糖尿病与脊柱手术并发症：对比或控制性研究的Meta分析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.53.022

摘要/Abstract

摘要：

背景：目前椎间盘切除、融合或减压被认为是一种有效的常规修复脊柱疾病的方法。虽然已经有大量文献报道糖尿病对脊柱手术带来不良影响，但是仍存在一定的分歧。

目的：对有关糖尿病对脊柱手术并发症影响的观察性研究及病例对照性研究进行系统性评价。

方法：根据纳入标准，搜索数据库选择糖尿病对脊柱手术结果及并发症影响的对控制或对比性研究，观察指标包括死亡率、翻修率、手术部位感染、静脉血栓发生率、失血量、手术时间及住院时间。2名作者分别进行文章数据的提取及纳入研究的方法学和质量评估。根据流行病学观察研究(MOOSE)的指导方针来进行Meta分析，使用RevMan 5.2软件进行提取数据的风险评估。

结果与结论：共纳入18篇文献，包含有2 824 063例患者，结果显示，糖尿病患者行脊柱手术后死亡率、手术部位感染、静脉血栓发生率均较非糖尿病患者高，住院时间较非糖尿病患者长，差异有显著性意义(P < 0.05)；而翻修的风险、术中失血量及手术时间三者差异无显著性意义(P > 0.05)。提示糖尿病患者接受脊柱手术比非糖尿病患者有更高的风险，糖尿病增加了脊柱手术后死亡率、手术部位感染、静脉血栓的风险及住院时间。

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: 骨科植入物, 脊柱植入物, 糖尿病, 脊柱手术, 并发症

Abstract:

BACKGROUND: Currently, discectomy, fusion or decompression is considered an effective and conventional method for the treatment of spinal disease. Although there have been many reports on the adverse effects of diabetes on spinal surgery, but there are still some differences.
OBJECTIVE: To systematically evaluate the observational studies and case-control studies about the effect of diabetes on the complications of spinal surgery.
METHODS: The controlled and comparative studies regarding the effect of diabetes on the results and complications of spinal surgery were searched from the database according to the inclusion criteria. The observed indicators including mortality, revision rate, surgical site infection, the incidence of venous thrombosis, blood loss, operative time and hospitalization time. Two authors participated in extracting the data and evaluating the methodology and quality of the included studies. Meta-analysis was conducted according to the guidelines of epidemiological observational studies (MOOSE). The risk assessment of the extracted data was conducted using RevMan 5.2 software.
RESULTS AND CONCLUSION: Eighteen literatures, involving 2 824 063 patients, were eventually enrolled. The
experimental result showed that the mortality, surgical site infection, incidence of venous thrombosis of diabetic patients after the spinal surgery were significantly higher than those of non-diabetic patients; the hospital stay was significantly longer than that of non-diabetic patients (P < 0.05). There were no significant differences in the risk of revision, intraoperative blood loss and operation time between diabetic patients and non-diabetic patients (P > 0.05). These results suggest that diabetic patients take a higher risk once accepting the spinal surgery than the non-diabetic patients. Diabetes increases the risks of postoperative mortality, surgical site infection, venous thrombosis and hospitalization time after spinal surgery.

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

中图分类号:

R318

林乔，李兆伟，钱选昆，姜金，王建民. 糖尿病与脊柱手术并发症：对比或控制性研究的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(53): 8685-8692.

Lin Qiao, Li Zhao-wei, Qian Xuan-kun, Jiang Jin, Wang Jian-min. Diabetes and complications of spinal surgery: a meta-analysis of comparative or controlled studies[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(53): 8685-8692.

图/表（结果） 6

2.1 检索结果根据检索条件全面的检索，初步检索得到4 125篇文献。通过Endnote软件筛选题目、摘要后初步筛除不相关或重复文献3 245篇，然后阅读全文筛除不符合纳入标准的862篇文献，最后得到纳入文献18篇，其中共包含2 824 063例患者，每篇纳入具体的特征如表1。 2.2 纳入研究的特点及质量评价所有纳入文献共18篇，其中15篇是回顾性研究[9-12，14-15，20-28]，2篇是前瞻性研究[16，29]，1篇是二次分析研究[30]。这些纳入文献分别来自澳大利亚(1篇)、以色列(1篇)、台湾(1篇)、英国(1篇)、日本(4篇)、美国(10篇)，根据文献质量评价表所得结果见表1。

