全關節置換術病人應用足底靜脈泵的患肢血流動力學指標時間變化規律研究

Study on temporal variation of hemodynamic indicators in the affected limb of patients undergoing total joint arthroplasty treated with venous foots pumps

GU Siqi， CHEN Yu'e， KONG Dan， CHEN Jingru， WANG Lanke， LI Jiahui， LI Wanying， GAO Yuan

Chinese PLA Medical School， Beijing 100039 China

Corresponding Author "GAO Yuan， E?mail： gaoyuanzd@163.com

Abstract "Objective：To explore temporal variation of hemodynamic indicators in the affected limb of patients undergoing total joint arthroplasty（TJA）"treated with venous foots pumps（VFP）.Methods：A total of"30 patients who underwent TJA in the orthopedics department of a tertiary grade A hospital in Beijing were selected as the research subjects from January to March 2021.Hemodynamic indicators such as peak flow velocity（PFV），mean flow velocity（MV），blood flow（BF），and vessel diameter（Vd）"of the femoral vein and popliteal vein in the affected limb of patients were collected by color Doppler ultrasound before applying VFP，after applying VFP for 10 minutes，after applying VFP for 30 minutes，after applying VFP for 1 hour，after stopping VFP for 10 minutes，and after stopping VFP for 30 minutes.Then，the temporal variation of "hemodynamic indicators was analyzed.Results：The PFV and MV of patients after applying VFP for 30 minutes were faster than those before applying VFP（all Plt;0.05）. However，there was no statistically significant difference in PFV，"MV，and BF of patients between after applying VFP for 1 hour and after applying VFP for 30 minutes（all Pgt;0.05）.There was no statistically significant difference in PFV，MV，BF，Vd of patients between after stopping VFP for 10 minutes and after stopping VFP for 30 minutes（all Pgt;0.05）.Conclusions：VFP can accelerate the venous blood flow velocity in the lower limbs of patients with TJA.It is recommended that single application of VFP should not be less than 30 minutes，and the intermittent duration should not exceed 10 minutes in clinical practice.

Keywords """total joint arthroplasty；"venous foots pumps；"hemodynamics；"nursing

摘要""目的：探討全關節置換術（TJA）病人應用足底靜脈泵（VFP）的患肢血流動力學指標隨時間的變化規律。方法：選取2021年1月—3月北京市某三級甲等醫院骨科接受TJA的30例病人為研究對象。分別于應用VFP前、應用VFP 10 min、應用VFP 30 min、應用VFP 1 h、停用VFP 10 min、停用VFP 30 min采用彩色多普勒超聲采集病人患肢股靜脈和腘靜脈血流動力學指標［峰值血流速度（PFV）、平均血流速度（MV）、血流量（BF）、血管直徑（Vd）］，分析血流動力學指標變化的時間規律。結果：應用VFP 30 min病人PFV、MV均快于應用VFP前（均Plt;0.05），應用VFP 1 h病人PFV、MV、BF與應用VFP 30 min比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）；停用VFP 10 min、停用VFP 30 min病人PFV、MV、BF、Vd與應用VFP前比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）。結論：VFP能加快TJA病人下肢靜脈血流速度，建議臨床VFP單次應用時長不少于30 min，間斷時長不超過10 min。

