全髋关节置换术围术期失血量的相关影响因素分析

Analysis of Associated Risk Factors for Perioperative Blood Loss in Total Hip Arthroplasty

摘要: 目的：髋关节置换术(THA)围术期贫血将影响术后康复并延长住院时间。血液管理越来越受到重视，以尽量减少THA患者围术期的总失血量(TBL)，促进患者快速康复。近期有研究显示，腹主动脉钙化可能是影响围手术期失血的独立影响因素。心脑血管疾病在THA患者中尤为常见，本研究旨在探究THA围术期失血量的潜在独立影响因素以及心脑血管疾病是否为其中之一。方法：回顾性纳入2024年1月至2025年3月期间于青岛大学附属医院行初次单侧全髋关节置换术的患者。收集患者的人口统计学信息以及术前1周内的骨密度(BMD)测量结果，测量部位包括：股骨颈、Ward’s三角区、大转子以及腰椎，并记录患者是否合并心脑血管疾病，计算围手术期总出血量(TBL)，我们将术后24 h出血量 ≤ 20%总血容量(TBV)的患者纳入A组，其余患者(出血量 > 20%总血容量)纳入B组。我们分析了与TBL相关的因素并采用多重线性回归和逐步回归分析其独立影响因素。结果：本研究共纳入87名患者，平均术后24 h出血量为(890.4 ± 367.1) ml。A组平均年龄(66.3 ± 7.5)岁，显著大于B组(57.9 ± 9.9)岁(P < 0.001)；与A组相比，B组患者术前红细胞压积(HCT) (P < 0.001)、术前血红蛋白(HGB) (P = 0.002)、术前红细胞(RBC) (P = 0.002)较高，而术前血沉(ESR) (P = 0.03)较低。两组患者股骨以及腰椎骨密度T值无统计学差异。我们发现体重指数(BMI)、年龄、手术时间、TBV、HCT、HGB、RBC、ESR、D-二聚体与TBL有显著相关性(P < 0.05)，其中年龄(r = −0.488, P < 0.001)、ESR (r = −0.291, P = 0.006)、D-二聚体(r = −0.294, P = 0.006)与TBL呈负相关性；在骨密度中，股骨参数(包括股骨颈、Ward’s三角以及股骨大转子的T值)与TBL无显著相关性，而腰椎参数与TBL有显著相关性(r = 0.231, P = 0.031)。根据多重线性回归的结果，我们发现手术时间(β = 0.205, P = 0.022)、年龄(β = −0.344, P < 0.001)以及心脑血管病史(β = −0.146, P = 0.036)是TBL的独立影响因素，然而并未观察到骨密度指标腰椎T值(β = 0.159, P = 0.084)与TBL有显著性关联。结论：年龄、心脑血管病史以及手术时间为全髋关节置换术围术期出血量的独立影响因素，骨密度并未对全髋关节置换术围术期出血量产生显著影响。本研究将为高龄且合并心血管病史的THA患者围术期血液管理提供参考。

