全膝關節置換術中止血帶應用對假體骨水泥厚度影響的對照研究

楊健齊，魏魯青，張健平，黃星球

(廣東省佛山市第一人民醫院骨科 528000)

論著·臨床研究

全膝關節置換術中止血帶應用對假體骨水泥厚度影響的對照研究

楊健齊，魏魯青，張健平，黃星球

(廣東省佛山市第一人民醫院骨科 528000)

目的 探討全膝關節置換術(TKA)中是否使用止血帶對膝關節假體骨水泥厚度的影響。方法 2013年6月至2014年6月采用人工TKA治療中重度骨性關節炎患者112例，其中94例為初次置換。按照選擇標準共82例(82膝)患者納入研究。所有患者隨機分為非止血帶組(41例膝)和止血帶組(41例膝)，止血帶組術中全程使用止血帶，非止血帶組不使用止血帶。所有患者術后行膝關節正側位片檢查，測量側位片上股骨2個測量點，脛骨2個測量點和正位片上脛骨2個測量點假體下骨水泥厚度，同時記錄分析兩組的顯性失血量、血紅蛋白(Hb)降低值、輸血率、平均輸血量、視覺模擬評分法(VAS)疼痛評分、膝關節活動度、肢體腫脹、肌間靜脈血栓、皮下淤斑等。結果 兩組均無術后感染、傷口壞死等并發癥，非止血帶組在圍術期顯性失血量、Hb降低值、輸血率、平均輸血量、膝關節活動度方面比較明顯高于止血帶組(P<0.05)，在VAS疼痛評分、肢體腫脹、肌間靜脈血栓、皮下淤斑發生率方面明顯低于止血帶組(P<0.05)。術后測量脛骨骨水泥厚度[非止血帶組(3.57±0.62)mm，止血帶組(3.74±0.71)mm)]，股骨骨水泥厚度[非止血帶組(2.00±0.43)mm，止血帶組(2.19±0.48)mm]，兩組比較差異均無統計學意義(P>0.05)。結論 TKA中使用止血帶可以減少顯性失血量、輸血率及平均輸血量，但不使用止血帶有更好的臨床效果。

膝關節, 人工；手術后出血；骨水泥厚度；止血帶

全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)已成為治療中重度膝關節退行性疾病的重要手段，術中準確合理地安裝骨水泥關節假體是手術成敗的關鍵。假體的初期穩定性主要由骨-骨水泥-假體界面的粘合力提供，骨水泥的厚度是保證粘合力，決定假體初期穩定的決定性因素[1]。TKA術中使用止血帶是否會對骨水泥的厚度產生影響進而影響假體的初期穩定性，本文對此進行了初步對照研究，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般材料 選取2013年6月至2014年6月本院同一治療組收治的中重度骨性關節炎并行標準TKA治療的患者112例，其中94例為初次單膝置換。納入標準：(1)診斷為中重度骨性關節炎，行初次單側TKA手術者；(2)年齡55～75歲，體質量指數(BMI)<35 kg/m2；(3)術前癥狀以疼痛為主，膝關節活動受限不明顯，膝關節活動度0～100°；(4)術前X線片示骨缺損不嚴重，內外翻畸形小于20°。排除標準：(1)感染、伴糖尿病或肝病、長期類固醇或抗凝藥物治療、重度營養不良者；(2)術前凝血功能、肝腎功能等檢查異常；(3)伴有出血性血液病或存在嚴重出血傾向；既往有血栓栓塞史；(4)術前血紅蛋白小于110 g/L；(5)嚴重高血壓者(收縮壓大于或等于160 mm Hg)。按照上述標準排除12例，共82例納入研究。其中男15例，女67例，年齡(64.6±9.9)歲。所有的患者均行標準TKA手術治療，根據術中是否使用止血帶分為兩組，每組41例，非止血帶組術中不使用止血帶，止血帶組術中全程使用止血帶(德國VBM 2500ELC型電子充氣加壓型止血帶)，縫合傷口包扎敷料后放氣。兩組間性別、年齡、術前血紅蛋白及肢體圍徑比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。本研究經本院倫理委員會批準，所有患者均知情并同意參與此項隨機對照研究。

表1 兩組患者術前資料對比±s)

