代谢综合征患者脊柱融合术后的并发症：系统回顾和Meta分析

doi:10.12307/2023.373

中国组织工程研究 ›› 2023, Vol. 27 ›› Issue (22): 3602-3608.doi: 10.12307/2023.373

• 骨与关节循证医学 evidence-based medicine of the bone and joint • 上一篇

代谢综合征患者脊柱融合术后的并发症：系统回顾和Meta分析

马茂潇1，2，崔国峰3，张雪2，张虹2，刘又文2，岳辰2

1湖南中医药大学，湖南省长沙市 410000；2河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)，河南省洛阳市 471000；3郑州大学附属洛阳中心医院，河南省洛阳市 471000

收稿日期:2022-04-26 接受日期:2022-06-25 出版日期:2023-08-08 发布日期:2022-11-03
通讯作者: 刘又文，教授，主任医师，博士生导师，河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)，河南省洛阳市 471000 岳辰，博士，副主任医师，河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)，河南省洛阳市 471000
作者简介:马茂潇，男，1995年生，重庆市人，土家族，湖南中医药大学在读硕士，主要从事中医药防治股骨头坏死研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(82074472)，项目负责人：刘又文；河南省科技攻关项目(222102310368)，项目负责人：崔国峰；洛阳市科技局医疗卫生重点项目(2101027A)，项目负责人：崔国峰

Complications after spinal fusion in patients with metabolic syndrome: a systematic review and meta-analysis

Ma Maoxiao1, 2, Cui Guofeng3, Zhang Xue2, Zhang Hong2, Liu Youwen2, Yue Chen2

1Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410000, Hunan Province, China; 2Luoyang Orthopedic Hospital of Henan Province (Orthopedic Hospital of Henan Province), Luoyang 471000, Henan Province, China; 3Luoyang Central Hospital Affiliated to Zhengzhou University, Luoyang 471000, Henan Province, China

Received:2022-04-26 Accepted:2022-06-25 Online:2023-08-08 Published:2022-11-03
Contact: Liu Youwen, Professor, Chief physician, Doctoral supervisor, Luoyang Orthopedic Hospital of Henan Province (Orthopedic Hospital of Henan Province), Luoyang 471000, Henan Province, China Yue Chen, MD, Associate chief physician, Luoyang Orthopedic Hospital of Henan Province (Orthopedic Hospital of Henan Province), Luoyang 471000, Henan Province, China
About author:Ma Maoxiao, Master candidate, Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410000, Hunan Province, China; Luoyang Orthopedic Hospital of Henan Province (Orthopedic Hospital of Henan Province), Luoyang 471000, Henan Province, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China, No. 82074472 (to LYW); Science and Technology Project of Henan Province, No. 222102310368 (to CGF); Medical and Health Key Project of Luoyang Municipal Science and Technology Bureau, No. 2101027A (to CGF)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

代谢综合征：是一种常见的代谢性紊乱，本身并不是一种疾病，而是几种复杂的代谢紊乱症候群的统称。肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常是导致代谢综合征的4个基本因素。
脊柱融合手术：是通过外科手术使2个或多个椎体节断达到骨性连接，目的是防止由于节段不稳造成的2个椎骨之间的异常移动。