Abstract: Objective: Perioperative anemia in total hip arthroplasty (THA) affects postoperative recovery and prolongs hospital stay. Blood management is increasingly emphasized to minimize total blood loss (TBL) during the perioperative period in THA patients and promote rapid recovery. Recent studies suggest that abdominal aortic calcification may be an independent factor influencing perioperative blood loss. Cardiovascular and cerebrovascular diseases are particularly common in THA patients. This study aims to explore potential independent factors influencing perioperative blood loss in THA, including whether cardiovascular and cerebrovascular diseases are among them. Methods: Patients undergoing primary unilateral THA at the Affiliated Hospital of Qingdao University between January 2024 and March 2025 were retrospectively enrolled. Demographic data and bone mineral density (BMD) measurements taken within one week preoperatively at the femoral neck, Ward’s triangle, greater trochanter, and lumbar spine were collected. The presence of cardiovascular and cerebrovascular diseases was recorded. Total perioperative blood loss (TBL) was calculated. Patients with postoperative 24-hour blood loss ≤ 20% of total blood volume (TBV) were assigned to Group A; the remaining patients (blood loss > 20% TBV) were assigned to Group B. Factors associated with TBL were analyzed, and multiple linear regression with stepwise selection was used to identify independent influencing factors. Results: A total of eighty-seven patients were enrolled in this study. The mean postoperative 24-hour blood loss was (890.4 ± 367.1) ml. The mean age of Group A (66.3 ± 7.5 years) was significantly higher than that of Group B (57.9 ± 9.9 years) (P < 0.001). Compared to Group A, Group B had significantly higher preoperative hematocrit (HCT) (P < 0.001), hemoglobin (HGB) (P = 0.002), and red blood cell count (RBC) (P = 0.002), but significantly lower preoperative erythrocyte sedimentation rate (ESR) (P = 0.03). There were no significant differences in femoral or lumbar spine BMD T-scores between the groups. We found that body mass index (BMI), age, operative time, TBV, HCT, HGB, RBC, ESR, and D-dimer showed significant correlations with TBL (P < 0.05). Among these, age (r = −0.488, P < 0.001), ESR (r = −0.291, P = 0.006), and D-dimer (r = −0.294, P = 0.006) were negatively correlated with TBL. Regarding BMD, femoral parameters (T-scores for femoral neck, Ward’s triangle, and greater trochanter) showed no significant correlation with TBL, while the lumbar spine parameter did (r = 0.231, P = 0.031). Multiple linear regression analysis identified operative time (β = 0.205, P = 0.022), age (β = −0.344, P < 0.001), and history of cardiovascular/cerebrovascular disease (β = −0.146, P = 0.036) as independent influencing factors for TBL. However, the lumbar spine BMD T-score (β = 0.159, P = 0.084) did not show a significant association with TBL. Conclusion: Age, history of cardiovascular/cerebrovascular disease, and operative time are independent factors influencing perioperative blood loss in THA. Bone mineral density did not significantly affect perioperative blood loss. This study will provide a reference for perioperative blood management in elderly THA patients with a history of cardiovascular/cerebrovascular disease.

1. 研究背景

全髋关节置换术(total hip arthroplasty, THA)是治疗终末期髋关节疾病的重要治疗手段之一。随着老年人口的增加，择期THA的病例在未来十年将会逐渐增加，这可能会对医疗系统造成财政负担[1] [2]。围术期失血对关节置换术有许多不利的影响，术后贫血与伤口并发症、感染、静脉血栓栓塞症和恢复不良等风险显著相关[3]-[5]。尽管围手术期血液管理策略在THA中得到了有效的实施，术中出血量和术后引流量得到了很好的控制，据报道，以往THA术后的估计失血量在900至1500毫升之间[6]。但随着新的手术方式和患者血液管理方案的实施，围术期失血量显著下降[7]。然而，仍有患者术后出现不同程度的贫血，部分患者出现重度贫血[8]。加速康复外科主张患者术后12小时内进行早期活动以缩短住院时间，降低下肢深静脉血栓等手术并发症[9]。当失血量超过总血容量的20%时，可能会出现低血容量性低血压，引起头晕、乏力等一系列症状[10]，这可能会推迟患者早期下地活动，增加患者住院时间和住院费用。

为了预防下肢深静脉血栓以及肺栓塞的发生，在围术期需进行预防性抗凝治疗，而围术期抗凝会增加出血相关风险。因此，探究围术期失血相关的影响因素有助于平衡失血与预防性抗凝的收益，为个体化的治疗提供参考。有研究指出，体重指数(BMI)、输血量、切口长度、红细胞压积(HCT)的变化以及年龄是术中隐性失血的独立影响因素。另一项研究认为，除了年龄、手术时间、血钙、高血压，骨质疏松也是围术期隐性失血的独立危险因素之一[11]。接受THA的患者中，老年患者所占比例较高，随着年龄的增长，骨质逐渐丧失。骨小梁的变细和减少以及骨皮质的分层和变薄是骨质疏松症的一些表现[12]。骨质的变化是否与围术期失血量有关还有待进一步研究。近期有研究指出，腹主动脉钙化与脊柱手术的失血量相关[13]，老年人群常合并心脑血管粥样硬化的，这部分患者血液处于相对高凝状态[14] [15]，然而，目前尚缺乏心脑血管疾病是否会影响THA围术期失血的研究。

