同期或分期双侧全膝关节置换术疗效与安全性的Meta 分析

阿里木江·玉素甫，阿卜杜吾普尔·海比尔，王继荣，李 伟，冉 建

（1.新疆医科大学第六附属医院，新疆 乌鲁木齐 830002；2.解放军陆军第951 骨科医院，新疆 库尔勒 841000；3.第三师总医院，新疆 图木舒克 843900）

膝关节骨关节炎是由膝关节及其周围的组织损伤和修复失衡引起的涉及整个关节病理改变的慢性复杂性疾病[1-4]，是目前最常见的骨性关节炎[4,5]。该病发展至晚期时，会变成不可逆性膝关节损伤，严重影响患者的生活质量[6]。膝关节骨关节炎前期主要是依靠保守治疗，但药物保守治疗的临床效果有限，对于症状比较严重的患者来说，关节置换是目前最有效的治疗方式[7]。全膝关节置换术广泛应用于膝关节终末期关节炎患者的疼痛缓解和功能恢复。随着手术技术的发展，全膝关节置换术已经是全世界最常见的外科手术之一[8]。相关数据表明，我国每年完成全膝关节置换的手术量已逾37 万例，每年增幅15%[9]。

多种疾病，如骨关节炎、类风湿性关节炎和血友病，可导致严重的双侧膝关节破坏，双侧严重受累的患病率高达19%[10]。1/3 的膝关节骨性关节炎患者在最初的临床表现为同时出现双侧症状[11]，约40%接受过单侧全膝关节置换治疗的患者在8 年内进行对侧全膝关节置换治疗[12]。对于晚期双膝骨关节炎患者，外科医生和患者可以选择同期或分期两种人工关节置换，然而临床上目前还没有统一的治疗指南[13,14]。同期双膝关节置换术以前被描述为是治疗有双侧症状患者的一种安全有效的策略，有着更高的患者满意度、更短的住院时间和更低的治疗成本[15]。也有其他研究报告称，与分期或单侧全膝关节置换相比，同期双膝关节置换的结果更差，可能会出现严重的并发症，例如心血管问题、栓塞、更高的死亡率以及出血量多和操作难度大等问题[16-18]。然而，其他证据表明，这两种手术的并发症发生率没有任何差别。

对于相同或不同阶段的双侧膝关节置换手术和临床实践之间的最佳选择，目前还没有可遵循的循证指南，不同的外科医生和不同的科室所选择的时段也不同，而且关于在全国范围内同时进行双侧全膝关节置换术后的结果，很少有系统的报道。因此，本文通过对比评估不同时段治疗双膝骨关节炎患者的术后临床结果包括死亡率、HSS 评分、膝关节活动度、围手术期失血量以及医疗并发症（包括心脏并发症、神经系统并发症、深静脉血栓形成）和手术并发症（包括浅表和深部感染，以及术后翻修率）进行对比研究，以期对双膝骨关节炎患者手术方式的选择及临床个性化治疗策略制定提供循证依据。

1 资料与方法

1.1 病例选择

1.1.1 纳入标准 （1）研究对象：患者必须接受双侧全膝关节置换术（性别不限）；（2）研究类型：回顾性临床对照研究；（3）干预措施：不同时间段的双侧膝关节置换术（同期/分期）；（4）文献中的数据可被获取，且将同期/分期双膝关节置换进行对比；（5）结局指标：评估的临床结果包括死亡率、术后HSS评分、术后膝关节活动度、围手术期失血量以及医疗并发症（包括心脏并发症、神经系统并发症、深静脉血栓形成）和手术并发症（包括浅表和深部感染，以及全膝关节置换翻修术）。

