摘要: 目的：探讨腰麻下骨科手术患者气囊止血带的最佳放气时机，分析不同放气策略对围术期循环稳定性及术后认知功能的影响机制。方法：选取2024年1月至2025年6月在我院行单侧下肢骨科手术(含关节置换、骨折复位固定)的腰麻患者120例，ASA分级I~II级，年龄45~75岁。采用随机数字表法分为三组，每组40例：A组(即时放气组)于手术结束后即刻完全放气；B组(延迟放气组)手术结束后维持止血带充气状态，待伤口缝合完毕后5~10分钟放气；C组(分次放气组)手术结束后先将止血带的压力降至患肢收缩压 + 50 mmHg，维持5分钟后再完全放气。记录三组患者放气前(T0)、放气后5分钟(T1)、15分钟(T2)、30分钟(T3)的平均动脉压(MAP)、心率(HR)及中心静脉压(CVP)；采用简易精神状态量表(MMSE)评估术前1天、术后1天、3天、7天的认知功能；检测术前及术后24小时血清炎症因子(IL-1β, IL-6, TNF-α)水平；记录术后认知功能障碍(POCD)发生率及不良事件(低血压、高钾血症等)发生情况。结果：循环稳定性方面：A组T1时刻MAP较T0显著下降[(78.3 ± 6.5) mmHg vs (92.5 ± 7.2) mmHg]，HR显著增快[(98.6 ± 8.3)次/分vs (76.2 ± 6.8)次/分]，波动幅度均大于B、C两组(P < 0.05)；C组T1-T3时刻MAP、HR及CVP波动幅度最小，维持在安全范围(P > 0.05)。认知功能方面：术后1天、3天A组MMSE评分显著低于B、C两组[(23.5 ± 2.1)分vs (26.3 ± 1.8)分、(27.1 ± 1.6)分，P < 0.05]；A组POCD发生率为27.5% (11/40)，显著高于B组12.5% (5/40)及C组7.5% (3/40) (P < 0.05)。炎症因子水平：A组术后24小时IL-1β、IL-6、TNF-α水平均显著高于B、C两组[(8.3 ± 1.5) pg/mL vs (5.7 ± 1.2) pg/mL, (4.9 ± 1.1) pg/mL, P < 0.05]。不良事件：A组低血压发生率 15.0% (6/40)，显著高于B组5.0% (2/40)及C组2.5% (1/40) (P < 0.05)，三组均未发生严重高钾血症及神经损伤。结论：腰麻下骨科手术患者采用气囊止血带分次放气策略(先放气至患肢收缩压 + 50 mmHg，间隔5分钟后完全放气)，可有效减轻循环波动，降低炎症因子释放，减少POCD发生率，是兼顾安全性与有效性的最优放气时机选择。
Abstract: Objective: To investigate the optimal timing of tourniquet deflation in patients undergoing orthopedic surgery under spinal anesthesia, and to analyze the mechanisms by which different deflation strategies impact perioperative hemodynamic stability and postoperative cognitive function. Methods: This study included 120 patients who underwent unilateral lower limb orthopedic surgery (including joint replacement, fracture reduction, and internal fixation) under spinal anesthesia in the First Affiliated Hospital of Naval Medical University from January 2024 to June 2025. The patients, with an ASA physical status class of I-II and aged 45-75 years, were randomly assigned into three groups using a random number table method (n=40 each). In group A (Immediate Deflation), the tourniquet was completely deflated immediately when the surgery was completed. In group B (Delayed Deflation), the tourniquet remained inflated after surgery and was deflated 5 - 10 minutes after wound closure was finished. In group C (Staged Deflation), the tourniquet pressure was first reduced to the patient’s limb systolic blood pressure plus 50 mmHg after surgery, maintained