王卓 張琦 胡輝 畢龍 楊 韓一生

作者單位：710032 西安，第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院

膝關節(jié)骨性關節(jié)炎 ( knee osteoarthritis，KOA )是一種以關節(jié)軟骨退行性變性、破壞以及軟骨下骨的反應性增生等為主要病理變化的慢性關節(jié)疾病，病變經(jīng)常累及整個關節(jié)和周圍的組織[1-3]。而全膝關節(jié)置換術(shù) ( total knee arthroplasty，TKA ) 則是治療終末期 KOA 慢性膝關節(jié)疼痛和功能障礙的一項成功外科技術(shù)[4]。通過 TKA，可以矯正關節(jié)畸形、解除關節(jié)疼痛，進而改善患者的膝關節(jié)功能狀態(tài)，提高患者的生活質(zhì)量[5-6]。

臨床上發(fā)現(xiàn)，TKA 術(shù)后的患者手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮溫均會較對側(cè)增高，但增高的程度和持續(xù)的時間長短均存在個體差異，且術(shù)后患者膝關節(jié)的功能恢復情況也具有一定的差異[7-8]。既往相關報道已經(jīng)證實，TKA 術(shù)后膝關節(jié)過度增高的皮溫提示可能存在關節(jié)感染的情況，而 TKA 術(shù)后膝關節(jié)假體周圍感染的發(fā)生率可高達 2%[9-11]。現(xiàn)有文獻表明，諸多因素均可影響 TKA 術(shù)后膝關節(jié)功能恢復，如下肢深靜脈血栓形成、假體周圍感染、假體周圍骨折、依從性差異等，而關于患者年齡、BMI、止血帶使用時間、手術(shù)時間等因素是否會影響患者膝關節(jié)功能恢復的報道則較少。因此，本課題組擬探討正常情況下 TKA 術(shù)后膝關節(jié)功能恢復與雙膝關節(jié)皮溫差異的大小，及其相關性，并探索可能影響膝關節(jié)功能恢復的相關因素。

材料與方法

一、納入標準與排除標準

1. 納入標準：( 1 ) 2016 年 9 月至 2017 年 3 月，在我院接受初次單膝關節(jié)置換術(shù)的骨性關節(jié)炎患者；( 2 ) 符合 KOA 診斷標準；( 3 ) 雙膝關節(jié)既往無開放手術(shù)或者骨折的病史者；( 4 ) 患側(cè)股四頭肌肌力 IV～V 級者；( 5 ) 同組醫(yī)師按同一標準手術(shù)流程進行手術(shù)；( 6 ) 術(shù)中未行髕骨置換者；( 7 ) 術(shù)后切口及全身無感染者，術(shù)后 21 天常規(guī)拆線；( 8 ) 同意參加研究。

2. 排除標準：( 1 ) 類風濕性關節(jié)炎者；( 2 ) 嚴重的基礎疾病 ( 如腎、心臟衰竭，中風后遺癥，腫瘤，嚴重貧血，肝硬化，甲狀腺功能亢進，自身免疫性疾病，糖尿病等 ) 者；( 3 ) 隨訪資料不完整或隨訪不足 12 個月者；( 4 ) 住院期間或隨訪中發(fā)生關節(jié)內(nèi)感染者；( 5 ) 不明原因的關節(jié)僵硬、異位骨化、下肢深靜脈血栓或其它影響功能恢復的并發(fā)癥者。

二、基本資料與分組

本研究共納入 65 例，男 16 例，女 49 例。依據(jù)患者美國膝關節(jié)協(xié)會評分 ( American knee society score，KSS ) 改善值的大小將患者分成 A、B 兩組。A 組：37 例，KSS 評分改善值＜70，B 組：28 例，KSS 評分改善值 ≥ 70。