目的：代谢综合征对一系列外科手术患者的术后结果有负面影响，然而，目前尚不清楚代谢综合征是否与脊柱融合术后的并发症有关。通过系统回顾和Meta分析评估代谢综合征患者脊柱融合术后并发症的相关风险。
方法：综合检索知网、万方、维普、PubMed、OVID和Web of Science数据库，选取有关代谢综合征患者脊柱融合术后并发症的相关研究，相关结果指标包括全因并发症、心血管并发症、肺并发症、手术部位感染、败血症、静脉血栓栓塞事件(包括深静脉血栓和肺栓塞)、尿路感染、术后30 d再入院率、术后30 d再手术率、术后30 d死亡率和住院费用。对11种结果进行数据提取、Meta分析或定性研究系统综述。
结果：①共纳入8项研究，包括1项前瞻性队列研究和7项回顾性队列研究，涉及283 593例患者，纳入的研究文献总体质量较好；②Meta分析结果显示，与非代谢综合征组相比，代谢综合征组全因并发症[RR=1.53，95%CI(1.22，1.93)，P=0.000 3]、肺部并发症[RR=1.68，95%CI(1.29，2.17)，P < 0.000 1]、心血管并发症[RR=2.05，95%CI(1.47，2.87)，P < 0.000 1]、手术部位感染[RR=1.73，95%CI(1.37，2.20)，P < 0.000 01]和术后30 d再入院[RR=1.44，95%CI(1.16，1.79)，P=0.001]的风险增加；③定性数据分析表明，代谢综合征与脊柱融合术住院医疗费用增加有关。
结论：代谢综合征增加了脊柱融合术后全因并发症、肺部并发症、心血管并发症、手术部位感染和术后30 d再入院的风险。

https://orcid.org/0000-0002-4334-8248 (马茂潇)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 代谢综合征, 脊柱融合, 术后并发症, Meta分析, 回顾性队列研究, 前瞻性队列研究

Abstract: OBJECTIVE: Metabolic syndrome has been shown to negatively affect postoperative outcomes across a range of surgical procedures. However, it is unclear whether metabolic syndrome is also associated with complications following spinal fusion surgery.
METHODS: CNKI, Wanfang, VIP, PubMed, OVID and Web of Science databases were comprehensively searched. Studies on postoperative complications of spinal fusion in patients with metabolic syndrome were selected. Relevant outcome measures included all-cause complications, cardiovascular complications, pulmonary complications, surgical site infection, sepsis, venous thromboembolic events (including deep vein thrombosis and pulmonary embolism), urinary tract infection, 30-day postoperative readmission rate, 30-day postoperative reoperation rate, 30-day postoperative mortality and hospitalization costs. Data were extracted and meta-analyzed or qualitatively synthesized for 11 kinds of outcomes.
RESULTS: (1) Eight studies, containing 1 prospective cohort study and 7 retrospective cohort studies, involving a total of 283 593 patients, were included. The overall quality of the included studies was good. (2) Meta-analysis results showed that metabolic syndrome increased the risk of all-cause complications [RR= 1.53, 95%CI(1.22, 1.93), P=0.000 3], pulmonary complications [RR=1.68, 95%CI(1.29, 2.17), P < 0.000 1], cardiac complications [RR=2.05, 95%CI(1.47, 2.87), P < 0.000 1], surgical site infection [RR=1.73, 95%CI(1.37, 2.20), P < 0.000 01], and 30-day readmission [RR=1.44, 95%CI(1.16, 1.79), P=0.001] compared with the non-metabolic syndrome. (3) Qualitative analysis suggested that metabolic syndrome was associated with increased medical costs.
CONCLUSION: Metabolic syndrome patients are at increased risk of all-cause complications, pulmonary complications, cardiovascular complications, surgical site infection, and 30-day readmission after spinal fusion surgery.

Key words: metabolic syndrome, spinal fusion, postoperative complication, meta-analysis, retrospective cohort study, prospective cohort study

中图分类号:

马茂潇, 崔国峰, 张雪, 张虹, 刘又文, 岳辰. 代谢综合征患者脊柱融合术后的并发症：系统回顾和Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(22): 3602-3608.

Ma Maoxiao, Cui Guofeng, Zhang Xue, Zhang Hong, Liu Youwen, Yue Chen. Complications after spinal fusion in patients with metabolic syndrome: a systematic review and meta-analysis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2023, 27(22): 3602-3608.