for 5 minutes, and then completely deflated. The following parameters were recorded for all three groups: mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR), and central venous pressure (CVP) at baseline before deflation (T0), and at 5 (T1), 15 (T2), and 30 (T3) minutes after deflation. Cognitive function was assessed using the Mini-Mental State Examination (MMSE) on the preoperative day 1, and postoperative days 1, 3, and 7. Serum levels of inflammatory cytokines (IL-1β, IL-6, TNF-α) were measured preoperatively and 24 hours postoperatively. Besides, the incidence of postoperative cognitive dysfunction (POCD) and adverse events such as hypotension and hyperkalemia were also recorded. Results: In hemodynamic stability, the mean arterial pressure (MAP) of Group A (Immediate Deflation Group) at time T1 showed a significant decrease compared to the baseline T0 [(78.3 ± 6.5) mmHg vs. (92.5 ± 7.2) mmHg], and the heart rate (HR) increased significantly [(98.6 ± 8.3) bpm vs. (76.2 ± 6.8) bpm]. The magnitudes of these fluctuations were greater than those observed in Groups B and C (P < 0.05). Meanwhile, patients in Group C (Staged Deflation Group) exhibited the smallest fluctuations in MAP, HR, and central venous pressure (CVP) from T1 to T3, with all parameters remaining within safe ranges (P > 0.05). Regarding cognitive function, the Mini-Mental State Examination (MMSE) scores of Group A on postoperative day 1 and day 3 were significantly lower than those of Groups B and C [(23.5 ± 2.1) points vs. (26.3 ± 1.8) points and (27.1 ± 1.6) points, respectively; P < 0.05]. The incidence of postoperative cognitive dysfunction (POCD) in Group A was 27.5% (11/40), which was significantly higher than the 12.5% (5/40) in Group B and 7.5% (3/40) in Group C (P< 0.05).In inflammatory cytokine levels, the serum concentrations of IL-1β, IL-6, and TNF-α at 24 hours after operation in Group A were significantly higher than those in Groups B and C [ (8.3 ± 1.5) pg/mL vs. (5.7 ± 1.2) pg/mL and (4.9 ± 1.1) pg/mL, respectively; P< 0.05]. Regarding adverse events, the incidence of hypotension in Group A was 15.0% (6/40), significantly higher than the 5.0% (2/40) in Group B and 2.5% (1/40) in Group C (P < 0.05). No severe hyperkalemia or neurological