全身应用糖皮质激素对全膝关节置换术加速康复影响的系统评价和meta分析

魏戎武军龙刘营杰石晶王超崔国峰康鹏德

（1.郑州大学附属洛阳中心医院骨科，洛阳471000；2.四川大学华西医院骨科，成都610041）

全身应用糖皮质激素对全膝关节置换术加速康复影响的系统评价和meta分析

魏戎1武军龙1刘营杰1石晶1王超1崔国峰1康鹏德2*

（1.郑州大学附属洛阳中心医院骨科，洛阳471000；2.四川大学华西医院骨科，成都610041）

背景：全身应用糖皮质激素在全膝关节置换术（total knee arthroplasty,TKA）加速康复中的作用尚存争议。目的：通过系统评价和meta分析的方法评估全身应用糖皮质激素在TKA加速康复中的作用。方法：网络检索英文数据库PubMed、Ovid、Sciencedirect及中文数据库万方、CNKI，根据纳入、排除标准纳入所有相关的前瞻性随机对照研究，利用RevMan 5.2软件对所提取数据进行meta分析。结果：共纳入前瞻性随机对照研究8篇（574例TKA）。初步结果显示全身应用糖皮质激素能有效控制TKA术后的炎症因子水平，降低术后恶心呕吐的发生率，减轻患者术后早期疼痛，提高患者满意度。全身应用糖皮质激素可能增加术后第1天的血糖水平，但并不增加术后并发症的发生率。还可能对术后早期血栓标志物水平的控制及膝关节功能康复有一定积极作用。结论：全身应用糖皮质激素可在不增加TKA术后并发症的基础上有效降低术后恶心呕吐的发生率，减轻患者术后早期疼痛，提高患者满意度，对加速康复有重要作用。但仍需更多高质量的研究给出确定性的结论。

糖皮质激素；全膝关节置换；加速康复

加速康复（enhanced recovery after surgery, ERAS）是指经过一系列简单而有效的围术期处理措施，减少手术创伤应激反应、术后并发症，减轻患者痛苦，缩短住院时间，从而提供高效率、高质量的医疗服务[1,2]。大量研究证实ERAS能有效减少关节置换术后并发症，缩短住院时间，提高患者满意度[1-5]。而ERAS在关节置换术中的应用重点之一即为减轻术后应激及炎症反应[2]。

炎症反应是手术创伤后应激反应的重要机制之一，炎症反应与术后疼痛、术后恶心呕吐（PONV）、疲倦、肌力下降、睡眠障碍等密切相关，因此减轻术后炎症反应有助于减少关节置换术后并发症、缩短住院时间，达到加速康复的目的[2]。

糖皮质激素作为常用而有效的抑制炎症反应的药物，已被广泛应用于各类手术，且被证实有良好的效果[6-8]。近年来，国内外学者对糖皮质激素于TKA中的全身应用进行了相关研究，但高质量的相关研究较少，证据等级较低，结果仍存在争议。有研究认为全身应用糖皮质激素可以有效缓解TKA术后疼痛，减轻PONV症状，加速全膝关节置换（TKA）围术期的康复[9,11,12]。也有研究对全身应用糖皮质激素在TKA中的作用效果持保留态度[10]。

最高证据等级的临床型研究是基于目前所有相关前瞻性随机对照研究（prospective randomized control trail,RCT）结果的系统评价和meta分析。因此，本研究针对上述存在的问题进行系统评价和meta分析，目的在于通过循证医学的方法评价全身应用糖皮质激素在TKA加速康复中的价值，从而更好地指导临床工作。本研究将对术后疼痛、PONV、炎症因子水平、膝关节功能、血栓标志物水平、住院时间、术后血糖水平及术后并发症共8项指标进行系统评价。