1.1.2 排除标准 （1）未进行同期/分期双膝关节置换对比；（2）细胞或动物试验、会议摘要等（3）研究病例少于50 例。

1.2 文献筛选和资料提取

通过文献管理软件(EndNote X9，https://endnote.com/downloads)对检索的文献进行查重，所有数据均由相同的2 位评价者(阿里木江·玉素甫和阿卜杜吾普尔·海比尔)独立、仔细地从符合条件的研究中提取。所有与研究问题相关的信息摘自收录的文章，包括每个治疗组的患者人口统计数据、研究地点、发表年份、并发症的发生率(深静脉血栓形成、心脏并发症、神经系统并发症、浅表感染、深度感染和任何其他系统并发症)、翻修手术率和死亡率。任何分歧都通过讨论和协商一致解决。

1.3 文献质量评价

使用NOS 评分量表对纳入的18 篇回顾性队列研究进行质量评价[19]。NOS 量表是适用于队列研究的一个常用质量评价工具，根据3 个主要项目进行评估：研究组的选择(0-4 分)，组的可比性(0-2 分)，以及暴露或感兴趣结果的确定(0-3 分)，满分为9 分。

1.4 统计学处理

应用Review Manager 5.3 软件对文献数据作Meta 分析，纳入的文献中同时有计量资料和计数资料，因此可以根据数据类型计算OR、MD值作为效应量 ，计算全部效应量的95%置信区间(95%CI)，P＜ 0.05 代表差异具有统计学意义，对两组研究之间进行异质性检验,当各研究结果之间没有异质性(I²≤50%,P≥0.1)时应用固定效应模型（fixed effect model）；而各研究之间存在异质性（I2＞50）时应用随机效应模型（random effect model）。若异质性过大，可采用亚组分析或敏感性分析来找出异质性来源并作出描述。

2 结果

2.1 文献检索结果及文献筛选流程

检索文献时限为各数据库建库至2022 年11 月期间比较同期双膝关节置换和分期双膝关节置换安全性与有效性的队列研究研究；共检索到596 篇文献，其中中文数据库知网98 篇、万方86 篇以及英文PubMed 数据库179 篇，Web of Science 数据库214 篇，Cochrane library，最终筛选出 18 篇符合标准的文献。18 篇均为回顾性队列研究，详情见图1。

图1 文献筛选流程图Fig 1 Flow chart of literature screening

2.2 文献质量评估结果

对纳入的18 篇回顾性文献根据NOS 量表进行文献质量评价，3 篇8 分，7 篇7 分，8 篇6 分，见表1。

表1 纳入18 篇回顾性队列研究的基线资料以及及文献质量Tab 1 Baseline data and literature quality of the 18 retrospective cohort studies included

2.3 Meta 分析结果

2.3.1 各组术后心脏并发症差异 共9 篇文献［13，18，20-23，28，30，34］报道心血管并发症发生率，结果显示各研究间存在统计学异质性（P＝0.002，I2＝69%），故采用随机效应模型，两组间心血管系统并发症发生率无统计学意义［OR＝1.07，95%CI=（0.83，1.39），P=0.60］（见图2），纳入研究异质性较高，通过敏感性分析［35］，发现文献［22］中同期组均在围手术期中进行输血处理，而其余文献中同期组仅在达到输血指标后才进行输血，同期组围手术期中均进行输血处理是异质性的原因，所以本文剔除1 个文献后分析数据［22］，结果示：两组间无异质性（P=0.92，I²=0%），因此采用固定效应模型进行分析，分期组心脏并发症显著低于同期组 ，差异具有统计学意义［OR= 1.21，95%CI=（1.10～1.34），P＜0.000 1］，见图3。

图2 两组术后心血管系统并发症差异的森林图Fig 2 Forest plot of the differences in postoperative cardiovascular system complications between the two groups

图3 两组术后心血管系统并发症敏感性分析的森林图Fig 3 Forest plot of the sensitivity analysis of postoperative cardiovascular system complications between the two groups

2.3.2 各组术后神经系统并发症差异 共9 篇文献［18，20，21，23，24，28，30，32，34］报道了术后神经系统不良反应发生率，结果显示两组间无统计学异质性（P=0.94，I²=0%），因此采用固定效应模型，分期组神经系统并发症显著低于同期组，差异具有统计学意义［OR=1.67，95%CI（1.29，2.16），P＜0.000 1］，见图4。

