人工膝关节置换的引流效应

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.17.005

摘要/Abstract

摘要：

背景：关节置换后放置引流已经作为一种常规应用于髋、膝关节置换后，然而，引流管作为外界与关节相通的潜在通道，可能成为细菌等病原体入侵关节腔的门户。
目的：评价引流管在人工膝关节置换术中的临床意义及安全性。
方法：对80例需行人工膝关节置换的患者按照住院号的单双号随机分为引流组(38例)与非引流组(42例)，根据公式计算并对关节置换后失血量、需输血人数及输血量、置换后并发症及膝关节功能的恢复情况进行统计分析。
结果与结论：出院后继续随访2年，其中非引流组2例失访，78例患者纳入结果分析。关节置换后总失血量、需输血人数、输血量，引流组多于非引流组；置换后第3天膝关节主动活动度，引流组要大于非引流组；置换后血红蛋白变化值及末次随访两组患者KSS评分差异无显著性意义。结果表明人工膝关节置换后放置引流将增加后的失血及输血，但在置换后早期膝关节功能的恢复方面可能存在积极的意义，远期膝关节功能评分及置换后并发症两组差异无显著性意义。

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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关键词: 植入物, 人工假体, 关节置换术, 膝关节, 引流, 骨关节炎

Abstract:

BACKGROUND: Drainage has been applied as a routine to hip and knee replacement surgery. However, as a potential channel, drainage could become a portal for bacteria and other pathogens to invade the joint cavity.
OBJECTIVE: To evaluate the clinical significance and safety of drainage in total knee arthroplasty.
METHODS: The 80 patients were prospectively randomized into two groups: Group 1 included 38 patients with wound drainage; Group 2 included 42 patients without any drainage. According to a formula calculation, blood loss, the number of subjects requiring blood transfusion, volume of blood transfusion, complications and the recovery of function after total knee arthroplasty were statistically analyzed.
RESULTS AND CONCLUSION: The subjects were followed up for 2 years after discharge. Two patients lost to follow up in the non-drainage group. 78 patients were involved in the result analysis. The total blood loss, the number of subjects requiring blood transfusion and volume of blood transfusion were more in the drainage group than those in the non-drainage group after surgery. At 3 days after arthroplasty, active range of motion was larger in the drainage group than that in the non-drainage group. No significant differences in hemoglobin levels and Keen Society Score scores were detected after arthroplasty between the two groups. Results suggested that draining will increase the blood loss and blood transfusion, but it may contribute to the early recovery of knee function. No significant differences in long-period Keen Society Score scores and postoperative complications were detectable between the two groups.

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Key words: arthroplasty, replacement, knee joint, drainage

中图分类号:

R318

董盼锋，陈跃平，康杰，章晓云，饶毅 . 人工膝关节置换的引流效应[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(17): 2649-2654.

Dong Pan-feng, Chen Yue-ping, Kang Jie, Zhang Xiao-yun, Rao Yi . Drainage effects in total knee arthroplasty[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(17): 2649-2654.

图/表（结果） 2

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引言

骨关节炎是一种是一种以关节软骨的退行性变、继发性骨质增生为主要特征的慢性退变性关节疾病，又称增生性关节炎、退行性关节炎或者骨关节病。症状表现轻者以与活动有关的偶发性关节僵硬和间断性疼痛为主，重者表现为持续性严重的疼痛和活动受限，更严重者出现跛行和关节不稳^[1]。

据统计在美国大约2 600万25岁以上人群患有某些临床骨关节炎，在60岁以上的老年人群中的发病率高达49%，且好发于膝关节^[2]。在女性疾病中骨关节炎占第4位，男性疾病中占第8位，且发病率在逐年上升。故1999年世界卫生组织把骨关节炎与心血管疾病及癌症列为危害人类健康的三大杀手，并将2000至2010年定为“骨与关节十年”^[3-4]。

对于膝骨关节炎治疗，目前主要保守治疗和手术治疗。保守治疗包括口服药物、关节腔穿刺注射药物和物理疗法。由于患者对治疗的反应不同，故很多人认为对于关节已经表现出严重畸形不稳及经保守治疗无效的骨关节炎患者来说，惟一安全、有效的治疗手段就是人工关节置换^[5-6]。

