全膝关节置换术中限制性使用止血带的临床效果观察*
2017-03-22于召龙王腾孙华强闫新峰李树锋
于召龙 王腾 孙华强 闫新峰 李树锋*
全膝关节置换术中限制性使用止血带的临床效果观察*
于召龙 王腾 孙华强 闫新峰 李树锋*
目的探讨限制性使用止血带对全膝关节置换(Totalkneearthroplasty,TKA)术后并发症发生率及膝关节早期活动度的影响。方法选取2015年9月~2016年5月120例在我院行初次单侧TKA患者,采用随机分类方法将其分为A、B、C 3组,每组40例。试验组A采用充气止血带术前驱血加压至手术切口关闭加压包扎后再松止血带,即全程使用止血带;试验组B采用截骨时驱血加压至假体安装完毕骨水泥完全凝固后放松止血带,即限制性使用止血带;对照组C全程不使用止血带。比较3组患者平均手术时间、术中失血量、术后引流量、隐性失血量、总失血量、软组织损伤发生率、血栓并发症发生率、术后早期关节活动度(Range ofmotion,ROM)。结果A、B两组术中失血量均少于C组,差异有统计学意义(<0.05);A、B、C三组手术时间、总失血量比较,差异无统计学意义(>0.05);B、C两组软组织损伤发生例数均少于A组,差异有统计学意义(<0.05);A、B、C三组患者均未发现症状性深静脉血栓(Deep venous thrombosis,DVT)和肺栓塞(Pulmonaryembolism, PE)。A、B、C三组术后第1、7天,活动度无统计学差异(>0.05),第3、5天,B、C两组膝关节活动度大于A组(<0.05),差异有统计学意义。结论在TKA手术中,限制性使用止血带可缩短手术时间,减少术后并发症,有助于膝关节术后早期功能活动。
全膝关节置换;止血带;并发症
骨关节炎(Osteoarthritis,OA)发病率在全球范围内增长,其中最主要的一个原因就是人口老龄化[1],而对于晚期膝关节OA,最主要的治疗方法是全膝关节置换(TKA)[2],美国每年至少行800000例TKA[3],据估计,到2030年这一数值将达到约3480000[4]。在过去的几十年中,多种措施应用于手术中,减少术后并发症,促进膝关节早期功能活动,止血带也因此广泛应用于TKA,它便于清晰的显露解剖结构,缩短手术时间,减少术中出血,改善骨水泥技术,防止骨-假体界面形成间隔。但是也存在一些相应的弊端,包括贫血、大腿疼痛、肢体肿胀、神经肌肉损伤、术后膝关节僵硬及血栓并发症等,而合并肥胖、高血压、糖尿病等疾病的老年人,术中及术后并发症将会明显增加[2,5-11]。因此止血带在TKA中的应用方法至今仍存在争议。本文旨在探讨限制性使用止血带对TKA术后并发症发生率及膝关节活动度的影响。
1 资料与方法
1.1 临床资料
本研究选取2015年9月~2016年5月120例在我院行初次单侧TKA患者。纳入标准:膝关节OA患者;全身条件能耐受手术;精神状况正常,能配合功能锻炼;患者对治疗及试验方案知情同意,且得到医院伦理委员会批准。排除标准:其他原因引起的骨关节病,如类风湿关节炎、创伤性关节炎等;双膝OA需行双侧TKA者;膝关节严重内外翻畸形及强直;伴有严重股骨及胫骨缺损;翻修手术;血栓栓塞史;合并肝肾功能障碍;术前严重贫血;出血性血液病患者及接受抗凝药物治疗的患者;氨甲环酸过敏的患者;既往合并下肢静脉血栓、脑梗、心梗等血栓病史及其他周围血管病;合并恶性肿瘤;有严重基础疾病不能耐受手术的患者。将以上患者采用简单随机法,分成A、B、C 3组,每组40例,试验组A采用充气止血带术前驱血加压至手术切口关闭加压包扎后再松止血带,即全程使用止血带;试验组B采用截骨时驱血加压至假体安装完毕骨水泥完全凝固后放松止血带,即限制性使用止血带;对照组C全程不使用止血带。三组患者一般情况的统计分析结果显示,在年龄、身高、体重、身高体重指数(BMI)、血红蛋白等多个方面差异均无显著统计学意义(>0.05)(表1)。
表1 术前患者一般资料比较
1.2 围手术期处理
1.2.1 术前处理
入院后完善相关检查,排除手术禁忌证,合并高血压病及糖尿病的患者,控制血压、血糖。
1.2.2 术中处理