图4 两组术后神经系统并发症差异的森林图Fig 4 Forest plot of the differences in postoperative neurological complications between the two groups

2.3.3 各组术后深静脉血栓发生率差异 共9 篇文献［15，18，20，23，24，28，29，32，34］报道了术后深静脉血栓发生率，Meta 分析结果显示各研究间无统计学异质性（P=0.49，I²=0%），故采用固定效应模型，分期组深静脉血栓发生率显著低于同期组［OR=1.38，95%CI（1.27，1.50），P＜0.000 01］，见图5。

图5 两组术后深静脉血栓形成差异的森林图Fig 5 Forest plot of the differences in postoperative deep vein thrombosis between the two groups

2.3.4 各组术后浅表性感染发生率差异 共10 篇文献［15，20，23，24，28-32，34］报道切口术后浅表性感染率，结果显示两组间无统计学异质性（P=0.04，I²=48%），故采用固定效应模型，两组浅表性感染率无统计学意义［OR=0.96，95%CI（0.66，1.40），P=0.85］，见图6。

图6 两组术后浅表感染发生差异的森林图Fig 6 Forest plot of the difference in superficial infection between the two groups

2.3.5 各组术后深部感染发生率差异 共7 篇文献［15，23-25，28，31，34］报道切口术后深部感染率，结果显示各研究间无统计学异质性（P=0.60，I²=0%），故采用固定效应模型，同期组深部感染发生率显著低于分期组，差异具有统计学意义［OR=0.61，95%CI（，0.52，0.71），P＜0.000 01］，见图7。

图7 两组术后深部感染发生差异的森林图Fig 7 Forest plot of the difference in postoperative deep infection between the two groups

2.3.6 各组术后关节置换翻修率差异 共5 篇文献［15，18，24，25，27］报道关节置换翻修率，结果显示两组间无统计学异质性（P=0.16，I²=41%），故采用固定效应模型，两组关节置换翻修术发生率无统计学意义［OR=1.04，95%CI（0.96，1.12），P=0.39］，见图8。

图8 两组术后翻修率差异的森林图Fig 8 Forest plot of the difference in postoperative revision rates between the two groups

2.3.7 各组术后死亡率差异 共 9 篇文献［13，18，20-24，26，27］报道术后死亡率，结果显示两组间无统计学异质性（P=0.23，I²=25%），故采用固定效应模型，分期组死亡率显著低于同期组，差异具有统计学意义［OR=2.18，95%CI（1.67，2.84），P＜0.000 01］，见图9。

图9 两组术后死亡率差异的森林图Fig 9 Forest plot of the difference in postoperative mortality between the two groups

2.3.8 各组术后HSS 评分差异 共5 篇文献［29，31-34］报道术后HSS 评分，结果显示两组间无统计学异质性（P=0.53，I²=0%），故采用固定效应模型，两组术后HSS 评分无统计学意义［OR=0.10，95%CI（-0.61，0.80），P=0.79］，见图10。

图10 两组术后膝关节HSS 评分差异的森林图Fig 10 Forest plot of the differences in postoperative knee HSS scores between the two groups

2.3.9 各组术后膝关节活动度评分差异 共5 篇文献［29，31-34］报道术后膝关节活动度评分的情况，Meta分析结果显示各研究间无统计学异质性（P=0.59，I²=0%），故采用固定效应模型，两组术后膝关节活动度评分无统计学意义［MD=-0.23，95%CI（-1.25，0.78），P=0.65］，见图11。

图11 两组术后膝关节活动度差异的森林图Fig 11 Forest plot of the differences in postoperative knee mobility between the two groups