人工关节置换的主要目的就是消除疼痛、提供稳定的关节活动和纠正畸形。统计显示约有90%的骨关节炎患者可以通过人工膝关节置换缓解疼痛，重建关节功能^[7]。但仍有很多因素影响关节置换的成功率及置换后的疗效，如置换中及置换后的失血、切口感染、深静脉血栓形成等围手术期并发症就是影响疗效的一个重要因素^[6-8]。而影响围手术期并发症的因素主要有性别、年龄、体质情况、病情及置换持续时间、置换中止血带的使用情况、置换后引流与否及抗凝药的使用等^[9-11]。因此，应积极采取措施预防围手术期并发症的发生，而当发生并发症时更应该积极予以处理。

感染是人工关节置换术后灾难性的并发症，随着对其认识的深入和人工关节置换技术的完善，其发生率也由早期的1%-23%降至目前的1%-2%^[12-13]。而引流作为一项常规技术应用于外科治疗中的最初目的就是认为其能够降低切口周围血肿的形成，降低切口张力及切口感染等风险的发生^[14-15]。但有些学者的研究却认为引流并不能完全避免术口周围血肿形成，对于膝关节置换后患肢肿胀及关节功能恢复并无明显影响，反而置换后放置引流将带来更多伤口方面的并发症^[16-17]。如引流管和引流口成为关节腔与外界相通的潜在通道，有可能成为细菌入侵关节的一个门户，继而导致切口感染。且有研究表明引流管的存在可能增加术后的失血量，同时还可能影响膝关节活动功能的恢复^[18-20]。

为了进一步评价引流管在人工膝关节置换中的作用，作者对2009年至2011年广西中医药大学附属瑞康医院骨科收治的符合纳入标准的病例进行了前瞻性的研究，观察人工膝关节置换后放置引流管的临床意义及安全性。

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材料方法

设计：前瞻性随机对照观察。

时间及地点：病例来源于2009年1月至2011年12月广西中医药大学附属瑞康医院骨科收治的膝关节病变需行人工全膝关节置换患者。

对象：选择同期广西中医药大学附属瑞康医院骨科收治的膝关节病变晚期需行人工全膝关节置换患者78例。

诊断及分级标准：参照中华医学会风湿病学分会2010年拟定的《骨关节炎诊断及治疗指南》中膝骨关节炎的临床诊断标准^[21]及Kellgren-Lawrence的影像学分级标准进行分级^[22-23]。

临床诊断标准：①近1个月大多数时间有膝关节疼痛。②有骨摩擦音。③晨僵时间≤30 min。④年龄≥38岁。⑤有骨性膨大；满足①+②+③+④条，或①+②+⑤条或①+④+⑤条者可诊断膝骨关节炎。

影像学分级标准：0级，X 射线线所见正常；Ⅰ级，关节间隙可疑狭窄，可能有骨赘；Ⅱ级，有明确的骨赘，关节间隙正常或可疑狭窄；Ⅲ级，可见中度骨赘，关节间隙明确狭窄，软骨下骨部分硬化，可能有畸形；Ⅳ级，可见大量骨赘，关节间隙明显狭窄，软骨下骨严重硬化，明确的畸形。

纳入标准：①各种原因所致的膝骨关节炎(包括创伤性关节炎与类风湿性关节炎等)，按Kellgren-Lawrence分期在Ⅲ级以上者。②经系统性治疗疼痛等临床症状缓解不明显，影响患者日常生活者。③无绝对手术禁忌证。④同意接受本试验方案者。

排除标准：①关节置换前检测凝血功能异常或者伴有出血性疾病者。②关节置换前合并有膝关节周围肌肉瘫痪或膝关节屈曲挛缩畸形(>60°)。③全身或膝关节周围存在活动性感染病灶等。

分组：所有患者均由门诊收住入院，并且根据住院号的单双号分为引流组(常压引流)和非引流组，其中引流组38例，非引流组42例。所有纳入患者均签署手术同意书及知情同意书。本试验方案经本院伦理委员会审查批准，整个试验过程接受伦理委员会的指导和监督。

