膝关节置换术后对隐性失血的认识

袁 磊综述，郭 亭，赵建宁审校

0 引 言

膝关节置换术已成为膝关节终末疾病常用的治疗手段。随着手术技术的成熟，术中显性失血明显减少，而术后仍可观察到异常且严重的血红蛋白下降，这部分失血即为隐性失血。目前隐性失血的相关发生机制仍处于探究阶段，对术后贫血尚无良好办法，多采用异体血输入纠正，严重影响患者的术后恢复。文中对膝关节置换术后隐性失血的机制、相关因素及目前有效的预防措施作一综述。

1 隐性失血

1.1 背景 随着金属和高分子等生物材料的获得及假体设计的改进，制造工业的提高，尤其是对人工关节生物力学的深入了解等诸多因素的综合作用，人工关节置换术越来越普及。人工膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)是治疗退行性膝关节炎、类风湿性关节炎等破坏性膝关节疾病的有效手段，选择关节置换治疗的患者X线检查必须有关节破坏的改变，有中度到重度持续性疼痛，长期保守治疗不能得到实质性改善。通过关节置换，可去除疼痛，矫正关节畸形，重建无痛、稳定、有功能的关节，提高患者的生活质量。随着外科手术技术的不断发展，手术过程中的显性失血量显著减少，术后血红蛋白的下降往往与预期的结果相差很远，这部分不可见的失血即为隐性失血。

1.2 隐性失血的计算 目前关于TKA术后失血的相关计算主要采用Sehat等［1］提出的方法。记录患者术前的身高、体重，术后7 d检查红细胞压积，计算其平均值［2］，考虑术后需输入库存血或回输自体血来纠正贫血(1个单位的浓缩红细胞=200 mL的标准红细胞容量)，最后实际失血量等于通过(Hematocrit，Hct)变化计算所得失血总量值加上额外的输血量和自体回输血量。根据 Ward 等［3］、Cross［4］线性方程和Nadler等［5］计算公式:

隐性失血 =［k1×身高(m)3+k2×体重(kg)+k3］× (Hct术前-Hct术后最低值)+输血总量-术中及术后显性失血量之和

男性患者 k1=0.366 9，k2=0.032 19，k3=0.6041;女性患者 k1=0.356 1，k2=0.033 08，k3=0.1833。

2 TKA

对于各种破坏性膝关节疾病，如骨性关节炎、类风湿性关节炎、血友病性关节炎、痛风性关节炎，目前多采用TKA［6］。骨性关节炎患者股骨、胫骨骨赘增生，类风湿性关节炎患者股骨、胫骨多有骨性破坏，甚至膝关节出现融合造成关节间隙狭窄或无，术前膝关节均呈不同程度的屈曲畸形、肌肉挛缩和骨质疏松，行TKA术中需清除多余骨赘，暴露膝关节时需进行软组织松解术，均潜在增加了关节死腔，为血液淤积提供了空间，这部分血液不易引出，常形成血肿，造成隐性失血的增加。而当术中发现关节间隙狭窄而不足以行TKA术时，术中临时更改手术方案，行铰链式膝关节置换术来代替TKA，为增加关节间隙，关节内侧副韧带、内侧关节囊、鹅足腱、半膜肌、关节囊后侧、后交叉韧带、外侧副韧带根据膝关节内翻及挛缩屈曲畸形程度需要大量剥离及松解，切除较多软组织后才使软组织获得平衡，类风湿性关节炎患者相对于骨性关节炎患者关节滑膜则常需要彻底切除，这必定会延长手术时间，增加创伤，且假体植入髓腔长度增加，都进一步增加了术后血液渗出积存空间，增加了隐性失血，所以在大部分行铰链式膝关节置换术时，患者的贫血症状更严重［7-8］。

TKA术中大多医师为了手术提供便捷，减少术中出血量，更便于骨水泥技术的应用，选择使用止血带，但大量研究证实术中使用止血带会增加术后隐性失血量［9-10］。术中使用后远端肢体缺血缺氧、红细胞聚集、巨噬细胞黏附激活、血小板聚集，继而引起血管通透性增加、各种炎性介质产生、血管活性介质分泌等多种病理反应，从而介导全身性血管和血流变化。在止血带放松后又会造成肢体缺血后再灌注损伤，5～20min内大量氧自由基释放，影响Na-KATP酶，Na及水分进入细胞内，造成红细胞体积变大，破裂，最后红细胞变性坏死，同时内皮细胞内钙超载，微血管功能障碍，中性粒细胞氧化损伤，从而导致血管内皮细胞的损伤，这一变化对机体凝血和纤溶系统有显著的影响［11-12］。使用止血带后大量酸性物质的增加刺激血管使血管扩张，局部损伤内皮细胞释放前列环素增加进一步扩张血管。缺血再灌注后4 h组腓肠肌有不同程度的充血水肿，切面有血性液体溢出。镜下见肌纤维有程度不一的水肿，肌间质充血、渗液，小动静脉充盈，24 h镜下可见肌间出血，渗液明显增多，缺血再灌注后48 h组发现腓肠肌充血水肿程度有所减轻，切面血性渗出明显减少。