三、儀器設備

皮溫測量使用便攜式紅外測溫儀 ( Optris MS-B，Germany )，檢測范圍：30 ℃～50 ℃；分辨率：0.10 ℃；重復精度：0.20 ℃。

四、手術(shù)方法

( 1 ) 術(shù)前常規(guī)備皮；( 2 ) 麻醉方式選擇腰硬聯(lián)合麻醉；( 3 ) 切開皮膚前 30 min～2 h 內(nèi)給予頭孢唑林鈉 2.0 g 靜脈滴注；( 4 ) 切開皮膚前患肢上止血帶，由術(shù)者依據(jù)患者 BMI 情況設置止血帶壓力，范圍為 45～50 kPa，止血帶時間不超過 1 h；( 5 ) 取膝關節(jié)前正中切口，髕內(nèi)側(cè)入路，常規(guī)截骨，高壓脈沖沖洗傷口，安放股骨及脛骨假體，活動膝關節(jié)，見膝關節(jié)穩(wěn)定，可伸直，屈曲可達 120°。生理鹽水沖洗傷口，高壓脈沖反復沖洗，放置引流管 1 根，噴灑氨甲磺酸 1 g，于屈曲 90° 體位關閉切口，無菌敷貼覆蓋。手術(shù)時間不超過 70 min?；颊咚x用的假體均為捷邁公司生產(chǎn)的 LPS-FLEX 假體。

五、術(shù)后處理

( 1 ) 術(shù)后常規(guī)使用頭孢唑林鈉 ( 2.0 g，1 次 /日，靜脈點滴 ) 治療 3 天以預防感染，使用利伐沙班 ( 10 mg，1 次 / 日，口服 ) 抗凝治療 2 周以預防血栓形成；( 2 ) 手術(shù)結(jié)束后即對手術(shù)側(cè)膝關節(jié)行冷療處置 24 h，每次 CPM 機功能鍛煉及人工鍛煉結(jié)束后行冷療處置 30 min；( 3 ) 術(shù)后第 1 天拔除引流管后，行手術(shù)側(cè)膝關節(jié)正側(cè)位 X 線檢查及雙下肢靜脈血管超聲檢查，無明顯異常后即指導患者使用 CPM機進行功能鍛煉 ( 每天 2 次 ) 以及部分負重下短距離行走；( 4 ) 術(shù)后第 2 天開始指導患者行手術(shù)側(cè)膝關節(jié)功能鍛煉 ( 每天 3 次 )，直至術(shù)后 1 個月；( 5 ) 于術(shù)后第 21 天常規(guī)拆線。

六、數(shù)據(jù)采集

1. 基本信息的采集：登記患者的年齡、性別、身高、體重、身體質(zhì)量指數(shù) ( BMI ) 等基本信息以及手術(shù)中止血帶使用時間、手術(shù)時間，并由同一名研究人員分別對患者術(shù)前 1 天及術(shù)后 360 天時進行KSS 評分來量化患者膝關節(jié)功能，并記錄數(shù)據(jù)。

2. 皮溫的采集：分別以經(jīng)髕骨上、下緣的水平線及經(jīng)髕骨內(nèi)外緣的垂線為界限，將膝關節(jié)分為9 個區(qū)域 ( 圖 1 )。由同一名研究人員，分別于患者術(shù)前 1 天和術(shù)后第 1、3、5、7、15、30、60、90、180、360 天的 8 時、12 時、16 時、20 時測量患者雙膝關節(jié) 9 個區(qū)域的皮膚溫度。測量之前，讓患者雙膝關節(jié)屈曲 90° 坐于室內(nèi)溫度在 ( 25±1 ) ℃、濕度在 ( 50±10 ) % 的環(huán)境中，雙下肢暴露后 20～30 min，使用紅外測溫儀距離皮膚 0.5 cm 處測量雙膝關節(jié) 9 個區(qū)域皮溫 ( 圖 2 )，取每一個監(jiān)測日期的 4 個時間點 9 個區(qū)域皮溫的均值作為一個獨立數(shù)據(jù)，并記錄[2]。

七、統(tǒng)計學處理

對兩組患者年齡、BMI、止血帶時間、手術(shù)時間、雙膝皮溫差 ( 高峰值 ) 分別進行兩獨立樣本t檢驗，分析 TKA 術(shù)后兩組研究對象的各項指標是否存在統(tǒng)計學差異；并通過 Pearson 相關系數(shù)分析，選擇相關因素進行多元回歸分析，探討膝關節(jié)功能恢復與雙膝皮溫差等因素是否存在相關性。取P＝0.05作為檢驗水準。

