全膝关节置换术中是否使用止血带Meta分析

陆 军，宋东辉，曾宪帆，杨 杰，张蔚然，王 威

全膝关节置换术中是否使用止血带Meta分析

陆 军，宋东辉，曾宪帆，杨 杰，张蔚然，王 威

目的：用Meta分析的方法评价止血带在全膝关节置换术中的疗效以及安全性。方法：检索MEDLINE、EMBASE、OVID和ScienceDirect等数据库并结合手工检索，时间从建库至2013年7月，查找有关全膝关节置换术中是否采用止血带的临床随机对照试验，采用RevMan 5.1软件进行Meta分析。结果：使用止血带可以减少全膝关节置换术中出血量[WMD=-203.62，95%CI(-281.74,-125.49)]，但会增加术后出血量[WMD=79.43，95%CI(13.40,145.45)]，使用止血带并没有明显缩短手术时间[WMD=-6.36，95%CI(-13.62,0.90)]，两者深静脉血栓形成及肺栓塞发生率亦没有统计学差异（均P＞0.05）。结论：全膝关节置换术中是否使用止血带，对总失血量、手术时间及血栓性栓塞病的发生率没有影响。

止血带；全膝关节置换术；出血,；血栓性栓塞症

全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）中使用止血带，可以减少术中出血量、减少对视野的污染。同时也有神经麻痹、肌肉损伤、血管损伤、皮肤坏死以及下肢肿胀，肌力恢复的延迟、反应性下肢充血、循环血量改变等[1-3]。目前学者们对于在TKA手术中是否使用止血带存在争议。本研究基于随机对照研究，使用Meta分析的方法评价TKA手术中使用止血带的疗效及安全性。

1 材料与方法

1.1 检索策略 电子检索以下数据库（时间截至2013年7月）：包括MEDLINE、EMBASE、Cochrane CENTRAL(2012年第2期)、OVID、ScienceDirect、SpringerLink等。检索词为“surgery”、“total knee arthroplasty”、“total knee replacement”、“tourniquet”、“leg”、“randomized controlled trials”。手工检索《Journal of Arthroplasty》、《The Knee》、《Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc》等，并追索已检出文献的参考文献。查找未发表的文献（灰色文献），包括会议论文等。

1.2 纳入标准 研究类型：随机对照研究。研究对象：接受TKA的成人手术患者。干预措施：TKA手术中使用止血带。对照措施：TKA手术中未使用止血带。

1.3 排除标准 ⑴排除同一研究重复发表的文献。⑵排除血液系统疾病、恶性肿瘤、翻修手术。⑶排除非英语类的文献。⑷排除综述、讲座或述评等不能提取统计学数据的研究。.

1.4 文献筛选和数据提取 由两名研究者分别独立检索文献，并阅读文题及摘要，对符合纳入/排除标准的文献进行全文检索以及资料提取，资料提取内容包括纳入研究基本信息、研究类型、患者特征、干预措施、测量指标等。以上过程遇意见不一致时通过请教专家或讨论决定。

提取的数据包括：术中出血量、术后出血量、总失血量、计算失血量、手术时间、深静脉血栓形成（deep venous thrombosis,DVT）的发生率和肺栓塞的发生率。

1.5 方法学质量评价 纳入研究的方法学质量评价由两名研究者独立进行。采用Cochrane系统评价手册（5.1版）推荐的Cochrane风险偏倚评估工具从以下几方面对纳入的研究进行方法学质量评价：随机序列产生、分配隐藏、盲法、选择性报告、不完全数据结果。以上过程遇意见不一致时通过专家或讨论决定。

1.6 数据分析 使用Cochrane协作网提供的Rev-Man 5.1软件对提取的数据进行Meta分析。对计数资料使用相对危险度（relative risk,RR）及其95%可信区间（confidence interval,CI）；对连续性变量，如采用同样的单位或测量工具测量同一指标时，使用加权均数差（weighted mean difference,WMD）及其95%CI；如果采用不同单位或不同测量工具测量同一指标，则使用标准化均数差（standardized mean difference,SMD）及其95%CI。采用Q检验临床结果的异质性。若P＜0.1，I2＞50%时，纳入研究存在较大的异质性。存在异质性时，首先分析产生异质性的原因，用敏感性分析处理来判断Meta分析结果是否稳定，对仍然无法消除统计学异质性的文献，若具有临床一致性，则用随机效应模型进行合并分析。同质性研究采用固定效应模型进行Meta分析。使用Stata 12.0软件，通过Begg秩相关法和Egger直接回归法检验发表偏倚。

