坐骨神经与膝关节囊后间隙联合收肌管阻滞对老年患者全膝关节置换术后影响的观察

靳皓 付强

全膝关节置换术（Total knee arthroplasty，TKA）是老年患者骨性关节炎、类风湿关节炎等的终末期治疗方法，预估到2030 年，每年将进行348 万次TKA[1]。充分的镇痛对老年患者至关重要，急性疼痛控制不佳与功能损害、炎性反应、恢复时间延长、阿片类药物使用时间延长和医疗费用增加有关[2]。80%的患者存在术后疼痛，其中的88%为中度、重度或极度疼痛，疼痛高峰在手术部位炎性反应的72 h 内出现[3]。有效的镇痛可减轻炎性反应，降低疼痛评分，促进术后功能恢复。股神经阻滞联合坐骨神经阻滞（Sciatic nerve block，SNB）用于TKA 镇痛，镇痛效果满意，但导致股四头肌无力[4]，限制了术后早期自主活动，增加术后跌倒风险，且容易掩盖腓神经损伤及其他神经损伤；收肌管阻滞（Adductor canal block，ACB）镇痛效果满意，并且不会影响股四头肌的肌力，可以替代股神经阻滞，但不能防止后膝疼痛[5]。膝关节囊后间隙阻滞（Interspace between popliteal artery and capsule of the posterior knee，IPACK）是近年来提出的一种新方法[6]，是SNB 的潜在替代方法，与ACB 联合应用具有良好的镇痛效果，对术后患肢的肌力影响很小，促进早期康复锻炼，缩短住院时间[7]。本研究旨在比较超声引导下SNB 联合ACB 与IPACK 联合ACB 对老年患者TKA 的应用效果及对血流动力学、炎症反应、膝关节早期功能康复等的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

采用随机数字表法将2020 年5 月至2022 年5 月期间在我院接受TKA 治疗的108 例老年患者分为对照组（54 例）和观察组（54 例）。对照组：男31例、女23例；年龄66～75岁，平均（69.18±7.12）岁；病程6～48 个月，平均（27.63±6.93）个月；体质量指数19.6～29.3 kg/m2，平均（25.53±2.01） kg/m2；左膝24 例、右膝30 例。观察组：男29 例、女25 例；年龄65～77 岁，平均（68.75±7.38）岁；病程6～52 个月，平均（28.53±7.18）个月；体质量指数19.3～29.5 kg/m2，平均（25.62±2.23） kg/m2；左膝21 例、右膝33 例。两组一般资料比较无显著差异（P＞0.05）。本研究已获医院伦理委员会批准（2019-S-124），患者及其家属均知情同意。

纳入标准：①符合膝关节骨性关节炎诊断标准[5]并经X 线检查确诊，患者存在膝关节疼痛、压痛，且活动受限，关节畸形，X 线片示受累关节非对称性间隙变窄、软骨下骨硬化和/或囊性变、关节边缘骨赘形成；②保守治疗效果不佳或无效；③单侧膝关节损伤，且韧带结构功能完整；④无膑骨关节病变、膝部手术史；⑤知情同意。

排除标准：①严重骨质疏松症；②自身免疫性疾病；③凝血功能障碍；④心、肝、肾等重要脏器严重功能不全；⑤合并恶性肿瘤；⑥体质量指数＞30 kg/m2；⑦局麻药过敏。

1.2 方法

1.2.1 对照组

患者仰卧位，建立静脉通路并严密监测生命体征。以股骨外侧入路行SNB，患肢轻度内旋，于股骨大转子与股骨粗隆连线下方、距腘窝上方7 cm扫查，频率2～5 mHz，精准识别坐骨神经。常规消毒后，局部利多卡因浸润，平面外进针，在1.0 mA神经刺激仪辅助下，引出小腿和足的反应后将电流减少到0.4 mA，在肌肉收缩且回抽无血下注入0.25%罗哌卡因20 mL。联合ACB，患侧大腿外展，屈髋屈膝，在大腿中段前内侧扫查，频率8～14 mHz，显示缝匠肌下的隐神经，平面内进针至股动脉外侧，回抽无血后注入0.25% 罗哌卡因10 mL。待神经阻滞起效后进行全麻诱导，麻醉诱导后行TKA。