方法：

关节置换前处理：治疗前根据相关检查结果，对有合并症者请相关科室会诊以评估手术风险，并签署手术同意书及知情同意书。

关节置换要点：两组患者关节置换均由同一高年资医师主刀完成，关节置换前并未告知该主刀医师该患者属于哪一组，关节置换毕关闭切口前方根据试验设计选择是否应该放置引流。

关节置换麻醉均采用连续硬膜外麻醉，关节置换中患肢大腿根部使用气压止血带，压力大小根据患者体型及血压状况选择。关节置换入路采用膝前正中切口，髌骨内侧入路，胫骨采用髓外定位，股骨采用髓内定位，所有的患者髌骨只予以修整，去神经处理，并未予置换。

植入的假体采用骨水泥固定。固定后非引流组直接缝合切口，弹力绷带加压包扎；引流组则在关节腔内放置橡胶引流管，外接常压引流袋，薇乔线逐层缝合关节囊及皮下组织，丝线缝合皮肤，无菌敷料包扎，记录操作中出血量。

关节置换后处理：关节置换后常规予以抗生素预防感染，利伐沙班预防深静脉血栓形成；关节置换后第2天即行CPM(Continuous passive motion)治疗，引流组关节置换后48 h内在引流量少于100 mL时，予以拔除引流管；两组分别于关节置换后第1，7天行血常规检查，检测血红蛋白及红细胞压积的变化值。若发现患者术后有明显失血症状时，则随时行血常规检查，当血红蛋白低于70 g/L时即予输入红细胞，并分别记录两组中需输血患者数及输血量。

失血量的计算：运用计算公式计算患者血容量^[24]，再通过患者血容量与红细胞压积的关系计算失血量。

患者血容量=k1×身高(m)+k2×体质量(kg)+k3(其中男性k1=0.366 9，k2=0.032 19，k3=0.604 1；女性患者k1=0.356 1，k2=0.033 08，k3=0.183 3)；

失血量=患者血容量×(术前红细胞压积-术后红细胞压积)；

隐性失血量(mL)=计算失血量-置换后引流量之和+输血量；

显性失血量=置换中出血+置换后引流量。

若患者置换中及置换后需要输血，则1 U红细胞均按照200 mL血液量计算^[25]。

评估标准：膝关节功能采用膝关节KSS功能评分标准^[26-27]。

主要观察指标：①患者膝关节置换中出血量及置换后的引流量。②观察置换前，置换后第1天血红蛋白的变化值、置换后第7天血红蛋白及红细胞压积的变化值，通过红细胞压积计算失血量。③记录每组置换中及置换后需输血的患者及输血量。④记录置换后第3天、第7天患膝的屈伸活动度及膝关节KSS功能评分。

统计学分析：采用SPSS 18.0软件进行数据分析。2组患者年龄、失血量、输血量、关节活动度及KSS评分等计量资料采用x(_)±s表示，且符合正态分布者采用独立样本t检验；性别、输血人数等计数资料采用χ²检验。非正态分布指标采用秩和检验。检验水准取0.05，当P < 0.05时即认为两组差异有显著性意义。

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讨论

对于晚期膝骨关节炎所致的疼痛及关节活动功能障碍，全膝关节置换是一种行之有效的治疗方法^[28]。据统计每年中国有(5-7)万人接受全膝关节置换治疗^[29]。然而由于关节置换创伤大，置换中及置换后出血较多，且置换后关节腔内血肿也可能成为置换后感染及影响置换后关节功能恢复的内在因素。因此，置换后放置引流管便作为一种常规操作应用于髋、膝关节置换，在英国，约68%的外科医生术后常规放置引流管^[30]。但随着近几年膝关节置换技术的进步及新材料的应用，学者们通过研究发现引流管的作用并不像最初想象的那么大^[31]，反而增加了关节置换后的失血量，也可能成为细菌入侵关节腔的门户^[32]。本组从关节置换后出血、置换后关节活动及HSS评分各方面进行分析比较，对全膝关节置换后引流管的作用及其安全性进行评价。

人工膝关节置换围手置换期出血较多，且置换后均常规应用抗凝剂预防深静脉血栓形成，置换后的出血将会更多。目前针对围手术期出血量的预计多采用术后血红蛋白的变化值或红细胞压积的变化来估计围手术期的失血量。Lotke等^[33]通过血红蛋白的变化计算平均每例膝关节置换术后总失血量约为1 518 mL。然而从置换中及置换后引流量来看出血并没有如此之多，说明有一部分隐性出血并未被记录。通过计算发现这部分隐性出血占总失血量的比例达50%左右^[34]。

