計(jì)算機(jī)導(dǎo)航聯(lián)合微創(chuàng)技術(shù)對(duì)全膝關(guān)節(jié)置換失血的影響*

李 鋒 林雪林 張 克 劉延青 劉 巖 田 華

(北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科，北京 100191)

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·臨床論著·

計(jì)算機(jī)導(dǎo)航聯(lián)合微創(chuàng)技術(shù)對(duì)全膝關(guān)節(jié)置換失血的影響*

李 鋒 林雪林①張 克 劉延青 劉 巖 田 華**

(北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科，北京 100191)

目的 探討計(jì)算機(jī)導(dǎo)航聯(lián)合微創(chuàng)技術(shù)對(duì)全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后失血的影響。 方法 2012年8月～2013年10月選擇初次接受膝關(guān)節(jié)置換的骨性關(guān)節(jié)炎患者，均使用髁間開放型假體,其中導(dǎo)航組40例，傳統(tǒng)組40例,根據(jù)Ward和Gross方法計(jì)算隱性失血量、總失血量，記錄輸血及并發(fā)癥。 結(jié)果 導(dǎo)航組與傳統(tǒng)組患者術(shù)后總失血量分別為(1025±184)ml和(1494±201)ml，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=10.885，P=0.000)；導(dǎo)航組顯性出血量明顯少于傳統(tǒng)組[(621±188)ml vs. (724±197)ml,t=2.392，P=0.019]；導(dǎo)航組隱性出血量明顯少于傳統(tǒng)組[(404±179)ml vs. (732±204)ml，t=7.644，P=0.000]；導(dǎo)航組異體輸血率12.5%(5/40)，低于傳統(tǒng)組30.0%(12/40)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=3.660，P=0.056)；導(dǎo)航組深靜脈血栓形成發(fā)生率25.0%(10/40)，低于傳統(tǒng)組42.5%(17/40)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=2.739，P=0.098)。 結(jié)論 導(dǎo)航聯(lián)合微創(chuàng)技術(shù)減少術(shù)后失血量，相應(yīng)降低術(shù)后異體輸血及深靜脈血栓發(fā)生的機(jī)率。

導(dǎo)航； 全膝關(guān)節(jié)置換； 骨性關(guān)節(jié)炎

膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)可以造成大量的出血，有效減少出血的方法包括：使用止血帶、微創(chuàng)入路、封閉股骨髓腔、膝關(guān)節(jié)體位、使用抗纖溶藥物、低壓力吸引、引流管夾閉等。行人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者不僅存在顯性失血，還存在大量隱性失血。截骨面和髓腔出血以及廣泛而充分的軟組織松解是膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后失血量較大的主要原因。為使微創(chuàng)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后下肢力線和假體位置更加精確，計(jì)算機(jī)輔助外科技術(shù)(computer assisted surgery，CAS)逐漸被更多醫(yī)生所接受，更精確的力線保證以及手術(shù)本身創(chuàng)傷的減小體現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)，同時(shí)避免髓內(nèi)定位可能減少失血，但手術(shù)時(shí)間的延長(zhǎng)又可能增加出血的風(fēng)險(xiǎn)。本文選擇2012年8月～2013年10月導(dǎo)航下初次單側(cè)行微創(chuàng)全膝關(guān)節(jié)置換(total knee arthroplasty, TKA)治療40例骨性關(guān)節(jié)炎(導(dǎo)航組)，與同期傳統(tǒng)技術(shù)行初次單側(cè)TKA(傳統(tǒng)組)治療40例骨性關(guān)節(jié)炎進(jìn)行比較，旨在探討微創(chuàng)技術(shù)與導(dǎo)航聯(lián)合TKA術(shù)后失血量是否較傳統(tǒng)TKA有優(yōu)勢(shì)。

1 臨床資料與方法

1.1 一般資料

本研究來自2012年8月～2013年10月我科同一術(shù)者施行的初次人工全膝關(guān)節(jié)置換病例，按患者入院順序交替分入傳統(tǒng)組和導(dǎo)航組。均為退行性骨關(guān)節(jié)炎，均有多年的膝關(guān)節(jié)疼痛病史，行走疼痛加重，保守治療無效。體檢患肢呈膝內(nèi)翻或外翻畸形(內(nèi)翻膝75例，外翻膝5例)，患肢膝關(guān)節(jié)伸屈活動(dòng)度平均86°(65～135°)。常規(guī)拍攝站立位下肢全長(zhǎng)片、患膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片及屈曲45°髕股關(guān)節(jié)軸位片。2組一般資料比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，有可比性，見表1。