1.2.2 观察组

以远端入路行IPACK 阻滞，患者仰卧位，屈膝。探头垂直股骨于腘窝处向头侧扫查至股骨髁与股骨干交点，精准识别股骨、腘动脉、腘静脉。常规消毒后，局部利多卡因浸润，由前内侧向后外侧平面内进针，使针尖位于腘动脉与股骨之间，继续进针超过腘动脉外侧1.5 cm，回抽无血后注入0.25%罗哌卡因20 mL，同时缓慢退针，针尖退至股骨髁内侧1.5 cm 时注药完毕。ACB、全麻诱导同对照组。

1.2.3 全身麻醉

神经阻滞完成30 min 后，以温度法[8]测定神经阻滞充分起效后，行静吸复合全身麻醉。麻醉诱导：10 min 内静脉泵入右美托咪定负荷量0.8 μg/kg，然后静脉注射咪达唑仑0.02 mg/kg，依托咪酯0.3 mg/kg，枸橼酸舒芬太尼0.5 μg/kg，罗库溴铵0.8 mg/kg。药物充分起效后，轻柔插入喉罩，连接麻醉机，容量控制通气，潮气量8～10 mL/kg，呼吸频率10～12 次/min，根据呼气末二氧化碳调整呼吸参数。麻醉维持：泵注右美托咪定0.3 μg/(kg·h)，丙泊酚3～5 mg/(kg·h)，瑞芬太尼0.2～0.3 μg/(kg·min)，吸入1%～2%七氟烷，根据脑电双频指数（维持50±10）调节麻醉深度。

1.2.4 术后镇痛

两组患者均由同一组麻醉医师团队、手术团队和护理团队进行麻醉、手术操作和围术期护理。术毕弹力绷带加压包扎，留置引流管。患者苏醒后立即采用自控静脉镇痛泵（Patient controlled intravenous analgesia，PCIA）实施镇痛，镇痛药物为舒芬太尼200 μg 和托烷司琼10 mg，总量200 mL，背景剂量2 mL/h，每次自控按压给药1 mL，按压锁定时间15 min。若数字评定量表（Numerical rating scale，NRS）评分＞4 分，且单次自控给药后无缓解，给予曲马多注射液静脉滴注或口服曲马多片。

1.3 观察指标

1.3.1 生命体征麻醉前、切皮时、扩髓时、术毕时测量收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、心率（HR）。

1.3.2 术后恢复时间

麻醉苏醒、自主呼吸恢复、恢复室停留等消耗时间。

1.3.3 不良反应

恶心、呕吐、嗜睡、尿潴留、低氧血症等。

1.3.4 炎性因子

分别于麻醉前（T0）、术后6 h（T1）、术后12 h（T2）、术后24 h（T3）采集患者肘静脉血5 mL，3 500 r/min 离心10 min 后分离血清，采用酶联免疫吸附法检测白细胞介素-6（Interleukin-6，IL-6）、白细胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）、基质金属蛋白酶3（Matrix metallo-proteinase 3，MMP3）水平，采用免疫比浊法检测超敏C 反应蛋白（High sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）水平。

1.3.5 疼痛程度评估

分别在T0、T1、T2、T3 且患者处于静息状态下，采用NRS 评分评估疼痛程度，采集患者肘静脉血5 mL，3 500 r/min 离心10 min 后分离血清，采用酶联免疫吸附法检测镇痛物质P 物质（Substance P，SP）变化。

1.3.6 功能恢复评估

比较两组术后48 h 的Lysholm 评分（Lysholm score）、西大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数（WOMAC）评分。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0 软件进行统计学处理和分析。计量资料符合正态分布以表示，两组同时间数据比较采用t检验，同组不同时间数据比较采用方差分析。计数资料以例数（百分比）表示，进行χ2检验。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者不同时间生命体征指标情况比较

如表1 所示，两组患者麻醉前SBP、DBP、HR 比较无显著差异（P＞0.05），观察组患者切皮、扩髓和术毕时的SBP、DBP、HR 显著低于麻醉前（P＜0.05），观察组患者麻醉后不同时间点的SBP、DBP 和HR 均显著低于对照组（P＜0.05）。

表1 两组患者不同时间生命体征指标情况比较（）Tab.1 Comparison of vital sign parameters between two groups of patients at different time points ()

表1 两组患者不同时间生命体征指标情况比较（）Tab.1 Comparison of vital sign parameters between two groups of patients at different time points ()

注：与同组麻醉前比较，aP＜0.05；与同组切皮时比较，bP＜0.05；与同组扩髓时比较，cP＜0.05；与对照组同时间比较，dP＜0.05。Note: Compared with the data before anesthesia in the same group, aP＜0.05; Compared with the data at the time of incision in the same group, bP＜0.05;Compared with the data at the time of reaming in the same group, cP＜0.05; Compared with the control group at the same time, dP＜0.05.

