单侧初次全膝关节置换后隐性失血的因素分析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.26.004

摘要/Abstract

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文题释义：

隐性失血：髋关节和膝关节置换后，患者血红蛋白下降较为明显，而其下降程度与可观测到的显性失血量明显不符。隐性失血在关节置换后贫血的原因中占重要比例，但对于隐性失血的发生机制，目前尚不明确。

股骨髁间截骨：关于全膝关节置换假体类型，因不同类型假体的设计理念，决定了其截骨方式及是否需要股骨髁间截骨，同时假体对截骨面的覆盖程度也有差异。

摘要

背景：隐性失血是全膝关节置换后最重要的并发症之一，但目前对其发生机制及影响因素的了解尚不明确。

目的：分析单侧初次人工全膝关节置换后隐性失血的相关影响因素。

方法：回顾分析2014年4至9月接受单侧初次全膝关节置换的病历资料235例，男38例，女197例；年龄48-82岁，平均66岁。根据Gross的方法计算隐性失血量。分析性别、年龄、身高、体质量、体质量指数、麻醉方式、氨甲环酸使用情况、置换后抗凝方式、假体类型、止血带使用时间、置换前凝血功能等因素对全膝关节置换后隐性失血、出血的影响。

结果与结论：①男性和女性患者的置换后隐性失血量和总失血量相比，差异有显著性意义(P < 0.01)；使用、未使用氨甲环酸组的隐性失血量、总失血量比较，差异有显著性意义(P < 0.05，< 0.01)；②多重线性回归分析结果表明，患者置换前血红蛋白水平、身高是影响全膝关节置换后失血的重要因素。而隐性失血量、置换后总失血量与年龄、体质量指数、麻醉方式、置换后抗凝方式、假体类型、止血带使用时间及置换前凝血功能等无明显相关性；③结果提示，性别及氨甲环酸使用是全膝关节置换后隐性失血量和总失血量的影响因素，而年龄、体质量指数、麻醉方式、置换后抗凝方式、假体类型、止血带使用时间、置换前凝血功能对全膝关节置换后隐性失血影响不大。

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: 0000-0002-1963-6805(黄家谷)

关键词: 骨科植入物, 人工假体, 人工全膝关节置换, 术后出血, 隐性失血, 影响因素, 福建省自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: Hidden blood loss is one of most important complications after total knee arthroplasty, but the mechanism and influential factors are not yet clear.

OBJECTIVE: To analyze the relative influential factors for hidden blood loss in primary unilateral total knee arthroplasty.

METHODS: Data of 235 patients who had undergone primary unilateral total knee arthroplasty from April to September 2014 were retrospectively studied. There were 38 males and 197 females aged from 48 to 82 years old with a mean age of 66 years. The Gross formula was used to calculate the amount of hidden blood loss. The effects of gender, age, height, body weight, body mass index, anesthesia method, administration of tranexamic acid, postoperative anticoagulation method, type of prosthesis, tourniquet time and pre-operative coagulation function on the postoperative hidden blood loss and total blood loss after total knee arthroplasty were analyzed.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Significant differences in hidden blood loss and total blood loss after total knee arthroplasty were detected between male and female patients (P < 0.01). Significant differences in hidden blood loss and total blood loss were found between tranexamic acid and non-tranexamic acid groups (P < 0.05, P < 0.01). (2) Multivariate linear regression analysis showed that preoperative hemoglobin level and height were important factors influencing the blood loss after arthroplasty. Hidden blood loss and total blood loss were not correlated with age, body mass index, anesthesia method, postoperative anticoagulation method, type of prosthesis, tourniquet time and preoperative coagulation function. (3) Results indicate that gender and administration of tranexamic acid affect hidden blood loss and total blood loss after total knee arthroplasty. However, age, body mass index, anesthesia method, postoperative anticoagulation method, type of prosthesis, tourniquet time and preoperative coagulation function do not greatly affect hidden blood loss.

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Key words: Arthroplasty, Replacement, Knee, Blood Loss, Surgical, Prosthesis Implantation, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

黄家谷，张克，田华，王小勇，蔡宏，李子剑，李锋. 单侧初次全膝关节置换后隐性失血的因素分析[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(26): 3823-3829.

