引用本文: 余柔, 刘进. 控制性降压在全髋、膝关节置换术中有效性和安全性的 Meta 分析. 中国循证医学杂志, 2021, 21(1): 40-46. doi: 10.7507/1672-2531.202002120 复制
全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)、膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)是骨关节炎、创伤和肿瘤患者终末治疗的有效方法,但其手术创伤大,术中及术后失血较多,往往需要大量输注异体血液。异体输血有其固有的风险及相关成本,有研究报道输血与死亡率升高、感染和败血症相关的住院时间延长及多器官系统功能障碍发生率增加有关[1]。因此控制术中出血不仅能够为术者提供良好术野和更好操作条件,减少围术期并发症,也能减少输血率和相关风险发生率。
控制性降压被定义为:收缩压降低到 80~90 mmHg,平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)降低到 50~65 mmHg 或基线 MAP 降低 30%[2]。通过主动降低手术区血管内压力从而使手术出血减少,是改善手术条件及减少术中出血的常用麻醉技术。由于其减少手术出血的效果确切,已被广泛应用于口腔颌面外科、内窥镜鼻窦或中耳显微外科、脊柱及其他神经外科(如动脉瘤夹闭)、大型骨科(如髋关节或膝关节置换)、前列腺切除、心血管及肝移植等手术中[3]。目前国内外普遍认为控制性降压能够减少约 30%~50% 的出血量[4],对于减少输血相关的传染病发生也特别重要[5]。但低血压可导致重要脏器、组织缺血,抑制自主神经功能,尽管早期研究表明在年轻和健康人群中将 MAP 控制在 50~65 mmHg 范围内对远端器官灌注和供氧方面是安全的[6],但行 THA、TKA 的患者多为老年,血管硬化、弹性差,且多合并不同程度的系统性疾病,控制性降压是否会增加患者术后心、脑、肾等重要器官相关并发症风险仍存在争议[7]。因此,本研究系统评价控制性降压应用于 THA、TKA 的安全性和有效性,以期为临床决策提供参考。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究对象
接受 THA 或 TKA 的患者,其种族、国籍、病程不限。
1.1.3 干预措施
试验组:术中采用控制性降压;对照组:术中不采用控制性降压。两组均采用常规麻醉方式,且在两组一致。
1.1.4 结局指标
① 术中出血量;② 简易智力状态检查(mini-mental state examination,MMSE)评分;③ 异体输血率/量;④ 脑氧摄取率;⑤ 尿量。
1.1.5 排除标准
① 非中、英文文献;② 分析数据缺失,联系原作者也无法获得;③ 重复发表文献。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CNKI、WanFang Data 和 CBM 数据库,搜集关于控制性降压用于 THA、TKA 的研究,检索时限均从建库至 2019 年 9 月。此外,追溯纳入文献的参考文献,以补充获取相关文献。检索采用主题词和自由词相结合的方式进行。中文检索词包括:控制性降压、全髋关节置换术、膝关节置换术等;英文检索词包括:controlled hypotension、induced hypotension、hypotensive anesthesia、total hip replacement、total hip arthroplasty、knee replacement、knee arthroplasty 等。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。

1.3 文献筛选和资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对。如有分歧,则通过讨论解决。文献筛选时首先阅读文题,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读摘要和全文以确定是否纳入。如有需要,通过邮件、电话联系原始研究作者获取未确定但对本研究非常重要的信息。资料提取内容包括:① 纳入研究的基本信息:研究题目、第一作者、发表期刊等;② 研究对象的基线特征和干预措施;③ 偏倚风险评价的关键要素;④ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由 2 名研究者独立评价纳入研究的偏倚风险,并交叉核对结果。偏倚风险评价采用 Cochrane 手册 5.1.0 推荐的 RCT 偏倚风险评估工具。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.3 软件进行统计分析。计量资料采用均数差(mean difference,MD)为效应分析统计量,二分类变量采用风险比(risk ratio,RR)为效应分析统计量,各效应量均提供其 95%CI。纳入研究间的异质性采用 χ2 检验进行分析(检验水准为 α=0.1),同时结合 I2 定量判断异质性大小。若各研究间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行 Meta 分析;若各研究间存在统计学异质性,则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行 Meta 分析。Meta 分析的水准设为 α=0.05。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检共获得相关文献 743 篇,经逐层筛选,最终纳入 15 个 RCT[8-22],包括 854 例患者。文献筛选流程及结果见图 1。