2 结果

2.1 文献检索结果及方法学质量评价 初检获得137篇文献，通过阅读全文最终纳入15篇文献进行评价，共15项RCT研究[1,4-17]。共804名患者纳入研究，其中止血带组402名，非止血带组402名。所有纳入研究均报道了纳入及排除标准。所有纳入研究均报道了患者的基线特征。

8项研究报道了具体的随机序列产生方法，6项研究[6,8,11-13,16]报道了随机方案的分配隐藏。3项研究报道了对研究对象实施单盲,2项研究[8,13]报道了对研究对象及评价者实施双盲.纳入研究的方法学质量评价结果见图1。针对每一偏倚条目的评价结果见图2。

图1 纳入研究方法学质量

2.2 纳入研究的人口学特征 纳入的15项研究共包括了804名患者，样本量大小从20至80。止血带组和非止血带组均为402名患者。4项研究的研究地点在日本，2项在英国，2项在中国，另外还各有一项研究分别在法国、加拿大、德国、意大利、瑞典、台湾和伊朗。一项研究纳入的患者均为女性。除两项研究外，其余研究均报道了止血带的压力。所有研究中，患者的原发病均为骨性关节炎和类风湿关节炎。8项研究报道在伤口闭合后放松止血带，4项研究报道在伤口闭合前放松止血带。7项研究[4,5,10,12-14,16]报道了放置伤口引流的数量和引流管拔除的时间，3项研究[1,8,17]报道了术后引流管的数量。1项研究未使用引流管。

图2 不同偏倚风险条目评估图

2.3 Meta分析结果 手术时间：12项研究[4-13,15,16]报道了手术时间的均值和标准差。各研究结果间存在统计学异质性（P＜0.000 01，I2=84%），采用随机效应模型进行分析，效应量合并分析指标选用WMD。结果显示，两种患者手术时间差异无统计学意义[WMD=-6.36，95%CI(-13.62,0.90)]。见图3。

图3 TKA术中使用与不使用止血带手术时间的Meta分析结果

术中出血量：10项研究报道了手术时间的均值和标准差。各研究结果间存在统计学异质性（P＜0.00001，I2=95%），采用随机效应模型进行分析，效应量合并分析指标选用WMD。结果显示，两组患者的术中出血量差异有统计学意义[WMD=-203.62，95%CI(-281.74,-125.49)]。见图4。

图4 TKA术中使用与不使用止血带术中出血量的Meta分析结果

术后出血量：8项研究报道了术后出血量的均值和标准差。各研究结果间存在统计学异质性（P= 0.003，I2=68%），采用随机效应模型进行分析，效应量合并分析指标选用WMD。结果显示，两组患者的术中出血量差异有统计学意义[WMD=79.43，95%CI (13.40,145.45)]。见图5。

图5 TKA术中使用与不使用止血带术后出血量的Meta分析结果

总失血量：总失血量为术中出血量和术后出血量之和。6项研究报道了总失血量的均值和标准差。各研究结果间存在统计学异质性（P＜0.00001，I2=91%），采用随机效应模型进行分析，效应量合并分析指标选用WMD。结果显示，两组患者的总失血量差异没有统计学意义[WMD=-184.80，95%CI (-384.99,15.39)]。见图6。

图6 TKA术中使用与不使用止血带总失血量的Meta分析结果

计算总失血量：计算总失血量的估计采用Nadler等[18]和Gross等[19]报道的公式进行计算。5项研究[8,9,12,13,17]报道了计算总失血量的均值和标准差。各研究结果间存在统计学异质性（P=0.002，I2= 76%），采用随机效应模型进行分析，效应量合并分析指标选用WMD。结果显示，两组患者的总失血量差异没有统计学意义[WMD=49.67，95%CI(-109.75, 209.09)]。见图7。

并发症：7项研究报道了（deep venous thrombosis，DVT）的发生率。各研究结果间存在统计学异质性（P=0.04，I2=58%），采用随机效应模型进行分析，效应量合并分析指标选用RR。结果显示，两组患者的DVT发生率差异没有统计学意义[RR=1.88，95% CI(0.49,7.25)]。见图8。7项研究报道了肺栓塞的发生率。各研究结果间无统计学异质性（P=0.75，I2=0%），采用固定效应模型进行分析，效应量合并分析指标选用RR。结果显示，两组患者的肺栓塞发生率差异没有统计学意义[RR=1.84，95%CI(0.36, 9.44)]。见图9。