病例選擇標(biāo)準(zhǔn)：初次置換，置換假體均選擇髁間開放性假體。排除標(biāo)準(zhǔn)：其他原因需要進(jìn)行膝關(guān)節(jié)置換，術(shù)前1周服用非甾體類抗炎藥物，凝血功能障礙，長(zhǎng)期使用抗凝藥物，一期雙側(cè)TKA，翻修手術(shù)，術(shù)前血紅蛋白水平<80 g/L；合并糖尿病經(jīng)治療后血糖>10 mmol/L；感染；凝血功能障礙；術(shù)后生命體征不穩(wěn)，并發(fā)全身系統(tǒng)疾病者。

組別年齡(歲)性別側(cè)別男女左右術(shù)前Hb(g/L)體重指數(shù)傳統(tǒng)組(n=40)67.3±6.813271723120.6±13.628.83±3.91導(dǎo)航組(n=40)65.8±7.610301921115.3±12.627.91±3.80t(χ2)值t=0.930χ2=0.549χ2=0.202t=1.808t=1.067P值0.3550.4590.6530.7040.289

1.2 方法

1.2.1 導(dǎo)航組 硬膜外麻醉。采用德國蛇牌導(dǎo)航(Aesculap Ortho-pilot 4.3)，在止血帶(300 mm Hg)下進(jìn)行。采用膝前正中標(biāo)準(zhǔn)切口，皮下游離后經(jīng)有限切開髕旁內(nèi)側(cè)入路，外翻髕骨顯露膝關(guān)節(jié)。于股骨下端與脛骨上端分別固定紅外感應(yīng)器(雙皮質(zhì)螺釘，直徑4 mm)，距關(guān)節(jié)線約10 cm；信號(hào)接受器及電腦工作臺(tái)距手術(shù)床約2 m，與手術(shù)部位平行。術(shù)中根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)跟蹤和數(shù)據(jù)報(bào)告決定截骨和平衡軟組織，股骨未開通髓腔，采用髁間開放型假體(Columbus PS Aesculap)，脛骨采用髓外定位,使用骨水泥固定假體，均未行髕骨置換。

1.2.2 傳統(tǒng)組 硬膜外麻醉。常規(guī)髕旁內(nèi)側(cè)入路，脛骨采用髓外定位，股骨采用開通髓腔髓內(nèi)定位，髓腔使用骨栓或者骨水泥封閉，使用髁間開放型假體(Columbus PS Aesculap)，術(shù)后彈力繃帶加壓包扎。

1.2.3 圍手術(shù)期處理 均采用術(shù)后自體血回輸系統(tǒng)(CBCⅡConstaVac,美國史賽克公司)，術(shù)后切口引流管連接自體血回輸器，術(shù)后6 h內(nèi)的引流血經(jīng)過濾回輸，超過6 h的引流血計(jì)量后丟棄，術(shù)后48 h拔除引流管。2組術(shù)后常規(guī)應(yīng)用下肢彈力繃帶包扎及局部冰敷，術(shù)后常規(guī)口服利伐沙班10 mg，持續(xù)2周。術(shù)后監(jiān)測(cè)血紅蛋白，以血紅蛋白<80 g/L為術(shù)后輸血標(biāo)準(zhǔn)，輸注懸浮紅細(xì)胞，并記錄輸血量。麻醉恢復(fù)后患者即開始活動(dòng)踝關(guān)節(jié)，進(jìn)行肌肉收縮鍛煉。術(shù)后2～3 d在助行器輔助下行走，術(shù)后2周拆線。

1.3 隱性失血

目前，人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后失血的計(jì)算主要采用Sehat等[1]提出的方法。根據(jù)Ward等[2]和Gross[3]方法計(jì)算隱性失血量。血容量(blood volume，BV)通過Nadler等[4]的方程來計(jì)算：BV=kl×H(m)+k2×W(kg)+k3；Blood總失血=BV×(HCT術(shù)前-HCT術(shù)后)/HCT平均。BV是患者的術(shù)前血容量(ml)，H是身高(m)，W是體重(kg)，常數(shù)項(xiàng)男性患者k1=0.3669，k2=0.03219，k3=0.6041；女性患者kl=0.3561，k2=0.03308，k3=0.1833。HCT術(shù)前與HCT術(shù)后分別表示手術(shù)前后的血細(xì)胞比容,HCT平均：HCT術(shù)前與HCT術(shù)后的平均值。