TKA术后放置引流可预防关节内积血积液，减少细菌定植繁殖及促进伤口愈合，以往认为采用无引流方案可起到填塞效应，通过关节腔内高压背景显著减少术后失血量，减少创面、骨面、破损血管的渗血，可显著减少术后隐性失血量，但同时亦显著增加了关节腔内血肿形成，增加感染风险，患肢局部肿胀，引起功能锻炼时的疼痛不适感，影响愈合，增加了下肢深静脉血栓(deep vein thrombosis，DVT)的风险［10］。术后失血主要发生在开始12 h内，肖军等［13］在既不增加长时间夹闭引流管又不完全放弃填塞效应的基础上发现引流管夹闭6 h不增加隐性失血量，且不引起肢体肿胀和DVT风险。

3 不同关节置换术后隐性失血的对比

人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty，THA)术后同样存在隐性失血。不同于TKA独有的解剖结构以及止血带使用后造成缺血再灌注引起氧化应激损伤(这部分增加的丢失血液约500 mL)，但THA因暴露需要关节囊部分切除，外旋肌群重建，不利于渗血的局限化，术后很难如膝关节置换通过有效加压包扎来减少出血向组织间隙的外渗［14-15］;植入股骨柄时较TKA对髓腔动静脉循环系统破坏大，髓腔压力剧增更易挤压血液、骨水泥单体、异物、脂肪颗粒及碎屑进入股骨周围组织间隙，形成隐性失血。Roy等［16］证实同期行双侧TKA与THA的患者术后隐性失血量明显增加，在一侧手术完成后，创伤致使全身凝血系统处于应激状态，凝血因子的释放减少。

4 隐性失血的危害及预防措施

国内外研究者通过临床回顾性研究发现，TKA术后隐性失血量高达50%，需引起足够重视［10，17］。TKA术后大量血液外渗入组织间隙，迅速形成血肿，导致患肢局部肿胀，关节肿胀通过减弱位于关节囊上本体感受器的神经信号传入活动从而减弱股四头肌肌力，增加了关节周围软组织的张力间接阻碍了关节的伸屈运动，直接增加了患肢的重量而影响直腿抬高练习，造成术后康复困难［18］。血肿形成后激活了体内致热源，引起发热，加快基础代谢率，下调了全身抵抗力，局部切口处皮肤及肌肉张力、氧供增加，影响切口愈合，增加感染率，局部血肿形成本身就提供细菌生长繁殖的空间，这些全身及局部情况的改变都将增加置换术后切口处浅表感染，甚至引起假体周围感染。在早期感染中5%的病例与血肿处理是否恰当有关，如有巨大血肿形成，还会造成血红蛋白水平降低，引起贫血。TKA后无论是肿胀、疼痛、贫血或是感染，都延缓了患肢功能康复锻炼开始时间，增加了DVT的风险，相关的心脑肺血管并发症随之增多［19］。