麻醉方式均采用腰硬联合麻醉,术前30分钟给予1g头孢唑林钠预防感染,对头孢唑林钠过敏者,给予0.6g克林霉素预防感染。患肢大腿上部绑扎止血带,使用时,先抬高患肢至与地面成60°夹角,持续30秒,止血带压力值设置为300mmHg,记录止血带起止时间。手术均由同一具有丰富经验的医师主刀,取膝前正中切口,髌内侧入路,依次完成截骨,骨水泥填充,假体植入等步骤,均行髌骨置换。在术中,3个组的处理方法分别为A组术中全程应用止血带,即术前应用止血带,关节置换完成,缝合关闭切口,加压包扎患肢后释放止血带;B组于术中部分时间段应用止血带,即截骨前或截骨后至假体安放完毕,骨水泥固化后这段时间使用止血带;C组全程不使用止血带。术后常规放置引流管,经引流管向关节腔内注入氨甲环酸1g(50mL生理盐水稀释),弹力绷带加压包扎。
1.2.3 术后处理
患者返回病房后开始冰敷,引流管夹闭2小时后打开,术后24小时内拔除引流管。术后2小时开始踝关节主被动屈伸锻炼,术后10小时开始口服利伐沙班(10mg/d,至术后14天),术后第1天待拔除引流管后即下地借助助行器开始膝关节主被动屈伸锻炼。术后第1、3、7天复查血常规。
1.3 观察指标
1.3.1 手术时间
三组均按切皮开始计算至加压包扎完毕。
1.3.2 围手术期总失血量计算
记录术前及术后第3天血常规结果,根据Gross等[12]使用的围手术期平均Hct计算循环血量的线性方程计算:失血总量(Totalredbloodcellvolumeloss)=术前血容量(Patient bloodvolume,PBV)×(Hct术前-Hct术后)。而PBV通过Nadler等[13]方法计算:PBV=K1×身高(m)3+K2×体重(kg)+K3。(男:K1=0.3669,K2=0.03219,K3=0.6041;女:K1=0.3561,K2=0.03308,K3=0.1833)。对于接受输血的患者,实际失血量等于通过Hct变化计算的理论值+额外的输血量。
1.3.3 术中出血量
三组各计算术中出血量(吸引器瓶中总液体量-冲洗液量+纱布净重)。
1.3.4 术后出血量
三组各记录术后引流量。
1.3.5 术后发生皮肤红肿、水泡、神经损伤、关节僵硬、深静脉血栓、肺动脉栓塞等并发症发生率。
1.3.6 术后膝关节活动度。
1.4 数据处理
采用SPSS20.0软件对数据结果进行统计分析,计量数据由秩均值表示,该三组数据比较采用Kruskal-Wallis检验。对于计数数据采用卡方检验。以<0.05表示数据之间有显著差异。
2 结果
2.1 三组手术时间、术中出血量、术后引流量、隐性失血量、总失血量、关节活动度比较
表2 术后参数
2.2 术后并发症
三组均未出现手术切口并发症、神经损伤、关节僵硬、症状性深静脉血栓及肺动脉栓塞。A、B两组肢体肿胀及皮肤水泡发生率较C组高,A组最为显著。见表3。
表3 术后并发症
3 讨论
TKA能够安全、有效地治疗OA,并且能够改善患者生活质量[14]。TKA中止血带的使用减少术中出血,增强了手术操作视野清晰性,并且为假体、骨水泥、骨三者提供牢固的结合提供环境支持,但是止血带也产生了相应的并发症,在如何使用止血带、使用止血带的时间和压力控制等方面存在诸多争议。TIE等[2]及王俊丰等[15]认为在截骨前至假体安装完成、骨水泥固化使用止血带不延长手术时间。该研究符合此种观点。个别非使用止血带的患者,可能因术中小心、细致的止血而增加手术时间。
由于膝关节周围有膝上内外侧动脉、膝下内外侧动脉、膝降动脉等主干动脉和胫前返动脉等交通支、小动脉,血管网较为丰富,解剖结构复杂,行TKA时,需行软组织松解及多平面截骨,故围手术期失血量较大[16,17],笔者常规在切除外侧半月板后结扎膝上外侧动脉以减少出血。不同研究指出止血带可有效减少失血量[5,7,18,19],而某些研究则指出是否应用止血带失血量并无明显统计学意义[20-22],Ejaz等[23]在分子学水平研究发现,止血带可导致贫血并且破坏细胞。本研究发现,使用止血带可减少术中出血量,但增加了隐性失血量,差异有统计学意义(<0.05),三组患者术后引流量及失血总量,无统计学意义(>0.05),与Ejaz等[23]研究有相似的结论。有些研究指出,止血带导致出血常见的原因:①应用止血带造成局部缺血,在释放后引起反应性病理性充血,而在缺血状体下纤维蛋白被激活,造成受损软组织出血。②缺血-再灌注损伤,释放大量超氧化物使微血管渗透性增加,从而导致血细胞外渗。③缺血-再灌注损伤产生超氧化物及止血带的直接机械压迫导致血细胞溶解[24,25]。④长时间使用止血带损伤软组织,影响淋巴和静脉回流。