圖1 膝關節(jié)皮溫測量區(qū)域示意圖Fig.1 Knee skin temperature measurement areas

圖2 膝關節(jié)皮溫測量方法Fig.2 Knee skin temperature measurement

結(jié) 果

本研究中，病例的納入與排除 ( 尤其是假體周圍感染的排除 ) 是由臨床經(jīng)驗豐富、副高以上專家通過結(jié)合患者術(shù)后 1 年內(nèi)，每次隨訪過程中的影像學資料、臨床癥狀、體征以及血清指標 ( 主要是降鈣素原、白介素-6、C 反應蛋白、血沉、血常規(guī) ) 進行判斷。

本組 65 例均未脫落?；颊呤中g(shù)前后手術(shù)側(cè)、非手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮溫及雙膝皮溫差變化 ( 表 1 )。通過對患者雙膝皮溫差的監(jiān)測和分析發(fā)現(xiàn)，患者皮溫最高區(qū)為髕骨內(nèi)下區(qū)，而皮溫最高的時間為 12 時，雙膝皮溫差一般于術(shù)后第 5～7 天出現(xiàn)高峰值。

通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，TKA 術(shù)后 KSS 評分改善值高的對應組患者的年齡、BMI 以及雙膝皮溫差較另一組患者低。此外，兩組間患者的止血帶使用時間和手術(shù)時間差異無統(tǒng)計學意義。兩組患者間的基本信息、雙膝皮溫差 ( 表 2 )。

表1 TKA 前后患者手術(shù)側(cè)、非手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮溫及雙膝皮溫差變化 (±s)Tab.1 Changes of surgery and non-surgery knee skin temperature before and after TKA (± s )

表1 TKA 前后患者手術(shù)側(cè)、非手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮溫及雙膝皮溫差變化 (±s)Tab.1 Changes of surgery and non-surgery knee skin temperature before and after TKA (± s )

項目 術(shù)前 1 天術(shù)后天數(shù)1 天 3 天 5 天 7 天 15 天 30 天 60 天 90 天 180 天 360 天手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮溫 ( ℃ ) 34.7±0.3336.7±0.5337.3±0.4437.5±0.3837.3±0.3837.0±0.3336.5±0.3036.1±0.3035.8±0.3635.4±0.30 35.1±0.25對側(cè)膝關節(jié)皮溫 ( ℃ ) 34.7±0.3135.3±0.3035.4±0.2735.7±0.2935.5±0.2735.1±0.2734.7±0.2734.7±0.2634.6±0.2734.6±0.25 34.5±0.26雙膝皮溫統(tǒng)計學差異 ( P ) 0.069 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01雙膝皮溫差 ( ℃ ) 0.0±0.18 1.5±0.48 1.8±0.40 1.9±0.39 1.9±0.44 1.8±0.36 1.8±0.37 1.5±0.36 1.2±0.38 0.9±0.30 0.6±0.26

通過 Pearson 相關系數(shù)分析，選擇相關因素進行多元回歸分析發(fā)現(xiàn)，KSS 評分改善值與雙膝皮溫差高峰值呈負相關，而與患者的年齡、BMI、止血帶使用時間、手術(shù)時間無明顯相關性 ( 表 3 )。

表2 兩組患者間的基本信息及雙膝皮溫差 (± s )Tab.2 Basic information and differential skin temperature of the 2 groups (± s )

表2 兩組患者間的基本信息及雙膝皮溫差 (± s )Tab.2 Basic information and differential skin temperature of the 2 groups (± s )

因素 A 組 ( 37 例 ) B 組 ( 28 例 ) P 值年齡 ( 歲 ) 69.30±10.20 64.90±7.00 0.045身高 ( cm )BMI 26.80± 3.21 25.00±2.21 0.014止血帶時間 ( min ) 50.90± 3.24 51.50±3.51 0.497手術(shù)時間 ( min ) 59.80± 2.90 60.70±3.00 0.245皮溫差 ( ° ) 2.00± 0.42 1.75±0.32 0.011 KSS 評分改善值 58.30±10.04 77.58±6.38 <0.001