1973年 Pattison等［20］发现隐性失血，直到Sehat［21］在2000年才开始定义隐性失血，随着对隐性失血的探讨深入，分析了几个可能重要的机制:①Pattison预测术后失血至少有溶血引起的原因，但是并没有阐述病理机理。Faris等［22］研究发现在进行输血纠正贫血的治疗时效能折扣低。丛宇等［23］证实TKA术中存在高的脂肪栓塞综合征。Bao等［12］证实自由脂肪酸微粒能激活中性粒细胞活化引起红细胞和血红蛋白的膜发生过氧化损伤，引起红细胞渗透脆性增加，最后引起了溶血。②手术止血不彻底，骨面大量渗血，积聚在关节腔中，Mcmanus［24］使用放射性同位素标记红细胞，发现术后大量标记的红细胞进入组织间隙，且不参与体循环，因而造成血红蛋白水平的进一步下降。③可能与手术中骨髓脂肪、骨水泥及骨碎屑进入血液循环引起毛细血管床异常开放有关，但目前尚无充分证据支持该推断。④为了预防DVT的形成，降低肺栓塞引起的致死率，需常规使用抗凝药物，导致了出血量增加。⑤其他影响因素:麻醉刺激交感神经，引起小动脉及静脉扩张造、红细胞变形性增加，成术后渗入到组织间隙及关节间隙的血液增加;行TKA术的患者一般以中老年人为主，血管硬化、弹性差、玻璃样变，肌肉萎缩，软组织松弛，易出现血液动力学方面的波动，术后对失血性贫血的纠正能力差，且Jiang等［25］认为老化血管在受到交感神经刺激后组织纤维蛋白溶酶原(tissue plasminogen activator，t-PA)释放量增加、活性明显增强，引起局部纤溶活性增强，所以老年患者术后隐性失血量多。性别上，男性循环血容量大，骨性面积大，术中截骨量多，软组织松解多，造成术后可容积血容量的腔隙增加，失血量增加;女性术前多存在缺铁性贫血，绝经期后内分泌紊乱与隐性失血存在一定的相关性。肥胖患者一般术中视野暴露困难，剥离软组织增加，术后止血未能彻底，软组织间隙大，必定会成为术后隐性失血增加的危险因素。创伤与手术的打击引起肿瘤坏死因子α、白细胞介素1和白细胞介素6等细胞因子的大量释放，直接抑制红细胞的生成，既能使创伤部位氧化应激增强，也能通过增强 t-PA活性增加局部纤溶活性［26］。

尽管相关机制尚不明了，但国内外学者探寻得一些预防措施，对减少隐性失血的发生，避免中重度贫血收到了良好的效果，如建议术前常规补铁。铁是组成人体必需的微量元素，是制造血红蛋白的主要原料，可迅速改善机体贫血状态，改善机体局部和整体状态，加快新陈代谢，促进组织修复。相比口服，李兴鑫等［27］认为静脉滴注蔗糖铁更安全有效。若早期预防性低使用促红细胞生成素，直接促进红细胞生成，也可起到一定的疗效［28］。又如术中使用短效促进血管收缩的药物——氨甲环酸和肾上腺素。氨甲环酸是一种纤溶酶原抑制物，能够可逆性封闭纤溶酶原分子上的赖氨酸结合位点，使纤溶酶原失去了与纤维蛋白结合的能力，阻断纤维蛋白降解，达到止血的作用。近期臧传义等［29］通过Meta分析在TKA术中开始使用关节腔注射氨甲环酸(IA-TXA)可显著减少术中失血量40% ～50%，并显示出减少术后失血减轻了膝关节肿胀，并可减少输血需求，且不增加患者 DVT［30-34］。Ma 等［35］建议氨甲环酸剂量为20 mg/kg。相比氨甲环酸，肾上腺素是一种常用的血管活性药物，能使周围血管收缩，并作用于血小板上的α2受体，使血小板聚集发挥止血作用，可收缩血管，使血流缓慢，且主要作用于关节腔内毛细血管，对外周血管作用甚小，不会升高血压，因其缺乏大样本统计，对血栓风险形成的影响不确定性，所以研究较少，但袁伟等［36］采用肾上腺素注入2 h后即开放引流管行负压引流，效果显著。再如术后可采用简单的物理措施，切口早期局部冰敷、术毕夹闭引流管6 h联合髋部局部加压包扎，通过刺激皮肤冷觉感受器，使局部小血管、毛细血管收缩，降低了周围组织温度及细胞代谢，抑制炎症的释放及扩散，血管通透性继而降低，减少了渗血及渗出，配合局部的机械压迫，增加组织间压力，起到填塞作用，进一步减少出血［37］。还可通过体位的改变，降低膝关节后方的张力，降低腘静脉的张力和静脉内压力，促进下肢静脉血回流。郭兵等［38］在术后6 h进行屈髋30°、屈膝70°的体位，有效减少了隐性失血近25%。

5 结 语

TKA术后伤口渗血以早期为主，4～6 h后即显著减少，所以减少截骨面渗血、髓腔内出血和缝合前彻底止血可能是最安全有效的方法，但目前尚无有益的研究成果，目前关于TKA术后隐性失血的研究越来越多，但发生机制尚不明确，而术后隐性失血导致患者贫血已严重影响患者术后康复，甚至危及生命［39］。总之探究隐性失血的发生机制、如何预防隐性失血和采取有效措施减少相关并发症是今后的发展方向。

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