图7 TKA术中使用与不使用止血带计算总失血量的Meta分析结果

图8 TKA术中使用与不使用止血带术后下肢深静脉血栓形成发生率的Meta分析结果

图9 TKA术中使用与不使用止血带术后肺栓塞发生率的Meta分析结果

2.4 发表偏倚 以手术时间为效应量的Begg秩相关法检验提示发表偏倚无统计学意义（P=0.37）。Egger直线回归法检验也提示发表偏倚无统计学意义（P=0.67）。

3 讨论

虽然在骨科手术中止血带已经得到广泛的采用，但是在TKA手术中是否使用止血带仍存在较大争议。尤其对于止血带是否会引起DVT、肺栓塞等血栓栓塞性疾病发生争议最大。有研究认为使用止血带会减少总失血量，但是有研究显示使用止血带会增加总失血量。而且，目前对于在TKA手术中是否使用止血带尚无明确的指南。因此，我们有必要为临床医生提供客观的临床证据，以利于他们及时作出正确的临床决策。

本研究显示，TKA手术中使用止血带会减少术中出血量但会增加术后出血量。但是两者在总失血量、术后DVT及肺栓塞发生率方面没有统计学差异。但是纳入研究的总体质量影响结果的稳定性。本研究纳入了仅15篇RCT研究，其中7篇文献没有报道具体的随机方法，9篇没有报道随机序列的分配隐藏，这就会增加纳入研究的选择性偏倚和分配偏倚。9篇文献没有报道具体的盲法，即会增加纳入研究的测量偏倚，同时会增加II类统计学错误的概率。同时，合并研究还存在一定的异质性，主要来源于以下几方面：不同研究的手术技术不同、止血带压力不同、止血带使用的持续时间不同、止血带放松时间不同、患者性别不同、假体类型不同、术后引流管数量和放置时间长短不同、对出血量的测量方法不同等等。尤其，止血带松开的时间不同会影响术中出血量和术后出血量。由于纳入研究数量有限，同时无法获得全部的原始数据，因此本研究尚无法根据所有的混杂因素进行亚组分析或分层分析。虽然以手术时间为效应量的发表偏倚检验结果无统计学意义，但因纳入本Meta分析的文献数目较少以及效应量选择、异质性、机遇等因素的存在，故尚不能排除存在发表偏倚的可能性。因此，虽然纳入研究存在方法学质量的不足以及无法完全消除的研究间的异质性，但本研究结论仍具有一定的临床参考价值。

本Meta分析结果显示，TKA手术中使用止血带会减少术中出血量但会增加术后出血量。术中使用止血带可以减少手术视野内的渗血，最终目的是为了方便骨水泥假体的置入。同时，减少骨端出血可以使假体更好贴付于骨端，防止在骨-假体界面形成间隔。这就在一定程度上，提高了假体的寿命。而术后放置引流可能增加术后出血量[20]。与术后放置引流相关的因素包括引流类型、引流数量、拔出引流时间等等。这些因素对不同研究的术后出血量产生不同的影响。因此，合并研究结果受上述这些异质性来源的影响。

本Meta分析结果显示，是否使用止血带的TKA手术总失血量没有统计学差异。总失血量是术中失血量和术后失血量之和。三项研究[5,13,21]认为止血带可以有效减少总失血量，而另外三项研究[1,9,12]的结论相反。虽然，本Meta分析结果显示使用止血带会减少术中失血量，但术中仍会存在一定的隐性失血[22]。止血带松开后的5 min内反应性充血达到高峰[20]。这可能会导致使用止血带患者术后出血量的增加。因此本研究认为使用止血带并不能减少总失血量。

本Meta分析结果显示，是否使用止血带的TKA手术计算总失血量没有统计学差异。计算总失血量是一个新的概念，它是通过Gross方法进行计算的。有研究认为采用这种方法估计总失血量比传统估计总失血量的方法更加准确。纳入研究中，有两项研究[9,12]认为使用止血带会增加计算总失血量，有一项研究[13]认为使用止血带会减少计算总失血量。但合并分析的结果认为，是否使用止血带对计算总失血量没有影响。

本Meta分析结果显示，是否使用止血带的TKA手术手术持续时间没有统计学差异。而松开止血带的时机可能影响手术时间的长短。Thorey等认为，放置假体后马上松开止血带比关闭切口后松开止血带的手术时间长。纳入研究中，有8项研究[1,7-9,13,15-17]在伤口闭合后松开止血带，有4项研究[4,5,11,12]在放置假体后松开止血带，还有3项研究[6,10,14]未报道止血带松开的时机。