全程使用止血带组及限制性使用止血带组,患肢肿胀及大腿皮肤出现水泡发生率较全程不使用止血带组发生率高,以全程使用止血带组为著。有研究分析皮肤出现水泡的常见原因:①止血带直接接触皮肤未加衬垫保护,消毒肢体时消毒液倒流止血带下方;②充气压力过大、时间过长[26]。神经损伤表现为手术后肢体的麻痹,受损神经所支配的皮肤对痛、热、冷、压力的感觉丧失,肢体运动迟缓或丧失,引起神经损伤最常见的原因是止血带对局部神经的机械压力和止血带局部及远端神经的缺氧导致感觉和运动神经传导减缓甚至停止。该研究中未出现神经损伤、手术切口并发症及术后关节僵硬,考虑与医疗设备、手术技术以及完善的术后管理等方面有关。本研究中,三组均未出现症状性血栓的情况,手术中使用氨甲环酸,可减少出血量,并且并未增加血栓发生的风险。一些研究也论证了该点[1,27,28]。DVT是TKA术后最严重的的并发症之一,并可继发危及生命的PE。如果未进行任何形式的机械性或药物性干预的话,DVT总的发病率为40%~84%[29],PE发生率为1.8%~7%,而致命性PE为0.2%~2%[30]。Olivecrona等认为止血带使用超过100分钟,可增加深静脉血栓发生率[31],Hernandez等认为手术时间超过120分钟可增加TKA术后深静脉血栓发生率[32]。控制止血带压力、缩短止血带使用时间以及术后采取相应的物理及药物措施预防血栓,可减少血栓事件的发生率。本研究中,三组患者在术后第1天膝关节活动度无明显统计学意义(>0.05),主要考虑术后第1天病人受到恶心、呕吐、疼痛、精神状态及饮食等方面的影响。术后第3天及第5天,全程不使用止血带和限制性使用止血带,膝关节活动度较全程使用止血带组活动度好,以全程不使用止血带组为著,差异有统计学意义(<0.05)。术后第7天,三组膝关节活动度无明显统计学意义(>0.05)。Tai等[33]研究发现,使用止血带如肌酸激酶、肌红蛋白、C-反应蛋白、乳酸脱氢酶等均明显升高,可能影响膝关节早期活动度。本研究表明减少止血带的使用或者不使用止血带,能缓解患者术后大腿疼痛和肿胀程度,可遵循个别对待、全面训练、循序渐进的原则[34],对患者早期进行功能锻炼。
在不使用止血带并且减少出血的同时,术中需控制血压,而膝关节骨关节炎合并高血压患者占有很大比例,术中需将血压控制在100~110/60~70mmHg。虽然可以提供一个较为清晰的手术视野,但是术中需给予降压药物或者镇静等药物,增加了老年患者肺、心、脑血管并发症的风险。在安装假体时,不使用止血带可能存在一些远期风险,Norton MR等[35]指出,在安装假体时不使用止血带的患者,由于软组织及截骨面渗血,影响骨-骨水泥界面的作用,可能增加远期假体松动风险。不使用止血带组,可能在术后电凝止血,延长某些病人手术时间,增加手术风险。
综上所述,术中限制性使用止血带具备以下几点优势:①减少术后隐性失血量。②减少止血带使用时间,可将止血带的并发症降到最低。③便于术中彻底止血,在不使用止血带时间段内,可发现出血点,及时采取止血措施。④便于术后早期行膝关节功能锻炼[36]。⑤术中不必过分控制血压,减少肺、心、脑等器官并发症。但是本文尚有一些不足,比如研究时间较短,没有观察手术切口长期并发症、假体长期生存率等问题,研究不够深入,关于止血带最佳使用时间、压力控制等方面,还需进一步长期随访及多中心研究。
[1]Tzatzairis T K,Drosos G I,Kotsios S E,et al.Intravenous vs Topical Tranexamic Acid in Total Knee Arthroplasty Without Tourniquet Application:ARandomizedControlled Study[J].TheJournal of arthroplasty,2016,PMID:27267228.
[2]Tie K,Hu D,Qi Y,et al.Effects of Tourniquet Release on Total Knee Arthroplasty[J].Orthopedics,2016,39(4):642-650.