1 资料与方法

1.1 文献检索

两名研究者独立检索1990年1月至2017年2月英文电子数据库Ovid、PubMed、Sciencedirect及中文数据库万方、CNKI。使用的英文检索关键词“total knee arthroplasty”、“total knee replacement”、“TKA”、“TKR”、“steroid”、“glucocorticoid”、“dexamethasone”、“corticosteroid”、“cortisone”、“methylprednisono”、“prednisone”、“betamethasone”。中文检索词为：“全膝关节置换”、“糖皮质激素”、“地塞米松”、“倍他米松”、“甲泼尼龙”、“泼尼松”、“可的松”、“氢化可的松”。检索关键词以布朗关系式“AND”或“OR”连接。

1.2 纳入、排除标准

纳入标准：①RCT文献；②研究对象为膝关节置换术患者；③试验组术前、术中或术后静脉或口服应用糖皮质激素。排除标准：①研究对象为单髁置换、膝关节镜手术、膝关节翻修术；②糖皮质激素的应用方式为关节腔局部注射；③未设立对照，无法直接或间接获取所需数据的研究。

1.3 文献筛选

所有可能纳入的相关文献均导入Endnote X7软件并排除重复文献，两名研究者根据文献题目及摘要独立完成文献初步筛选，再各自通过阅读全文，根据纳入排除标准纳入符合标准的文献。在上述过程中，如果两名研究者出现分歧，则与第三名研究者讨论后做出最终决定。

1.4 文献质量评价

纳入的所有文献均由两名研究者根据Cochrane协作组对于干预性研究偏倚风险评估的指导守则独立进行评价[18]，并根据以下7项标准进行偏倚风险评估：随机序列的产生、分配隐藏、试验者和参与者双盲、结局评估的盲法、不全结局数据、发表偏倚及其他偏倚。每项评价指标的偏倚程度根据情况可评价为：是（低风险）、不清楚（中等风险）或否（高风险）。若这一评价过程中产生分歧，则与第三名研究者讨论后做出最终决定。

1.5 数据提取

两名研究者独立对所有纳入的文献进行数据提取，提取文献的基线资料包括：发表年份、病例数、麻醉方式、干预措施及作者所属国。评价指标包括：疼痛评分、PONV发生率、炎症因子水平、术后膝关节活动度、血栓标志物水平、住院时间、术后血糖水平及术后并发症发生率，共8项。

1.6 统计学分析

对于异质性较大、数据较少或无法合并的指标，采用描述性分析进行系统评价；对于数据充足、一致性较高的结果，采用Cochrane协作网提供的RevMan 5.2软件绘制森林图，进行meta分析，P＜0.05为有统计学差异。对于分类变量资料，以相对危险度（RR）和95%CI为效应指标进行meta分析；对于连续变量资料，如采用同一标准测量，以加权均数差（WMD）为效应指标，否则以标准化均数差（SMD）进行统计。采用χ2检验分析统计学异质性，若纳入研究无统计学异质性（P＞0.1、I2＜50%）时，采用固定效应模型进行分析；若纳入研究存在异质性，则采用随机效应模型。

2 结果

2.1 文献检索结果

通过全面检索3项英文数据库及2项中文数据库，初步检索出文献2156篇。将所有文献导入Endnote X7，去除重复文献后，共获得文献751篇。通过阅读题目和摘要，排除735篇。通过阅读全文，根据纳入及排除标准，排除不符合研究标准的文献8篇，最终纳入8篇文献进行本次系统评价和meta分析[10-17]。通过阅读所纳入文献的参考文献，我们希望能获得更多更全的文献纳入，但并未发现。

2.2 纳入文献的基本特征及质量评价

所纳入的8项研究包括574例TKA，其中应用糖皮质激素组267例，对照组307例。所纳入文献的基本特征见表1。

所有研究均清楚地描述了随机序列产生方法及分配隐藏方法。除鹿亮等[17]的研究外，其他研究均清楚地描述了参与者及数据统计的盲法。而除Fujii等[13]的研究外，其他研究均清楚地描述了不全结局数据。对于发表偏倚和其他偏倚，则较少有文献能准确描述。所纳入文献质量评价的详细描述见表2。