组别Group时间TimeSBP/mmHgDBP/mmHgHR/(beats·min-1)对照组Control group（n=54）麻醉前Pre-anesthesia127.27±7.9282.71±6.3279.25±9.76切皮时Time of incision128.63±7.83d80.65±6.39d88.36±8.65a扩髓时Time of reaming 125.92±6.95d76.15±7.04d85.56±9.61a术毕Postoperation118.32±6.32d74.37±7.16d78.19±8.04bc观察组Observation group （n=54）麻醉前Pre-anesthesia126.54±8.2682.54±5.9879.91±10.35切皮时Time of incision112.53±8.12a66.28±7.28a76.28±9.78d扩髓时Time of reaming108.28±7.48ab71.74±6.98ab76.87±9.54d术毕Postoperation109.63±7.02ac68.16±6.47ac75.54±8.27

2.2 两组患者术后恢复时间比较

表2 显示，观察组麻醉苏醒、自主呼吸恢复以及恢复室停留所用时间均显著短于对照组（P＜0.05）。

表2 两组术后恢复时间比较（min，）Tab.2 Comparison of the recovery time between the two groups (min，)

表2 两组术后恢复时间比较（min，）Tab.2 Comparison of the recovery time between the two groups (min，)

恢复室停留时间Recovery room stay time对照组Control group（n=54）21.68±4.1313.87±1.8726.87±4.02观察组Observation group（n=54）11.32±1.475.54±1.2912.56±1.63组别Group麻醉苏醒时间Wake-up time自主呼吸恢复时间Respiratory recovery time

2.3 两组患者不良反应发生情况比较

对照组：恶心6 例、呕吐7 例、尿潴留5 例、低氧血症5 例，不良反应发生率为42.59%；观察组：恶心1 例、呕吐2 例、尿潴留1 例，不良反应发生率为7.41%。观察组不良反应发生率显著低于对照组（P＜0.05）。

2.4 两组患者不同时间炎性因子水平比较

表3 显示， 两组患者T0 时IL-6、IL-1β、MMP3、hs-CRP 水平比较无显著差异（P＞0.05）。两组患者T1、T2、T3 时各炎性因子水平均高于T0时，T2 时显著降低，T3 时持续降低但仍高于T0时（P＜0.05）。 观察组T1、T2、T3 时IL-6、IL-1β、MMP3、hs-CRP 水平均显著低于同时间对照组水平（P＜0.05），差异有统计学意义。

表3 两组患者不同时间炎性因子水平比较（）Tab.3 Comparison of the level of inflammatory factors between two groups of patients at different time points ()

表3 两组患者不同时间炎性因子水平比较（）Tab.3 Comparison of the level of inflammatory factors between two groups of patients at different time points ()

注：与麻醉前比较，aP＜0.05；与术后6 h比较，bP＜0.05；与对照组同时间比较，cP＜0.05。Note: Compared with before anesthesia, aP＜0.05; Compared with six hours after operation, bP＜0.05; Compared with control group at the same time,cP＜0.05.

组别Group时间TimeIL-6/(ng·L-1)IL-1β/(ng·L-1)MMP3/(ng·L-1)hs-CRP/(mg·L-1)对照组Control group（n=54）T013.27±2.9815.63±3.87132.34±2.737.63±1.27 T148.28±6.35a70.61±6.36 a197.29±7.74 a48.92±5.57 a T236.18±5.18 a53.85±5.35 a165.91±5.85 a35.74±4.83 a T327.19±3.27 a39.72±3.67 a143.62±4.27 a15.58±2.36 a观察组Observation group（n=54）T012.98±3.1715.15±4.02139.28±3.96 7.39±1.41 T130.16±4.72 ab55.37±5.32 ab178.57±5.63 ab36.35±4.39ac T223.27±3.65ab30.25±3.95 ab153.49±3.55ab20.16±3.52abc T317.19±2.37 ab19.34±2.65 ab142.97±2.17 ab13.39±2.14 ac

2.5 两组患者术后不同时间NRS 评分和SP 水平比较

表4、5 显示，两组T0 时的NRS 评分和SP水平无明显差异（P＞0.05），观察组T1、T2、T3 的NRS 评分和SP 水平均显著低于对照组（P＜0.05）。

表4 两组术后不同时间NRS 评分比较（）Tab.4 Comparison of the NRS pain scores between the two groups at different time points ()

表4 两组术后不同时间NRS 评分比较（）Tab.4 Comparison of the NRS pain scores between the two groups at different time points ()