injury occurred in any of the three groups. Conclusion: For patients undergoing orthopedic surgery under anesthesia, the adoption of a staged tourniquet deflation protocol—where the cuff pressure is first reduced to the limb’s systolic blood pressure plus 50 mmHg, followed by complete deflation after a 5-minute interval—can effectively mitigate hemodynamic fluctuations, attenuate the release of inflammatory cytokines, and reduce the incidence of postoperative cognitive dysfunction (POCD). Thus, this protocol represents an optimal deflation strategy that balances safety and efficacy.
1. 前言
气囊止血带作为骨科四肢手术的核心辅助设备，通过阻断肢体血流创造无血手术视野，可显著减少术中出血、缩短手术时间[1]。但止血带使用不当易引发缺血再灌注损伤、循环紊乱、神经损伤及术后认知功能障碍(POCD)等并发症[2]，其中放气时机的选择是影响预后的关键因素之一。腰麻患者因交感神经阻滞导致血管扩张，对止血带放气后肢体血流再灌注引发的循环波动更为敏感，易出现低血压、心率失常等不良事件。此外，止血带缺血再灌注过程中释放的炎症因子(如IL-6、TNF-α)可通过血脑屏障影响中枢神经功能[3]，增加POCD风险，尤其老年患者更为显著。
目前临床关于止血带放气时机的选择尚无统一标准，即时放气、延迟放气等策略各有争议：即时放气虽操作简便，但可能因大量酸性代谢产物及炎性介质突然入血，导致循环剧烈波动及全身炎症反应；延迟放气虽可减少出血，但延长肢体缺血时间可能加重组织损伤。《气压止血带在四肢手术中应用的专家共识》指出，止血带放气时机需结合麻醉方式、患者基础状况及手术类型综合判断[4]，但未明确腰麻患者的具体实施方案。因此，本研究通过对比不同放气时机对腰麻患者循环功能、炎症反应及认知功能的影响，旨在明确最优放气策略，为临床规范化应用提供循证依据。
2. 资料与方法
2.1. 一般资料
本研究均征得患者及家属同意并签署知情同意书。纳入标准：择期行单侧下肢骨科手术(全膝关节置换、胫腓骨骨折复位固定等)；年龄45~75岁；ASA分级Ⅰ~Ⅱ级；无腰麻禁忌证；术前MMSE评分 ≥ 26分(排除认知功能障碍)。排除标准：严重心血管疾病(高血压3级、心力衰竭等)；周围动脉阻塞性疾病；糖尿病神经病变；凝血功能障碍；肝肾功能不全；精神疾病病史。
共纳入患者120例，随机分为A、B、C三组，每组40例。A组男22例，女18例，年龄(62.3 ± 8.5)岁，体重(65.7 ± 9.2) kg，手术类型：关节置换15例，骨折固定25例；B组男21例，女19例，年龄(63.5 ± 7.8)岁，体重(64.9 ± 8.7) kg，手术类型：关节置换14例，骨折固定26例；C组男23例，女17例，年龄(61.8 ± 9.1)岁，体重(66.3 ± 8.9) kg，手术类型：关节置换16例，骨折固定24例。三组患者一般资料、手术类型比较差异无统计学意义(P > 0.05)，具有可比性。
2.2. 方法
2.2.1. 麻醉与止血带应用
所有患者术前常规禁食禁饮，入手术室后建立静脉通路，监测ECG、MAP、HR、SpO₂及CVP。腰麻操作：患者侧卧位，L3-L4椎间隙穿刺，成功后注入0.5%布比卡因1.5~3 mL，调整麻醉平面至T10以下[5]。止血带选择：根据肢体周长选用合适型号的气囊止血带(矩形袖带)，袖带与皮肤间垫纯棉保护衬垫，平整固定于大腿根部，避免皱褶。止血带充气压力：个性化设置为患肢收缩压 + 100~150 mmHg，单次充气时间 ≤ 120分钟，若需延长则间隔10分钟再充气[6]。
2.2.2. 放气时机干预
A组(即时放气组)：手术操作完全结束后(骨骼固定、软组织修复完毕)，即刻完全释放止血带气体，放气速度为80 mmHg/s。
B组(延迟放气组)：手术操作结束后维持止血带充气状态，继续缝合皮肤及皮下组织，待伤口包扎完毕后5~10分钟，完全放气(放气速度同A组)。
C组(分次放气组)：手术操作结束后，先释放止血带压力至患肢收缩压 + 50 mmHg，维持5分钟，监测循环稳定后再完全释放剩余气体，总放气时间控制在1分钟内。
循环功能：记录T0 (放气前)、T1 (放气后5分钟)、T2 (放气后15分钟)、T3 (放气后30分钟)的MAP、HR、CVP，计算各指标波动幅度(与T0差值的绝对值)。
认知功能：采用MMSE量表(满分30分)评估术前1天、术后1天、3天、7天的认知功能，且评估者对分组不知情，POCD诊断标准：术后MMSE评分较术前下降 ≥ 2分