血栓性栓塞病的发生是TKA术后最常见的并发症。其与术后患者的死亡率和生存率相关，因此受到人们的较多重视。理论上认为，术中使用止血带会损伤血管内皮细胞，使血液处于粘滞状态，导致DVT的发生。还有研究认为，与不使用止血带相比，使用止血带会使机体处于高凝状态.然后，本研究结果提示虽然使用止血带有增加DVT和肺栓塞发生率的趋势，但结果无统计学意义。不同研究间的混杂因素可能影响合并结果。这些混杂因素可能包括：止血带压力不同、持续时间不同、患者原发疾病不同（骨性关节炎或类风湿关节炎）、对预防血栓形成采取的方法不同等等。因此，在TKA手术中使用止血带时要充分考虑上述这些因素。

符合纳入标准的原始研究数量较少，且受方法学质量的影响，使得本研究存在一定的局限性：⑴纳入研究间的异质性因素可能对合并结果的稳定性造成影响。由于纳入的研究数量有限，尚无法通过分层分析或分亚组分析解决可能存在的临床异质性。⑵评价指标不足。本Meta分析仅评价了手术时间、出血量、并发症等指标。术后影像学改变、步态分析、经济学等指标因为在原始文献中部分缺失，故本文中未作评价。⑶虽然纳入的研究均为RCT研究，但纳入研究仍存在一定的方法学质量问题，可能对合并结果产生一定的影响。同时，部分研究对随机化和分配隐藏的描述有限，使用盲法较少，均可对结论造成影响。⑷存在发表偏倚。虽发表偏倚检验结果无统计学意义，但因文中纳入的文献均为已发表文献，有未纳入灰色文献的可能，故不可避免存在发表偏倚。以上这些都可能对整体的研究结果的稳定性产生影响。因此，尚需开展更多低风险偏倚的高质量RCT研究加以验证。

TKA术中使用止血带可以减少术中出血量但可能会增加术后出血量。但是，是否使用止血带对总失血量、手术时间长短以及血栓性栓塞病的发生率没有影响。由于本研究存在一定的局限性，尚需进一步高质量、多中心、大样本的RCT研究去验证。

[1]Abdel-Salam A,Eyres KS.Effects of tourniquet during total knee arthroplasty.A prospective randomised study[J].J Bone Joint Surg Br,1995,77(2)：250-253.

[2]Klenerman L.Is a tourniquet really necessary for knee replacement[J]?J Bone Joint Surg Br,1995,77(2)：174-175.

[3]Klenerman L,Crawley J.Limb blood flow in the presence of a tourniquet[J].Acta Orthop Scand,1977,48(3)：291-295.

[4]Aglietti P,Baldini A,Vena L M,et al.Effect of tourniquet use on activation of coagulation in total knee replacement[J].Clin Orthop Relat Res,2000(371)：169-177.

[5]Fukuda A,Hasegawa M,Kato K,et al.Effect of tourniquet application on deep vein thrombosis after total knee arthroplasty[J].Arch Orthop Trauma Surg,2007,127(8)：671-675.

[6]Kageyama K,Nakajima Y,Shibasaki M,et al.Increased platelet, leukocyte,and endothelial cell activity are associated with increased coagulability in patients after total knee arthroplasty[J].J Thromb Haemost,2007,5(4)：738-745.

[7]Kato N,Nakanishi K,Yoshino S,et al.Abnormal echogenic findings detected by transesophageal echocardiography and cardiorespiratory impairment during total knee arthroplasty with tourniquet [J].Anesthesiology,2002,97(5)：1123-1128.

[8]Ledin H,Aspenberg P,Good L.Tourniquet use in total knee replacement does not improve fixation,but appears to reduce final range of motion[J].Acta Orthop,2012,83(5)：499-503.

[9]Li B,Wen Y,Wu H,et al.The effect of tourniquet use on hidden blood loss in total knee arthroplasty[J].Int Orthop,2009,33(5)：1263-1268.

[10]Matziolis G,Drahn T,Schroder JH,et al.Endothelin-1 is secreted after total knee arthroplasty regardless of the use of a tourniquet [J].J Orthop Res,2005,23(2)：392-396.

[11]Tai TW,Chang CW,Lai KA,et al.Effects of tourniquet use on blood loss and soft-tissue damage in total knee arthroplasty：a randomized controlled trial[J].J Bone Joint Surg Am,2012,94(24)：2209-2215.

[12]Tetro AM,Rudan JF.The effects of a pneumatic tourniquet on blood loss in total knee arthroplasty[J].Can J Surg,2001,44(1)：33-38.

