人工全膝关节置换中是否应用气囊止血带止血：一项Meta分析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0155

中国组织工程研究 ›› 2018, Vol. 22 ›› Issue (15): 2446-2452.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.0155

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人工全膝关节置换中是否应用气囊止血带止血：一项Meta分析

顾培伦，董金波，王维山，陈磊，于洪涛，李跃军，高鹏，王凯

石河子大学医学院第一附属医院骨科中心，新疆维吾尔自治区石河子市 832000

出版日期:2018-05-28 发布日期:2018-05-28
通讯作者: 董金波，主任医师，硕士生导师，副教授，石河子大学医学院第一附属医院骨科中心，新疆维吾尔自治区石河子市 832000
作者简介:顾培伦，1992年生，河南省三门峡市人，汉族，石河子大学医学院在读硕士研究生，医师，主要从事骨外科疾病方向研究。
基金资助:
国家自然科学基金(81160225)

A meta-analysis of pneumatic tourniquet used in total knee arthroplasty

Gu Pei-lun, Dong Jin-bo, Wang Wei-shan, Chen Lei, Yu Hong-tao, Li Yue-jun, Gao Peng, Wang Kai

Orthopedics Center, First Affiliated Hospital, Medical School of Shihezi University, Shihezi 832000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

Online:2018-05-28 Published:2018-05-28
Contact: Dong Jin-bo, Chief physician, Master’s supervisor, Associate professor, Orthopedics Center, First Affiliated Hospital, Medical School of Shihezi University, Shihezi 832000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
About author:Gu Pei-lun, Master candidate, Physician, Orthopedics Center, First Affiliated Hospital, Medical School of Shihezi University, Shihezi 832000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China, No. 81160225

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

骨性关节炎：是由关节软骨退行性变继发周围骨质增生引起的慢性关节疾患，临床表现为缓慢发展的关节疼痛、压痛、僵硬、关节肿胀、活动受限和关节畸形等。

人工膝关节：含金属和塑料两部分，金属部分包括钛合金或钴铬合金所铸成的股骨、胫骨及髌骨关节；塑料部分系由高浓度聚乙烯制成。

摘要

背景：气囊止血带可以减少术中出血量，但同时会带来围手术期不良反应，目前人工全膝关节置换中是否使用气囊止血带仍有争议。

目的：评价气囊止血带在人工全膝关节置换中的应用效果及安全性。

方法：检索2017年7月以前PUBMED，EMBASE，Cochrane Library，CNKI，万方数据库中，检索词为“人工全膝关节置换术、气囊止血带”，查找及筛选有关人工全膝关节置换中是否应用止血带技术的随机对照试验，结果采用RevMan 5.3软件进行数据提取及分析。

结果与结论：共纳入18篇文献，Meta分析结果表明，使用气囊止血带可以减少人工膝关节置换中总出血量，可缩短手术时间，但是会增加术后疼痛及血栓发生率(P < 0.05)。使用气囊止血带对术后7 d的HSS评分及膝关节活动度无显著性影响(P > 0.05)。结果说明，人工全膝关节置换中使用气囊止血带可减少总出血量，缩短手术时间，对膝关节置换后7 d的膝关节功能无影响，但是会增加术后疼痛和血栓发生率。

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
ORCID:0000-0002-4133-6235(顾培伦)

关键词: 气囊止血带, 人工全膝关节置换术, 关节炎, 失血量, 手术时间, 膝关节活动度, HSS评分, 疼痛, 深静脉血栓, 肺栓塞

Abstract:

BACKGROUND: Pneumatic tourniquet can reduce the amount of bleeding during operation, but simultaneously, pneumatic tourniquet will bring perioperative adverse reactions. It is still controversial whether to use a pneumatic tourniquet during total knee arthroplasty.

OBJECTIVE: To evaluate the effect and safety of pneumatic tourniquet in total knee arthroplasty.