在本组试验中，通过利用关节置换前后血红蛋白及红细胞压积水平的变化值来估算和比较两组围手术期的失血量。结果显示人工膝关节置换术后第1天和第7天血红蛋白、红细胞压积变化差异无显著性意义，且置换中出血两组亦无明显差异，但引流组较非引流组通过引流管平均多丢失250 mL血液。总的失血量引流组明显多于非引流组。针对这种现象，作者认为这可能与置换后放置引流管有关。由于置换后假体周围残存一定的腔隙，非引流组术后关节腔及周围的出血会在关节腔及周围的腔隙内形成一定的压力，出血相对会减少；但引流组，由于引流管将关节腔及周围腔隙中的渗血及渗液引流至关节腔外，从而释放了这部分压力。当引流管拔除后这些腔隙内再次因出血而形成一定压力，小血管的出血才得以控制。所以，总的失血引流组要多于非引流组。而术后血红蛋白及红细胞压积变化无明显差异，这可能与术后的输血及补液治疗有关。

人工全膝关节置换往往需要输血治疗，但在降低输血率和减少输血量方面，国外学者主张关节置换及中置换后通过自体血回输系统辅助降低输血率^[35]。但国内有学者研究认为即使关节置换中采用了自体血回输设备，置换后仍需要输入异体血^[36]。然而输血反应却是急需解决的问题。据于卫建等^[37]对大连市六家医院输血反应的调查结果显示总的输血反应发生率在0.8%左右，且异体血血源紧张，费用昂贵，因此临床上应尽量减少手术出血及输血。本组研究表明引流组输血率及输血量明显多于非引流组，并不支持术后放置引流。

人工关节置换的主要目的是缓解患者疼痛，纠正畸形，恢复关节活动功能。因此置换后关节功能的恢复情况便成了评价引流管作用的另一重要指标。本组结果提示，两组在置换后第3天非引流组膝关节平均屈曲度数较引流组要小，差异有显著性意义。但置换后第7天关节主动活动范围及置换后2年的KSS评分两组差异并无显著性意义。这可能与置换后非引流组早期关节周围的渗出未能被引出，淤积于关节周围，造成局部皮肤张力较大，进而影响膝关节的活动；7 d以后关节周围渗出吸收，肿胀缓解，关节功能逐步恢复。但曹力等^[38]研究数据表明在术后第3天引流组主动屈曲范围却小于非引流组(引流组45°，非引流组48°)且差异有显著性意义，置换后第7天及置换后2年两组差异并无明显显著性意义。因此可以认为引流管对膝关节术后远期功能的恢复并无明显影响，而对早期膝关节功能恢复的影响并不确定，仍需大样本的临床研究。

关节置换后并发症：目前虽无足够有力的证据显示引流管能够增加关节置换后感染的发生率，但引流管使关节腔与外界相通，使得细菌的入侵成为可能。因此有学者认为关节置换术后如果不引流，将会减少置换后感染的发生率，即使选择了引流，也应该在24 h内拔除引流管，否则将会增加切口感染的概率^[39-40]。本组结果显示，置换后随访2年无一例出现感染的迹象，置换后3个月随访非引流组有1例患者出现膝前痛，屈伸活动时疼痛明显，患膝局部肤温不高，抽血化验血象、C-反应蛋白、血沉等指标均在正常范围，故考虑为膝关节置换后由于髌骨与股骨假体之间接触面发生变化，髌骨运动轨迹改变而引起的单纯性术后膝前痛，并不考虑感染。予以消炎止痛及局部理疗治疗后症状有所缓解。经统计学处理结果显示两组并无明显差异。

人工膝关节置换中引流的作用及安全性，国内外学者从不同角度做了相关研究^[41-52]。本组观察采用前瞻性随机对照的方法，从引流管对术后失血量、关节功能的恢复及并发症等方面进行研究分析。统计结果提示人工关节置换后放置引流管能够增加关节置换后的出血及输血量，对膝关节置换后早期功能的恢复可能有一定的帮助，但对远期功能恢复的影响不大。

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