Huang Jia-gu, Zhang Ke, Tian Hua, Wang Xiao-yong, Cai Hong, Li Zi-jian, Li Feng. Influential factors for hidden blood loss after primary unilateral total knee arthroplasty[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(26): 3823-3829.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 按意向性处理，纳入单侧初次全膝关节置换235例，全部进入结果分析，无脱落。

2.2 氨甲环酸和性别是置换后出血的主要影响因素 独立样本t 检验结果显示，男性和女性患者的置换后隐性失血量和总失血量相比，差异有显著性意义(P < 0.01)；使用、未使用氨甲环酸组的隐性失血量、总失血量比较，差异有显著性意义(P < 0.05，< 0.01)，见表1。两组术者之间，全膝关节置换后隐性失血及总失血量的差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.3 置换后出血的相关影响因素分析 为剔除性别及氨甲环酸使用等因素的交互作用，作者以性别和氨甲环酸使用为分组依据，对病例进行分组(表2)，并进一步分析麻醉方式、抗凝方式、假体类型对全膝关节置换后隐性失血及总失血量的影响。结合样本量，选取对女性患者、使用氨甲环酸，即“女性-氨甲环酸组”和男性患者、使用氨甲环酸，即“男性-氨甲环酸组”对上述因素进行分析。分析结果提示，麻醉方式、抗凝方式及假体类型和置换前诊断等因素对全膝关节置换后隐性失血及总失血量的影响差异均无显著性意义(表3)。

2.4 多重线性回归结果 以全膝关节置换后隐性失血量和总失血量分别作为因变量，把患者年龄、身高、体质量、体质量指数、置换前血红蛋白、凝血酶原时间、部分活化凝血酶原时间、纤维蛋白原、止血带时间等因素作为自变量，进行逐步回归分析，结果显示患者身高

和置换前血红蛋白水平是预测全膝关节置换后隐性失血量和总失血量的影响因素，而其他因素对全膝关节置换后失血的影响不大。根据线性回归分析的结果(表4，5)建立模型公式如下：隐性失血量(mL)=-2 019.173+ 12.47X1+5.409X2，总失血量(mL)=-1 848.714+ 13.301X1+5.295X2，X1即为患者身高(cm)，X2为置换前血红蛋白水平(g/L)。

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引言

材料方法

1.1 设计 回顾性病例分析。

1.2 时间及地点 于2014年4至9月在北京大学第三医院骨科完成。

1.3 材料 文中使用的膝关节假体类型包括Genesis Ⅱ全膝系统(GⅡ，美国施乐辉公司)、PFC Sigma RPF(RPF，美国强生公司)、A3型膝关节假体(A3，北京爱康宜诚医疗器械公司)、Clumbus膝关节系统(UC，德国蛇牌)。以上所有假体部件包括股骨髁部件、胫骨平台部件、胫骨垫片等，其中股骨髁假体的材料均为铸造钴铬钼合金，胫骨垫的材料为超高分子量聚乙烯，具有良好耐磨性和抗腐蚀性，组织相容性良好，在人体不会被腐蚀且不会产生毒副反应，比如致癌性、致畸等。因假体设计方式有所差别，术中截骨方式有所不同。

1.4 对象 按照纳入标准和排除标准，共有235例患者入组，男38例，女197例；年龄48-82岁，平均66岁；置换前诊断骨关节炎226例，类风湿性关节炎9例。

纳入标准：骨关节炎(参考《骨关节炎诊断及治疗指南》)及类风湿性关节炎(参考《类风湿性关节炎诊断及治疗指南》)患者^[2-3]；初次接受全膝关节置换；既往无凝血系统疾病；术前凝血功能正常；病历数据资料完整；24 h补液总量≤ 2 000 mL。患者知情同意。

排除标准：膝关节翻修手术，病历数据资料不完整，24 h补液总量> 2 000 mL，有凝血方面疾病等。

1.5 方法

1.5.1 置换方法手术由2组经验丰富的关节组医师完成，均采用标准操作技术，膝正中切口，髌旁内侧入路。所有行全膝关节置换患者在术中常规使用气囊止血带，均在放置引流管，关闭切口加压包扎后松止血带。所有患者均采用术后自体血回输系统(美国Stryker公司)，置换后6 h内的引流血经过滤回输，超过6 h的引流血计量后丢弃。引流管于置换后24 h内拔除，置换后常规使用口服利伐沙班10 mg或阿司匹林100 mg，持续2周。置换后定期监测血常规，以血红蛋白< 80 g/L为术后输血标准，输注悬浮红细胞，并记录输血量。