全髋关节置换术围术期失血量过多，可能会影响术后康复，延长住院时间，增加术后出现并发症的风险。老年患者常合并骨质疏松以及心脑血管疾病，本研究将探究THA围手术期失血量的独立影响因素，以期为制定个体化围术期血液管理提供依据。

2. 研究方法

2.1. 纳入样本

我们回顾性研究了2024年1月至2025年3月期间由青岛大学附属医院同一名资深关节外科医生行初次全髋关节置换术的患者。本研究已获得医院伦理委员会批准。纳入标准包括：1) 年龄大于18岁；2) 诊断为股骨头坏死、原发性髋关节炎、继发性髋关节炎或发育性髋关节发育不良；3) 术前有骨密度测定结果。排除标准：1) 股骨颈骨折患者；2) 患有凝血功能障碍；3) 同期双侧髋关节置换、人工股骨头置换术以及髋关节翻修术。

2.2. 数据收集

收集所有患者的资料，包括年龄、性别、体重指数(BMI)、术中平均收缩压、术前红细胞压积(HCT)、术前血红蛋白计数(HGB)、术前红细胞计数(RBC)、术前血小板计数(PLT)、术前凝血酶原时间(PT)、术前活化部分凝血酶时间(APTT)、术前国际标准化比值(INR)、术前凝血酶时间(TT)、术前纤维蛋白原(FIB)、术前血钙、术前红细胞沉降率(ESR)、术前D-二聚体、手术时间、术后1天HGB、术后1天HCT以及是否有心脑血管病史(既往有脑血管供血不足或者/和冠心病病史，且有相关症状)。本研究骨质疏松数据是双能X射线吸收测定法，光子峰穿过人体，扫描系统将信号发送到计算机进行数据处理，从而测得骨矿含量，测量部位包括股骨颈、Ward’s三角区、大转子以及腰椎。

2.3. 围手术期治疗方案

所有患者均由同一位资深外科医生通过后外侧入路进行全髋关节置换术。术前30分钟预防性静脉注射头孢唑林(2 g)。根据麻醉医师的会诊建议进行全身麻醉或椎管内麻醉。切口长度在10~15 cm范围内，所有患者均使用生物型假体。关节腔内注射氨甲环酸止血，术后放置引流管1根。术后24 h内静脉应用头孢唑啉(2 g, bid)预防感染。术后均使用低分子肝素钠(4000 AXaIU IH QD)预防深静脉血栓形成。

2.4. 失血量计算

失血量采用血红蛋白平衡法[16]计算，血容量采用Nadler公式[17]计算：

失血量 = 血容量(ml) × [术前血红蛋白(g/dl) − 术后血红蛋白(g/dl)] ÷ 术前血红蛋白(g/dl) + 输血量(ml)。

男性：血容量(ml) = 0.3669 × 身高³ (cm) + 0.03219 × 体重(kg) + 0.6041。

女性：血容量(ml) = 0.3561 × 身高³ (cm) + 0.03308 × 体重(kg) + 0.1833。

由于患者出血量大于20%可能会出现症状，我们按出血量百分比将患者分为两组，即A组出血量 ≤ 20%，B组出血量 > 20%。

2.5. 统计分析

采用独立样本t检验进行组间比较。对于非正态分布的数据，采用非参数检验进行组间比较。分类变量的组间比较采用卡方检验。采用Pearson相关分析评估参数间的相关性。采用逐步多元线性回归分析探讨与全髋关节置换失血量相关的独立影响因素。P < 0.05有统计学意义，所有检验均为双侧检验。所有统计均采用SPSS 27.0 (SPSS, Chicago, IL, USA)软件进行数据分析。