術(shù)后隱性失血Blood總失血的計(jì)算方法：Blood隱性=Blood總失血-Blood顯性+T異體血+T引流血。

Blood總失血是根據(jù)血細(xì)胞比容變化差計(jì)算的失血總量，Blood顯性是顯性失血量，T異體血是異體血輸注量，T引流血是自體血或者引流血回輸量。術(shù)后切口的引流液及回輸?shù)难簻y(cè)量后也要通過圍手術(shù)期平均HCT轉(zhuǎn)換為紅細(xì)胞容量。在計(jì)算實(shí)際失血量的時(shí)候，如果患者接受庫存血或回輸自體血，HCT會(huì)較未輸血時(shí)升高，此時(shí)通過HCT計(jì)算失血量將低于實(shí)際情況，所以實(shí)際失血量等于通過HCT變化差值計(jì)算的理論值加上額外的輸血量和回輸血量[5]。隱性失血等于根據(jù)HCT變化計(jì)算的理論值減去可測(cè)量的顯性失血，再加上輸異體血或自體血回輸?shù)目偭浚?jì)算出來的結(jié)果是隱性失血的紅細(xì)胞容量，通過圍手術(shù)期平均HCT可以再將其轉(zhuǎn)換為全血容量?；颊呓邮茌斞簿鸵馕吨行碌募t細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)，HCT也隨之發(fā)生變化，在計(jì)算圍手術(shù)期平均HCT應(yīng)包括輸血發(fā)生后的HCT[1，3，6]。

1.4 觀察指標(biāo)

止血帶使用時(shí)間，術(shù)后1～5 d每天的血紅蛋白和HCT，術(shù)后第1、2天引流量，自體血回輸量，異體血輸注量，術(shù)后第5天行下肢彩超檢查有無靜脈血栓形成。選取術(shù)后第5天HCT進(jìn)行計(jì)算。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2組術(shù)后總失血量、隱性失血量、顯性失血量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；2組術(shù)后異體輸血率分別為30.0%(12/40)、12.5%(5/40)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。我們將超聲檢查肌間、脛后、腓靜脈血栓都?xì)w為深靜脈血栓(deep vein thrombosis,DVT)，2組術(shù)后5 d DVT形成發(fā)生率分別為42.5%(17/40)、25.0%(10/40)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，經(jīng)過臥床制動(dòng)，低分子肝素抗凝，術(shù)后2周復(fù)查下肢靜脈超聲，均再通或消失，見表2。

組別止血帶時(shí)間(min)隱性失血量(ml)顯性失血量(ml)總失血量(ml)異體輸血(例)DVT形成(例)傳統(tǒng)組(n=40)59±8732±204724±1971494±2011217導(dǎo)航組(n=40)71±11404±179621±1881025±184510t(χ2)值t=-5.580t=7.644t=2.392t=10.885χ2=3.660χ2=2.739P值0.0000.0000.0190.0000.0560.098

3 討論

膝關(guān)節(jié)置換術(shù)可以造成大量失血，文獻(xiàn)報(bào)道平均的血紅蛋白下降可以達(dá)到3.85 g/dl[7]。近年來，導(dǎo)航系統(tǒng)由于其精準(zhǔn)的對(duì)線及更加精確的軟組織平衡，越來越多的應(yīng)用于全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)。將導(dǎo)航技術(shù)與微創(chuàng)手術(shù)相結(jié)合對(duì)于減少失血來講，具有潛在的優(yōu)勢(shì)[8]。

3.1 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航和微創(chuàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

從入路來看，微創(chuàng)全膝關(guān)節(jié)置換可以分為有限切開髕旁內(nèi)側(cè)入路、股內(nèi)側(cè)肌下方入路、經(jīng)股內(nèi)側(cè)肌入路、保護(hù)股四頭肌入路(quadriceps sparing，QS)。術(shù)中使用移動(dòng)視窗和改進(jìn)的手術(shù)器械，優(yōu)點(diǎn)在于：更少的肌肉破壞，最大限度地保留伸膝功能；更輕的術(shù)后疼痛；更快的康復(fù)，減少所需的物理治療。相對(duì)而言，微創(chuàng)TKA也存在缺點(diǎn)：由于手術(shù)視野較小，皮膚易拉傷形成較大的瘢痕；要求術(shù)者熟練掌握局部解剖和小切口操作技巧并有改良的手術(shù)工具和假體才能順利完成手術(shù)；截骨鋸路受限，易傷及沒有被顯露或保護(hù)的韌帶；骨碎屑和骨水泥不易徹底清除；安裝假體受限易引起偏移、力線不良及過早松動(dòng)；不適合復(fù)雜和翻修病例；術(shù)者技術(shù)的掌握需要較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)曲線和嚴(yán)格的培訓(xùn)；非熟練者和初學(xué)者或未經(jīng)正規(guī)訓(xùn)練者可能加重對(duì)組織的損傷，增加并發(fā)癥的發(fā)生率。