1.5.2 资料收集记录置换前患者的年龄、性别、身高、体质量、体质量指数、置换前疾病诊断、内科合并症和置换前血红蛋白、红细胞压积及凝血功能，包括凝血酶原时间、部分活化凝血酶原时间、国际标准比率、纤维蛋白；记录术中是否使用氨甲环酸(使用方法：切皮前 30 min内静脉滴注1 g氨甲环酸，关闭切口时静脉滴注 1 g氨甲环酸)、出血量、麻醉方式、止血带时间、假体类型、术者；记录置换后自体回输血量、关节腔引流量和第1-5天每天的血红蛋白、红细胞压积及异体血输血量。

1.5.3 隐性失血及总失血量的计算根据Ward等和Gross的方法计算隐性失血量，隐性失血量等于根据红细胞压积变化差计算的理论失血总量减去可直接测量的显性失血，再加上输入异体血或引流血回输的总量。其中理论失血总量=置换前血容量×(红细胞压积_置换前-红细胞压积_置换后)。

置换前血容量通过Nadler等的方程计算：置换前血容量=k1×身高(m)³+k2×体质量(kg) +k3。男性患者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。

实际总失血量等于通过红细胞压积变化计算的理论失血总量加上额外的输血量和回输血量，也等于所能直接测量的显性失血和无法直接测量的隐性失血之和。如果患者进行了输血，一个单位的浓缩红细胞等于200 mL的标准红细胞容量。

1.6 主要观察指标 置换前收集患者身高、体质量等，置换术中记录出血量、置换后记录关节腔引流量和输血量，血细胞分析检测置换前、置换后血红蛋白和红细胞压积等。

1.7 统计学分析 应用SPSS 19.0统计学软件采用独立样本t 检验，对数据进行分析，得知患者性别和是否应用氨甲环酸对全膝关节置换后隐性失血和总失血量具有影响，进一步按照患者性别和是否应用氨甲环酸进行分组，组内分析麻醉方式、术后抗凝方式、假体类型对全膝关节置换后隐性失血和总失血量的影响。两组间隐性失血量和总失血量的比较采用独立样本t 检验，两组以上组间比较采用方差分析。年龄、体质量指数、止血带使用时间、置换前凝血功能等因素，采用多重线性回归分析，筛选全膝关节置换后隐性失血和总失血量的影响因素，并建立模型公式。P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

3.1 全膝关节置换后隐性失血的影响因素分析 隐性失血的发生机制，目前尚不明确。Pattison等^[4]认为术后隐性失血由溶血所致。Erskine^[5]和McManus等^[6]则认为隐性失血的主要原因是由围手术期血液大量进入组织间室以及积留在关节腔内而造成的。Park等^[7]通过回顾性研究发现全髋关节置换、全膝关节置换后，男性的出血量较女性明显增加。Prasad等^[8]通过前瞻性研究分析了性别、诊断、止血带、体质量指数等因素，结果提示性别、止血带时间与出血有关，而诊断(骨关节炎&类风湿关节炎)、体质量指数差异物显著性。作者在分析中也发现，男性患者全膝关节置换后隐性失血量和总失血量较女性均明显增加，并且差异有显著性意义。但是作者发现在该组患者中，男性患者的输血率并没有较女性增加。该结果与Bierbaum等^[9]的研究结果相反。这可能与男性患者术前血红蛋白的水平总体较女性患者高有关。Yau等^[10]通过对128例初次人工全膝关节置换的患者进行回顾性研究发现，患者置换前血红蛋白和术中出血量、单双侧手术等因素与全膝关节置换后出血明显相关，是预测全膝关节置换患者术后输血的重要因素。作者通过多重线性回归分析，结果亦提示患者术前血红蛋白是预测全膝关节置换后隐性失血和总失血量的影响因素。

也有学者认为，年龄可能也是引起隐性失血的一个因素^[11-12]。王英振等^[13]收集136例患者192膝全膝关节置换，通过分析患者年龄、性别、体质量指数、止血带时间等因素，同时对患者的年龄和体质量指数分组进行比较分析，结果发现男性双膝同期置换的患者，年龄> 70岁且体质量指数>27 kg/m²，是增加围手术期隐性失血的危险因素。邱旭升等^[14]发现隐性失血与身高、体质量都有明显正相关，但与体质量指数没有明显相关性。同时Gao等^[15]研究结果提示体质量指数、止血带使用时间、假体类型及抗凝方式与全膝关节置换后隐性失血有关，而性别、年龄等因素对隐性失血影响不大。文章分析结果发现，患者年龄、体质量指数、抗凝方式及麻醉方式对单侧全膝关节置换患者术后隐性失血和总失血量影响不大，而多重线性回归分析提示患者身高是预测置换后失血的因素。