METHODS: We searched PUBMED, EMBASE, the Cochrane Library, CNKI, Wanfang before July 2017 for randomized controlled trials regarding the effect of pneumatic tourniquet in total knee arthroplasty. Data were extracted and analyzed by using Revman 5.3 software.

RESULTS AND CONCLUSION: Totally 18 studies were included. Meta-analysis suggested that the use of pneumatic tourniquet could reduce the total amount of blood loss in the total knee arthroplasty, shorten operation time, but could increase postoperative pain and thrombosis incidence (P < 0.05). There was no statistically significant difference in HSS score and range of motion of the knee at 7 days after operation (P > 0.05). These results confirm that the use of a pneumatic tourniquet in total knee arthroplasty can reduce the total blood loss, shorten the operation time, but have no effect on knee function 7 days after total knee arthroplasty, but will increase postoperative pain and thrombosis incidence.

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

Key words: Tissue Engineering, Knee Joint, Pulmonary Embolism

中图分类号:

R318

顾培伦，董金波，王维山，陈磊，于洪涛，李跃军，高鹏，王凯. 人工全膝关节置换中是否应用气囊止血带止血：一项Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(15): 2446-2452.

Gu Pei-lun, Dong Jin-bo, Wang Wei-shan, Chen Lei, Yu Hong-tao, Li Yue-jun, Gao Peng, Wang Kai . A meta-analysis of pneumatic tourniquet used in total knee arthroplasty[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2018, 22(15): 2446-2452.

图/表（结果） 3

2.1 文献检索结果 初步检索共获得617篇文献，去除重复文献124篇，将剩余的493篇文献阅读题目及摘要，去除不相关文献，初筛出86篇随机对照试验，通过阅读全文，共22篇文献被纳入，其中2篇文献由于质量评价高偏倚风险被排除，2篇文献因无法获得原始数据被排除，最终纳入文献18篇^[1-18]，共1 234例患者，其中止血带组为623例，非止血带组为611例(图3)。所有文献均有纳入及排出标准，所有纳入文献均可查及人口学特征。9篇研究报道了随机分组具体情况^[3^，⁵^，⁷^，^13-14^，^16-18]，7篇文献报道了分配隐藏情况^[2^，⁴^，⁹^，^11-13^，^16]，3篇文献具体说明盲法实施情况^[5^，^12-13^]。

2.2 纳入文献人口学特征 共有18篇文献被纳入^[1-18]，共有1 234例患者被纳入分析，止血带组为623例，非止血带组为611例，每篇文献的患者例数从10例到84例不等。所有研究地点均有描述，9项研究地点在中国(大陆8项及台湾1 项)^[3^，⁵^，^9-10^，^13-14^，^16-18]，2项研究在英国^[1^，^6]，其他研究各所在地为：伊朗、丹麦、法国、瑞典、日本及意大利^[2^，⁴^，^7-8^，^11-12^，^15]。有16项研究报道了止血带压力^[1-13^，^16-18]，为240-300 mm Hg (1 mm Hg=0.133 kPa)。所有研究均报道了麻醉方式，3项研究为全身麻醉^[9^，^13-14]，其他均为脊髓麻醉及神经阻滞麻醉。10项研究报道了引流管使用情况，其中8项常规放置引流20-48 h，2项研究未放置引流装置^[6^，^18]。1项研究为双膝关节置换，为自身对照，仅仅纳入观察指标为：手术时间，膝关节活动度及HSS评分，失血量及目测类比评分不被纳入分析。

2.3 Meta分析结果

2.3.1 总出血量总出血量为术中及术后出血量之和。共有12项研究报道了总出血量的均值和标准差^[1-12]。12项研究中存在异质性(P < 0.000 1，I²=75%)，故分析采用随机效应模型，使用WMD值进行效应量合并分析，得出结果表明失血量差异有显著性意义(WMD=-80.60，95%CI：-140.02至-21.19) (图4)。