[3]MayJ H,Rieser G R,Williams CG,et al.The Assessment ofBlood LossDuringTotalKneeArthroplastyWhenComparingIntravenous vs IntracapsularAdministrationofTranexamicAcid[J].TheJournal of arthroplasty,2016.
[4]Kurtz S,Ong K,Lau E,et al.Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005 to 2030 [J].J Bone Joint Surg Am,2007,89(4):780-785.
[5]Tai T W,Lin C J,Jou I M,et al.Tourniquet use in total knee arthroplasty:a meta-analysis[J].Knee Surgery,Sports Traumatology,Arthroscopy,2011,19(7):1121-1130.
[6]Pawaskar A,Salunke A A,Kekatpure A,et al.Do autologous blood transfusion systems reduce allogeneic blood transfusion in total knee arthroplasty?[J].Knee Surgery,Sports Traumatology,Arthroscopy,2016:1-10.PMID:27085359.
[7]Wang K,NiS,LiZ,etal.The effects of tourniquet use in total knee arthroplasty:a randomized,controlledtrial[J].Knee Surgery,Sports Traumatology,Arthroscopy,2016:1-9.PMID:26745962.
[8]Butt U,Ahmad R,Aspros D,et al.Factors affecting wound ooze in total knee replacement[J].The Annals of The Royal College of Surgeons of England,2010,93(1):54-56.
[9]HernandezAJ,AlmeidaA M,FavaroE,et al.Theinfluenceoftourniquet use and operative time on the incidence of deep vein thrombosisintotalknee arthroplasty[J].Clinics,2012,67(9):1053-1057.
[10]Lohmann-Jensen R,Holsgaard-Larsen A,Emmeluth C,et al.The efficacy of tourniquet assisted total knee arthroplasty on patientreported and performance-based physical function:a randomized controlledtrial protocol[J].BMCmusculoskeletaldisorders,2014, 15(1):1.
[11]Olivecrona C,Blomfeldt R,Ponzer S,et al.Tourniquet cuff pressure and nerve injury in knee arthroplasty in a bloodless field:a neurophysiological study[J].Acta orthopaedica,2013,84(2): 159-164.
[12]GROSS J B.Estimating Allowable Blood LossCorrected for Dilution[J].The Journal of the American Society of Anesthesiologists, 1983,58(3):277-280.
[13]Nadler S B,Hidalgo J U,Bloch T.Prediction of blood volume innormal human adults[J].Surgery,1962,51(2):224-232.
[14]Koehler S M,Fields A,Noori N,et al.Safety of Tourniquet Use in Total Knee Arthroplasty in Patients With Radiographic Evidence of Vascular Calcifications[J].American journal of orthopedics(Belle Mead,NJ),2015,44(9):308-316.
[15]王俊丰,闻久全,蒋阅.膝关节置换术中选择性使用止血带的疗效观察[J].中国伤残医学,2014,22(6):9-11.
[16]邢立峰,唐明,周玲玲,等.均压气囊止血带的研制及在上肢手术中的应用[J].中国骨与关节损伤杂志,2011,26(8):757-758.
[17]段国庆,任春凤.全膝关节置换术中止血带使用方法对围手术期失血量及术后早期并发症的影响[J].中国骨与关节损伤杂志,2014,29(8):779-781.
[18]Alcelik I,Pollock R D,Sukeik M,et al.A comparison of outcomes with and without a tourniquet in total knee arthroplasty:a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J]. The Journal of arthroplasty,2012,27(3):331-340.
[19]Kvederas G,Porvaneckas N,Andrijauskas A,et al.A randomized double-blind clinical trial of tourniquet application strategies for total kneearthroplasty[J].KneeSurgery,Sports Traumatology,Arthroscopy,2013,21(12):2790-2799.
[20]Aglietti P,Baldini A,Vena L M,et al.Effect of tourniquet use on activation of coagulation in total knee replacement[J].Clinical orthopaedics and related research,2000,371:169-177.
[21]Katsumata S,Nagashima M,Kato K,et al.Changes in coagulationfibrinolysis marker and neutrophil elastase following the use of tourniquet during total knee arthroplasty and the influence of neutrophil elastase on thromboembolism[J].Acta anaesthesiologica Scandinavica,2005,49(4):510-516.
[22]Zhang W,Li N,Chen S,et al.The effects of a tourniquet used in total knee arthroplasty:a meta-analysis[J].Journal of orthopaedic surgery and research,2014,9(1):1.
[23]EjazA,LaursenAC,Kappel A,et al.Tourniquet inducedischemia and changes inmetabolismduringTKA:arandomizedstudy using microdialysis[J].BMC musculoskeletal disorders,2015,16(1):1.