關鍵詞""全關節置換術；足底靜脈泵；血流動力學；護理

doi：10.12102/j.issn.1009-6493.2024.06.004

接受全關節置換術（total joint arthroplasty，TJA）的病人常因創傷后血液高凝狀態和術后制動等導致血流緩慢、淤滯，引發靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism，VTE）^[1?2]。足底靜脈泵（venous foots pumps，VFP）是模擬人體“生理足泵”將脈沖氣體短暫且快速地作用于足底的空氣脈沖物理治療儀^[3]。已有研究顯示，TJA術后使用VFP可在降低VTE發生率的同時不增加出血風險，其束縛感較輕且手術部位受壓較小，近年來在臨床上應用逐漸增多^[4]。Charles等^[5?7]研究結果顯示，應用足部氣壓裝置可增加腘靜脈的容積流量和血流速度，改善下肢血液高凝狀態，進而預防VTE。然而，目前國內外學者主要針對VFP的臨床應用效果進行研究，對于TJA病人應用VFP后患肢靜脈血流動力學指標隨時間變化的規律研究甚少。故本研究采用彩色多普勒超聲監測TJA病人應用VFP前后患肢靜脈血流動力學指標，探討應用VFP前、應用VFP期間及停用VFP后不同時間節點血流動力學指標變化規律，以期為臨床合理應用VFP提供參考。

1 "對象與方法

1.1 研究對象

選取2021年1月—3月北京市某三級甲等醫院骨科接受TJA的病人為研究對象。納入標準：1）初次行單側全膝關節置換術（TKA）或全髖關節置換術（THA）；2）年齡≥18歲；3）應用VFP前Caprini血栓風險評分≥3分^[8]；4）意識清楚，能正常交流；5）自愿加入本研究。排除標準：1）有VTE病史或術前靜脈彩色多普勒超聲檢查已發生VTE；2）伴有嚴重心功能異常、下肢血管畸形、動脈粥樣硬化、周圍血管病或其他缺血性血管疾病；3）下肢皮膚異常、對VFP腳套材料過敏等。脫落標準：1）試驗過程中病人出現皮膚紅腫、感覺不適等應立即停止試驗；2）病人因個人意愿中途退出，拒絕繼續參加試驗。本研究為自身前后對照研究設計，旨在分析應用VFP前及應用VFP后不同時間點患肢靜脈血流動力學指標變化規律，股靜脈平均血流速度為觀測指標之一，根據預試驗結果，應用VFP前的股靜脈平均血流速度均值為12 cm/s，應用VFP后的股靜脈平均血流速度提高3 cm/s，應用前后差值的標準差為4.5 cm/s，設雙側α=0.05，把握度為90%。根據樣本量計算公式：其中，n代表樣本量，代表差值，即應用VFP前后股靜脈平均血流速度差值，代表標準差，代入公式計算得到n=24，即需要樣本量24例，按照20%的失訪及脫落率，至少需要納入樣本29例。本研究最終納入30例病人。研究已獲得醫院倫理委員會審批（倫審第S2020?442?01號），所有病人及其家屬均知情并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗設備

1）足底靜脈泵"（科威瀚醫療科技有限公司，江蘇省南通市，CWH?8000型）。2）彩色多普勒超聲檢測儀（汕頭超聲電子股份有限公司，廣東省汕頭市，Apogee 6500型）。

1.2.2 測量方法

采用彩色多普勒超聲檢測儀對病人患肢靜脈血流動力學指標進行測量，設置超聲探頭頻率為5～12 MHz。1）測量時機：術后第2天，平靜休息30 min以上。2）測量時間節點：應用VFP前、應用VFP 10 min、應用VFP 30 min、應用VFP 1 h、停用VFP 10 min、停用VFP 30 min。3）測量部位：病人患肢股靜脈和腘靜脈。股靜脈位于人體腹股溝處，股動脈斜內側方，測量時超聲探頭角度向內傾斜。腘靜脈位于人體腘窩處，與腘動脈伴行。4）測量方法：測量時病人取頭高腳低位，平靜呼吸，雙下肢放松；在測量部位用非水溶性皮膚記號筆做好標記，以便重復測量；將超聲探頭置于股靜脈或腘靜脈標記處，探頭垂直于皮膚，先橫切探頭定位股靜脈，然后探頭縱切，調整超聲參數，使聲束與靜脈血流方向呈60°，顯示出清晰的血流信號后連續測量3個周期的頻譜并取其平均值，凍結圖像，測量相關指標。