傳統(tǒng)TKA術(shù)后下肢力線3°以上偏差的發(fā)生率可高達(dá)30%，從而可能影響假體的遠(yuǎn)期存活率。計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航可以顯著提高TKA術(shù)后的力線準(zhǔn)確性，3°以上偏差的發(fā)生率可降到5%以下。導(dǎo)航技術(shù)的缺點(diǎn)包括設(shè)備昂貴、有學(xué)習(xí)曲線、手術(shù)時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)等。為使微創(chuàng)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后下肢力線和假體位置更加精確，我們將計(jì)算機(jī)輔助外科技術(shù)與微創(chuàng)技術(shù)相結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。使用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航可以減少股骨擴(kuò)髓的步驟，從而減少失血、減少脂肪栓塞的機(jī)率，這也是微創(chuàng)的理念；除此之外，導(dǎo)航技術(shù)在關(guān)節(jié)附近有內(nèi)固定物、關(guān)節(jié)外畸形等情況下具有更大的優(yōu)勢(shì)。因此，我們選擇將計(jì)算機(jī)導(dǎo)航和微創(chuàng)技術(shù)結(jié)合起來，這樣即可保留微創(chuàng)手術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可以獲得良好的下肢力線。

3.2 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航結(jié)合微創(chuàng)技術(shù)對(duì)失血的影響

3.2.1 手術(shù)創(chuàng)傷小，隱性失血減少 Chauhan等[9]報(bào)道使用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航第1個(gè)24 h內(nèi)引流量平均252 ml(25～620 ml)，少于傳統(tǒng)手術(shù)組446 ml(100～1100 ml)；Kalairajah等[10]研究引流量及血紅蛋白的變化，導(dǎo)航組失血量平均1351 ml (715～2890 ml)，比傳統(tǒng)手術(shù)組平均1747 ml(1100～3030 ml)明顯減少。然而，Millar等[11]、Moskal等[12]的研究表明兩者之間無明顯差異。Chandrasekaran等[13]報(bào)道30例導(dǎo)航聯(lián)合微創(chuàng)技術(shù)行膝關(guān)節(jié)置換，Hb平均減少3.09 g/dl，平均24 h引流量為462.1 ml。本研究導(dǎo)航組總失血量平均1025 ml，比傳統(tǒng)組1494 ml明顯減少(t=10.885，P=0.000)。我們采用的微創(chuàng)手術(shù)切口小于傳統(tǒng)術(shù)式，由于同時(shí)使用導(dǎo)航，術(shù)中股骨側(cè)不需要髓內(nèi)定位，不必打開髓腔，避免破壞股骨髓腔內(nèi)的血供，減少出血和脂肪栓塞發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)食管超聲證實(shí)使用髓內(nèi)桿后，在止血帶放松后有脂肪顆粒的釋放。導(dǎo)航可以減少由此產(chǎn)生的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。盡管在常規(guī)手術(shù)當(dāng)中，我們常規(guī)采用骨栓來封閉股骨髓腔，但這與導(dǎo)航時(shí)完全不開髓是有區(qū)別的，我們認(rèn)為這是術(shù)后失血減少的原因之一。McConnell等[14]研究表明骨栓可以減少顯性失血量，但不能減少隱性失血量，認(rèn)為導(dǎo)航的使用可以減少隱性失血量。本研究顯示2組顯性失血和隱性失血均有顯著差異(t=2.392，P=0.019；t=7.644，P=0.042)，導(dǎo)致出血總量及輸血率的差異，我們考慮顯性及隱性失血的減少主要與微創(chuàng)技術(shù)的使用以及不擴(kuò)髓有關(guān)。

3.2.2 止血帶應(yīng)用時(shí)間 高福強(qiáng)等[15]研究認(rèn)為止血帶使用時(shí)間和隱性失血量相關(guān)性較大，止血帶時(shí)間延長(zhǎng)可以造成機(jī)械性和缺血性組織損傷。Haaker等[16]報(bào)道使用OrthoPilot導(dǎo)航系統(tǒng)輔助膝關(guān)節(jié)置換較傳統(tǒng)手術(shù)延長(zhǎng)平均10 min，認(rèn)為是可以接受的。本研究結(jié)果顯示導(dǎo)航的確會(huì)延長(zhǎng)止血帶應(yīng)用時(shí)間，隨著對(duì)操作步驟的熟悉，手術(shù)時(shí)間也隨之縮短。導(dǎo)航組止血帶應(yīng)用時(shí)間較常規(guī)手術(shù)組平均延長(zhǎng)12 min，隨著學(xué)習(xí)曲線的完成，這個(gè)差異將會(huì)進(jìn)一步縮小，對(duì)失血的影響也會(huì)降低。