*所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(
2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果


2.3 Meta 分析结果
2.3.1 术中出血量
共纳入 15 个 RCT[8-22]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,控制性降压组术中出血量明显少于对照组[MD=−267.35,95%CI(−314.54,−220.16),P<0.000 01](图 2)。

2.3.2 认知功能损伤
应用 MMSE 评分评估术后认知功能[23],共纳入 4 个 RCT[9, 10, 18, 22]。固定效应模型 Meta 分析结果显示:两组术前 MMSE 评分差异无统计学意义[MD=0.13,95%CI(−0.52,0.78),P=0.69];控制性降压组术后 24 h 的 MMSE 评分低于对照组[MD=−1.08,95%CI(−1.82,−0.34),P=0.004],但两组术后 96 h 的 MMSE 评分差异无统计学意义[MD=−0.11,95%CI(−0.50,0.28),P=0.57](图 3)。

2.3.3 异体输血量
共纳入 2 个 RCT[11, 17]比较两组异体输血量。固定效应模型 Meta 分析结果显示,控制性降压组的异体输血量明显更低[MD=−292.84,95%CI(−384.95,−200.73),P<0.000 01]。
2.3.4 脑氧摄取率
仅纳入 1 个 RCT[8],研究中两组脑氧代谢指标均在正常范围内,控制降压组降压后 Da-jvO2 和 CerO2 有一定程度增加,但仍在正常范围之内。各时点 CaO2、CjvO2、Da-jvO2 和 CerO2 两组差异无统计学意义。
2.3.5 尿量
共纳入 2 个 RCT[11, 17]。固定效应模型 Meta 分析结果显示,两组尿量的差异无统计学意义[MD=57.93,95%CI(−152.57,268.44),P=0.59]。
2.4 发表偏倚
针对术中出血量这一结局指标绘制漏斗图进行发表偏倚检验,结果显示各研究点左右分布基本对称,提示存在发表偏倚的可能性较小(图 4)。