炎症因子：术前及术后24小时采集外周静脉血5 mL，离心分离血清，采用ELISA法检测IL-1β、IL-6、TNF-α水平(试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司)。
不良事件：记录围术期低血压(MAPmmHg)、高钾血症(血钾 > 5.5 mmol/L)、神经损伤(术后肢体麻木、肌力下降)等发生情况。
2.2.3. 样本量计算
本研究以术后认知功能障碍(POCD)发生率为主要结局指标进行样本量估算。参考前期预试验结果，腰麻下骨科手术患者即时放气组(A组) POCD发生率约为30%，分次放气组(C组) POCD发生率约为8%。设定检验水准α = 0.05 (双侧)，检验效能Power = 0.80，效应量OR = 4.83 (根据两组发生率计算得出)，采用PASS 15.0软件进行样本量估算，每组需纳入37例患者。考虑到研究过程中可能出现的脱落、剔除情况，按10%比例增加样本量，最终确定每组纳入40例，三组共120例患者。
2.3. 统计学方法
采用SPSS22.0软件进行数据分析。计量资料以均数 ± 标准差(x ± s)表示，组内比较采用重复测量方差分析，组间比较采用单因素方差分析；计数资料以率(%)表示，比较采用χ2检验。P < 0.05具有统计学意义。
3. 结果
3.1. 三组患者循环功能变化
三组患者T0时刻MAP、HR、CVP比较差异无统计学意义(P > 0.05)。放气后，A组T1时刻MAP 显著下降、HR显著增快，波动幅度最大，与B、C两组比较差异有统计学意义(P < 0.05)；B组T1~T2时刻MAP、HR仍有一定波动，但幅度小于A组；C组各时间点MAP、HR、CVP波动平缓，维持在正常范围与T0比较差异无统计学意义(P > 0.05)。见表1。
Table 1. Comparison of circulatory function indexes at different time points between the three groups (x ± s)
表1. 三组患者不同时间点循环功能指标比较(x ± s)
指标 |
组别 |
T0 |
T1 |
T2 |
T3 |
MAP (mmHg) |
A组 |
92.5 ± 7.2 |
78.3 ± 6.5 |
85.6 ± 6.8 |
89.7 ± 7.0 |
|
B组 |
91.8 ± 6.9 |
83.5 ± 6.2 |
87.9 ± 6.5 |
90.2 ± 6.7 |
|
C组 |
93.2 ± 7.5 |
88.9 ± 6.4 |
91.5 ± 6.9 |
92.8 ± 7.1 |
HR (次/分) |
A组 |
76.2 ± 6.8 |
98.6 ± 8.3 |
90.5 ± 7.6 |
82.3 ± 7.1 |
|
B组 |
75.8 ± 6.5 |
91.3 ± 7.8 |
85.7 ± 7.2 |
79.6 ± 6.9 |
|
C组 |
77.1 ± 7.0 |
82.5 ± 7.3 |
79.8 ± 6.7 |
77.5 ± 6.6 |
CVP (cmH₂O) |
A组 |
8.5 ± 1.2 |
6.2 ± 1.0 |
7.3 ± 1.1 |
8.1 ± 1.2 |
|
B组 |
8.3 ± 1.1 |
7.1 ± 1.0 |
7.8 ± 1.1 |
8.2 ± 1.0 |
|
C组 |
8.6 ± 1.3 |
8.0 ± 1.1 |
8.3 ± 1.2 |
8.5 ± 1.3 |
注：与同组T0比较P > 0.05；与C组同时间点比较，P < 0.05。
3.2. 三组患者认知功能及POCD发生率
术前三组MMSE评分比较差异无统计学意义(P > 0.05)。术后1天、3天，A组MMSE评分显著低于B、C两组(P < 0.05)；术后7天，三组MMSE评分均恢复至术前水平，组间比较差异无统计学意义(P > 0.05)。A组POCD发生率为27.5%，显著高于B组12.5%及C组7.5%，B组与C组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。见表2。
Table 2. Comparison of MMSE score and POCD incidence at different time points between the three groups (x ± s, n/%)
表2. 三组患者不同时间点MMSE评分及POCD发生率比较(x ± s, n/%)
组别 |
术前1天 |
术后1天 |
术后3天 |
术后7天 |
POCD发生率(%) |
A组 |
28.3 ± 1.2 |
23.5 ± 2.1 |
25.7 ± 1.9* |
27.9 ± 1.3 |
27.5 (11/40) |
B组 |
28.1 ± 1.3 |
26.3 ± 1.8* |
27.2 ± 1.5 |
28.0 ± 1.2 |
12.5 (5/40) |
C组 |
28.5 ± 1.1 |
27.1 ± 1.6 |
27.8 ± 1.4 |
28.2 ± 1.1 |
7.5 (3/40) |
注：与同组术前比较，P > 0.05；与C组比较P < 0.05。
3.3. 三组患者炎症因子水平