图/表（结果） 14

2.1 文献检索结果共检索到920篇文章，删除165条重复记录，并在阅读标题和摘要后排除743篇无关的文章。之后，在阅读了其余12篇文章的全文后，有4篇文章因不符合选择标准而被排除在外，最终纳入8篇文章，涉及283 593例患者。具体检索流程如图2所示。

2.2 文献基本特征及质量评价结果纳入的研究包括1项前瞻性队列研究和7项回顾性队列研究[9，13-19]。所有研究均在过去10年内发表，其中7项在过去5年内发表。所有纳入研究的NOS分数在6-8分之间。表1提供了研究特征和参与者的详细描述，表2总结了各个文献中代谢综合征患者在脊柱融合术后的相关并发症。使用GRADE评分来评估证据的质量，详见表3。

2.3 Meta分析结果
2.3.1 全因并发症数据来自5项研究[13-16，19]，共涉及263 740例患者，结果显示，代谢综合征组全因并发症发生率高于非代谢综合征组[RR=1.53，95%CI(1.22，1.93)，P=0.000 3]，异质性高(I2=97%)，见图3A。当2项文献被剔除后[13，15]，异质性降至零，Meta分析结果差异有显著性意义(P < 0.000 01)，见图3B。通过敏感性分析，结果表明这2项文献研究是异质性的主要来源，并且Meta分析结果相对稳定。证据质量(GRADE评分)非常低。

2.3.2 肺部并发症数据来自5项研究[13-16，19]，共涉及263 740例患者，结果显示，代谢综合征组肺部并发症风险高于非代谢综合征组[RR=1.68，95%CI(1.29，2.17)，P < 0.000 1]，异质性低(I2=46%)，见图4。证据质量(GRADE评分)非常低。

2.3.3 心血管并发症数据来自5项研究[14-16，18-19]，涉及263 857例患者，结果显示，代谢综合征组心血管并发症的风险显著高于非代谢综合征组[RR=2.05，95%CI(1.47，2.87)，P < 0.000 1]，异质性低(I2=35%)，见图5。证据质量(GRADE评分)低。

2.3.4 尿路感染数据来自4项研究[14-15，17-18]，共调查了29 117例患者的尿路感染发病率，结果显示两组尿路感染发病风险比较差异无显著性意义[RR=1.39，95%CI (0.87，2.21)，P=0.17]，异质性中(I2=55%)，见图6。证据质量(GRADE评分)非常低。

2.3.5 手术部位感染数据来自4项研究[14-16，18]，涉及25 561例患者，结果显示，代谢综合征组手术部位感染发病风险高于非代谢综合征组[RR=1.73，95%CI(1.37，2.20)，P < 0.000 01]，无异质性(I2=0%)，见图7。证据质量(GRADE评分)非常低。

2.3.6 败血症数据来自5项研究[13，15，17-19]，涉及280 151例患者，结果显示，两组败血症风险比较差异无显著性意义[RR=1.38，95%CI(0.71，2.69)，P=0.34]，异质性高(I2=87%)，见图8A。当1项研究被删除时[19]，异质性降至0%，表明这项文献研究是异质性的主要来源。剔除该研究后，代谢综合征组比非代谢综合征组有更高的败血症风险[RR=1.84，95%CI(1.40，2.42)，P < 0.000 1]，无异质性(I2=0%)，见图8B，表明败血症的Meta分析结果并不可靠。证据质量(GRADE评分)非常低。

2.3.7 静脉血栓栓塞事件数据来自4项文献研究[13-15，18]，涉及40 929例患者。由于血栓类型、评估方法和时间点的显著异质性，不能进行Meta分析。CHUNG等[13]研究显示，与非代谢综合征患者相比，代谢综合征患者术后静脉血栓栓塞事件发病风险轻微增加。MALIK等[18]研究显示，代谢综合征患者和非代谢综合征患者的静脉血栓栓塞事件发病风险无明显差异。HE等[14]研究表明，与非代谢综合征组相比，代谢综合征组患者发生深静脉血栓形成比发生肺栓塞的风险更高。与之相反，YE等[15]研究发现，代谢综合征患者发生肺栓塞的风险比发生深静脉血栓的风险更高。
2.3.8 术后30 d再手术率数据来自5项研究[13，15，17-18]，涉及41 179例患者，结果显示，两组术后30 d再手术率比较差异无显著性意义[RR=1.29，95%CI(0.95，1.75)，P=0.10]，异质性中(I2=54%)，见图9。证据质量(GRADE评分)非常低。