Hb：血紅蛋白。

1.2 方法 所有患者手術均由同一主刀醫生完成，并采用標準TKA手術流程：患者采用神經阻滯麻醉或硬膜外麻醉，止血帶組患者均在大腿中上1/3上止血帶，繃帶及粘皮膠布固定止血帶位置，非止血帶組不上止血帶。經麻醉醫生控制術中收縮壓不高于130 mm Hg時開始手術，止血帶壓力設置為患者麻醉狀態下上肢收縮壓+100 mm Hg，兩組均取前正中手術切口，髕骨外翻；電刀切斷交叉韌帶及半月板，適度松解軟組織后采用髓外定位脛骨截骨，截骨厚度8～10 mm，初步松解股骨遠端后，于股骨遠端交叉韌帶止點前方5 mm處定位開孔擴髓，6°外翻角截骨，測量后選擇合適大小的股骨截骨板，參照股骨截骨導向器行股骨六合一截骨；清除增生骨贅，再次松解軟組織使屈伸間隙平衡；裝入合適假體試模檢查力線及關節屈伸活動，脈沖沖洗關節腔干凈后裝入強生SigmaRP旋轉膝關節關節假體(配套使用強生SmartSet GMV骨水泥)，髕骨成形后再次檢查關節屈曲活動及髕骨軌跡正常，必要時行髕骨外側支持帶松解。切口外上方穿刺置入DrainoBag真空高負壓引流瓶(德國貝朗公司)，加密縫合關節囊后屈曲膝關節檢查有無血液自切口處滲出，滿意后關閉創口，棉墊包裹患肢，自粘加壓繃帶加壓包扎后非止血帶組結束手術，止血帶組同法包扎完畢松止血帶并檢查局部皮膚受壓情況后結束手術。

1.3 術后處理 兩組患者均維持患肢屈髖45°屈膝90°位(圖1)至引流管拔除后改為伸直位，術后夾閉負壓引流4 h后持續開放，負壓引流管均于術后24 h拔除，圍術期常規靜脈應用頭孢唑林預防感染，從術前30 min至術后24 h。術后24 h起開始應用低分子肝素行規范抗凝治療，拔管后復查膝關節正側位X線片，見假體位置滿意后開始助行器輔助下下地行走每天1～2次，7 d后增加為每天3～5次，非行走臥床期間行股四頭肌肌肉收縮，踝關節主動屈曲，膝關節被動屈曲及雙下肢靜脈泵治療至出院。術后患者輸血指征為Hb低于7.5 g/dL或有明顯貧血相關癥狀者，復查大于9.0 g/dL者不再輸血。

圖1 患者術后體位示意圖

1.4 觀察指標及療效評估 觀察指標包括以下7個方面，(1)顯性失血量:24 h內負壓引流瓶引流量+術中失血量；(2)術后5 d Hb降低值：術前Hb數值-術后5 d Hb數值+輸入紅細胞的單位數值；(3)輸血率及平均輸血量；(4)術后6周膝關節活動度； (5)肢體腫脹：術后5 d髕骨上10 cm測量大腿周徑增加值(cm)；(6)并發癥：包括感染及傷口皮緣壞死情況；(7)術后5 d患肢皮下淤斑，測量關節周圍及大腿皮下瘀斑的最大范圍，并采用手掌法計算瘀血占體表面積的百分比，記錄皮下淤斑超過體表面積5%的患者個數；(8)術后肌間小靜脈血栓情況：術后下肢靜脈超聲檢查評估肌間小靜脈血栓；(9)假體骨水泥厚度：所有患者術后第1天行膝關節標準正側位片檢查，在PACS影像學系統上測量側位片上股骨2個測量點，脛骨2個測量點和正位片上脛骨2個測量點的骨水泥厚度(圖2、3)，手術者不參與數據收集、整理與統計。臨床資料如實搜集測量并記錄，影像學測量由兩位評估者獨立完成后取均值， 膝關節標準正側位投照的標準如下：(1)投照范圍包含膝關節全部、股骨下1/3及脛骨上1/3；(2)正位片上脛骨假體雙側側翼對稱，脛腓骨無旋轉，腓骨小頭與脛骨上段重疊約1/3；(3)側位片上股骨假體雙側后髁基本重疊，髕股關節間隙正常。因術后1 d患者傷口仍需自粘繃帶加壓包扎，側位片時患者可維持部分屈曲位。但需在投照時保證脛骨假體與股骨假體無明顯旋轉，否則需重新投照。

圖2 患者正位片脛骨測量點

2 結 果

兩組術后結果見表2、3，非止血帶組術后共23例患者輸血，輸入紅細胞共82.0 U(其中3例2.0 U，9例3.0 U，7例4.0 U，3例5.0 U，1例6.0 U)，平均輸血量3.6 U，止血帶組術后共12例患者輸血，輸入紅細胞共31.0 U(其中6例2.0 U，5例3.0 U，1例4.0 U)，平均輸血量2.6 U，兩組患者平均輸血量差異有統計學意義(P<0.05)。所有患者均無深靜脈血栓及肺栓塞癥狀發生。所有患者均未發生感染及傷口愈合不良，止血帶組術后1例患者發生關節皮溫升高，術后炎癥指標連續復查平穩下降，患者無關節紅腫，流膿，靜息痛加重等癥狀，使用抗菌藥物后皮溫逐漸正常，排除關節感染。術后下肢靜脈超聲檢查，非止血帶組發生肌間小靜脈血栓6例，止血帶組21例，所有患者均無深靜脈血栓及肺栓塞癥狀發生。非止血帶組3例出現超過體表面積5%的膝關節周圍及大腿中段皮下淤斑，止血帶組為31例，兩組比較差異有統計學意義(P<0.05)，所有患者術后6周隨訪皮下淤斑均完全消失。非止血帶組脛骨4個測量點平均骨水泥厚度稍低于止血帶組，兩組比較差異無統計學意義(P>0.05)；非止血帶組股骨2個測量點平均骨水泥厚度，稍低于止血帶組，兩組比較差異無統計學意義(P>0.05)。見圖4、5。

