全膝关节置换术后深静脉血栓形成机制、危险因素及预防研究进展

黄 玲,傅德杰,邓 姝

(陆军军医大学第一附属医院创伤关节外科,重庆 400032)

全膝关节置换术(Total knee arthroplasty,TKA)是一种帮助患者膝关节功能重建的有效方法,可缓解患者疼痛,有效矫正关节畸形状态,临床应用广泛[1]。深静脉血栓(Deep vein thrombosis,DVT)指深静脉内血液凝固状态异常,导致管腔阻塞,从而正常的静脉回流发生障碍,严重情况下可因血栓脱落引起肺动脉栓塞(Pulmonary embolism,PE),危及患者生命安全,是临床关节置换术常见并发症之一[2]。《抗栓与溶栓治疗循证指南》列举了不同骨科手术类型患者术后DVT发生概率,结果显示全髋关节置换术(Total hip arthroplasty,THA)后DVT发生率为42%～57%,TKA术为41%～85%[3]。BARRY等[4]对亚洲骨科手术患者DVT发生率进行调查,经静脉造影显示DVT发生率为43.2%。因此,对于关节置换术后DVT的预防和干预一直备受临床关注。此外,《抗栓与溶栓治疗循证指南》也指出,患者接受骨科大手术后需常规予以干预措施,以预防DVT的形成[5]。我国也发布了《中国骨科大手术静脉血栓栓塞症预防指南》,指导骨科大手术后DVT预防[6]。

1 DVT形成机制

现阶段临床关于DVT疾病机制理论均主要以鲁道夫·菲尔绍提出的三大经典理论为框架,且近年来随着分子生物学等的发展,在此理论上作出了进一步的补充[7]。

1.1 三大经典理论 ①静脉血管壁损伤:血管内皮损伤发生后,层黏素、微纤维等促使血小板黏附聚集,内皮细胞组织因子表达减少,局部纤维溶解功能降低,凝血反应加强,促使血栓形成[8]。BOWDEN等[9]研究发现,血管壁损伤可在一定程度上促进血栓形成,通过炎症激活为血栓形成提供分子基础。AVRAM等[10]研究则认为,血栓形成还与内皮细胞损伤后的免疫应答相关,免疫激活致使凝血机制活化,促进血栓形成。②血液高凝状态:TKA术后促凝血因子异常高表达,凝血纤溶系统失衡,大大增加了DVT发生风险。MAW等[11]研究分析结果显示,TKA手术刺激了生物活性物质释放,导致凝血与抗凝血系统平衡被打破,促使血小板聚集、黏附。③静脉血流缓慢:CAO等[12]研究显示,手术、麻醉、制动等均可导致静脉血流缓慢。正常情况下血液处于层流流动状态,血细胞主要处于血管中轴位置,近血管壁则主要为血浆,血液滞缓时血细胞流入边流接触内皮细胞,易发生病理性血栓。另一方面,血流速度缓慢在一定程度上加重血小板等缺氧状态,引发细胞损伤,激发炎症反应,促进血栓形成。

1.2 抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)缺乏 AT-Ⅲ是一种单链糖蛋白,由肝脏及内皮细胞合成,参与机体中70%～80%凝血酶灭活过程,在抗凝系统中发挥重要作用,患者血栓前状态或血栓疾病发生时AT-Ⅲ水平降低。于时魁[13]研究发现,下肢静脉血栓患者AT-Ⅲ活性低于对照组。SCHASTLIVTSEV等[14]研究也显示AT-Ⅲ低表达可导致患者术后血栓后综合征的风险增加。

1.3 炎症信号通路及炎症因子 炎症与血栓形成关系密切,凝血-炎症恶性循环是血栓形成的重要机制。研究表明,DVT形成常伴随炎症因子水平升高,如肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6等。KOLLURI等[15]研究也显示炎症因子分泌、活化,诱导淋巴细胞在内皮细胞聚集,一氧化氮、内皮素水平升高,加重血管内皮损伤,激活凝血功能,抑制具抗凝血酶作用的蛋白C活化,提高血液黏度,影响血液流变学状态,诱发DVT形成。