2.3.2 手术时间共有11篇研究^[2-7^，^10-11^，^13-15]，736例病例被纳入分析，均报道了手术时间均值及标准差。各项研究结果存在异质性(P=0.000 7，I²=67%)，采用随机效应模型分析，应用WMD值进行效应量合并分析，结果表明：两组病例中结果差异存在显著性意义(WMD=-2.17，95%CI：-4.12-0.22)(图5)。

2.3.3 HSS评分膝关节HSS评分为：美国特种外科医院对膝关节评分系统，有4项研究报道术后7 d患肢膝关节HSS评分^[1^，¹¹^，¹³^，^16]，各项研究结果存在异质性(P=0.04，I²=63%)，采用随机效应模型分析，应用WMD值进行效应量合并分析，结果表明两组患者膝关节HSS评分差异无显著性意义(WMD=-2.71，95%CI：-5.77-0.34)(图6)。

2.3.4 膝关节活动度膝关节活动度正常范围为-5°-135°。有7项研究阐述了术后7 d膝关节活动范围^[1^，⁵^，¹⁰^，¹¹^，¹³^，¹⁷^，^18]，各项研究结果存在异质性(P=0.001，I²=78%)，采用随机效应模型分析，应用WMD值进行效应量合并分析，结果表明两组患者中术后7 d患肢膝关节活动度无显著性意义(WMD=-3.56，95%CI：-8.16-1.04)(图7)。

2.3.5 疼痛情况采用目测类比评分法(Visual Analogue Scale/Score，VAS)评估疼痛情况，共有7项研究报道了平均VAS值及标准差^[1^，⁵^，^10-11^，¹³^，^17-18]。各项研究结果存在高度异质性(P < 0.000 01，I²=97%)，考虑异质性原因可能为个体差异，感觉及痛觉耐受能力不一，先试采用敏感性分析减少异质性，随机去除两组研究结果，行统计学分析，得出结论与原结论一致，说明分析结果具有可靠性，采用随机效应模型分析，应用WMD值进行效应量合并分析，结果表明术后7 d患肢目测类比评分差异有显著性意义(WMD=0.62，95%CI：-0.34-1.59)(图8)。

2.3.6 不良反应共有6项研究报道了平均深静脉血栓发生率^[1^，⁴^，⁶^，⁹^，¹²^，^18]。各项研究中无异质性(P=0.38，I²=4%)，使用固定效应模型进行分析，应用RR值进行效应量合并分析，下肢深静脉血栓发生率差异有显著性意义(RR=1.95，95%CI：1.40-2.70)(图9)。

2.4 发表偏倚分析 以总失血量为例，进行Egger直线回归检验，提示纳入研究发表偏倚无显著性意义(P=0.59)。

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引言

材料方法

1.1 检索策略 检索以下电子数据库：PUBMED，EMBASE，Cochrane Library，CNKI，万方等，英文数据库检索主题词为：“total knee arthroplasty”，“tourniquet”。英文数据库自由词为：“Arthroplasties，Replacement，Knee”，“Arthroplasty，Knee Replacement”，”Knee Replacement Arthroplasties”，“Knee Replacement Arthroplasty”等，中文数据库检索词：人工全膝关节置换术、气囊止血带。检索时间为建库至2017年7月，并查找会议论文等未发表的文献。

1.2 纳入和排除标准

1.2.1 纳入标准 ①文献类型：随机对照试验；②研究对象：膝关节骨性关节炎及风湿性关节炎接受人工全膝关节置换的患者；③干预措施：人工全膝关节置换中使用气囊止血带；④对照措施：人工全膝关节置换中不使用气囊止血带。