2.3 系统评价和met a a分析结果

2.3.1 术后恶心发生率：4项研究（423例TKA）准确统计了患者术后恶心的发生率[10-12,17]。糖皮质激素组212例，对照组211例，meta分析结果示糖皮质激素的使用可以有效减少术后恶心发生率，RR为0.66（95% CI：0.49～0.87，P=0.003，I²=0%，固定效应模型，图1）。2.3.2术后呕吐发生率：6项研究（591例TKA）准确统计了患者术后呕吐的发生率[10-14,17]。糖皮质激素组296例，对照组295例，meta分析结果示糖皮质激素的使用可以有效减少术后呕吐发生率，RR为0.51（95% CI：0.32～0.83，P=0.007，I²=73%，随机效应模型，图1）。2.3.3术后疼痛情况

2.3.3.1 术后12 h内疼痛情况：3项研究（154例TKA）以VAS评分为标准统计术后12 h内疼痛情况[10,12,17]。糖皮质激素组和对照组各77例。Meta分析结果示糖皮质激素组术后12 h内VAS评分明显较低，差异有统计学意义（WMD=-0.21，95%CI：-0.27～-0.15，P＜0.00001，I²=49%，固定效应模型，图2）。

2.3.3.2 术后24 h内疼痛情况：3项研究（154例TKA）以VAS评分为标准统计术后24 h内疼痛情况[10,12,17]。糖皮质激素组和对照组各77例。Meta分析结果示糖皮质激素组术后24 h内VAS评分明显较低，差异有统计学意义（WMD=-0.93，95%CI：-1.77～-0.09，P= 0.03，I²=87%，随机效应模型，图2）。

2.3.3.3 术后48 h内疼痛情况：2项研究（120例TKA）以VAS评分为标准统计术后48 h内疼痛情况[10,17]。糖皮质激素组和对照组各60例。Meta分析结果示糖皮质激素组术后48 h内VAS评分明显较低，差异有统计学意义（WMD=-0.59，95%CI：-0.65～-0.52，P＜0.00001，I²=0%，固定效应模型，图2）。

2.3.4 术后膝关节功能：3项研究评估了术后膝关节功能，因数据间异质性较高，无法进行meta分析[10,12,17]。Jules-Elysee等的2项研究均认为与对照组相比，糖皮质激素组患者出院时的膝关节屈曲度明显更高，差异有统计学意义。鹿亮等的研究则认为两组患者术后3、6、12个月的KSS评分无明显差异。

2.3.5 术后炎症因子水平：3项研究评估了术后炎症因子水平，因数据间异质性较高，无法进行meta分析[10,12,14]。Jules-Elysee等的2项研究评估了术后血清IL-6的变化，发现激素组术后6 h和24 h的血清IL-6水平明显较低，仅为对照组的60%和24%，差异有统计学意义。Lunn等的研究也证实激素组与对照组相比，术后24 h CRP的值更低，差异有统计学意义。

2.3.6 血栓标志物：McLawhorn等研究评估了术后血栓标志物的情况[15]，研究认为与对照组相比，糖皮质激素组患者术后血栓标志物凝血酶原片段1.2（PF1.2）和纤溶酶-抗纤溶酶复合物（PAP）在术后4 h明显较低，差异有统计学意义。

2.3.7 术后血糖水平：3项研究（87例TKA）准确地评估了术后血糖水平[10,12,15]。糖皮质激素组43例，对照组44例。Meta分析结果县示糖皮质激素组患者术后入PACU时和术后第一天的血糖较对照组分别高22.56 mg/dl和14.69 mg/dl，差异有统计学意义（WMD=22.56 mg/dl，95%CI：16.9～28.23，P＜0.00001，I²=0%；WMD=14.69 mg/dl，95%CI：5.52～23.86，P＜0.002，I²=0%，固定效应模型，图3）。

2.3.8 住院时间：4项研究（165例TKA）准确评估了住院时间[10,12,15,16]。糖皮质激素组84例，对照组81例。Meta分析结果示糖皮质激素组患者与对照组患者相比差异无统计学意义（SMD=-0.42，95%CI：-1.05～0.21，P=0.19，I²=72%，随机效应模型）。