2.3 Meta分析结果
2.3.1 死亡率纳入6篇文献[10-11，20- 21，28，30] (涉及2 821 422例患者)，报道了有关于糖尿病与非糖尿病患者行脊柱手术后死亡的结果，数据分析结果显示糖尿病患者行脊柱手术后死亡率明显高于非糖尿病者，差异有显著性意义(OR=1.44，95%CI[1.33，1.65]，P < 0.000 01)，见图2。

2.3.2 翻修的风险共有5篇纳入文献描述了翻修的风险[9，16，22-24]，其中涉及815例患者。数据结果分析可见，糖尿病患者与非糖尿患者在脊柱手术后发生翻修的风险差异无显著性意义(OR=1.27，95%CI [0.78，2.07]，P < 0.034)，见图3。

2.3.3 并发症

手术部位感染：一共纳入16篇描述了有关于糖尿病与非糖尿病患者行脊柱手术后发生手术部位感染的文献^[9-11^，^14-16^，^20-23^，^25-30]，其中涉及的患者2 824 277例。根据所得数据分析结果显示，I²> 50%，P < 0.1，而且无法确切的确定存在异质性来源，故采用随机效应模型进行分析，分析得到，OR=1.92，95%CI[1.48，2.49]，P < 0.00 001，糖尿病患者行脊柱手术后发生手术部位感染的概率大于非糖尿病患者，见图4。分析可能的异质性来源于Guzman等^[21]、Browne等^[11]、Cook等^[10]、Golinvaux等^[20]的研究，这些研究中回顾性收集患者数量巨大，作者在统计分析中很多因素无法具体预料，可能是造成较大的临床性的异质性来源，但不是很确切的肯定就是这个因素导致的。当不纳入这篇文献，用其他数据分析所得数据因I²≤ 50%，P ≥ 0.1，故采用固定效应模式进行分析，分析所得：OR=2.50，95%CI [1.76，3.55]，P < 0.00 001，仍显示糖尿病患者在行脊柱手术后发生手术部位感染的概率比非糖尿病患者大。

静脉血栓：对于静脉血栓，有5篇文献报道，其中涉及2 782 400例患者^[9^，¹¹^，¹⁶^，^20-21]，集中数据分析结果显示，糖尿病患者行脊柱手术后发生静脉血栓风险大于非糖尿病患者(OR=1.49，95%CI[1.40，1.58]，P < 0.00 001)，见图5。

修复结果：分别有9篇^[9^，¹²^，^22-24^，²⁶^，^28-30]、7篇^[9^，¹²^，^22-23^，²⁶^，^29-30]、5篇文献描述了脊柱手术的失血量、手术时间及住院时间^[11^，²³^，²⁶^，²⁸^，^30]，其中涉及的患者分别有3 155，3 070，199 711例。根据所得数据集中分析显示，糖尿病与非糖尿病患者行脊柱手术过程中失血量及手术时间差异无显著性意义(MD=-0.5，95%CI[-9.26，8.26]，P < 0.91；MD=0.47，95%CI[-3.25，4.18]，P < 0.81)。但糖尿病患者的住院时间要比非糖尿病者长，根据分析数据，因I²> 50%，P < 0.1，而且无法确定存在异质性来源，故采用随机效应模型进行分析，结果显示，MD=1.00，95%CI[0.29，1.71]，P < 0.006，差异有显著性意义，见图6-8。

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引言

目前全球患有糖尿病的人越来越多，美国大约有1 600万人患有这种疾病^[1]。2010年全球年龄在20-79岁的人口中患有糖尿病的估计达到2.85亿，预计2030年可能会突破4.39亿^[2]。胰岛素依赖性及非胰岛素依赖性糖尿病是糖尿病的两种类型，无论是哪一类型的糖尿病都会影响周围神经系统及微血管系统的慢性系统性疾病。Ortega等^[3]的研究发现糖尿病患者比非糖尿病患者患有心血管疾病的风险更高。Kan等^[4]的列队研究发现老年糖尿病患者的死亡率风险比非糖尿病者要高。一些观察性研究和介入性研究表明糖尿病会引起手术结果的不良影响，比如骨科手术^[5]。已有Meta分析得出这样的结论，糖尿病患者在行全髋置换或膝关节置换后面临的风险比非糖尿病患者要高^[6-7]。甚至，有些研究发现糖尿病是脊柱手术中令围手术期并发症的发生和手术结果不满意的主要的危险因素之一^[8-13]。另外，Hikata等^[14]的研究表明血液中高浓度的葡萄糖可以增加胸腰椎手术的手术部位感染风险。Appaduray等^[15]的研究同样表明患者患有糖尿病行腰椎手术发生一个或多个并发症的概率比非糖尿病患者要高，其中感染和心血管疾病尤为突出。然而，Arnold等^[16]的研究却指出糖尿病并不会增加脊柱术后并发症发生的风险。这些数据的表明，对糖尿病是否会增加脊柱手术结果并发症风险的认识还不够全面。