2 DVT发生的危险因素

2.1 高 龄 高龄是DVT形成的独立危险因素之一。老年患者因血液黏稠度高、血管壁内膜粗糙、静脉瓣功能不足,再加上其对于术中使用的麻醉药物代谢相对缓慢,术后下床活动量较少,导致其TKA术后DVT发生风险增加。RASTOGI等[16]研究显示,与49岁以下患者相比,50～69岁患者术后DVT风险增加5倍,70岁以上者更是增加了10倍。在PASSIAS等[17]研究中,TKA 术后发生DVT的患者平均年龄显著高于未发生DVT的患者,并认为高龄可增加TKA术后DVT发生风险。

2.2 肥 胖 既往美国胸科医师协会在针对关节置换术患者DVT发生危险因素分析中将肥胖列入其中[18]。一方面,肥胖患者常伴糖尿病、心脑血管疾病等;另一方面肥胖者血液黏稠度高,易引发粘连导致血液淤积。此外,肥胖者TKA术野暴露难度高,周围血管、软组织损伤风险也大大增加。关振鹏等[19]研究在分析体重指数(BBMI)对TKA术后DVT发生风险的影响研究中发现,BMI>25.00 kg/m2的超重组DVT发生风险达到BMI≤25.00 kg/m2的正常组的2.24倍。

2.3 糖尿病和高脂血症 《中国骨科大手术静脉血栓栓塞症指南》中指出,对于术前合并高血压、糖尿病等内科疾病的患者,TKA术前应将血压、血糖水平控制在合理范围。另有研究[20]显示,合并糖尿病者接受TKA手术后的14 d内DVT发生率高达无糖尿病患者的1.76倍左右。糖尿病患者高血糖环境可导致血管内皮损害,体内炎性介质释放激活凝血系统,纤维蛋白溶解减少,血液黏稠度升高;血糖水平较高可能影响手术切口愈合,致使患者术后下地活动时间较晚。在LI等[21]研究中,高脂血症组患者神经外科术后DVT的发生率为80.00%,明显高于非高脂血症组的39.55%。SCHARF[22]研究也显示,术前血脂高会对髋关节置换术后发生下肢DVT有促进作用。高脂血症患者组织途径抑制物、蛋白C系统抑制,导致凝血酶活性平衡被打破。

2.4 手术时长 XIE等[23]研究显示,TKA术后未发生DVT的患者平均手术时长短于发生DVT的患者。SALEH等[24]在一项针对骨科手术患者的统计研究中发现,手术时长>60 min、30～60 min、<30 min的患者DVT发生率分别为68.08%、29.79%、2.13%,随着手术时间的延长,患者DVT发生率也随之增加。手术延长代表着术中止血带、麻醉药物作用时间均有一定程度的增加,同时软组织、血管牵拉损伤也有所加重,术中患肢被动屈曲时间增加,DVT发生率增加。

2.5 双侧同期TKA 一项回顾性分析[25]显示,单侧、双侧分期TKA手术患者DVT发生率低于行双侧同期TKA的患者,Logistic回归分析显示双侧同期TKA手术患者DVT发生风险达到行单侧TKA或双侧分期TKA手术患者的2.01倍。KALKAN等[26]研究显示,双侧同期TKA、单侧TKA或双侧分期TKA手术患者术后DVT发生率分别为12.2%和8.2%,具有统计学差异。双侧同期TKA手术可导致术后DVT风险增加,与单侧TKA手术比较,双侧同期手术患者手术、麻醉、止血带使用时间更长,术中出血大,术后下地时间推迟等,增加DVT风险。