表3 KSS 評分改善值與雙膝皮溫差等因素之間的相關性Tab.3 Relations between KSS improvement and differential skin temperature

討 論

在治療終末期 KOA 方面，全膝人工關節(jié)置換術(shù)無疑是一項成熟的術(shù)式，可以通過 TKA 來減輕膝關節(jié)疼痛、改善膝關節(jié)功能以及提高患者生活質(zhì)量，患者的滿意度也可高達 90%。但是在臨床上經(jīng)常有患者術(shù)后抱怨手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮膚溫度比較高，并且會持續(xù)很長的時間[12-14]；一般情況下 TKA 術(shù)后患者的膝關節(jié)功能較術(shù)前都大為改善，但是每個患者的膝關節(jié)功能恢復情況也存在著一定的差異。

有學者通過研究表明，患者在行 TKA 術(shù)后即使未合并發(fā)生假體周圍感染的情況，也會由于手術(shù)創(chuàng)傷和假體材料的刺激，導致機體白細胞釋放內(nèi)源性遞質(zhì)、炎細胞浸潤，引起膝關節(jié)局部毛細血管擴張以及血流量增加、增快，從而導致膝關節(jié)皮溫升高[15-18]。Shaw 等[19]學者指出 TKA 術(shù)后由于膝關節(jié)假體材料的刺激和組織的創(chuàng)傷導致炎性細胞浸潤，炎性細胞繼而分泌的內(nèi)源性遞質(zhì)促使膝關節(jié)局部毛細血管擴張，導致局部毛細血管的血流增快、產(chǎn)熱量增加，從而引起膝關節(jié)局部皮膚溫度升高；此外，由于人工假體材料的植入，短期內(nèi)人體免疫系統(tǒng)會對假體材料產(chǎn)生一定的免疫反應，也可導致炎癥反應引起局部皮溫升高。因此，患者在行全膝人工關節(jié)置換術(shù)后，手術(shù)側(cè)膝關節(jié)局部皮膚溫度首先呈現(xiàn)急劇上升趨勢，隨著炎癥的逐漸消失和免疫反應的減弱，膝關節(jié)皮溫也趨于正常。已有研究表明紅外線測溫儀可通過熱成像進而對膝關節(jié)皮膚溫度進行測量，具有重現(xiàn)性、安全性和非侵入性等優(yōu)越性，可以反映膝關節(jié)局部的炎癥反應情況[20-22]。

國外有研究發(fā)現(xiàn)，患者行 TKA 術(shù)后 1 年時，手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮溫仍高于對側(cè)或術(shù)前水平，分析認為可能是在傷口愈合過程中，由于生理性炎癥反應導致軟組織灌注增加，進而體現(xiàn)在膝關節(jié)局部皮膚溫度增高這一現(xiàn)象上[23-24]。Mehra 等[25]在試驗中證明 KOA 患者的手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮膚溫度在術(shù)后早期呈上升趨勢，但一般于術(shù)后 18 周時恢復到術(shù)前水平；Haidar 等[13]也認為，隨著時間的推移，手術(shù)和對側(cè)膝關節(jié)的皮膚溫度差異有所下降；Honsawek 等[26]通過試驗研究證實，手術(shù)后膝關節(jié)表面的皮膚溫度顯著升高，并進一步指出雙膝關節(jié)皮溫差于術(shù)后26 周內(nèi)逐漸恢復；Zeng 等[14]報道手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮膚溫度在術(shù)后 12 個月恢復到術(shù)前值，而雙膝關節(jié)皮溫差在術(shù)后 12 個月隨訪時仍然比術(shù)前水平高 (P＜0.01 )；葉奕等[15]通過研究發(fā)現(xiàn)，至術(shù)后 36 周時雙膝皮溫差異已無明顯統(tǒng)計學差異 ( 0.54±0.3 ) ℃，而術(shù)后 48 周時患側(cè)膝關節(jié)皮溫恢復正常；茍波等[27]報道雙側(cè)膝關節(jié)皮膚溫度在術(shù)后 24 周以后已基本沒有差異。本研究發(fā)現(xiàn)，雙膝皮溫差于術(shù)后前 5 天內(nèi)迅速上升，之后緩慢下降，直至術(shù)后 12 個月患者手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮溫仍高于對側(cè)及術(shù)前水平，這與既往研究結(jié)果基本一致，考慮可能與手術(shù)導致膝關節(jié)骨與軟骨創(chuàng)傷以及假體植入物刺激引起的急性炎癥反應有關。作者認為，TKA 術(shù)后 5 天雙膝關節(jié)皮溫差仍呈上升趨勢的患者應當引起臨床醫(yī)師的充分重視，建議結(jié)合臨床癥狀、影像學檢查以及血清指標等資料，排除假體周圍感染的可能。此外，在后續(xù)的臨床工作和研究中擬收集更大樣本量的患者進行更長隨訪時間的觀察來探索 1 年后患者的雙側(cè)膝關節(jié)皮溫及雙膝關節(jié)皮溫差的變化情況。