2.3.10 各组围手术期失血量差异 共5 篇文献［29-33］报道围手术期失血量的情况，Meta 分析结果显示各研究间存在统计学异质性（P＜0.000 01，I²=97%），故采用随机效应模型，分期组围手术期失血量显著低 于 同 期 组［MD=205.14，95%CI（115.25，295.03），P＜0.000 01］，见图12；但纳入的研究存在异质性，需要分析异质性来源。

图12 两组围手术期失血量差异的森林图Fig 12 Forest plot of the differences in perioperative blood loss between the two groups

2.4 敏感性分析 本研究对心脏并发症发生率的研究进行敏感性分析，结果显示，剔除Richardson等［22］文献后效应量发生方向性改变［OR= 1.21，95%CI=（1.10～1.34），P＜0.000 1］，其他任何文献的剔除对总效应量无显著性影响，提示该篇文献是异质性来源；对围手术期失血量进行描述性分析，该研究异质性来源可能为手术医生水平或术中使用的止血药物的差异。

2.5 发表偏倚分析 本文对神经系统不良反应和浅表感染发生率的结局指标进行发表偏倚分析，结果显示基本成对称的漏斗图，发表偏倚较小，见图13。

图13 漏斗图 （A）神经系统并发症发生率 （B）浅表感染发生率Fig 13 Funnel plot of （A）Prevalence of neurological complications and （B）incidence of superficial infection

3 讨论

3.1 两种手术方式的对比

骨关节炎是最常见的肌肉骨骼疾病，造成严重的残疾，随着预期寿命的延长和肥胖率的上升，受其影响的人数可能会继续增加[36]。膝骨关节炎影响中老年人的膝关节功能,严重影响患者的生活质量[37,38]。相关临床研究数据统计[39]，有30%～40%的骨性关节炎患者常合并有双侧病变。骨关节炎影响双侧关节，导致双膝关节疼痛和畸形，患有严重双膝关节炎的患者可能需要双侧手术。全膝关节置换术是一种公认的手术，证明在减轻疼痛和增加活动度方面提供了极好的长期效果[40]。双侧膝骨关节炎患者选择哪种术式目前还有争议，其争议的本质主要在于这两种手术的安全性及临床疗效两个方面，同时对于住院成本等经济指标也需要综合评估[41,42]。因此，本研究对同期或分期双膝关节置换技术的比较进行了Meta 分析。

与分期双侧膝关节置换术相比，在单一麻醉下的同期双侧膝关节置换术的优点包括：减少住院总时间、减少麻醉时间、减少康复时间、降低患者的住院费用等［43］，可实现双侧膝关节功能快速恢复；还可能导致膝关节置换后寿命年限的更好改善、手术更低的成本和更好的疗效［44］。然而，一些荟萃分析表明，同时进行双侧全膝关节置换可能会增加心脏并发症、肺栓塞以及死亡的风险［45，46］。Liu 等［47］认为接受同期膝关节置换患者的肺栓塞发率、深静脉血栓形成率较分期全膝关节置换术患者高。也有相关医学研究表明，有效把握双侧同期全膝关节置换的手术适应证能够有效减少或预防术后并发症的发生，也可以获得理想的疗效［48］。然而，住院期间的费用也是患者和医师选择术式的重要因素之一。Lin 等［49］报道，同期组的所有类别的医疗费用均低于分期组，这表明同时进行双侧全膝+关节置换比分期双侧全膝关节置换更具成本效益。也有研究通过对比接受同期双膝关节置换和分期双膝关节置换的总体费用，发现同期手术总体费用明显低于分期手术，这是因为同期双侧全膝关节置换将手术和麻醉限制在单一事件中，促进双膝的对称康复以及减少住院时间，最终转化为降低医院成本［50］。因此，需要综合性考虑这两种手术的优势与不足之处，为临床医疗决策提供可借鉴的理论依据。