2.3.9 术后30 d再入院率数据来自4项研究[13，15，17-18]，涉及41 855例患者，结果显示，代谢综合征组术后30 d再入院率高于非代谢综合征组[RR=1.44，95%CI(1.16，1.79)，P=0.001]，异质性低(I2=47%)，见图10。证据质量(GRADE评分)非常低。

2.3.10 术后30 d死亡率数据来自3项研究[14-15，18]，涉及25 311例患者，结果显示，两组术后30 d死亡率比较差异无显著性意义[RR=2.01，95%CI( 0.94，4.29)，P=0.07]，无异质性(I2=0%)，见图11。证据质量(GRADE评分)非常低。

2.3.11 住院费用数据来自2项研究[9，19]，涉及238 608例患者。代谢综合征患者与非代谢综合征患者相比的手术费用较高(60 579.30美元 vs. 52 053.23美元)、住院费用较高(23 215美元vs. 21 739美元)。

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引言

代谢综合征本身并不是一种疾病，而是几种复杂的代谢紊乱症候群的统称。尽管目前不同指南的诊断标准略有不同，但肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常是导致代谢综合征的4个基本因素[1]。近年来，代谢综合征的发病率迅速增加，成年人的发病率约为25%[1-2]，这不仅导致了严重的健康问题，同时带来了巨大的社会经济负担[3]。
肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常作为代谢综合征的4个基本独立因素，大量研究认为其程度越高术后并发症风险越高，其中肥胖被认为增加了术后感染风险，这与皮下脂肪过多引起的血供不足及术后伤口脂肪液化相关[4]；胰岛素抵抗也与患者术后感染密切相关，高血压则与术后心血管疾病(如冠状动脉疾病、充血性心力衰竭)相关，而血脂异常似乎与术后患者认知障碍相关[5-7]。而当这4个独立因素共同存在时(即代谢综合征)，外科手术后并发症风险明显增加[8-11]。脊柱融合作为常见的脊柱外科手术[12]，患者中代谢综合征的患病率约为10%[13]。近年来，尽管诸多研究从多个方面报道了代谢综合征对脊柱融合术后结果的影响，但结果并不统一：一方面，有研究表明代谢综合征可增加脊柱融合患者术后肺部并发症[14]、心脏并发症[15]、手术部位感染[16]、尿路感染[17]，甚至死亡风险[18]；另一方面，其他研究并未发现代谢综合征与脊柱融合术后并发症之间的相关性[18]。
针对这一问题目前未见相关的系统评价和Meta分析。该文对目前为止的相关文献进行了全面检索和分析，以期明确代谢综合征与脊柱融合术后并发症的相关性。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

材料方法

1.1 资料来源
1.1.1 检索者由2名研究者独立进行文献检索。
1.1.2 资料库英文数据库：PubMed、OVID及Web of Science；中文数据库：知网、万方、维普。
1.1.3 检索词英文检索词：spinal fusion，spine fusion，interbody fusion，spinal arthrodesis，lumbar fusion，spinal fusions，vertebral column fusion，spine arthrodesis，metabolic syndrome，Metabolic X Syndrome，Reaven Syndrome X，insulin-resistance syndrome，syndrome X，Cardiometabolic Syndrome，Mets。中文检索词：脊柱融合术，脊柱融合，腰椎融合，脊柱制动术，植骨融合，椎间融合术，植骨融合术，腰椎融合术，代谢综合征，代谢综合症，代谢性综合征，高盐高糖，代谢性疾病，代谢紊乱，代谢症候群，代谢综合症征。
1.1.4 检索时间范围各数据库建库至2021-12-31。
1.1.5 文献检索策略以主题词与自由词结合的形式检索，检索词用“OR”或“AND”连接，以 PubMed 数据库为例，检索策略见图1。

