蛋白溶解減少,血液黏稠度升高;血糖水平較高可能影響手術切口愈合,致使患者術后下地活動時間較晚。在LI等[21]研究中,高脂血癥組患者神經外科術后DVT的發生率為80.00%,明顯高于非高脂血癥組的39.55%。SCHARF[22]研究也顯示,術前血脂高會對髖關節置換術后發生下肢DVT有促進作用。高脂血癥患者組織途徑抑制物、蛋白C系統抑制,導致凝血酶活性平衡被打破。

2.4 手術時長 XIE等[23]研究顯示,TKA術后未發生DVT的患者平均手術時長短于發生DVT的患者。SALEH等[24]在一項針對骨科手術患者的統計研究中發現,手術時長>60 min、30～60 min、<30 min的患者DVT發生率分別為68.08%、29.79%、2.13%,隨著手術時間的延長,患者DVT發生率也隨之增加。手術延長代表著術中止血帶、麻醉藥物作用時間均有一定程度的增加,同時軟組織、血管牽拉損傷也有所加重,術中患肢被動屈曲時間增加,DVT發生率增加。

2.5 雙側同期TKA 一項回顧性分析[25]顯示,單側、雙側分期TKA手術患者DVT發生率低于行雙側同期TKA的患者,Logistic回歸分析顯示雙側同期TKA手術患者DVT發生風險達到行單側TKA或雙側分期TKA手術患者的2.01倍。KALKAN等[26]研究顯示,雙側同期TKA、單側TKA或雙側分期TKA手術患者術后DVT發生率分別為12.2%和8.2%,具有統計學差異。雙側同期TKA手術可導致術后DVT風險增加,與單側TKA手術比較,雙側同期手術患者手術、麻醉、止血帶使用時間更長,術中出血大,術后下地時間推遲等,增加DVT風險。

2.6 麻醉方式 TKA手術常用麻醉方式包括全身麻醉、椎管內麻醉、區域阻滯麻醉等。CHANG等[27]通過靜脈造影隨訪觀察TKA術后近端DVT發生率,結果顯示全身麻醉患者DVT發生率高于硬膜外麻醉患者。韓志國等[28]對比425例全身麻醉和275例椎管內麻醉骨科手術患者DVT發生率,發現全身麻醉DVT發生率為8.47%,高于椎管內麻醉患者的2.91%。在同樣的預防措施下,相較于全身麻醉,采用椎管內麻醉可降低DVT風險。硬膜外麻醉可發揮血管擴張作用,增加下肢動靜脈排空,硬膜外麻醉可促進血液性質改變,降低其黏滯性,促進血紅蛋白變形和血管血流量改變,減少手術失血,并在創傷發生后降低纖維蛋白酶活性,有利于抑制血栓形成。

2.7 止血帶的使用 由于TKA圍手術期失血量較大,止血帶在術中被普遍運用,其應用有利于控制術中出血,為術者提供良好的術野。ZHANG等[29]研究顯示,止血帶的使用可在一定程度上損害袖帶區毛細血管內膜,誘發血栓形成。李超[30]分析止血不同充氣間斷時間對TKA手術患者靜脈血栓和凝血功能的影響,其中一組患者止血帶一側肢體氣壓放氣后間隔10 min再充氣,另一組間隔15 min充氣,結果顯示間隔15 min的患者肺動脈血栓、純小腿肌間靜脈血栓、純股靜脈血栓、純腘靜脈血栓、股靜脈與腘靜脈血栓發生率均低于間隔10 min的患者。

3 預防措施

3.1 機械性預防

3.1.1 間歇性氣囊壓迫:間歇性充氣壓力泵(IPC)可用于術后早期DVT預防,通過氣囊間歇充氣加壓壓迫靜脈,加強靜脈回流量,有效減少血液淤滯。將IPC持續安置于患者雙下肢,依照雙下肢周徑調節松緊度,“間歇壓力”模式加壓充氣,反復施加壓力和釋放壓力,通過擠壓過程迫使血液流出下肢,又通過腿套放氣使血液回流入下肢,從而促進血液循環,根據患者情況可使用7～14 d。血管擠壓狀態下靜脈血流速度達到無擠壓下的2～3倍左右,改善了靜脈、淋巴循環,加強了氧氣供給和營養支持,促進了新陳代謝,減少了炎性產物生成,降低了DVT發生率。李珂等[31]將778例髖關節置換術患者分為觀察組與對照組,觀察組術后使用IPC與低劑量阿司匹林治療,對照組術后應用低劑量阿司匹林抗凝治療,結果顯示觀察組術后DVT發生率為1.4%,低于對照組的4.2%,IPC的應用降低了DVT發生風險。WANG等[32]對TKA手術患者術后分別使用IPC、加壓彈力襪預防DVT的發生,結果顯示IPC預防效果優于加壓彈力襪。