因此，文章进行Meta分析希望得到一个初步结论，糖尿病是否会影响脊柱手术结果，其中包括有：①死亡率和翻修率。②术后并发症：手术部位的感染及静脉血栓的发生。③失血量、手术时间和住院时间。文章根据流行病学观察研究(MOOSE)的指导方针来进行Meta分析^[17]。

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 检索策略计算机检索PubMed、EMBASE、the Cochrane Library、Web of Science、Chinese Biomedical Database、中国期刊全文数据库、万方数据库和维普数据库，其中英文检索词为：Surgery and (Spine or spinal or cervical or thoracic or lumbar or sacral) and (Diabetes or glycemic or glucose or diabetes mellitus) and (Case- control or prospective or retrospective)；中文检索词为：颈椎，胸椎，腰椎，胸腰椎，腰骶椎，糖尿病。英文数据库不限语言和所有数据库的检索年限均为建库至2015年2月。另外，为了纳入更多相关文献，手动检索一些相关的引用文献。

1.2 纳入标准、排除标准及纳入指标

纳入标准：纳入所有文献均是有关于糖尿病对脊柱手术结果及并发症影响的对控制或对比性研究。纳入的指标分别是：①死亡率及翻修率。②并发症：手术部位的感染，静脉血栓。③手术结果：失血量、手术时间、住院时间。纳入的文献至少有上述的一个指标。

排除标准：①综述。②专家意见。③试验结果没有报道或缺失。④病例报告。

1.3 评价方法根据纳入标准，两名作者独自提取和评估所有数据，涉及的内容有年龄、国籍、出版时间、疾病诊断、修复方式及结果。分别独自使用了文献质量评价表(Newcastle-Ottawa scale, NOS)来评价纳入文献的方法质量^[18]，见表1。不符合文献质量评估表的文献进行排除。作者收集结果数据并使用GRADE(Grading of Recommendations Assessment，Development and Evaluation)系统去评估^[19]。最后2名作者对比数据收集的结果，若有分歧，由第3名作者解决。

1.4 统计学分析本文采用Review Manager 5.2软件进行数据处理，进行计算合并OR值及其95%CI。若I²≤ 50%，P ≥ 0.1，说明该研究指标不存在异质性或者异质性很小，采用固定效应模式进行分析；若I²> 50%，P < 0.1，说明该研究指标存在异质性较大，找出异质性来源，若无法确定异质性来源时，则采用随机效应模型进行分析。本文还使用漏斗图来评估发表偏倚，见图1。

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讨论

通过Meta分析，作者发现糖尿病患者比非糖尿病患者行脊柱手术后有更高的死亡率、较长的住院时间，手术部位的感染及静脉血栓的发生率更高，而对于翻修率、失血量、手术时间差异无显著性意义。

目前，全球疾病负担最大的内分泌疾病是糖尿病，是14种致残疾病中最严重的一种，在2010年就有1 281 300人死于该种疾病^[31]。另外，糖尿病对人类健康产生的负面影响变得越来越突出，都希望得到一个好的办法来减少糖尿病带来的不良事件，在骨科所有手术中，尤其是脊柱手术，临床医生都应该考虑并存糖尿病所带来的影响。虽然已经有大量文献报道糖尿病对脊柱手术带来不良影响，但是仍存在一定的分歧。

在这篇Meta分析中，作者发现糖尿病患者行脊柱手术后发生死亡率比非糖尿病患者风险要高(相对风险OR= 1.44，95% CI[1.33，1.56])。但目前还没有数据明确直接的指出糖尿病是脊柱术后死亡率的独立危险因素。然而，一系列不良事件可能会发生在脊柱术后，包括脑血管疾病、呼吸系统疾病、心血管疾病、静脉血栓的形成，周围血管疾病、神经系统疾病、泌尿系统疾病等并发症。有明确文献报道除了糖尿病外，其他并存病可能会因脊柱手术的创伤引起它们的进一步发展^[16^，²¹^，^29-30]。Guzman等^[21]、Freedman等^[30]和Farrell等^[32]的研究报道描述了糖尿病患者人群中更易发生并存其他疾病。Hamdan等^[33]及Carson等^[34]的研究指出这些并存病都可能因为脊柱手术后诱发增加患者的死亡率。因此，糖尿病患者行脊柱手术后的死亡发生率明显高于非糖尿病，差异有显著性意义。