2.6 麻醉方式 TKA手术常用麻醉方式包括全身麻醉、椎管内麻醉、区域阻滞麻醉等。CHANG等[27]通过静脉造影随访观察TKA术后近端DVT发生率,结果显示全身麻醉患者DVT发生率高于硬膜外麻醉患者。韩志国等[28]对比425例全身麻醉和275例椎管内麻醉骨科手术患者DVT发生率,发现全身麻醉DVT发生率为8.47%,高于椎管内麻醉患者的2.91%。在同样的预防措施下,相较于全身麻醉,采用椎管内麻醉可降低DVT风险。硬膜外麻醉可发挥血管扩张作用,增加下肢动静脉排空,硬膜外麻醉可促进血液性质改变,降低其黏滞性,促进血红蛋白变形和血管血流量改变,减少手术失血,并在创伤发生后降低纤维蛋白酶活性,有利于抑制血栓形成。

2.7 止血带的使用 由于TKA围手术期失血量较大,止血带在术中被普遍运用,其应用有利于控制术中出血,为术者提供良好的术野。ZHANG等[29]研究显示,止血带的使用可在一定程度上损害袖带区毛细血管内膜,诱发血栓形成。李超[30]分析止血不同充气间断时间对TKA手术患者静脉血栓和凝血功能的影响,其中一组患者止血带一侧肢体气压放气后间隔10 min再充气,另一组间隔15 min充气,结果显示间隔15 min的患者肺动脉血栓、纯小腿肌间静脉血栓、纯股静脉血栓、纯腘静脉血栓、股静脉与腘静脉血栓发生率均低于间隔10 min的患者。

3 预防措施

3.1 机械性预防

3.1.1 间歇性气囊压迫:间歇性充气压力泵(IPC)可用于术后早期DVT预防,通过气囊间歇充气加压压迫静脉,加强静脉回流量,有效减少血液淤滞。将IPC持续安置于患者双下肢,依照双下肢周径调节松紧度,“间歇压力”模式加压充气,反复施加压力和释放压力,通过挤压过程迫使血液流出下肢,又通过腿套放气使血液回流入下肢,从而促进血液循环,根据患者情况可使用7～14 d。血管挤压状态下静脉血流速度达到无挤压下的2～3倍左右,改善了静脉、淋巴循环,加强了氧气供给和营养支持,促进了新陈代谢,减少了炎性产物生成,降低了DVT发生率。李珂等[31]将778例髋关节置换术患者分为观察组与对照组,观察组术后使用IPC与低剂量阿司匹林治疗,对照组术后应用低剂量阿司匹林抗凝治疗,结果显示观察组术后DVT发生率为1.4%,低于对照组的4.2%,IPC的应用降低了DVT发生风险。WANG等[32]对TKA手术患者术后分别使用IPC、加压弹力袜预防DVT的发生,结果显示IPC预防效果优于加压弹力袜。

3.1.2 动静脉脉冲系统(AV泵):动静脉脉冲系统模仿人行走、负重时下肢血液循环状态,间歇性对足底动静脉予以加压,生成搏动性血流,将血液从静脉丛挤压至深静脉,加速静脉血流速度,发挥预防DVT的作用。将抗血栓短袜戴于足部、踝部,将足放置于适宜充气垫并包裹,足背交叠,后带绕过足后跟固定,根据临床诊断使用附加衬垫,设定脉冲压力,循环产生间歇性脉冲加压气流。张红英等[33]在一项关于足底静脉泵在髋膝关节置换术后静脉血栓预防有效性的Meta分析中纳入16项随机对照试验,显示使用足底静脉泵的患者DVT发生率低于空白对照组。王立群等[34]研究也显示瞬时脉冲足底静脉泵可有效预防髋膝关节置换术后DVT的发生,且舒适度高于间歇充气加压装置。

3.1.3 逐级加压弹力袜(GCS):其血流动力学压力构造接近正常人体,可维持正常静脉压力,在一定程度上加快血液流动,但使用中需注意观察患者肢体末梢血液循环。研究[35]发现,患者术后到能够完全独立活动期间持续应用GCS可明显减少DVT风险。YANG等[36]研究也显示GCS的应用是临床DVT预防的有效手段之一。