3.1.2 動靜脈脈沖系統(AV泵):動靜脈脈沖系統模仿人行走、負重時下肢血液循環狀態,間歇性對足底動靜脈予以加壓,生成搏動性血流,將血液從靜脈叢擠壓至深靜脈,加速靜脈血流速度,發揮預防DVT的作用。將抗血栓短襪戴于足部、踝部,將足放置于適宜充氣墊并包裹,足背交疊,后帶繞過足后跟固定,根據臨床診斷使用附加襯墊,設定脈沖壓力,循環產生間歇性脈沖加壓氣流。張紅英等[33]在一項關于足底靜脈泵在髖膝關節置換術后靜脈血栓預防有效性的Meta分析中納入16項隨機對照試驗,顯示使用足底靜脈泵的患者DVT發生率低于空白對照組。王立群等[34]研究也顯示瞬時脈沖足底靜脈泵可有效預防髖膝關節置換術后DVT的發生,且舒適度高于間歇充氣加壓裝置。

3.1.3 逐級加壓彈力襪(GCS):其血流動力學壓力構造接近正常人體,可維持正常靜脈壓力,在一定程度上加快血液流動,但使用中需注意觀察患者肢體末梢血液循環。研究[35]發現,患者術后到能夠完全獨立活動期間持續應用GCS可明顯減少DVT風險。YANG等[36]研究也顯示GCS的應用是臨床DVT預防的有效手段之一。

3.2 早期功能鍛煉 下肢靜脈回流依賴于肌肉泵收縮、靜脈瓣膜功能、胸腔負壓,下肢靜脈叢血液回流依賴肌肉泵完成。陳廖斌等[37]研究顯示,踝關節旋轉運動、屈伸運動以及主動內外翻分別可使股靜脈血流峰速度增加69.3%、41.3%、32.9%。郭霞[38]將80例脛腓骨骨折患者隨機分為觀察組與對照組,對照組給予常規康復訓練指導,觀察組術后制定個體化的康復方案進行早期康復鍛煉,結果顯示觀察組術后DVT發生率低于對照組。但值得注意的是,功能鍛煉需依照患者情況,遵循個體化、漸進性、安全性原則。

3.3 藥物預防

3.3.1 低分子肝素:此為臨床TKA術后DVT預防常規用藥,相較于普通肝素,其血小板抑制功能較弱,不會引起微血管通透性增加,安全性高,生物利用度高。臨床上,通常低分子肝素在術前12 h或者是術后12～24 h常規劑量注射,或術后4～6 h給予1/2劑量注射,次日予以正常劑量。研究[39]顯示,關節置換手術過程中低分子肝素注射可使血紅細胞沉降率降低,提示其對DVT的預防具有一定的作用效果。MARSHALL等[40]研究也顯示低分子肝素可用于術后DVT預防,且與普通肝素相比,低分子肝素引起的血小板減少癥、骨質疏松等不良反應的風險較低。

3.3.2 阿司匹林:它可經花生四烯酸-血栓素A途徑抑制血栓形成。WITTIG-WELLS等[41]研究顯示,關節置換術后應用阿司匹林不僅能減少血栓形成風險,還可降低約15%心腦血管意外事件。小劑量阿司匹林具有血小板聚集抑制和抗血小板作用,但長期大劑量口服阿司匹林可導致患者胃腸道出血風險大大增加。因此,關節置換術后阿司匹林的理想劑量、服藥持續時間一直是臨床討論的焦點問題之一。

3.3.3 Ⅹa因子抑制劑:直接Ⅹa因子抑制劑為新一代口服抗凝藥物,代表藥物有利伐沙班、阿哌沙班、依杜沙班、奧米沙班、貝曲沙班等,可選擇性抑制Ⅹa因子,中斷凝血瀑布內源、外源性途徑,減少凝血酶生成,延長凝血時間,達到抗血栓作用,是近年來抗凝血藥物研究熱點之一。張登力等[42]研究顯示,在口服抗凝藥中,利伐沙班起效迅速,療效可預測,無需常規凝血檢測與常規劑量調整。王麗亮等[43]在一項髖骨骨折患者靜脈血栓預防利伐沙班、低分子肝素的有效性和安全性對比Meta分析中共納入8項隨機對照試驗,合計949例患者,結果顯示相較于低分子肝素,利伐沙班可顯著降低DVT發生率。ZOU等[44]對比阿司匹林、低分子肝素鈉、利伐沙班在預防TKA術后DVT形成中的應用效果,結果也顯示在改善患者血液高凝狀態方面利伐沙班效果優于阿司匹林、低分子肝素鈉。

3.3.4 維生素K1拮抗劑:華法林為維生素K1拮抗劑代表藥物,在DVT的預防方面效果良好。華法林具有價格低廉和使用方便等的優勢,但其也存在起效慢、個體差異較大的情況,易受外界干擾,同時需監測患者凝血酶原時間以指導劑量調整,藥量控制難度較大[45]。在華法林的應用過程中,美國胸科醫師協會推薦最佳國際標準化比值(INR)控制在2.0～3.0,而美國骨科醫師協會則推薦1.5～2.0,這種差異出現的原因主要在于前者是基于華法林單用預防效果的研究,而后者則是基于多種預防方法聯合應用[46]。

4 結 語

骨科下肢手術后DVT形成受多種因素綜合作用,分析DVT形成危險因素并予以針對性預防干預對患者預后改善具有積極意義。臨床實踐中需綜合考慮患者病情制訂個性化的預防方案。