Zeng 等[14]通過方差分析表明，輕度皮溫差的那組患者術(shù)后與術(shù)前的 HSS ( hospital for special surgery knee score ) 評分的差值明顯高于中度組或重度皮溫升高組，而雙膝皮溫差異大小和 HSS 評分改善程度之間呈較強的負相關。本研究中，通過兩獨立樣本t檢驗發(fā)現(xiàn)，TKA 術(shù)后 KSS 評分改善值高的對應組患者的年齡、BMI 以及雙膝皮溫差較另一組組患者低，兩組間患者的止血帶使用時間和手術(shù)時間差異無統(tǒng)計學意義；通過 Pearson 相關系數(shù)分析篩選相關因素進行多元回歸分析發(fā)現(xiàn)，KSS 評分改善值與雙膝皮溫差高峰值呈負相關，而與患者的年齡、BMI、止血帶使用時間、手術(shù)時間差異無統(tǒng)計學意義。筆者認為 TKA 術(shù)后，由于手術(shù)創(chuàng)傷和假體植入物的刺激，導致機體白細胞釋放內(nèi)源性遞質(zhì)、炎細胞浸潤，引起膝關節(jié)局部毛細血管擴張、血流增快，從而導致手術(shù)側(cè)膝關節(jié)皮溫較對側(cè)膝關節(jié)高的現(xiàn)象。此外，筆者進一步推測，與雙膝關節(jié)皮溫差異小的患者相比較，雙側(cè)皮溫差異大的患者可能存在手術(shù)側(cè)膝關節(jié)局部炎癥反應更為活躍和嚴重的現(xiàn)象，進而可能會導致患者手術(shù)側(cè)膝關節(jié)功能恢復也相對稍差的情況。本研究中所采用的手術(shù)方法和術(shù)后處置標準均統(tǒng)一，但是膝關節(jié)的人工鍛煉方法雖然是由同一醫(yī)師按照同一標準來指導患者和家屬，但是患者和家屬的依從性差異有統(tǒng)計學意義，尤其對于出院后的患者，由于缺乏臨床醫(yī)師的監(jiān)督，存在標準下降的問題，且下降程度不一，因此這將對研究結(jié)果造成一定的影響。此外，由于女性中 KOA 的發(fā)病率高于男性，本研究女性患者多于男性患者，故研究結(jié)果具有一定的片面性，可能不適用于男性患者。本研究并未將患者的性別、假體材料型號的大小等因素納入到討論中來，因此這些因素是否與患者的膝關節(jié)功能恢復有相關性，有待于進一步的研究和探索。

TKA 術(shù)后雙膝皮溫差值較高者的患者可能預示著患者膝關節(jié)功能恢復則可能較雙膝皮溫差值低者差一些。所以，臨床上骨科醫(yī)師可以嘗試通過測量術(shù)后患者的雙膝關節(jié)皮溫差來初步預測患者的膝關節(jié)功能恢復情況。因為本研究僅僅是一項初步的探索性研究，因此，需要后續(xù)更加深入、更加嚴密的基礎實驗和臨床研究來進一步的研究和探討。