圖3 患者側位片股骨及脛骨測量點表2 兩組術后計量資料比較±s)

項目非止血帶組止血帶組tP顯性失血量(mL)611.99±47.27451.79±42.772.0320.000Hb降低值(g/dL)5.40±0.763.58±0.6511.5420.000平均輸血量(U)3.56±1.032.58±0.672.9630.006VAS疼痛評分(分)3.53±0.644.08±0.57-4.1090.000膝關節活動度(°)102.65±10.0394.97±7.193.9880.000肢體腫脹(cm)1.04±0.442.31±0.34-8.2330.000脛骨骨水泥厚度(mm)3.57±0.623.74±0.71-1.1850.240股骨骨水泥厚度(mm)2.00±0.432.19±0.48-1.9660.053

表3 兩組術后計數資料比較(n)

圖4 兩組患者骨水泥厚度測量均值分布圖

圖5 兩組患者骨水泥厚度比較圖

3 討 論

下肢止血帶的應用在TKA中已是常規操作，目前常用的是自動充氣氣囊加壓止血帶，其氣壓穩定，止血效果可靠，具有以下主要優勢：(1)減少術中出血，縮短手術時間，降低麻醉相關風險；(2)提供清晰的術野，降低腘窩處血管神經損傷的可能性。但應用止血帶的缺點也同樣明顯，不但對大腿肌肉造成壓迫損傷，損傷股四頭肌肌力，加重患者疼痛，延緩患者術后的康復進程[2]。還導致微血管通透性增加，血管壁細胞缺氧，血液停滯，微血管痙攣，加重患者的高凝狀態，增大了血栓形成的可能性[3]。趙佳琦等[4]經食道超聲監測TKA術中右心房的血流情況，在止血帶釋放瞬間可見大量栓子呈“暴風雪樣”進入右心房系統。杜哲等[5]研究表明，減少止血帶使用時間和降低止血帶氣囊壓力能減少深靜脈血栓的發生率，止血帶應用與深靜脈血栓的發生密切相關。鑒于上述情況，近年來對TKA術中是否使用止血帶產生了較大爭議。對止血帶使用方式、使用時間、使用壓力等都有不同規模的探討。但對止血帶應用對膝關節假體穩定性影響的研究，資料尚不多見，本文從此角度進行了研究。

TKA手術的關鍵是重建下肢力線和軟組織平衡，而良好的假體初期穩定性是重建力線和軟組織平衡的保證。假體的初期穩定性主要由骨-骨水泥-假體界面的粘合力提供，骨水泥的厚度是保證粘合力，決定假體初期穩定的決定性因素，骨水泥越厚，假體的穩定性和存活率就越高[1]。 骨水泥的厚度一般與假體設計主要相關。對于同一種假體，排除手術操作誤差后理論上應該有同樣的骨水泥厚度。但松質骨截骨面也是其重要影響因素。松質骨由相互交織的骨小梁排列而成，排布于骨的內部，骨小梁的排列與骨所承受的壓力和張力的方向一致，因而能承受較大的重量。骨小梁退化變細時，就會導致骨質疏松，截骨面可呈現蜂窩狀空洞形態，安裝假體時未固化的骨水泥受到擠壓后會更好的滲入松質骨截骨面的空洞。無菌性松動最容易發生在骨-骨水泥界面[6]，使用止血帶臨時阻斷了下肢血液流通，提供了完全無血的松質骨截骨面，骨水泥滲入更多，滲入后和骨小梁交錯結合固化，骨水泥厚度提高，能產生最大限度的初期穩定性，避免無菌性松動。反之，截骨面滲血嚴重的情況下，骨小梁間隙充滿大量血液，骨水泥滲入時受到積血的反向張力，滲入深度有限，骨水泥與帶血骨小梁的粘合力也隨之下降，報道最高可達50%[7]，進而影響假體的初期穩定性。本研究中，非止血帶患者不使用止血帶，術后1 d復查X線片提示假體骨界面骨水泥厚度稍低于止血帶組。但兩組數據比較差異并無統計學意義(P>0.05)。