3.2 早期功能锻炼 下肢静脉回流依赖于肌肉泵收缩、静脉瓣膜功能、胸腔负压,下肢静脉丛血液回流依赖肌肉泵完成。陈廖斌等[37]研究显示,踝关节旋转运动、屈伸运动以及主动内外翻分别可使股静脉血流峰速度增加69.3%、41.3%、32.9%。郭霞[38]将80例胫腓骨骨折患者随机分为观察组与对照组,对照组给予常规康复训练指导,观察组术后制定个体化的康复方案进行早期康复锻炼,结果显示观察组术后DVT发生率低于对照组。但值得注意的是,功能锻炼需依照患者情况,遵循个体化、渐进性、安全性原则。

3.3 药物预防

3.3.1 低分子肝素:此为临床TKA术后DVT预防常规用药,相较于普通肝素,其血小板抑制功能较弱,不会引起微血管通透性增加,安全性高,生物利用度高。临床上,通常低分子肝素在术前12 h或者是术后12～24 h常规剂量注射,或术后4～6 h给予1/2剂量注射,次日予以正常剂量。研究[39]显示,关节置换手术过程中低分子肝素注射可使血红细胞沉降率降低,提示其对DVT的预防具有一定的作用效果。MARSHALL等[40]研究也显示低分子肝素可用于术后DVT预防,且与普通肝素相比,低分子肝素引起的血小板减少症、骨质疏松等不良反应的风险较低。

3.3.2 阿司匹林:它可经花生四烯酸-血栓素A途径抑制血栓形成。WITTIG-WELLS等[41]研究显示,关节置换术后应用阿司匹林不仅能减少血栓形成风险,还可降低约15%心脑血管意外事件。小剂量阿司匹林具有血小板聚集抑制和抗血小板作用,但长期大剂量口服阿司匹林可导致患者胃肠道出血风险大大增加。因此,关节置换术后阿司匹林的理想剂量、服药持续时间一直是临床讨论的焦点问题之一。

3.3.3 Ⅹa因子抑制剂:直接Ⅹa因子抑制剂为新一代口服抗凝药物,代表药物有利伐沙班、阿哌沙班、依杜沙班、奥米沙班、贝曲沙班等,可选择性抑制Ⅹa因子,中断凝血瀑布内源、外源性途径,减少凝血酶生成,延长凝血时间,达到抗血栓作用,是近年来抗凝血药物研究热点之一。张登力等[42]研究显示,在口服抗凝药中,利伐沙班起效迅速,疗效可预测,无需常规凝血检测与常规剂量调整。王丽亮等[43]在一项髋骨骨折患者静脉血栓预防利伐沙班、低分子肝素的有效性和安全性对比Meta分析中共纳入8项随机对照试验,合计949例患者,结果显示相较于低分子肝素,利伐沙班可显著降低DVT发生率。ZOU等[44]对比阿司匹林、低分子肝素钠、利伐沙班在预防TKA术后DVT形成中的应用效果,结果也显示在改善患者血液高凝状态方面利伐沙班效果优于阿司匹林、低分子肝素钠。

3.3.4 维生素K1拮抗剂:华法林为维生素K1拮抗剂代表药物,在DVT的预防方面效果良好。华法林具有价格低廉和使用方便等的优势,但其也存在起效慢、个体差异较大的情况,易受外界干扰,同时需监测患者凝血酶原时间以指导剂量调整,药量控制难度较大[45]。在华法林的应用过程中,美国胸科医师协会推荐最佳国际标准化比值(INR)控制在2.0～3.0,而美国骨科医师协会则推荐1.5～2.0,这种差异出现的原因主要在于前者是基于华法林单用预防效果的研究,而后者则是基于多种预防方法联合应用[46]。

4 结 语

骨科下肢手术后DVT形成受多种因素综合作用,分析DVT形成危险因素并予以针对性预防干预对患者预后改善具有积极意义。临床实践中需综合考虑患者病情制订个性化的预防方案。