3.2 文章结果对比

对纳入的18 篇文献中的7 个二分类变量 （死亡率、心脏并发症发生率、神经系统并发症发生率、深静脉血栓形成发生率、浅表感染率、深部感染率以及全膝关节置换翻修率）和3 个连续性变量 （术后HSS 评分、膝关节活动度、围手术期失血量）进行Meta 分析，数据结果显示：同期双侧全膝关节置换在心脏并发症发生率、神经系统并发症发生率、深静脉血栓发生率、死亡率以及围手术期失血量方面优于分期双侧全膝关节置换；而分期双侧全膝关节置换在深部感染发生率方面明显低于同期双侧全膝关节置换；同期与分期双侧全膝关节置换在浅表感染发生率、关节置换翻修率、术后HSS 评分以及术后膝关节活动度评分方面差异无统计学意义。Bini 等［51］研究对比了同期组1 230 例，分期组2 123例，术后深静脉血栓发生率分别为0.3%和0.1%，同期组血栓形成率明显高于分期组；Hu 等［52］和Restrepo 等［45］进行的2 项Meta 分析显示同期双侧全膝关节置换组神经系统并发症和 30 天死亡率增高；Bullock 等研究发现同期组术后心血管并发症发生率为3.9%，分期组为0.78%，同期组心血管系统不良反应发生率明显高于分期组；有研究称［44］，分期组围手术期失血量明显低于同期组，这可能是由于在分期手术间隔期中有足够的时间使人体造血能够代偿补充第一次手术的失血量；上述结果与本研究结果一致，两种手术都有风险和优点，这些潜在的并发症必须根据每个病人的需求和关注点来解释。

3.3 文章的优点

（1）本文实验设计较严密，有明确的纳入/排除标准；（2）基于计算机和人工搜索的搜索方式确保了相关研究的完全纳入，文献检索较广泛，纳入了不同国家的18 篇队列研究，更有概括性及普遍性；（3）研究纳入了最新的文献且质量较高，排除了部分质量较低的文献，能够较为准确地反映出研究对象的结局指标；（4）各森林图中所有结果的I²接近0，若I²＞50%，进行敏感性分析，逐一排除文献，说明纳入文献的异质性较小，获得结果较准确。

3.4 文章的局限性

（1）本试验纳入的研究均为回顾性队列研究，因此在判断干预和结果间的因果关系方面具有一定的局限性，若获得更多的大规模、临床随机对照试验来验证双侧全膝关节骨关节炎患者治疗的最优手术方式；（2）中国学者研究只有6 篇且研究样本量较小，不能充分反映中国的研究情况；（3）纳入的文献中双侧膝关节骨关节炎患者疾病严重程度不一致，应该根据Kellgren-Lawrence 分级评分系统对患者进行进一步疾病严重程度的统一；（4）纳入的观察指标较少，未纳入住院时间、住院费用、围手术期输血量等指标；（5）部分研究未表明随访时间，可能会导致部分结局指标因随访时间较短而未收集（死亡率、肺栓塞发生率），统计学效能不足，报告偏倚。（6）一些研究可能选择不报告不重要的结果或不感兴趣的结果，从而导致大量的数据缺失，对整体的Meta 分析结果造成一定的影响。

综上所述，分期双侧全膝关节置换术的术后心脏并发症发生率、神经系统并发症发生率、深静脉血栓发生率、死亡率以及围手术期失血量都优于同期双侧全膝关节置换术；同期双侧全膝关节置换术的深部感染发生率优于分期双侧全膝关节置换术；二者浅表感染发生率、关节置换翻修率、术后HSS评分以及术后膝关节活动度评分对比中无显著差异。因此认为分期双侧全膝关节置换术在治疗双侧膝关节骨关节炎可获得较好的临床效果，可为临床提供参考。然而进一步的研究必须以随机临床试验的形式进行，以评估本评论中提到的结果。

作者贡献度说明：

阿里木江·玉素甫：第一作者，设计执行及文章撰写；阿卜杜吾普尔·海比尔：文献统计学处理；王继荣：收集资料；李伟：数据分析；冉建：通讯作者，文章审校。

所有作者声明不存在利益冲突关系。