3. 研究结果

3.1. 纳入样本特征

本研究共纳入87名患者，其中男性53名(60.9%)，女性34名(39.1%)，其中有股骨头缺血性坏死48例、髋关节发育不良22例、原发性髋关节骨性关节炎13例、创伤性髋关节骨性关节炎4例。纳入的患者平均年龄为(62.3 ± 9.6)岁，平均术后1天出血量为(890.4 ± 367.1) ml。

3.2. 组间术前参数对比

我们根据出血量将患者分为两个组，A组患者出血量 ≤ 总血容量的20%，共46例(52.9%)，B组出血量 > 总血容量的20%，共41例(47.1%)。如表1所示，B组性别(男:女)比例显著大于A组(P = 0.027)；A组平均年龄(66.3 ± 7.5)岁，显著大于B组(57.9 ± 9.9)岁(P < 0.001)；与A组相比，B组患者HCT (P < 0.001)、HGB (P = 0.002)、RBC (P = 0.002)较高，而ESR (P = 0.03)较低。如表2所示，两组患者股骨以及腰椎骨质疏松T值无统计学差异。

Table 1. Comparison of preoperative parameters between the two groups

表1. 两组间术前参数对比

术前参数	A组(N = 46)	B组(N = 41)	P值
性别(男:女)	23:23	30:11	0.027^*
年龄	66.3 ± 7.5	57.9 ± 9.9	0.000^*
BMI	25.5 ± 3.2	25.3 ± 3.2	0.88
手术时间	70.2 ± 9.9	74.5 ± 18.6	0.18
术中平均收缩压	131.2 ± 16.4	133.5 ± 20.7	0.58
总血容量(TBV)	4241.9 ± 606.5	4462.6 ± 606.7	0.09
红细胞压积(HCT)	41.3 ± 4.7	44.7 ± 3.9	0.000^*
血红蛋白计数(HGB)	136.0 ± 16.9	147.1 ± 14.4	0.002^*
红细胞沉降率(ESR)	17.0 ± 18.0	10.4 ± 6.5	0.03^*
红细胞计数(RBC)	4.5 ± 0.5	4.8 ± 0.5	0.007^*
血小板计数(PLT)	227.4 ± 59.4	240.5 ± 56.3	0.29
凝血酶原时间(PT)	11.7 ± 1.1	11.5 ± 1.2	0.51
活化部分凝血酶时间(APTT)	30.2 ± 5.5	30.2 ± 2.4	0.99
国际标准化比值(INR)	1.1 ± 0.1	1.0 ± 0.1	0.15
凝血酶时间(TT)	15.6 ± 2.5	15.6 ± 2.9	0.94
D-二聚体	545.8 ± 429.3	405.1 ± 225.9	0.06
纤维蛋白原(FIB)	3.3 ± 0.8	3.2 ± 0.6	0.61
血钙	2.3 ± 0.1	2.4 ± 0.1	0.43

注：^*有统计学差异。

Table 2. Comparison of osteoporosis indicators between the two groups

表2. 两组间骨质疏松指标对比

骨质疏松(T值)	A组(N = 46)	B组(N = 41)	P值
股骨(整体)	−1.23 ± 1.36	−1.08 ± 1.59	0.65
股骨颈	−0.35 ± 1.88	−0.27 ± 1.61	0.83
Ward’s三角	−1.86 ± 1.41	−1.51 ± 2.02	0.37
大转子	−1.03 ± 1.39	−0.96 ± 2.26	0.86
腰椎(T值)	−0.75 ± 1.06	−0.30 ± 1.08	0.055
腰椎(最低值)	−1.36 ± 1.42	−0.81 ± 1.40	0.07

3.3. 失血量与术前参数相关性分析

如表3所示，我们发现BMI、年龄、手术时间、TBV、HCT、HGB、RBC、ESR、D-二聚体与总失血量有显著相关性，其中年龄、ESR、D-二聚体与总失血量呈负相关性；在骨质疏松参数中，股骨参数(包括股骨颈、Ward’s三角以及股骨大转子的T值)与总失血量无显著相关性，而腰椎T值总失血量有显著相关性。