1.2 纳入与排除标准
1.2.1 纳入标准 ①文献类型：队列研究；②研究对象：代谢综合征患者与非代谢综合征患者；③干预措施：脊柱融合术；④文献至少包含1个感兴趣的指标。
1.2.2 排除标准 ①非对照研究(如病例报告或病例系列报告)；②重复发表；③仅以摘要形式发布；④样本量不到50例患者。
1.3 文献筛选及资料提取使用Endnote X9文献管理软件对筛选文献查重，剔除重复文献。随机分配2位作者，根据每项研究的标题、摘要和类型，独立排除不相关的研究。这2位作者随后阅读了其余文章的全文，并得出了最终纳入文献清单。2位作者遇到有分歧时进一步参考原文献并都通过与第3位作者讨论解决。
1.4 文献质量评价由2名研究人员从每项符合条件的研究中独立提取以下数据：第一作者姓名、发表年份、样本量、研究类型、NOS量表评分以及代谢综合征的定义。使用NOS量表来评估每项研究的质量。NOS评分是一种经过验证的广泛使用的工具，用于评估队列研究的质量，其评价标准基于：队列研究组(0-4分)、病例和对照组的可比性(0-2分)以及用于确定感兴趣结果的方法(0-3分)。此次Meta分析仅包括被认为具有中等或高方法学质量的研究(至少5分)。
1.5 结局指标相关结果指标包括全因并发症、心血管并发症、肺并发症、手术部位感染、败血症、静脉血栓栓塞事件(包括深静脉血栓和肺栓塞)、尿路感染、术后30 d再入院率、术后30 d再手术率、术后30 d死亡率和住院费用。
1.6 统计学分析应用Cochrane协作网络Revman 5.4软件(https://www.cochrane.org/)进行 Meta分析。所有评估数据都是二分类变量，得出每个结果的相对危险度(RR)以及95%置信区间(95%CI)。根据 I2大小对各项研究的异质性进行分析，判断各项研究是否具有异质性，根据I2的数据大小将其定义为无异质性(I2=0.0%-25.0%)、低异质性(I2=25.1%-50.0%)、中异质性(I2=50.1%-75.0%)或高异质性(I2=75.1%-100.0%)。当研究之间存在高度异质性时(P < 0.1，I2≥75.1%)，进行敏感性分析，以评估结果的稳定性并分析异质性的来源。该文统计学方法已经湖南中医药大学/河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)生物统计学专家审核。