1.2.2 排除标准 ①血液系统疾病类文章；②恶性肿瘤类文章；③翻修手术类文章；④综述、讲座或述评等不能提取统计学数据的研究。

1.3 文献筛选及数据提取 由2名筛选员独立完成文献的筛选，包括文献初筛，阅读标题及摘要部分，符合纳入标准且不符合排除标准的文献下载全文阅读，提取其中数据，如数据缺失必要时可联系原文通讯作者获取原数据。资料提取范围：文献研究类型、人口学特征、患者特征、测量指标、观察指标及干预措施。当2名筛选员出现分歧时可增加第3名筛选员，必要时咨询统计学专家指导。观察指标为：总出血量，手术时间，HSS评分，膝关节活动度，目测类比评分，下肢静脉血栓发生人数及发生率。

1.4 文献质量评价 通过筛选纳入的文献由2名评价员独立完成，应用Cochrane手册推荐的Cochrane风险偏倚评估工具通过：随即实验，分配隐藏，实施偏倚，测量偏倚，随访偏倚，报告偏倚，其他偏倚等7方面对已纳入文献进行方法学质量评价(图1，2)，2名评价员结论不一致时请教统计学专家指导进行。

1.5 结局指标 手术时间、出血量、疼痛、血栓发生、膝关节活动度。

1.6 统计学分析 使用Cochrane协作网推荐的Revman 5.3版本软件对于已提取的数据进行Meta分析，对二变量资料使用相对危险度(RR)及95%可信区间(confidence interval，CI)，对连续性变量使用加权均数差(weighted mean diffidence，WMD)及其95%CI，采用I²检验异质性，如P < 0.1且I²>50%说明该研究存在异质性，分析异质性产生原因，采用敏感性分析再次评价，如结果相近，则说明该分析结果稳定性强，若结果不一致，则应用亚组分析再次处理异质性。若被研究文献具有临床一致性，也可应用随机效应模型进行合并后再次分析。同质性研究可采用固定效应模型进行分析，得出结论后，可通过Egger直接回归法检验发表偏倚。

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

讨论

文章观察指标为总失血量、手术时间、HSS评分、目测类比评分、膝关节活动度及下肢深静脉血栓发生率。人工全膝关节置换是解决膝关节骨性关节炎的重要方法之一，但人工全膝关节置换对人体创伤大，出血多，止血带应用于人工全膝关节置换中已有多年的历史，能有效提供清晰的视野，良好的骨-骨水泥接合面，且能减少出血量，但人工全膝关节置换多为老年患者，基础疾病较多，止血带使用同时会带来很多不良反应的发生，如疼痛、下肢深静脉血栓及肺栓塞^[19-20]。所以在人工全膝关节置换中是否应用气囊止血带技术倍受学者们的争议，大量学者发表相关随机对照试验，但因例数少，术者手术技术差异大，在临床中也无统一结论，且无共识及指南确定在人工全膝关节置换中是否应用气囊止血带，所以文章采纳目前可用的数据，进行Meta分析，为临床提供客观的临床依据。

文章结果表明人工全膝关节置换中使用气囊止血带可以有效的减少总失血量，包括术中出血量及术后出血量，文献报道术中使用气囊止血带可导致术中出血量减少^[21]，但会增加术后出血量，该机制尚不确定，之前有学者进行Meta分析结果显示人工全膝关节置换中使用气囊止血带总失血量无显著差异，但该观察指标可因术者手术技术不同及术中血压不同而产生异质性。行人工全膝关节置换中收缩压应控制在120 mm Hg 以下，如超过该血压，可能导致术中出血量增多，且该观察指标中的12项研究中只有3项研究阐述了术中血压的控制，可能会影响该研究结果的稳定性。有学者认为：止血带持续使用时间下肢应低于90 min，如果需要时间较长，可在达到上述时间后放尽气囊气体，10-15 min后充气恢复志原有压力^[9^，^22-24]，所纳入文献均按照该方案。且有8项研究表明术后放置引流装置，2项研究表明术后未放置引流装置，2项研究为提及放置引流，应用引流装置是否会增加术后出血量现众说纷纭，所以可能会增加该分析异质性。虽然该分析无法完全消除异质性，但该分析纳入病例基础大，文章仍具有临床参考价值。