术前三组血清IL-1β、IL-6、TNF-α水平比较差异无统计学意义(P > 0.05)。术后24小时，A组炎症因子水平显著高于B、C两组(P.05)，C组IL-6、TNF-α水平低于B组，但差异无统计学意义(P > 0.05)。见表3。
3.4. 不良事件发生情况
A组发生低血压6例(15.0%)，均经补液、升压治疗后缓解；B组发生低血压2例(5.0%)；C组发生低血压1例(2.5%)。三组均未发生高钾血症、神经损伤及严重心血管事件。A组低血压发生率显著高于
Table 3. Comparison of inflammatory factor levels before and 24 hours after surgery in the three groups (pg/mL, x ± s)
表3. 三组患者术前及术后24小时炎症因子水平比较(pg/mL, x ± s)
指标 |
组别 |
术前 |
术后24小时 |
IL-1β |
A组 |
3.2 ± 0.8 |
8.3 ± 1.5 |
|
B组 |
3.1 ± 0.7 |
5.7 ± 1.2 |
|
C组 |
3.3 ± 0.9 |
4.9 ± 1.1 |
IL-6 |
A组 |
5.8 ± 1.3 |
23.5 ± 3.2 |
|
B组 |
5.6 ± 1.2 |
16.8 ± 2.7 |
|
C组 |
5.9 ± 1.4 |
14.2 ± 2.5 |
TNF-α |
A组 |
4.1 ± 1.0 |
18.7 ± 2.8 |
|
B组 |
4.0 ± 0.9 |
12.3 ± 2.3 |
|
C组 |
4.2 ± 1.1 |
10.5 ± 2.1 |
注：与同组术前比较，P > 0.05；与C组比较，P < 0.05。
B、C两组(P < 0.05)，B组与C组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。三组患者均未发生严重高钾血症、神经损伤等不良事件。提示分次放气可显著降低围术期低血压风险，提高手术安全性，这与分次放气可避免大量血液突然再灌注导致的血容量相对不足有关。
4. 讨论
4.1. 止血带放气时机对循环稳定性的影响机制
腰麻患者因交感神经被阻滞，下肢血管扩张，血管床容量增加，血压调节能力显著下降[7]。止血带充气期间，患肢血流阻断导致肢体缺血缺氧，代谢产物(乳酸、钾离子)及炎症因子大量蓄积[8]；放气后，缺血肢体再灌注，大量有害物质突然进入体循环，引发血管扩张、心肌损伤[9] [10]，导致循环剧烈波动，尤其即时放气组更为明显。本研究中A组放气后5分钟MAP较术前下降14.2 mmHg，HR增快22.4次/分，证实即时放气易导致严重循环紊乱。延迟放气组通过延长止血带充气时间，为机体提供一定的缓冲适应期，减少了再灌注时的循环波动，但过长的缺血时间可能加重肢体组织损伤，且伤口缝合期间仍存在隐性出血风险。分次放气组采用“先部分放气–间隔缓冲–完全放气”的策略，既避免了大量有害物质突然入血，又通过短暂间隔使机体逐步适应血流再分布，从而维持循环稳定。本研究中C组各时间点MAP、HR波动幅度最小，低血压发生率仅2.5%，提示该策略更符合腰麻患者的循环生理特点。
4.2. 止血带放气时机对术后认知功能的影响及炎症机制
POCD是骨科大手术后常见并发症，尤其老年患者发生率较高，严重影响术后康复质量[11]。研究表明，止血带缺血再灌注引发的全身炎症反应是导致POCD的重要机制：缺血再灌注过程中，中性粒细胞活化释放大量炎症因子(IL-1β, IL-6, TNF-α)，这些因子可通过血脑屏障破坏神经细胞功能，导致认知障碍[12]。本研究中，A组术后24小时炎症因子水平显著升高，POCD发生率达27.5%，而C组炎症因子水平较低，POCD发生率仅7.5%，证实减少炎症因子释放可降低POCD风险。
分次放气策略通过逐步恢复肢体血流，减轻了缺血再灌注损伤的强度，减少了炎症因子的产生与释放，从而降低了对中枢神经系统的影响。此外，循环稳定是维持脑灌注的基础[13]，分次放气组循环波动小，避免了脑供血不足导致的认知功能损害，这也是其术后MMSE评分较高的重要原因。延迟放气组虽炎症因子水平低于即时放气组，但因缺血时间延长，肢体组织损伤仍较明显，POCD发生率仍高于分次放气组。
4.3. 本研究的临床意义与局限性
本研究结合腰麻患者的麻醉特点，首次系统对比了三种止血带放气时机对循环功能及认知功能的影响，明确了分次放气策略的优越性，为临床实践提供了具体可行的操作方案。该策略操作简便，无需特殊设备，仅通过调整放气节奏即可实现，具有较高的推广价值。同时，本研究严格遵循《气压止血带在四肢手术中应用的专家共识》中的操作规范，如个性化充气压力、纯棉保护衬垫、单次充气时间限制等，确保了研究的科学性与安全性。
本研究的局限性：样本量相对有限，且未纳入ASA Ⅲ级以上患者，结果可能不适用于高危人群；随访时间较短，未观察长期认知功能变化；未检测脑血流动力学及神经递质水平，对认知功能影响的深层机制需进一步探讨。未来可开展多中心、大样本、长期随访研究，结合影像学及分子生物学技术，进一步验证分次放气策略的远期效果及机制。
5. 结论
腰麻下骨科手术患者采用气囊止血带分次放气策略(先放气至患肢收缩压 + 50 mmHg，间隔5分钟后完全放气)，可有效减轻围术期循环波动，降低血清炎症因子水平，减少术后认知功能障碍的发生率，安全性更高，值得临床推广应用。
NOTES
*通讯作者。