另外，作者还发现，糖尿病与非糖尿病患者行脊柱手术后翻修率差异并无显著性意义(相对风险度OR=1.27， 95%CI [0.78，2.07])。有文献指出导致翻修原因可能是因为吞咽困难(劲椎手术)、内置物位置不良/偏移、术后畸形等，与是否存在糖尿病关系不大^[9^，^16]。

本文同样发现糖尿病患者行脊柱手术后发生手术部位感染及静脉血栓的风险要比非糖尿病要高。糖尿病增加了手术部位的感染。目前对伤口愈合的影响因素很多，包括大家相对认可的缺乏血小板源衍生因子、中性粒细胞减少的功能不全、组织缺氧、微血管病变等危险因素^[35-36]，成纤维细胞生成障碍及胶原蛋白缺乏都可以导致伤口延迟愈合^[37]。而糖尿病致使免疫功能障碍更是让上述因素更加严重，增加手术部位的感染概率。对于静脉血栓的形成，糖尿病患者行脊柱手术后发生概率要比非糖尿病者要高(OR= 1.49，95%CI[1.40，1.58])，差异有显著性意义。无论是哪一型糖尿病都是以血液中含有高浓度的葡萄糖为特点的慢性系统性疾病，Jones等^[38]的研究也报道了高浓度的葡萄糖在血管中容易导致血管内皮损伤，增加凝固。因此，在没有其他特殊情况下，糖尿病患者行脊柱手术后比非糖尿病患者更容易出现静脉血栓。

通过统计数据并分析得出糖尿病患者行脊柱手术的手术时间和失血量与非糖尿病患者没有明显的差异，与所有纳入文献的观点相一致^[9^，¹²^，^22-24^，²⁶^，^28-30]，差异无显著性意义。然而，糖尿病患者住院时间却比非糖尿病患者要长，导致住院时间的延长可能与手术部位感染的处理、其他并发症等的发生有关。有相关文献报道住院时间的延长跟血糖的进一步调控有关^[23]。

本文通过手术部位感染的漏斗图来评估可能存在的发表偏移。从该图中可以观察到是不对称的，可能潜在存在一定的发表偏移的来源，从这一点上看可能会影响结果而导致结果夸张化，这需要阅读者谨慎对待。本系统评价仍存在一定局限性：①没有具体哪一类型糖尿病对脊柱手术影响更大，而且并不知道手术是否会影响糖化血红蛋白。②有些纳入文献的样本量太小，可能会影响到最终结果。③并存病的影响并没有在所有纳入文献中提及。④这篇文章中没有对各类型脊柱手术进行详细的比较，不同的手术方式可能会延长手术时间及失血量，甚至增加手术部位感染概率，这都可能对结果的评估产生一定影响。⑤纳入的研究大部分来自同意国籍，缺乏地域的比较，可能会影响结果的推广性。

综上所述，糖尿病对脊柱手术的影响较非糖尿病患者要突出、严重，糖尿病增加了脊柱手术后的死亡率和手术部位感染、静脉血栓的风险及住院时间。这对临床实践有很重要的实践指导意义，患有糖尿病的患者，若保守治疗无效，需要进行外科手术干预，这需要临床医生对这类患者进行更详细的术前准备，积极调控糖尿病患者的血糖，对患者的其他脏器或其他合并疾病进行一个更合理的评估和防治，从而减少术后因为手术创伤引发其合并疾病的恶化而导致患者发生死亡；修复过程中更严格准守无菌操作原则，尽可能减少手术部位污染而导致糖尿病患者术后发生手术部位感染的概率；修复术后加强护理，积极调控及检测血糖、血凝等生化指标，防治术后血糖过高或过低而引发的不良事件如静脉血栓的形成及发生，对手术部位积极护理，甚至根据患者具体情况而采用预防性抗感染等措施，减少术后手术部位感染机会，从而减少糖尿病患者脊柱手术后的住院时间。总之，这需要临床医生引起足够重视，尽量避免一些不良事件发生，但该证据仍需要更多不同地域、更详细、更具体化的临床研究来进一步验证。

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