1.2.3 測量指標

1）峰值血流速度（peak flow velocity，PFV）：單位時間內血流中的1個質點在血管內移動的最快速度，以cm/s為單位。2）平均血流速度（mean flow velocity，MV）：單位時間內血流中的1個質點在血管內移動的平均速度，以cm/s為單位。3）血流量（blood flow， BF）：單位時間內流經一段血管的血液量，以L/min或mL/min為單位。4）血管直徑（vessel diameter，Vd）：血管管腔內徑，以cm或mm為單位。

1.3 質量控制

1）試驗準備階段：嚴格參照納入及排除標準選擇病人；所有病人均使用同一型號的VFP，并對VFP參數進行檢查，確保所有病人使用的VFP參數設置一致。2）資料收集階段：由同一名超聲醫生使用同一型號的超聲檢測儀、相同的測量方法及統一的超聲測量參數進行測量，確保聲束與靜脈血流方向始終呈60°，減少測量數據誤差。數據由研究者收集。3）數據錄入階段：數據由研究者和責任護士雙人核對錄入，確保研究數據的準確性。

1.4 統計學方法

采用SPSS 26.0軟件進行統計分析。定性資料采用例數、百分比（%）表示；定量資料進行正態性檢驗和方差齊性檢驗，服從正態分布采用均數±標準差（x±s）描述，組間比較采用單因素方差分析、t檢驗；定量資料不服從正態分布采用中位數（四分位數）[M（P₂₅，P₇₅）]描述，組間比較采用秩和檢驗。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 "結果

2.1 病人一般資料

30例病人中，男14例（46.67%），女16例（53.33%）；年齡（59.10±9.27）歲；體質指數（26.47±3.94）kg/m²；手術時長115（90，150）min；術中出血量（226.6±94.44）mL；TKA病人15例（50.00%），THA病人15例（50.00%）；高血壓病人10例（33.33%），糖尿病病人2例（6.67%）；全身麻醉病人27例（90.00%），硬膜外麻醉病人3例（10.00%）。

2.2 病人患肢股靜脈血流動力學指標變化情況

應用VFP 30 min、應用VFP 1 h病人PFV、MV均快于應用VFP前及應用VFP 10 min（均Plt;0.05）；應用VFP 1 h病人PFV、MV與應用VFP 30 min比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）；停用VFP 10 min、停用VFP 30 min病人PFV、MV與應用VFP前比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）；停用VFP 30 min病人PFV、MV與停用VFP 10 min比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）。應用VFP 10 min、應用VFP 30 min、應用VFP 1 h、停用VFP 10 min、停用VFP 30 min病人Vd、BF與應用VFP前比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）。見表1。

2.3 病人患肢腘靜脈血流動力學指標變化情況

應用VFP 30 min、應用VFP 1 h病人PFV、MV均快于應用VFP前（均Plt;0.05）；應用VFP 30 min病人MV快于應用VFP 10 min（Plt;0.05）；應用VFP 1 h病人PFV、MV與應用VFP 10 min比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）；應用VFP 1 h病人PFV、MV與應用VFP 30 min比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）；應用VFP 30 min病人BF大于應用VFP前及應用VFP 10 min（均Plt;0.05）。停用VFP 10 min、停用VFP 30 min病人PFV、MV、Vd、BF與應用VFP前比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）；停用VFP 30 min病人PFV、MV、Vd、BF與停用VFP 10 min比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）。見表2。

3 "討論

3.1 應用VFP可改善TJA病人術后患肢血流動力學指標

本研究發現，病人應用VFP 30 min、應用VFP 1 h患肢股靜脈和腘靜脈血流速度均較應用VFP前增快，提示VFP是增加VFP病人下肢靜脈血流速度的有效措施。與Westrich等^[9]研究結果一致，Westrich等^[9]研究發現，THA病人術后應用VFP可使股靜脈血流量增加（20.3±27.2）mL/min，腘靜脈PFV增加2.5倍，從而預防下肢深靜脈血栓發生。本研究中病人應用VFP 10 min、應用VFP 30 min、應用VFP 1 h患肢股靜脈Vd、BF與應用VFP前比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05），腘靜脈Vd與應用VFP前比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05），與已有研究結果有相似之處^[10]。可能是由于VFP只包裹足底，作用范圍有限，應用VFP能否對足部以上近心端靜脈血管直徑和血流量發揮顯著性作用還有待進一步驗證。