3 讨论
THA/TKA 通过外科手术将人工关节假体植入体内代替患病关节,以达到缓解疼痛、恢复关节功能的目的[24],是老年患者常见的骨科手术,但 THA/TKA 手术创伤大、出血量多。传统 TKA 在气囊止血带控制下进行,因不良反应如神经损伤、止血带疼痛、止血带休克、骨骼肌肉损伤、局部皮肤水泡、筋膜间室综合征、肢体缺血再灌注损伤、肺栓塞等[13, 25, 26]而被诟病。控制性降压是 THA/TKA 术中常采用的血液保护措施,减少出血效果确切,且能够避免使用气囊止血带引起的系列并发症。但不同程度低血压可能导致器官缺血和功能障碍。有研究表明,术中较低的 MAP 与术后心肌梗死(myocardial infarction,MI)[27]、急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)[28]和一年内死亡率的增加相关,且与低血压持续时间呈正相关[29, 30]。有研究进一步探究了术中 MAP 相对阈值和绝对阈值与术后 MI 和 AKI 发生的关联性,发现相比于 70 mmHg 和 75 mmHg 阈值,小于 65 mmHg 的 MAP 是一个变化点,更低的血压会导致风险增加,但 MAP 较术前降低 20% 不是变化点。因此建议麻醉管理可以基于术中压力而不是术前压力[30]。已有 Meta 分析提示,在骨科手术中采用控制性降压有减少术中出血和输血需求等优点,但对改善手术野或缩短手术时间没有帮助[31],但该研究并对安全性进行分析,且未针对老年患者。而老年患者是 THA、TKA 的主要群体,因此有必要重新进行系统评价。
本系统评价结果显示,控制性降压可减少 THA/TKA 术中出血和异体输血量。有研究[32, 33]指出 THA/TKA 可能会因手术解剖和手术时间的不同而影响失血量,包括术中、术后出血及隐性失血量。但由于纳入研究数据有限,本系统评价只合并分析了术中出血量和异体输血量,未针对具体手术情况进行亚组分析,无法得出更有针对性的结论。而术中尿量没有明显改变,说明 THA/TKA 对维持重要脏器血流灌注没有明显影响。术后 24 h 的 MMSE 评分控制性降压组明显低于对照组,术后 96 h 的 MMSE 评分两组无明显差异,说明控制性降压对术后认知功能会造成一定影响,但短期内可恢复。至于更远期的恢复情况,尚缺乏足够证据。MMSE 评分量表创建于 1975 年,现已经被翻译成超过 70 种语言,该表简单易行,能够较全面、迅速地反映被试者智力状态及认知功能缺损程度,是临床环境中最常用的标准化认知评估测试,尤其适用于老年群体,但其影响因素较多,准确性和敏感性尚存争议,尤其是在医院等专业环境中,有必要进行更广泛的标准化神经心理学测试,使之能够发现早期痴呆症或轻度认知障碍患者的细微认知障碍[34]。现有研究认为 MMSE 评分较基线下降 2 分及 2 分以上是认知功能下降的指标[35]。术后认知功能障碍(post-operative cognitive dysfunction,POCD)的发生时间尚存在争议,有研究显示 POCD 好发于术后 2~7 天,高峰期为术后 4 天[36]。也有研究报道 POCD 的发生与术中脑氧供需失衡有关[37],因此建议临床上采用 MMSE 评分结合术中 NIRS、Da-jvO2 和 CerO2 等直观反映脑组织氧耗的指标来评估神经功能受损的情况[35],但本研究中仅 1 个 RCT[8]采用以上指标作为结局指标,故结论有待进一步研究考证。
本研究的局限性:① 由于各研究纳入对象的基础疾病、诊断标准、麻醉方式、降压方式、药物及各医疗机构资源、水平等差异,导致可能存在较大的临床异质性,但由于纳入研究数量和结局指标数据有限,无法进行更多亚组分析,影响结果的准确性和实用性;② 纳入研究的方法学质量不高,大部分研究未报道随机方法、盲法和分配隐藏,可能存在选择、实施、测量等偏倚;③ 尽管采取了广泛检索,但国外研究由于原始数据不完整、干预措施或结局指标不符等原因被全部排除,导致纳入研究全部为国内研究,影响结论的外推性。
综上所述,现有证据表明,在全髋、膝关节置换术中使用控制性降压能减少术中出血量和异体输血量,对维持重要脏器血流灌注没有明显影响,对术后认知功能会造成一定影响,短期内可恢复。受纳入研究数量和质量的限制,上述结论尚需开展更多高质量的研究予以验证。
全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)、膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)是骨关节炎、创伤和肿瘤患者终末治疗的有效方法,但其手术创伤大,术中及术后失血较多,往往需要大量输注异体血液。异体输血有其固有的风险及相关成本,有研究报道输血与死亡率升高、感染和败血症相关的住院时间延长及多器官系统功能障碍发生率增加有关[1]。因此控制术中出血不仅能够为术者提供良好术野和更好操作条件,减少围术期并发症,也能减少输血率和相关风险发生率。
控制性降压被定义为:收缩压降低到 80~90 mmHg,平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)降低到 50~65 mmHg 或基线 MAP 降低 30%[2]。通过主动降低手术区血管内压力从而使手术出血减少,是改善手术条件及减少术中出血的常用麻醉技术。由于其减少手术出血的效果确切,已被广泛应用于口腔颌面外科、内窥镜鼻窦或中耳显微外科、脊柱及其他神经外科(如动脉瘤夹闭)、大型骨科(如髋关节或膝关节置换)、前列腺切除、心血管及肝移植等手术中[3]。目前国内外普遍认为控制性降压能够减少约 30%~50% 的出血量[4],对于减少输血相关的传染病发生也特别重要[5]。但低血压可导致重要脏器、组织缺血,抑制自主神经功能,尽管早期研究表明在年轻和健康人群中将 MAP 控制在 50~65 mmHg 范围内对远端器官灌注和供氧方面是安全的[6],但行 THA、TKA 的患者多为老年,血管硬化、弹性差,且多合并不同程度的系统性疾病,控制性降压是否会增加患者术后心、脑、肾等重要器官相关并发症风险仍存在争议[7]。因此,本研究系统评价控制性降压应用于 THA、TKA 的安全性和有效性,以期为临床决策提供参考。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究对象
接受 THA 或 TKA 的患者,其种族、国籍、病程不限。
1.1.3 干预措施
试验组:术中采用控制性降压;对照组:术中不采用控制性降压。两组均采用常规麻醉方式,且在两组一致。
1.1.4 结局指标
① 术中出血量;② 简易智力状态检查(mini-mental state examination,MMSE)评分;③ 异体输血率/量;④ 脑氧摄取率;⑤ 尿量。
1.1.5 排除标准
① 非中、英文文献;② 分析数据缺失,联系原作者也无法获得;③ 重复发表文献。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CNKI、WanFang Data 和 CBM 数据库,搜集关于控制性降压用于 THA、TKA 的研究,检索时限均从建库至 2019 年 9 月。此外,追溯纳入文献的参考文献,以补充获取相关文献。检索采用主题词和自由词相结合的方式进行。中文检索词包括:控制性降压、全髋关节置换术、膝关节置换术等;英文检索词包括:controlled hypotension、induced hypotension、hypotensive anesthesia、total hip replacement、total hip arthroplasty、knee replacement、knee arthroplasty 等。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。