3.3 失血減少的意義

在臨床工作中，大量失血既會(huì)增加異體輸血的風(fēng)險(xiǎn)，又使患者術(shù)后開始進(jìn)行功能鍛煉時(shí)處于貧血狀態(tài)，造成行走功能恢復(fù)障礙，臥床時(shí)間延長(zhǎng)，下肢發(fā)生DVT的風(fēng)險(xiǎn)隨之增加[17]。對(duì)失血較多患者補(bǔ)充異體血后，其行走距離和精神狀態(tài)明顯改善。導(dǎo)航組DVT發(fā)生率降低，傳統(tǒng)組由于隱性失血及總失血量比導(dǎo)航組增加，隱性失血有一部分外滲到組織間隙，導(dǎo)致肢體腫脹而進(jìn)一步影響下肢循環(huán)，因此，肢體腫脹程度明顯，我們考慮這是下肢深靜脈血栓發(fā)生率高的一個(gè)可能原因，而腫脹和血栓又影響了康復(fù)的進(jìn)程。Millar等[11]采用導(dǎo)航技術(shù)除改善下肢力線和假體對(duì)線外，失血量減少，血栓形成機(jī)率也降低。王毅等[18]的研究亦表明術(shù)后隱性失血量為DVT發(fā)生的重要影響因素。本研究關(guān)節(jié)置換術(shù)后DVT發(fā)生的高峰在術(shù)后1～4 d。絕大多數(shù)血栓發(fā)生在腓腸肌或肌間靜脈叢，需要注意的是，血栓形成后有一部分沒有臨床癥狀，體檢下肢腫脹亦不明顯，常被忽視，因此，我們建議術(shù)后第5天常規(guī)行下肢靜脈彩超檢查。

我們的研究證實(shí)采用導(dǎo)航聯(lián)合微創(chuàng)技術(shù)會(huì)減少術(shù)后失血量，相應(yīng)降低術(shù)后異體輸血及DVT發(fā)生的機(jī)率，在目前血源緊張的情況下，TKA失血量的減少更有意義，不僅降低費(fèi)用，還可減少輸血并發(fā)癥的發(fā)生。

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(修回日期：2015-01-20)

(責(zé)任編輯：李賀瓊)

Effects of Computer Assisted Minimally Invasive Surgery on Blood Loss after Total Knee Replacement

LiFeng*,LinXuelin,ZhangKe*,etal.

*DepartmentofOrthopaedics,PekingUniversityThirdHospital,Beijing100191,China

TianHua,E-mail:tianhua@bjmu.edu.cn

Objective To evaluate the impact of minimally invasive technique (MIS) using a navigation system on postoperative blood loss in total knee arthroplasty (TKA). Methods We compared the total blood volume loss in a cohort of patients with osteoarthritis undergoing either computer navigated minimally invasive technique (n=40) or standard intramedullary technique (n=40). The total and hidden blood loss was calculated according to the Ward and the Gross method. Results The total blood loss was significantly less in the computer assisted group (1025±184) ml as compared with the conventional group (1494±201) ml (t=10.885,P=0.000). Patients with a computer navigated procedure and MIS technique had a significantly less dominant blood loss [(621±188) ml vs. (724±197) ml,t=2.392，P=0.019] and hidden blood loss [(404±179) ml vs. (732±204) ml，t=7.644，P=0.000] as compared with those who underwent a conventional TKA. The blood transfusion rate was 12.5%(5/40) in the computer assisted group and 30.0% (12/40) in the conventional group, without statistically significant difference (χ2=3.660,P=0.056). The deep vein thrombosis rate was 25.0% (10/40) in the computer assisted group and 42.5% (17/40) in the conventional group, without statistically significant difference (χ2=2.739,P=0.098). ConclusionComputer navigated TKA combined with MIS technique has benefits of reduced postoperative blood loss, lower blood transfusion and deep vein thrombosis rate.

Navigation; Total knee arthroplasty(TKA); Osteoarthritis

北京市科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：D121100004212005)

R687.4

A

1009-6604(2015)03-0197-05

10.3969/j.issn.1009-6604.2015.03.002

2014-11-03)

**通訊作者，E-mail：tianhua@bjmu.edu.cn

①(聊城市第二人民醫(yī)院骨科，聊城 252600)