3.4. 总失血量多重线性回归分析

为避免自变量间的多重共线性，在进行多元回归分析前，我们采用Spearman等级相关系数评估术前因素间的相关性。在与因变量相关的自变量中，筛选出所有相互间具有强相关性(r > 0.7)的成对自变量，并根据需要保留其中一个用于多重线性回归分析。

我们最终纳入8个定量变量和2个定性变量。从表4可以看出，手术时间(P = 0.022)对TBL有正向影响，即随着手术时间的延长，患者血红蛋白丢失增多，围手术期TBL也随之增加。相反，年龄(P < 0.001)以及心脑血管病史(P = 0.036)与TBL呈负相关。BMI (P = 0.088)、TBV (P = 0.225)、HGB (P = 0.348)、ESR 分级(P = 0.931)、D-二聚体(P = 0.298)、腰椎T值(P = 0.084)和高血压(P = 0.265)与TBL无显著相关性。

Table 3. Correlation analysis between blood loss volume and preoperative parameters

表3. 失血量与术前参数相关性分析

术前参数	总失血量
	相关性系数	P值
BMI	0.244	0.022^*
年龄(岁)	−0.488	<0.001^*
手术时间(min)	0.295	0.006^*
术中平均收缩压	−0.041	0.704
总血容量(TBV)	0.453	<0.001^*
红细胞压积(HCT)	0.430	<0.001^*
血红蛋白计数(HGB)	0.428	<0.001^*
红细胞沉降率(ESR)	−0.291	0.006^*
红细胞计数(RBC)	0.399	<0.001^*
血小板计数(PLT)	0.061	0.572
凝血酶原时间(PT)	−0.063	0.563
活化部分凝血酶时间(APTT)	−0.081	0.458
国际标准化比值(INR)	−0.060	0.580
凝血酶时间(TT)	−0.105	0.331
D-二聚体	−0.294	0.006^*
纤维蛋白原(FIB)	−0.068	0.529
血钙	0.170	0.116
骨质疏松(T值)
股骨(整体)	0.076	0.483
股骨颈	0.064	0.556
Ward’s三角	0.110	0.312
股骨大转子	−0.013	0.906
腰椎	0.231	0.031^*
腰椎(最低T值)	0.229	0.033^*

注：^*有显著相关性。

Table 4. Multiple linear regression analysis for total blood loss volume

表4. 总失血量多重线性回归分析

自变量	总失血量多重线性回归分析(R^2 = 0.426)
	未标准化系数		标准化系数	P值
	B	标准误	β
常量	241.634	501.92		0.632
BMI	18.298	10.584	0.159	0.088
年龄(岁)	−13.147	3.428	−0.344	0.000^*
手术时间(min)	5.117	2.183	0.205	0.022^*
总血容量(TBV)	0.083	0.068	0.138	0.225
血红蛋白计数(HGB)	2.536	2.689	0.115	0.348
红细胞沉降率(ESR)	0.278	3.186	0.011	0.931
D-二聚体	−0.125	0.119	−0.121	0.298
腰椎T值	53.508	30.605	0.159	0.084
心/脑血管病史	−10.286	2.753	−0.146	0.036^*
高血压	2.482	1.053	0.128	0.265

注：^*有统计学差异。

4. 讨论

随着全髋关节置换技术的成熟以及国内人口老龄化加剧，接受全髋关节置换的患者数量不断增加。虽然应用氨甲环酸可显著减少全髋关节置换术围术期的失血量和输血率[15]，但本研究结果显示，87例单侧THA患者平均失血量为(890.4 ± 367.1) ml，失血量仍然很大。接受全髋关节置换患者通常年龄较大，多合并各种心脑血管疾病，即使轻中度贫血也会对这一人群造成诸多不良影响[18]。本研究中接受THA患者平均年龄为(62.3 ± 9.6)岁，如此高的失血量可能给患者的身体带来了很大的负担，影响早期康复。有研究指出，术后贫血增加了伤口并发症、假体周围感染、静脉血栓栓塞症的风险[3]-[5]。严重的术后贫血往往需要输血治疗，这不仅增加了经济成本，还有可能引发心力衰竭、肾功能衰竭、传染病和深静脉血栓形成等风险[13]。本研究最重要的发现是术前骨密度可以预测THA术中的失血量，这在以往的研究中很少见[16] [17]。找到全髋关节置换术出血的预测因素，可以在术前进行有针对性的个体化干预，保证患者围手术期安全，降低输血概率。