1.3 文献筛选和资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对。如有分歧,则通过讨论解决。文献筛选时首先阅读文题,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读摘要和全文以确定是否纳入。如有需要,通过邮件、电话联系原始研究作者获取未确定但对本研究非常重要的信息。资料提取内容包括:① 纳入研究的基本信息:研究题目、第一作者、发表期刊等;② 研究对象的基线特征和干预措施;③ 偏倚风险评价的关键要素;④ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由 2 名研究者独立评价纳入研究的偏倚风险,并交叉核对结果。偏倚风险评价采用 Cochrane 手册 5.1.0 推荐的 RCT 偏倚风险评估工具。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.3 软件进行统计分析。计量资料采用均数差(mean difference,MD)为效应分析统计量,二分类变量采用风险比(risk ratio,RR)为效应分析统计量,各效应量均提供其 95%CI。纳入研究间的异质性采用 χ2 检验进行分析(检验水准为 α=0.1),同时结合 I2 定量判断异质性大小。若各研究间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行 Meta 分析;若各研究间存在统计学异质性,则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行 Meta 分析。Meta 分析的水准设为 α=0.05。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检共获得相关文献 743 篇,经逐层筛选,最终纳入 15 个 RCT[8-22],包括 854 例患者。文献筛选流程及结果见图 1。

*所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(
2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果


2.3 Meta 分析结果
2.3.1 术中出血量
共纳入 15 个 RCT[8-22]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,控制性降压组术中出血量明显少于对照组[MD=−267.35,95%CI(−314.54,−220.16),P<0.000 01](图 2)。

2.3.2 认知功能损伤
应用 MMSE 评分评估术后认知功能[23],共纳入 4 个 RCT[9, 10, 18, 22]。固定效应模型 Meta 分析结果显示:两组术前 MMSE 评分差异无统计学意义[MD=0.13,95%CI(−0.52,0.78),P=0.69];控制性降压组术后 24 h 的 MMSE 评分低于对照组[MD=−1.08,95%CI(−1.82,−0.34),P=0.004],但两组术后 96 h 的 MMSE 评分差异无统计学意义[MD=−0.11,95%CI(−0.50,0.28),P=0.57](图 3)。

2.3.3 异体输血量
共纳入 2 个 RCT[11, 17]比较两组异体输血量。固定效应模型 Meta 分析结果显示,控制性降压组的异体输血量明显更低[MD=−292.84,95%CI(−384.95,−200.73),P<0.000 01]。
2.3.4 脑氧摄取率
仅纳入 1 个 RCT[8],研究中两组脑氧代谢指标均在正常范围内,控制降压组降压后 Da-jvO2 和 CerO2 有一定程度增加,但仍在正常范围之内。各时点 CaO2、CjvO2、Da-jvO2 和 CerO2 两组差异无统计学意义。
2.3.5 尿量
共纳入 2 个 RCT[11, 17]。固定效应模型 Meta 分析结果显示,两组尿量的差异无统计学意义[MD=57.93,95%CI(−152.57,268.44),P=0.59]。
2.4 发表偏倚
针对术中出血量这一结局指标绘制漏斗图进行发表偏倚检验,结果显示各研究点左右分布基本对称,提示存在发表偏倚的可能性较小(图 4)。