讨论

随着代谢综合征患病率的逐年增加，越来越多研究表明，代谢综合征患者外科手术后并发症风险明显增加[8，11，20-21]。最近，越来越多的研究将代谢综合征与脊柱融合术后并发症联系起来，但现有的研究结论尚存争议。此次系统回顾和Meta分析结果表明，代谢综合征患者脊柱融合术后发生全因并发症、肺部并发症、心血管并发症、手术部位感染和术后30 d再入院的风险增加；此外，代谢综合征还可能增加手术和住院费用。
代谢综合征患者往往伴随着轻度的炎症，并伴有高于正常水平的炎症细胞因子，这是导致代谢综合征患者更易感染的重要原因[22-26]。同时研究证实，代谢综合征患者局部或全身感染的风险性更
高[17，27-28]。此外，代谢综合征患者在免疫和病原体防御方面较低，从而影响机体的免疫抵抗力[29-30]，因此代谢综合征患者感染的风险可能更高。另有研究认为代谢综合征可能导致机体营养过剩，而这为机体感染提供了有利的环境[31]。此次研究评估了3种类型的感染并发症，包括手术部位的局部感染、泌尿道系统感染和败血症，研究发现代谢综合征患者脊柱融合术后手术部位感染风险增加相关，但与尿路感染无关。此外，Meta分析的结果表明，代谢综合征患者与非代谢综合征患者在败血症方面相比无显著差异，并且异质性较高，该异质性的原因是由于其中1项文献研究并未提及随访时间；当这项特殊的研究被剔除后，Meta分析显示代谢综合征患者发生败血症的风险更高。然而，通过敏感性分析结果表明该结果并不可靠，因此很难确定代谢综合征患者是否与脊柱融合术后败血症风险增加有关，未来需要进一步研究代谢综合征与脊柱融合术后全身感染之间的相关性。
代谢综合征患者的激素失调和异常炎症也可能导致上皮细胞和内皮细胞功能受损，导致组织损伤，并介导肺部疾病、心血管疾病的发展[32-33]。在轻度的炎症环境中，促炎细胞因子如肿瘤坏死因子α和白细胞介素6的过度表达，加上脂联素等抗炎细胞因子的减少，可能会促进动脉粥样硬化、破裂和血栓的形成，从而增加心血管并发症的风险[8，32，34]。此外，手术引起的生理应激反应也可能会加速或加强术后急性心肺事件发生的病理生理过
程[10]。此次Meta分析结果表明，代谢综合征与脊柱融合术后肺部并发症和心血管并发症的高发病率相关。
静脉血栓栓塞事件通常包括深静脉血栓和肺栓塞，同时静脉血栓栓塞事件被认为是骨科手术后的严重并发症[35-36]。虽然静脉血栓栓塞事件通常发生在骨科手术后的下肢，但在脊柱融合术后也并不少见。现有研究证实，代谢综合征患者的纤维蛋白原、纤溶酶原激活物抑制因子和凝血因子活性水平较高，而这可能是导致代谢综合征患者的血栓前状态的重要原
因[8，36-37]。因此，代谢综合征患者比非代谢综合征患者更容易发生静脉血栓。然而，代谢综合征是否与术后静脉血栓栓塞事件的高风险相关仍存在争议，例如：对行全关节置换的代谢综合征患者，术后并发症的发生存在争议[10，21，36，38]。同样，此次定性研究中，4项相关研究的结论也有所不同[13-15，18]。由于血栓类型、诊断方法和时间具有显著的异质性，未能进行定量分析，因此该证据不足以评估代谢综合征与脊柱融合术后静脉血栓栓塞事件之间的相关性。在未来研究中，需要针对这一问题进行进一步研究，对静脉血栓栓塞事件诊断方法、评估时间点和血栓预防方案需要更加详细的描述。
理论上，这些独立并发症的增加可能会导致代谢综合征患者发生全因并发症的发生。通过Meta分析和敏感性分析结果证实了这一假设，与非代谢综合征患者相比，代谢综合征患者发生全因并发症的风险是非代谢综合征患者的1.5倍。此次研究还表明，代谢综合征患者术后30 d再入院率较高、住院费用较高，但由于证据有限，无法证明代谢综合征与术后30 d再手术率和死亡率增加之间的相关性，因此，需要进一步的工作才能得出明确的结论。
此次Meta分析的优势包括广泛的文献检索，以及对代谢综合征与各种并发症和临床结果之间关系的全面调查；此外，还进行了敏感性分析和等级评估，以探索每个结果的稳定性和证据质量。然而，研究有几个局限性：①由于血栓类型研究之间的显著异质性，静脉血栓形成结果无法进行Meta分析，因此，无法评估代谢综合征与静脉血栓栓塞事件之间的关系；②高度异质性和不一致的敏感性分析结果使得有关败血症的结论不那么可靠；③由于缺乏可用数据，未能评估代谢综合征是否会影响术后自我报告的结果；③目前相关纳入文献未对代谢异常程度、脊柱融合术式、节段等进行进一步深入分析，因此仅能将代谢综合征与非代谢综合征患者进行对比分析，尚不能就上述因素进行亚组分析，这是研究的另外一个局限性，也是未来研究的方向之一。
综上所述，此次系统性综述和Meta分析为代谢综合征对脊柱融合术后并发症风险影响的现有证据提供了急需的最新综述。研究认为，代谢综合征与全因并发症、肺/心血管并发症、手术部位感染、术后30 d再入院率和住院费用升高的风险增加有关，因此，外科医生应了解这些结果，并在进行脊柱融合手术前对代谢综合征患者实施相关的术前方案，以减少术后并发症的发生。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

代谢综合征患者脊柱融合术后的并发症：系统回顾和Meta分析

Complications after spinal fusion in patients with metabolic syndrome: a systematic review and meta-analysis

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