组别GroupT0T1T2T3对照组Control group（n=54） 3.28±0.65 4.96±0.45 4.46±0.42 2.47±0.36观察组Observation group（n=54） 3.42±0.73 4.03±0.23 3.31±0.38 1.59±0.26

表5 两组术后不同时间SP 水平比较（pmol/L，）Tab.5 Comparison of the substance P between the two groups at different time points (pmol/L,)

表5 两组术后不同时间SP 水平比较（pmol/L，）Tab.5 Comparison of the substance P between the two groups at different time points (pmol/L,)

组别GroupT0T1T2T3对照组Control group（n=54）314.21±48.44483.35±52.47468.37±54.41477.38±57.16观察组Observation group（n=54）305.41±44.53325.38±45.21332.56±32.39289.61±28.24

2.6 两组患者术后功能恢复比较

术后48 h 观察组Lysholm 评分（88.35±2.55）高于对照组（71.23±1.97）， 术后48 h 观察组WOMAC 评分（58.43±11.26） 低于对照组（67.85±11.64），差异均有统计学意义（P＜0.05）。

3 讨论

一直以来，FNB 和SNB 组合似乎是TKA 的最佳神经阻滞方法[9]。在此基础上，对于老年患者TKA，我院进行了适当改良，以股骨外侧入路行SNB 以减少体位搬动，提高患者舒适度；ACB 替代FNB 以减小对股四头肌肌力的影响。然而，该方案仍有不足之处：SNB 对操作要求较高，尤其是对于肥胖和老年患者，且股骨外侧入路坐骨神经定位较深，坐骨神经更容易受损，而发生永久性坐骨神经损伤或下肢感觉、运动缺失等严重并发症；据报道，TKA 术后腓总神经麻痹的发生率为0.3%～4%[10]，SNB 可能掩盖围术期神经损伤，延误手术所致神经损伤的早期发现和治疗。IPACK是一种新的神经阻滞方式，靶点是后膝的感觉纤维，可以在不影响肌力的情况下提供后膝镇痛，这是通过阻断腘区的神经来实现的，包括闭孔神经、腓总神经和胫神经关节支，可作为SNB 的替代方式，但缺乏相关研究。远端IPACK 技术与近端IPACK 相比，能更好地保留腓总神经和胫神经的运动功能[11]。

全膝关节置换术引起组织损伤能够激活机体免疫系统，引起多种炎性因子释放。IL-6 是一种多向细胞因子，一方面强烈刺激炎性过程，另一方面抑制了肿瘤坏死因子（TNF）产生的反馈[12]。IL-6 刺激破骨细胞祖细胞的发育，是对骨代谢产生负面影响的主要促炎因子，可作为评估TKA 手术损伤程度的定量血清炎症标志物，量化手术损伤，已被证实与手术后疼痛和功能恢复相关[13]。IL-1β 在巨噬细胞向受损组织募集的后期发挥作用，也是免疫反应的调节因子，在骨关节炎、肾病和牙周炎等多种疾病中发挥作用[14]。IL-1β 是骨关节炎产生的关键因素，通过C-Jun 氨基末端激酶（JNK）和细胞外调节蛋白激酶（ERK）信号通路发挥作用，增加炎症因子、趋化因子、炎性介质和酶分泌，促进炎性反应和软骨分解[15]。MMP-3 受到炎症细胞因子（如IL-1β）刺激时由关节内的成纤维细胞样滑膜细胞（FLS）和软骨细胞表达和分泌；MMP-3 降解多种细胞外基质蛋白，激活其他几种MMP，放大基质蛋白水解，这些蛋白酶通过降解软骨细胞外基质导致关节破坏[16]。血清MMP-3 反映了滑膜细胞增殖的程度，可能是疾病进展的预后指标，当血清MMP-3 浓度高时，关节破坏迅速进展[17]。hs-CRP 是肝脏合成的急性炎症时相性反应蛋白，诱导产生机体局部炎性反应，近年广泛应用于老年冠心病、心力衰竭、卒中、急性脑梗死、慢性阻塞性肺疾病等领域的研究。hs-CRP 水平异常升高使得氧化与抗氧化系统严重失衡，而活性氧可引发细胞毒性反应[18]。本研究结果显示，两组患者T1、T2、T3 时IL-6、IL-1β、MMP-3 和hs-CRP 水平均显著高于T0 时，T2 时显著降低，T3 时继续降低但高于T0 时，这是由于手术损伤、麻醉以及围手术期的应激造成免疫系统活化，各类炎性因子表达增加，黏附因子释放，手术完成后应激程度逐渐降低，于术后12 h 炎性因子水平逐渐回归，但术后24 h 仍处于炎症反应期。观察组T1、T2、T3 时IL-6、IL-1β、MMP-3 和hs-CRP 水平均显著低于同时间对照组水平（P＜0.05），与SNB 联合ACB 相比，IPACK联合ACB 可有效降低TKA 患者应激程度和炎性反应水平，降低炎症相关的痛觉过敏。Abdullah 等[19]报道IPACK 联合ACB 可减少相关细胞因子表达，降低早期炎症介质水平，进而改善痛觉敏化。