表1 纳入文献的基本信息

2.2.9 伤口并发症和深静脉血栓发生率：7项研究（572例TKA）准确评估了伤口并发症发生率[10-12,14-17]。其中糖皮质激素组288例，对照组284例。Meta分析结果示糖皮质激素组患者与对照组患者相比差异无统计学意义（RR=1.74，95%CI：0.38～8.10，P=0.75，I²=0%，固定效应模型）。

3项研究评估了术后症状性深静脉血栓事件，但均未见症状性深静脉血栓发生[10,12,15]。

表2 纳入文献的质量评价

图1 糖皮质激素组和对照组术后恶心（上图）和呕吐（下图）发生率的森林图

图2 糖皮质激素组和对照组术后12 h（上图）、24 h（中图）、48 h（下图）内VAS评分的森林图

图3 糖皮质激素组和对照组患者术后入PACU时（上图）和术后第一天（下图）血糖水平的森林图

3 讨论

本次系统评价和meta分析首次全面评价了全身应用糖皮质激素对TKA加速康复的作用。Meta分析的初步结果显示全身应用糖皮质激素能有效控制术后炎症因子水平，减少术后PONV发生率，减轻患者术后早期疼痛，提高患者满意度。同时全身应用糖皮质激素虽然可能增加术后第一天内血糖水平，但并不增加术后并发症的发生率。全身应用糖皮质激素还可能对术后早期血栓标志物水平的控制及膝关节功能康复有一定积极作用。

手术创伤及应激导致术后炎症反应[19,20]，TKA止血带造成的缺血再灌注损伤可导致炎症反应进一步加重[10,21]。炎症反应与术后疼痛、PONV、疲倦等密切相关,甚至可能导致急性肺损伤和脂肪栓塞综合症[22,23]。

PONV是全身麻醉后常见并发症，骨科大手术患者术后常发生恶心及呕吐，发生率达20%～83%[24,25]。TKA术后PONV严重影响患者主观体验，持续的PONV甚至可导致电解质紊乱、营养不良、加重贫血、延长住院时间，明显降低患者满意度[25,26]。理论上，糖皮质激素预防PONV可能与其调节炎症反应，从而抑制麻醉及阿片类药物等致吐物质的毒性作用密切相关[27]。在本次研究中，meta分析的结果显示糖皮质激素可有效减少TKA术后PONV，糖皮质激素组患者发生恶心、呕吐的风险仅为对照组的66%及51%。同时，本研究纳入的相关文献还发现糖皮质激素组患者术后早期IL-6、CRP等炎性指标与对照组相比明显较低，即糖皮质激素能有效减少TKA术后早期全身炎症反应，这一结果与糖皮质激素抑制PONV的理论基础一致，是对其在TKA中抑制PONV良好作用效果的阐释。

骨科手术后疼痛的来源包括神经刺激和炎症反应[28,29]。术后创伤可导致大量炎症介质释放，从而降低痛觉感受器阈值，引起痛觉敏化[29]，TKA术后包括IL-1β、IL-6、TGF-α在内的多种炎症因子均显著升高，在疼痛的发生中扮演了重要作用[10,12,29]。糖皮质激素通过有效抑制TKA术后炎症反应，减少炎性介质的释放，理论上可有效减少术后疼痛，这在本次研究中得以证实。Meta的结果显示糖皮质激素组术后12、24及48 h的疼痛评分与对照组相比明显较低，能够有效缓解术后早期疼痛，并有助于减少阿片类镇痛药物的应用，从而进一步减少术后PONV的发生。