文章结果表示：人工全膝关节置换中使用气囊止血带可以减少手术时间。有学者行Meta分析表示：使用气囊止血带不能减少手术时间，但本分析显示：人工全膝关节置换中使用气囊止血带可以有效缩短手术时间，因文章病例数多，主刀医师技术水平参差不等，与之前文章结论不同可能是因为术者技术差异或个体身体状况原因导致结果异质性。气囊止血带可为术者在术中提供清晰的手术视野，减少止血时间及电凝止血对组织的损伤，感染是外科医师最忌讳的不良反应之一，手术时间增长可能会增加手术感染风险，但同时，使用气囊止血带会导致微循环阻塞，导致缺血再灌注风险，增加组织坏死可能，从而增加感染风险^[25-26]。故在人工全膝关节置换中使用气囊止血带可以有效缩短手术时间，但感染风险与是否应用止血带的关系仍需进一步考究。

HSS评分可从多方面评价膝关节功能，文章观察指标分析结果表示在人工全膝关节置换中是否应用气囊止血带对于术后7 d膝关节HSS评分及膝关节活动度无显著影响。有学者认为止血带组术后3 d HSS评分及膝关节活动度明显优于非止血带组，且有显著性意义，但因大多研究无法获取术后3 d膝关节HSS评分及膝关节活动范围，故无法分析，考虑多由疼痛引起膝关节活动及功能受限。但在术后7 d膝关节HSS评分可见两组病例未见明显差异。

术后不良反应是膝关节置换后患者死亡的最重要原因之一，深静脉血栓及肺栓塞一直是骨科医师最重视的问题，文章结果表示在人工全膝关节置换中使用气囊止血带会增加深静脉血栓发生率，且差异有显著性意义。一般需行人工全膝关节置换的患者年龄大，基础情况差，如出现严重术后不良反应，常会导致患者死亡，所以预防术后不良反应形成，一直是临床工作中的重点。有学者表明应用气囊止血带往往导致内皮细胞受损，且患者术后多处于卧床状态，静脉血液会处于黏滞状态，导致深静脉血栓发生，也有学者认为使用气囊止血带可能会导致人体处于高凝状态，增加深静脉血栓发生率^[27-29]。故在人工全膝关节置换中使用气囊止血带，应考虑患者基本情况，抗凝处理，基础疾病等，如患者有高危因素存在，应尽可能缩短止血带使用时间，降低深静脉血栓发生率。疼痛也是术后常见不良反应之一，人工全膝关节置换中使用气囊止血带，术后7 d止血带组目测类比评分明显高于非止血带组，且有显著性意义，目前学者们认为：因为止血带使用使肌肉有氧代谢受到阻碍，生成大量乳酸并且短时间内无法代谢导致的直接结果，乳酸堆积会使肌肉疼痛，疼痛会明显影响膝关节活动度及膝关节HSS评分，且明显影响患者对手术效果的期望，故应该在术前行膝关节目测类比评分，对于疼痛耐受欠佳的患者尽可能减少止血带使用时间，从而提高术后膝关节功能。

文章纳入文献数量较少，且部分所纳入研究无法获取原始文献，故无法行亚组分析，观察指标的异质性不能完全消除，且所纳入研究具有一定方法学质量问题，治疗评价结果不理想，多数文章不能做到盲法及分配隐藏，可能会对该分析的最终结论造成影响，该分析发表偏倚虽没有显著性意义，但可能在文献检索有遗漏部分未发表文献，故仍有发表偏倚可能性。

在人工全膝关节置换中应用气囊止血带对于术后膝关节活动度及HSS评分没有明显影响，使用止血带可减少总失血量，缩短手术时间，但同时增高下肢深静脉血栓发生率，增加患肢术后疼痛。但本分析仍具有局限性，仍需要高质量临床随机对照试验去验证。

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

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A meta-analysis of pneumatic tourniquet used in total knee arthroplasty

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