3 讨论
THA/TKA 通过外科手术将人工关节假体植入体内代替患病关节,以达到缓解疼痛、恢复关节功能的目的[24],是老年患者常见的骨科手术,但 THA/TKA 手术创伤大、出血量多。传统 TKA 在气囊止血带控制下进行,因不良反应如神经损伤、止血带疼痛、止血带休克、骨骼肌肉损伤、局部皮肤水泡、筋膜间室综合征、肢体缺血再灌注损伤、肺栓塞等[13, 25, 26]而被诟病。控制性降压是 THA/TKA 术中常采用的血液保护措施,减少出血效果确切,且能够避免使用气囊止血带引起的系列并发症。但不同程度低血压可能导致器官缺血和功能障碍。有研究表明,术中较低的 MAP 与术后心肌梗死(myocardial infarction,MI)[27]、急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)[28]和一年内死亡率的增加相关,且与低血压持续时间呈正相关[29, 30]。有研究进一步探究了术中 MAP 相对阈值和绝对阈值与术后 MI 和 AKI 发生的关联性,发现相比于 70 mmHg 和 75 mmHg 阈值,小于 65 mmHg 的 MAP 是一个变化点,更低的血压会导致风险增加,但 MAP 较术前降低 20% 不是变化点。因此建议麻醉管理可以基于术中压力而不是术前压力[30]。已有 Meta 分析提示,在骨科手术中采用控制性降压有减少术中出血和输血需求等优点,但对改善手术野或缩短手术时间没有帮助[31],但该研究并对安全性进行分析,且未针对老年患者。而老年患者是 THA、TKA 的主要群体,因此有必要重新进行系统评价。
本系统评价结果显示,控制性降压可减少 THA/TKA 术中出血和异体输血量。有研究[32, 33]指出 THA/TKA 可能会因手术解剖和手术时间的不同而影响失血量,包括术中、术后出血及隐性失血量。但由于纳入研究数据有限,本系统评价只合并分析了术中出血量和异体输血量,未针对具体手术情况进行亚组分析,无法得出更有针对性的结论。而术中尿量没有明显改变,说明 THA/TKA 对维持重要脏器血流灌注没有明显影响。术后 24 h 的 MMSE 评分控制性降压组明显低于对照组,术后 96 h 的 MMSE 评分两组无明显差异,说明控制性降压对术后认知功能会造成一定影响,但短期内可恢复。至于更远期的恢复情况,尚缺乏足够证据。MMSE 评分量表创建于 1975 年,现已经被翻译成超过 70 种语言,该表简单易行,能够较全面、迅速地反映被试者智力状态及认知功能缺损程度,是临床环境中最常用的标准化认知评估测试,尤其适用于老年群体,但其影响因素较多,准确性和敏感性尚存争议,尤其是在医院等专业环境中,有必要进行更广泛的标准化神经心理学测试,使之能够发现早期痴呆症或轻度认知障碍患者的细微认知障碍[34]。现有研究认为 MMSE 评分较基线下降 2 分及 2 分以上是认知功能下降的指标[35]。术后认知功能障碍(post-operative cognitive dysfunction,POCD)的发生时间尚存在争议,有研究显示 POCD 好发于术后 2~7 天,高峰期为术后 4 天[36]。也有研究报道 POCD 的发生与术中脑氧供需失衡有关[37],因此建议临床上采用 MMSE 评分结合术中 NIRS、Da-jvO2 和 CerO2 等直观反映脑组织氧耗的指标来评估神经功能受损的情况[35],但本研究中仅 1 个 RCT[8]采用以上指标作为结局指标,故结论有待进一步研究考证。
本研究的局限性:① 由于各研究纳入对象的基础疾病、诊断标准、麻醉方式、降压方式、药物及各医疗机构资源、水平等差异,导致可能存在较大的临床异质性,但由于纳入研究数量和结局指标数据有限,无法进行更多亚组分析,影响结果的准确性和实用性;② 纳入研究的方法学质量不高,大部分研究未报道随机方法、盲法和分配隐藏,可能存在选择、实施、测量等偏倚;③ 尽管采取了广泛检索,但国外研究由于原始数据不完整、干预措施或结局指标不符等原因被全部排除,导致纳入研究全部为国内研究,影响结论的外推性。
综上所述,现有证据表明,在全髋、膝关节置换术中使用控制性降压能减少术中出血量和异体输血量,对维持重要脏器血流灌注没有明显影响,对术后认知功能会造成一定影响,短期内可恢复。受纳入研究数量和质量的限制,上述结论尚需开展更多高质量的研究予以验证。