深静脉血栓是TKA术后严重并发症，其与循环停滞、血液高凝状态及血管内皮损伤密切相关[30]。TKA术后的IL-6显著升高，介导了术后炎症反应的发生，不仅加重了血液高凝状态，更加重了血管内皮的损伤，增加了深静脉血栓的发生率[30]。Reikeras等[31]的研究发现TKA患者术后血清IL-6和血栓标志物的水平呈明显正相关。Nilsson等[32]则发现糖皮质激素的释放与血栓标志物的水平呈负相关。因此，糖皮质激素理论上可能能够通过抑制炎症反应，减少IL-6的释放，从而抑制血栓标志物的水平，减少深静脉血栓的发生。在本次meta分析中，McLawhorn等的研究发现尽管术后两组均未发生深静脉血栓，但激素组患者术后血栓标志物PF1.2和PAP在术后4 h明显较低，若扩大样本量，则可能出现差异性结果。因此，McLawhorn等[15]提出全身应用糖皮质激素可能是TKA血栓预防的新方向。

虽然长期应用糖皮质激素有增加感染、消化道出血等风险，但是围手术期短时间内应用糖皮质激素并不会相关风险[33,34]。一项涉及71个研究的meta分析证实围术期短时间内应用糖皮质激素不会增加患者术后并发症的风险[35]。目前，尽管于TKA中全身应用糖皮质激素的相关研究均认为糖皮质激素组与对照组术后并发症发生率相同，但有研究发现膝关节腔局部应用糖皮质激素可能会增加术后感染风险[36]。因此，在得到确定性结论之前，仍需我们加以重视。

本研究主要存在3点不足：①所纳入文献样本量较小，同时由于纳入的8篇文献中的2篇[10,12]来自同一研究团队，难免对结果造成偏倚，并产生不确定性结论；②由于膝关节功能、血栓标志物等部分指标的统计结果较少，因此无法进行meta分析，只能进行描述性统计；③文献有限的纳入数量不足以进行针对糖皮质激素高、低剂量的亚组分析。但本次系统评价和meta分析首次综合至今为止的相关高质量文献，按PRISMA原则和流程进行规范meta分析，全面分析了全身应用糖皮质激素在TKA加速康复中的应用价值，我们相信本研究的结果将对临床工作起重要指导价值。

本研究的结果表明：全身应用糖皮质激素能在不增加TKA术后并发症的基础上有效减少术后恶心、呕吐发生率，减轻患者术后早期疼痛，提高患者满意度，对加速康复有重要作用。但仍需更多高质量的研究给出更加确定性的结论。

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Efficacy of systemic steroid in ERAS during total knee arthroplasty:a systematic review and meta-analysis

WEI Rong1,WU Junlong1,LIU Yingjie1,SHI Jing1,WANG Chao1,CUI Guofeng1,KANG Pengde2*
(1.Department of Orthopaedics,Luoyang Central Hospital,Zhengzhou University,Luoyang 471000; 2.Department of Orthopaedics,West China Hospital,Sichuan University,Chengdu 610041,China)

Background:The efficacy of systemic steroid for total knee arthroplasty(TKA)is still unclear.Objec:tive:To conduct a systematic review and meta-analysis comparing systemic steroid application in enhanced recovery after surgery (ERAS)for TKA.Methods:Prospective randomized controlled trials（RCT）about systemic steroid administration in TKA were searched in databases of Pubmed,Ovid,Sciencedirect,WanFang and CNKI.Suitable studies were selected according to inclusion and exclusion criteria.The data were extracted and the quality of enrolled studies was evaluated.Meta-analysis was conducted using RevMan5.2 software.Results:Eight literatures involving 574 TKAs were included in this study.Patients who

systemic steroid had a significant reduction in inflammatory factor levels,postoperative nausea and vomiting(PONV)and pain in early postoperative period.Despite systemic steroid increased probably glucose level in the first day after TKA,it did not increase the incidence of complications.Systemic steroid also played a positive role in control of thrombosis markers and functional rehabilitation in early postoperative period.Conclusions:Systemic steroid provides short-term advantages in pain relief and antiemetic effects without sacrificing the safety,which plays an important role in ERAS of TKA.However,more high-quality studies and subsequent meta-analyses are needed.

Steroid;Total Knee Arthroplasty;Enhanced Recovery After Surgery

2095-9958（2017）04-0117-06

10.3969/j.issn.2095-9958.2017.02-07

*通信作者：康鹏德，E-mail：kangpdhuaxi@sina.com