观察组T1、T2、T3 的NRS 评分和SP 水平均显著低于对照组（P＜0.05）。ACB 可提供髌骨周围以及膝关节内侧的镇痛，IPACK 作用于后膝的感觉纤维，二者联合主要产生膝关节的镇痛，在TKA 患者中应用效果最佳。SNB 联合ACB 也可提供下肢充分的镇痛，但在本研究中镇痛效果并不优于IPACK 联合ACB，分析原因如下：为降低对老年患者体位配合程度的要求，提高舒适度，SNB均经由股骨外侧入路阻滞，该位点存在解剖变异（胫神经与腓总神经分离）的可能，导致阻滞不全；且该位点SNB 成功率较低，仅为87%[20]。Tayfun等[21]认为IPACK 联合内收管阻滞对术后和早期功能锻炼中下肢的肌力影响不大。本研究术后48 h观察组Lysholm 评分高于对照组，WOMAC 评分低于对照组（P＜0.05）。SNB 阻滞了胫神经和腓总神经，在产生镇痛的同时，将不可避免地降低肌力，甚至损伤腓总神经、肢体麻木、足部下垂。本研究对照组有2 例患者术后48 h 仍感下肢麻木，影响术后早期活动。而IPACK 注射点位于股骨髁水平的远侧腘窝位置，腘区神经丛在进入膝关节背部之前形成，从后囊表面向外延伸的腓总神经与胫神经完全分离，胫神经运动的功能也已基本保留。观察组较对照组下床活动时间更早，步行时间更长，说明IPACK 联合ACB 比SNB 联合ACB能更好地保留膝关节运动功能，促进术后早期康复。Eccles 等[22]也发现IPACK 联合ACB 能改善患者整体健康状况、术后早期活动和优化镇痛方案，缩短平均住院时间。

两组患者麻醉前SBP、DBP、HR 比较无显著差异（P＞0.05），观察组患者麻醉后不同时间点的SBP、DBP 和HR 均显著低于对照组（P＜0.05），观察组患者切皮、扩髓和术毕时的SBP、DBP、HR 显著低于麻醉前（P＜0.05）。麻醉诱导后，代谢降低且没有紧张等心理因素的影响，患者SBP、DBP 和HR 均缓慢下降且趋于平稳，观察组在进行切皮、扩髓等刺激较强操作时，患者没有明显的应激，心率没有加快，血压没有升高，对老年患者心肌保护尤为重要；IPACK 联合ACB 镇痛方案合理，更有助于维持稳定的围手术期血流动力学，降低心脏氧耗。观察组患者麻醉苏醒时间、自主呼吸恢复时间、恢复室停留时间均显著短于对照组（P＜0.05）；观察组不良反应发生率为7.41%，显著低于对照组的42.59%（P＜0.05）。IPACK 联合ACB 镇痛充分，能减少全麻药的用量，缩短患者苏醒时间，提高复苏质量，恶心呕吐、低氧血症等不良反应发生率更低。王倩等[23]也发现IPACK联合ACB 能提高老年患者TKA 的机械痛阈值、缩短术后恢复时间、减少恶心呕吐等不良反应。

注射物对膝中动脉的持续包围提示了IPACK阻滞的潜在镇痛机制，尽管IPACK 有助于避免SNB 引起的足下垂，但不正确的注射位置也有导致暂时性足下垂的风险[6]，需要进一步的临床试验来确定IPACK 阻滞的最佳给药部位。剂量通常是基于体重的，目前没有关于IPACK 阻滞的基于体重的剂量指导[24]，同样需要进一步研究药物的最佳浓度和体积，以确保该方法的有效性和安全性。

综上所述，超声引导下远端IPACK 联合ACB能够显著缩短老年患者TKA 术后恢复时间，维持术中血流动力学稳定，减轻炎性状态和术后疼痛程度，减少不良反应，提高苏醒质量，效果优于超声引导下股骨外侧入路SNB 联合ACB。