尽管存在一定的争议，如氨甲环酸给药途径、最佳的给药时机以及剂量等^[16]，但是目前多数研究及Meta分析结果认为，局部或全身静脉应用氨甲环酸，能明显减少全膝关节置换的失血量，降低患者输血比例，同时不会增加置换后下肢静脉血栓及并发肺栓塞风险^[17-33]。作者也发现应用氨甲环酸组患者，置换后隐性失血及总失血量均较未使用氨甲环酸组明显减少，而下肢静脉血栓及肺栓塞发生率并未明显增加。对于本组患者全膝关节置换后血栓的药物预防，采用口服利伐沙班或阿司匹林，结果提示这两种不同的抗凝方式对全膝关节置换后隐性失血及总失血量的影响差异无显著性意义。

关于关节假体类型，因不同类型假体的设计理念，决定了其截骨方式及是否需要股骨髁间截骨，同时假体对截骨面的覆盖程度也有差异。本组患者所使用假体，其中GⅡ、RPF、A3等假体均需要髁间截骨，而UC假体无需髁间截骨；同时假体安装完毕后，GⅡ假体为髁间开放式，RPF和A3假体为髁间闭合式。Gao等^[34]研究发现，股骨侧和胫骨侧假体的截骨面覆盖率与全膝关节置换后隐性失血量明显相关。该学者研究还发现采用股骨髁间开放式假体术后隐性失血量较髁间闭合式假体术后隐性失血量多，且差异有显著性意义。为了避免不同术者的操作存在差异，文章选择两组经验丰富、配合娴熟的关节组医师完成手术，研究发现两组术者之间的患者术后隐性失血量和总失血量均无明显差异。作者进一步对假体类型进行分组，但单因素方差分析结果提示假体类型与全膝关节置换后患者失血量无明显相关。

文章对于全膝关节置换后隐性失血量和总失血量的相关影响因素进行分析，希望可以建立应用模型，以期在术前即可通过收集患者资料和数据并分析，预测患者术后的失血量，指导围手术期的临床血液管理。本研究中通过多重线性回归分析发现患者术前血红蛋白和身高是全膝关节置换的影响因素。作者考虑可能和隐性失血量的计算方程变量中含有身高以及与血红蛋白相关的红细胞压积有关。该模型的科学性有待临床实践进一步验证，同时也需要多中心、大样本量的临床数据分析以提高模型的准确性。

总之，目前学者们对于年龄、性别、体质量指数、抗凝方式、假体类型等因素对全膝关节置换的术后隐性失血和总失血量的影响，目前尚无一致的意见，这不仅要求进行多中心、大样本量的数据分析研究，并且规范手术操作流程，同时研究者在对数据进行分析时要在同质基础上进行，避免不同因素之间的交互作用效应。本研究虽然考虑了应用氨甲环酸和患者性别因素之间交互作用，但仍存在不足之处，如样本量不够大，未分析高血压、糖尿病等内科合并症、引流管留置及负压吸引力等因素。

3.2 隐性失血的临床意义 随着对隐性失血认识的深入，临床上对其也逐渐重视，但是因目前对隐性失血的发生机制及影响因素的了解尚不明确，同时学术界也未达成共识，以致于医务工作者在临床工作中并未能采取有效的措施预防隐性失血，以预防全膝关节置换后贫血所致的相关并发症。Morais 等^[20]通过回顾性研究发现，应用多通道失血预防的方法，包括术前纠正贫血、术中股骨髓腔封闭、较小切口、关节腔及关节周围注射肾上腺素、局部激素应用、关闭皮肤切口后释放止血带、低压力引流及氨甲环酸应用等综合措施，将全膝关节置换后患者输血率降低为零。也有学者发现全膝关节置换后可通过抬高患肢、屈髋屈膝45°可以减少全膝关节置换后出血^[32^，^35]。尽管其中相关措施对全膝关节置换后隐性失血及总失血量的影响可能差异无显著性意义，但在临床实践中，已经发现使用氨甲环酸能显著减少全膝关节置换后隐性失血和总失血量，同时相关研究并未发现使用氨甲环酸会增加全膝关节置换后下肢深静脉血栓及肺栓塞等风险^[21]。希望通过分析全膝关节置换后失血的影响因素，采用多通道失血预防的方法，加强全膝关节置换围手术期临床血液管理，以减少失血，尽量避免置换后贫血并发心肺功能不全、影响患者置换后功能锻炼及输血可能引起的不良反应等。

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