3.2 TJA病人術后應用VFP預防VTE的最短有效時長不宜少于30 min

國外文獻報道，隨著應用氣壓治療的時間延長，血管壁承受壓力增強，血流速度進一步加快，繼而下肢深靜脈血栓發生風險降低^[11]。本研究發現，應用VFP 30 min后TJA病人患肢血流速度較應用VFP前明顯增快（均Plt;0.05），而應用VFP 30 min與應用VFP 1 h差異無統計學意義（均Pgt;0.05），提示氣壓治療并非時間愈長血流速度愈快，可能是由于血管情況存在個體差異，血流速度存在閾值，與王卉潔等^[12]的研究結論一致。喻靜等^[13?14]提出，VTE發生率與氣壓治療時長存在正向時間效應關系，且時間延長可能增加皮膚組織損傷風險。提示VFP應用時長應視病人耐受程度和自身血管情況而定，在病人可接受的最短時間內提升血流速度并使其穩定在一定水平，有效預防深靜脈血栓形成，同時降低病人時間成本，減輕經濟負擔，節約醫療資源。

3.3 TJA病人術后應用VFP預防VTE的間歇時長不宜超過10 min

本研究結果顯示，停用VFP 10 min后股靜脈和腘靜脈PFV、MV接近應用前水平，與范海靜^[15]研究結果不一致。原因可能是本研究監測時間節點有限，VFP停用后未能長時間監測病人血流動力學指標變化情況；也可能與本研究人群有關，與健康人群相比，TJA術后病人血液呈高凝狀態，患肢血流速度較慢，停用VFP后血流回到基線時間縮短。此外，VFP是一種模擬人體“生理足泵”，將脈沖氣體短暫且快速地作用于足底的空氣脈沖物理治療儀，作用效果具有瞬時性，停用后患肢血流動力學指標會迅速恢復^[3]。Labropoulos等^[16]通過監測肢體缺血病人足部應用間歇充氣加壓裝置的血流動力學指標發現，停用裝置后血流動力學指標即刻下降，一段時間后恢復至基線水平，但研究未觀察指標恢復至基線水平的時間。適當的時間間隔可以給予病人血管緩沖時間，從而更好地維持血管彈性儲備能力，在血流動力學指標恢復至應用前水平繼續使用可達到良好的預防效果。因此，在臨床實踐中，針對TJA病人術后應用VFP進行VTE預防時，每次間隔時長不宜超過10 min，以便保持PFV、MV水平，確保預防效果。

4 "小結

TJA病人術后應用VFP可改善患肢血流動力學指標，在應用VFP 30 min時靜脈血流速度能夠增快，隨后進入平臺期，保持穩定；停用VFP后血流速度開始下降，停用VFP 10 min時基本恢復至應用VFP前水平。因此，間斷應用VFP時建議單次最短時長不能少于30 min，間隔時長不宜超過10 min，以保持髖膝關節置換病人術后血管彈性儲備能力，改善下肢血流狀態，有效預防VTE。因時間、設備、人力限制，本研究僅觀察了應用VFP后5個時間節點的血流動力學指標，后續將增加觀察的時間節點，進一步探討應用VFP后患肢血流動力學指標隨時間的變化規律。

參考文獻：

[1] "ZENG Y，SI H，WU Y，et al.The incidence of symptomatic in-hospital VTEs in Asian patients undergoing joint arthroplasty was low：a prospective，multicenter，17 660-patient-enrolled cohort study[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2019，27（4）：1075-1082.

[2] "MAJIMA T，OSHIMA Y.Venous thromboembolism in major orthopedic surgery[J].J Nippon Med Sch，2021，88（4）：268-272.