[24]杜哲,刘培来,张元凯,等.人工全膝关节置换术中止血带应用对围手术期失血量及近期疗效的影响研究[J].中国修复重建外科杂志,2013,27(11):1318-1323.
[25]Dreyer H C.Tourniquet Use During Knee Replacement Surgery May Contribute to Muscle Atrophy in Older Adults[J].Exercise and sport sciences reviews,2016,44(2):61-70.
[26]王桂珍,崔瑞芳.使用气压止血带的不良反应分析与对策[J].全科护理,2011,9(02):150-151.
[27]Yang Z G,Chen W P,Wu L D.Effectiveness and safety of tranexamic acid in reducing blood loss in total knee arthroplasty:a metaanalysis[J].J Bone Joint Surg Am,2012,94(13):1153-1159.
[28]Georgiadis A G,Muh S J,Silverton C D,et al.A prospective double-blind placebo controlled trial of topical tranexamic acid in total knee arthroplasty[J].The Journal of arthroplasty,2013,28(8): 78-82.
[29]卢世壁,王继芳,王岩,等(主译).坎贝尔骨科手术学[M].第10版.济南.山东科学技术出版社,2005:263.
[30]王永才,王红川,蒋俊威,等.止血带的不同使用方法在膝关节置换术中的研究[J].中华关节外科杂志(电子版),2013,7(3): 47-49.
[31]OlivecronaC,Lapidus LJ,BensonL,et al.Tourniquet time affects postoperative complications after knee arthroplasty[J].International orthopaedics,2013,37(5):827-832.
[32]Hernandez A J,Almeida A M,Favaro E,et al.The influence of tourniquet use and operative time on the incidence of deep vein thrombosis in total knee arthroplasty[J].Clinics,2012,67(9): 1053-1057.
[33]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 controlledtrial[J].JBoneJointSurg(Am),2012,94(24):2209-2215.
[34]郭全功,付涛,王国选.严重膝关节畸形行全膝关节表面置换的治疗体会[J].生物骨科材料与临床研究,2013,10(4):63-64.
[35]Norton M R,Eyres K S.Irrigation and suction technique to ensure reliable cement penetration for total knee arthroplasty[J].The Journal of arthroplasty,2000,15(4):468-474.
[36]曹学伟,杨伟毅,梁比记,等.不同止血带使用方法对TKA围手术期失血量影响的临床研究[J].中国骨与关节外科,2011,4(6): 455-459.
To observe clinical effect of limited tourniquet usage in total knee arthroplasty
YuZhaolong,WangTeng,SunHuaqiang,et al.DepartmentofOrthopedics,AffiliatedQianfoshanHospitalofShandong University,Jinan Shandong,250014,China
Objecyive To explore the incidence of complication and effect of knee joint activities of limited tourniquet usage in total knee arthroplasty(TKA).Methods From Sep 2015 to May 2016,120 patients were treated unilateral primary TKA,randomly divided into group A,group B and group C within 40 cases each.In group A,the tourniquet was used before the procedure starting and released after wound closure and press dressing,that is to say the tourniquet wasused in full-couse.IngroupB,thetourniquetwasused before the osteotomystartingand released aftertheprosthesis installing and bone cement solidifying,that is to say the tourniquet was limited to be used.In group C,the tourniquet wasnot used in the whole procedure.Compare threegroupsofoperative time,tourniquet time,bloodloss,theincidence of soft tissue injuries and thrombus,the knee earlier ROM.Results There were significant differences in group A,B and C in terms of blood loss during operation and postoperation(<0.05),the cases of soft tissue injuries of group A and B were more than that of group C.But there was no significant differences in group A,B and C in terms of operative time and in total blood lose(>0.05),the symptomatic DVT and PE were not found in the three groups.There was no significant differences in group A,B and C at 1th day and 7th day after operation(>0.05),while differences were confirmed at 3th day and 5th day after operation9(<0.05).Conclusion The limited usage of tourniquet reduce the surgical time and incidence of complication,it is beneficial to early postoperative rehabilitation exercise.
Total knee arthroplasty;Tourniquet;Complication
R684
B
10.3969/j.issn.1672-5972.2017.01.006
swgk2016-07-00171
于召龙(1989-)男,硕士研究生在读。研究方向:关节置换术安全性与效果评价。
李树锋(1976-)男,副教授,硕士研究生导师,副主任医师。研究方向:关节外科与运动损伤。
2016-07-24)
山东省自然科学基金(No.ZR2014HM049)
山东大学附属千佛山医院关节外科,山东济南250014