以往的研究证实了全髋关节置换术前Hb水平与术后输血风险具有相关性。Starlinger等[19]的研究发现，术前Hb降低是术后输血的独立危险因素。Li等[20]建立了THA术后贫血的列线图预测模型，他们发现术前Hb每下降20 g/L，贫血风险将增加15个加权分值。我们研究发现，虽然患者术前RBC、Hb、HCT与总出血量有相关性，但不是其独立影响因素。我们推测患者术前RBC、Hb、HCT与围术期出血并不直接相关，然而RBC、Hb、HCT越低，患者对围术期出血的代偿能力越差，发生贫血的风险越高。

本研究证实手术时间为THA术后失血的独立危险因素，这与以往的研究结果一致[11] [20]。手术时间延长往往意味着操作更复杂，损伤更大，可引发更为严重的炎症反应而加剧溶血，因此手术时间延长增加了出血量。有研究指出，手术时间每增加15 min，输血风险增加9%，同时再次入院风险增加5%，住院时间延长(≥4天)风险增加9% [21]。

在本研究中我们发现年龄是THA术后出血量的独立影响因素，且年龄与出血量呈负相关。我们推测年龄相关的动脉粥样硬化是导致这一现象的主要原因。年龄越大的患者，合并心脑血管疾病的比例越大，而患有心脑血管疾病的人群血栓事件的风险增加，这可能由于这部分患者血液处于相对高凝状态[14] [15]，其凝血生物标志物和止血潜能增加，意味着凝血–纤溶的平衡向凝血方向偏移[22]。本研究中观察到心脑血管病史是THA术后出血量的独立影响因素之一，也恰恰印证了上述理论。

以往有研究认为，骨质疏松患者骨小梁变窄甚至断裂，使骨髓腔增大，因此股骨近端截骨术后，血液流入扩大的骨髓腔，导致隐性失血增高[11] [20]，但也有研究认为骨质疏松症是THA围手术期失血量的独立影响因素之一，可显著降低失血量[23]。本研究发现尽管骨质疏松(腰椎T值)与THA围术期出血量有弱相关性，但并未发现骨质疏松是出血量的独立影响因素之一。有研究证实血管生成在骨小梁骨内膜表面或皮质骨内哈弗斯系统的骨修复和重塑中起着关键作用[24]，骨质疏松骨组织学样本中毛细血管密度有所降低[25]，因此，骨质疏松患者或许因骨组织毛细血管的减少而出血减少，这将影响THA术中磨髋臼和扩髓时的出血量，然而短时间内植入的髋臼假体以及股骨假体将阻止骨组织创面的血液渗出量，这将弱化骨质疏松对THA围术期出血量的影响，因此骨密度可能并非THA围术期出血量的独立影响因素。

本研究也存在一些局限性。首先，由于骨密度并非常规检查项目，因此，入组的样本量不够大，可能存在选择偏差。其次，我们根据红细胞生成量、体重、身高等因素来计算THA围手术期失血量，可能存在因体液丢失等因素造成的偏倚。第三，本研究为回顾性研究，纳入研究的数据均来自医院病历系统，容易出现选择偏倚和回忆偏倚。

5. 结论

全髋关节置换患者年龄、心脑血管病史以及手术时间为围术期出血量的独立影响因素，骨密度并未对全髋关节置换术围术期出血量产生显著影响。本研究将为高龄且合并心血管病史的THA患者围术期血液管理提供参考。

NOTES

^*通讯作者。