除此之外，本研究的結果顯示，在術后的出血量比較上，使用止血帶能明顯降低患者圍術期顯性失血量，這主要是止血帶減少了術中出血，術后通過膝關節屈曲減少關節腔容積，夾閉引流產生局部血腫止血效應，使得止血帶組患者顯性出血量小于非止血帶組。對于輸血率、平均輸血量等指標分析，使用止血帶組也具有明顯的優勢。而在其他如肢體腫脹、皮下淤斑、VAS疼痛評分、術后關節活動度等指標顯示非止血帶組效果更佳(P<0.05)，能更快地促進患者術后康復進程，并減少相關血栓并發癥的風險。這與多數學者研究得出的結論是相同的[8-9]。

本研究結果顯示，止血帶應用在TKA圍術期血液管理方面具有明顯的優勢，明顯減少了患者輸血率和平均輸血量，但不使用止血帶有更好的臨床效果，使用止血帶對假體骨水泥厚度和初期穩定性影響差異無統計學意義(P>0.05)。術者需根據患者個體情況及手術目標決定術中止血帶是否應用。對于患者術前Hb儲備充足，預計手術時間較短的普通TKA手術，建議不使用止血帶，以期達到更好的臨床效果；對于Hb儲備較差，膝關節蛻變嚴重，手術難度大的患者，由于患者對膝關節功能改善程度的期望值不高，術后能恢復正常行走即相對滿意。此類患者建議術中使用止血帶以增加術野暴露，加快手術進程，控制出血以期減少輸血相關并發癥的發生。但術中止血帶的應用時機及強度，仍需根據患者的自身情況進行個體化定制。

目前，TKA術后圍術期出血的控制方案已越來越成熟，圍術期出血問題在不久的將來會逐漸得到解決，而術中因術野不清晰造成的對神經血管的損傷可以通過加強訓練來避免。在影像學評估方面，使用止血帶并不能明顯增加骨水泥厚度并提高TKA術后初期的假體穩定性。這也顯示止血帶在TKA術中應用的價值進一步降低。本研究也存在以下不足：(1)部分患者骨質硬化導致截骨面為硬化骨，骨水泥無法進入骨小梁產生硬化，使假體下骨水泥厚度得不到真實體現；(2)假體下骨水泥層厚度的精確測量及誤差控制問題影響真實結果；(3)骨水泥厚度對遠期假體松動的影響未得到評估。上述問題都需要進一步的臨床研究證實。根據本研究結果，尚不能得出TKA術中使用止血帶能增加假體骨水泥厚度及增強術后初期假體穩定性的結論。

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The effect of the tourniquet on cement mantle thickness in total knee arthroplasty

YangJianqi,WeiLuqing,ZhangJianping,HuangXingqiu

(DepartmentofOrthopaedics,theFirstPeople′sHospitalofFoshan,Foshan，Guangdong528000,China)

Objective To research the tourniquet effect on cement mantle thickness in total knee arthroplasty.Methods From June 2013 to June 2014，112 cases of patients were received total knee arthroplasty in the First People′s Hospital of Foshan and 94 cases of which received primary operation,82 cases were recruited of the research and randomly divided into experimental group(n=41) without tourniquet and control group(n=41)with tourniquet.The radiological cement mantle thickness was evaluated postoperatively in 2 zones (tibia) on anteroposterior and 4 zones (tibia 2;femur 2) on lateral radiographs,and values were cumulated.Additionally,the calculated blood loss,haemoglobin loss,blood transfusion rate,average transfusion volume,VAS pain score,arc of motion,swelling, ecchymosis and micro thrombus in venules were recorded.Results The study showed that (3.57±0.62)mm on without tourniquet group and(3.74±0.71)mm on tourniquet group in tibia (P=0.240).However,the cement mantle thickness of mm on without tourniquet group(2.00±0.43) mm on tourniquet group(2.19±0.48) in femur (P=0.053),there was no statistically significant difference between two groups.The tourniquet group were reduced on the calculated blood loss,haemoglobin loss,blood transfusion rate and average transfusion volume compared with without tourniquet group(P<0.05).But VAS pain score,arc of motion,swelling,ecchymosis and micro thrombus in venules were slightly increased in tourniquet group compared with without tourniquet group (P<0.05).Conclusion The use of a tourniquet in total knee arthroplasty can reduce the calculated blood loss,haemoglobin loss,blood transfusion rate,average transfusion volume,but without using a tourniquet has a better clinical results.

knee prosthesis;postoperative hemorrhage;cement mantle thickness;tourniquet

楊健齊(1982-)，主治醫師，在讀博士，主要從事關節外科研究。

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.06.020

R687.4

A

1671-8348(2017)06-0782-04

2016-10-21

2016-11-19)