[13]Vandenbussche E,Duranthon LD,Couturier M,et al.The effect of tourniquet use in total knee arthroplasty[J].Int Orthop,2002,26(5)：306-309.

[14]Wakankar HM,Nicholl JE,Koka R,et al.The tourniquet in total knee arthroplasty.A prospective,randomised study[J].J Bone Joint Surg Br,1999,81(1)：30-33.

[15]Wauke K,Nagashima M,Kato N,et al.Comparative study between thromboembolism and total knee arthroplasty with or without tourniquet in rheumatoid arthritis patients[J].Arch Orthop Trauma Surg,2002,122(8)：442-446.

[16]Yavarikia A,Amjad GG,Davoudpour K.The influence of tourniquet use and timing of its release on blood loss in total knee arthroplasty[J].Pak J Biol Sci,2010,13(5)：249-252.

[17]Zhang FJ,Xiao Y,Liu YB,et al.Clinical effects of applying a tourniquet in total knee arthroplasty on blood loss[J].Chin Med J (Engl),2010,123(21)：3030-3033.

[18]Nadler SB,Hidalgo JH,Bloch T.Prediction of blood volume in normal human adults[J].Surgery,1962,51(2)：224-232.

[19]Gross JB.Estimating allowable blood loss：corrected for dilution[J]. Anesthesiology,1983,58(3)：277-280.

[20]Larsson J,Lewis DH,Liljedahl SO,et al.Early biochemical and hemodynamic changes after operation in a bloodless field[J].Eur Surg Res,1977,9(5)：311-320.

[21]Harvey EJ,Leclerc J,Brooks CE,et al.Effect of tourniquet use on blood loss and incidence of deep vein thrombosis in total knee arthroplasty[J].J Arthroplasty,1997,12(3)：291-296.

[22]Sehat KR,Evans RL,Newman JH.Hidden blood loss following hip and knee arthroplasty.Correct management of blood loss should take hidden loss into account[J].J Bone Joint Surg Br, 2004,86(4)：561-565.

（收稿：2014-03-20 修回：2014-11-06）

（责任编辑 韩 慧）

Effect of Tourniquet Use in Total Knee Arthroplasty:A Meta-analysis of Randomized Controlled Trials

LU Jun,SONG Dong-hui,ZENG Xian-fan,et al.
Department of Orthopaedics,Tianjin Gongan Hospital,Tianjin(300042),China

Objective Although tourniquets are widely used in total knee arthroplasty(TKA),the effectiveness and safety are still in controversy.We therefore conducted an updated meta-analysis to compare the outcomes of tourniquet assisted to non-tourniquet assisted TKA and provide recommendations for using tourniquet in TKA.MethodsA systematic search of studies published through March 2013 was conducted using MEDLINE,EMBASE,OVID,and ScienceDirect.Randomized controlled trials(RCTs)that assessed the influence of the use of a tourniquet in TKA and provided data on safety and clinical effects were identified.Demographic characteristics,adverse events and clinical outcomes were manually extracted from all of the selected studies.ResultsFifteen studies encompassing 804 patients and comparing TKA with and without the use of a tourniquet met the inclusion criteria.Overall,the result of meta-analysis indicated that using a tourniquet could decrease the intraoperative blood loss[WMD=-203.62，95%CI(-281.74,-125.49)]but could increase the postoperative blood loss[WMD=79.43，95%CI(13.40,145.45)].However,there was no statistically significant difference in calculated blood loss and measured total blood loss between the tourniquet and non-tourniquet groups(P＞0.05).There was no statistically significant difference in operation time(P＞0.05).Patients treated with a tourniquet might not have higher risks of thromboembolic complications,such as deep vein thrombosis and pulmonary thromboembolism(P＞0.05).ConclusionThe use of a tourniquet during TKA may be effective for reducing intraoperative blood loss,but not for reducing the postoperative blood loss and actual total blood loss.The use of a tourniquet may not be related to increased incidence of thromboembolic complications.Due to the limitations of this meta-analysis and poor quality of the evidence currently available,high-quality RCTs are required.

Tourniquet;total knee arthroplasty;blood loss;thromboembolism

R687.4

A

1007-6948(2014)06-0581-06

10.3969/j.issn.1007-6948.2014.06.003

国家自然科学基金项目（81102607）；天津市公安局科研基金资助项目（2013KYSGAY033）

天津市公安医院骨科（天津 300042）

宋东辉，E-mail：lovetroy@126.com