[3] "FORDYCE M J，LING R S.A venous foot pump reduces thrombosis after total hip replacement[J].The Journal of Bone and Joint Surgery British Volume，1992，74（1）：45-49.

[4] "DOHM M，WILLIAMS K M，NOVOTNY T.Micro-mobile foot compression device compared with pneumatic compression device[J].Clinical Orthopaedics and Related Research，2011，469（6）：1692-1700.

[5] "CHARLES T，MACKINTOSH S，FINGLETON J，et al.Efficacy of micromobile foot compression device in increasing lower limb venous blood flow[J].International Journal of Vascular Medicine，2013，2013：948769.

[6] "PITTO R P，KOH C K.Flowtron foot-pumps for prevention of venous thromboembolism in total hip and knee replacement[J].Journal of Orthopaedics，2015，12（1）：35-38.

[7] "HORWOOD A.The biomechanical function of the foot pump in venous return from the lower extremity during the human gait cycle：an expansion of the gait model of the foot pump[J].Med Hypotheses，2019，129：109220.

[8] "CAPRINI J A.Risk assessment as a guide to thrombosis prophylaxis[J].Curr Opin Pulm Med，2010，16（5）：448-452.

[9] "WESTRICH G H，SPECHT L M，SHARROCK N E，et al.Pneumatic compression hemodynamics in total hip arthroplasty[J].Clinical Orthopaedics and Related Research，2000（372）：180-191.

[10] "DELIS K，SLIMANI G，HAFEZ H，et al.Enhancing venous outflow in the lower limb with intermittent pneumatic compression.A comparative haemodynamic analysis on the effect of foot vs.calf vs.foot and calf compression[J].Eur J Vasc Endovasc Surg，2000，19（3）：250-260.

[11] "SLOWIKOWSKI G C，FUNK M.Factors associated with pressure ulcers in patients in a surgical intensive care unit[J].Journal of Wound，Ostomy，and Continence Nursing，2010，37（6）：619-626.

[12] "王卉潔，王琦，王念堅.不同氣壓治療時間對預防重癥長期臥床患者下肢深靜脈血栓的效果研究[J].中國實用護理雜志，2019，35（24）：1898-1902.

WANG H J，WANG Q，WANG N J.Analysis of effect by different air pressure treatment time on prevention of deep venous thrombosis of the lower extremity in severe chronic bedridden patients[J].Chinese Journal of Practical Nursing，2019，35（24）：1898-1902.

[13] "喻靜，劉曉艷.間歇充氣加壓開始使用時間對骨科大手術患者血流動力學和下肢深靜脈血栓的影響[J].中國實用護理雜志，2021，37（32）：2526-2531.

YU J，LIU X Y.Effect of the beginning time of intermittent pneumatic compression on hemodynamic and deep vein thrombosis of patients with major orthopedic surgery[J].Chinese Journal of Practical Nursing，2021，37（32）：2526-2531.

[14] "王立群，段閃閃，廖燈彬，等.人工關節置換術后間歇充氣壓力泵使用時間對下肢深靜脈血栓形成的影響[J].中國修復重建外科雜志，2020，34（5）：585-590.

WANG L Q，DUAN S S，LIAO D B，et al.Effect of different use time of intermittent pneumatic compression on the incidence of deep vein thrombosis of lower extremities after arthroplasty[J].China Industrial Economics，2020，34（5）：585-590.

[15] "范海靜.動靜脈足泵對下肢血流動力學及左室收縮功能影響的超聲研究[D].大連：大連醫科大學，2011.

FAN H J.Effect of limb hemodynamics and left ventricle contraction function with A-V impulse foot pump by ultrasound[D].Dalian：Dalian Medical University，2011.

[16] "LABROPOULOS N，LEON L R，BHATTI A，et al.Hemodynamic effects of intermittent pneumatic compression in patients with critical limb ischemia[J].J Vasc Surg，2005，42（4）：710-716.

（本文編輯"陳瓊）