两种关节周围镇痛混合物在单间室膝关节置换术后减轻疼痛和炎症反应的比较效果

摘要

本研究旨在比较和分析两种基于罗哌卡因的关节周围镇痛鸡尾酒疗法在行单髁膝关节置换术（UKA）患者中的镇痛效果、抗炎活性及安全性。经倾向评分匹配后，罗哌卡因-酮咯酸-肾上腺素方案提供了更优的镇痛效果、抗炎作用和功能恢复，且安全性相当。

摘要

单髁膝关节置换术（UKA）是治疗孤立性单间室膝骨关节炎的主要外科手段。本研究回顾性筛选了2020年1月至2024年12月期间在中国岳阳市人民医院接受UKA的108例患者临床资料。经过严格的病例排除后，共102例患者被纳入研究，分为A组（罗哌卡因联合吗啡与复方倍他米松，n = 52）和B组（罗哌卡因联合酮咯酸氨丁三醇与肾上腺素，n = 50）。随后采用倾向性评分匹配（PSM）以平衡基线特征，匹配后每组各46例患者。主要观察指标包括术后48小时静息及活动状态下的视觉模拟评分（VAS）、术后48小时内阿片类药物消耗量，以及炎症生物标志物，包括C反应蛋白（CRP）、红细胞沉降率（ESR）、白细胞（WBC）和中性粒细胞（NEUT）水平。次要观察指标涵盖膝关节活动范围（ROM）、术后首次下地行走时间、膝关节损伤与骨关节炎结果评分（KOOS）、巴氏指数（BI）以及术后不良事件发生情况。PSM后，两组间基线参数均衡性良好（均P > 0.05）。术后48小时，B组在静息和活动状态下的VAS评分显著降低，且48小时内阿片类药物消耗量更低（均P < 0.001）。B组CRP、ESR、WBC及NEUT水平升高程度更轻（均P < 0.001）。此外，B组在膝关节功能恢复方面表现更优，表现为ROM更佳、KOOS和BI评分更高、首次行走时间更短（均P < 0.001）。两组间不良事件发生率差异无统计学意义（P = 0.503）。本单中心回顾性队列研究表明，罗哌卡因-酮咯酸-肾上腺素混合制剂在镇痛和抗炎效果方面更优，且安全性相当。受限于单中心、回顾性研究设计，该方案初步可视为UKA患者一种有前景的镇痛替代选择，尚需进一步大样本、多中心、前瞻性研究加以验证。

引言

全球老龄化趋势日益加剧，导致膝骨关节炎（KOA）的发病率持续上升，在年龄≥60岁的人群中患病率已超过10%¹。其中约30%的患者表现为单间室病变，对于此类患者，单间室膝关节置换术（UKA）已成为全膝关节置换术的理想替代方案²，具有创伤小、失血量少、接近生理状态的膝关节活动范围（ROM）以及康复速度快等优势³。

然而，术后疼痛仍然是单髁膝关节置换术（UKA）患者早期功能恢复的关键障碍⁴。与全膝关节置换术（TKA）不同，TKA的疼痛源于广泛软组织分离及所有间室的骨面准备，而UKA特有的疼痛机制则更为局限且具有局灶性⁵。该手术入路仅针对受累间室进行切口及骨膜下剥离，假体植入后可引发局部机械刺激和伤害性感觉信号传导⁶。由于保留了交叉韧带及对侧间室结构，本体感觉反馈更为完整，可能增强来自手术间室的疼痛感知⁷。尽管UKA属于微创手术，整体创伤较小，但炎症介质集中在更小的手术区域，导致强烈的局部炎症反应，直接刺激游离神经末梢，从而加重疼痛⁸。此外，手术部位邻近软骨下骨板，且对侧间室保留了半月板残缘，可能提高术后对负重应力的敏感性⁹。这些UKA特有的疼痛特征要求采用高效的关节周围镇痛策略，以同时应对局灶性伤害性刺激和集中的局部炎症级联反应，而非简单照搬TKA的镇痛方案¹⁰。

目前，针对单髁膝关节置换术（UKA）后疼痛管理，临床上已有多种镇痛方式可供选择，每种方法均具有其固有的优势与局限性，这使得标准化镇痛方案的选择变得复杂。常见的替代技术包括外周神经阻滞、全身静脉镇痛以及简单的单药局部麻醉药浸润。外周神经阻滞可提供可靠的中至重度疼痛缓解，但不可避免地存在运动神经麻痹、行走延迟、神经损伤以及额外的超声引导操作成本等风险，这些均与UKA快速康复的理念不符。以阿片类药物为主的全身静脉镇痛虽可缓解全身性疼痛，但常引发恶心、呕吐、头晕及呼吸抑制等全身不良反应，且对手术区域局部炎症性疼痛的控制效果较差。传统的单药关节周围浸润操作方法简单，但其镇痛持续时间短、抗炎能力弱，常难以在UKA术后48小时内维持有效镇痛，导致早期负重活动时出现反跳性疼痛。相比之下，多药物联合关节周围浸润麻醉（PIA）因其术中操作简便、药物作用局部化、全身副作用极小，以及兼具均衡的镇痛与抗炎特性，成为最适合微创UKA的镇痛方法。

关节周围浸润麻醉（PIA）因其操作简便、镇痛效果直接且全身不良反应较少，已在关节置换手术中得到广泛应用¹¹。罗哌卡因作为一种长效酰胺类局部麻醉药，具有较低的心脏毒性以及良好的感觉-运动分离特性，是PIA镇痛鸡尾酒方案的核心成分¹²。在临床常用组合中，罗哌卡因+吗啡+复方倍他米松是较早确立的方案，而罗哌卡因+酮咯酸三甲胺+肾上腺素则因其基于非甾体抗炎药（NSAID）的抗炎机制以及肾上腺素引起的血管收缩所延长的作用时间而受到越来越多关注。上述两种方案代表了关节周围镇痛中机制截然不同的两类主流策略：一种依赖于中枢阿片类药物和皮质类固醇的作用，另一种则侧重于外周抗炎作用和血管收缩效应。对这两种方案进行直接比较，可为单髁膝关节置换术（UKA）患者的最佳镇痛选择提供循证依据。

术后炎症反应与疼痛密切相关，是影响单髁膝关节置换术（UKA）恢复的另一个关键因素。集中的局部炎症级联反应不仅直接刺激神经末梢，加重疼痛，还会导致关节肿胀和积液，阻碍关节活动度（ROM）的恢复，并可能损害假体周围组织的愈合¹³。因此，评估镇痛鸡尾酒疗法的效果需要结合疼痛评分和炎症标志物，以全面反映其双重镇痛和抗炎作用。

值得注意的是，两种PIA方案具有明确的适用人群和临床局限性，可指导临床实践应用。罗哌卡因-吗啡-复方倍他米松方案适用于对非甾体抗炎药耐受性较差的老年患者、术前存在轻度胃肠道或肾功能障碍的患者，以及需要长期轻度镇痛且无需早期积极下床活动的个体。然而，该方案受限于阿片类药物相关不良反应以及局部炎症消退延迟，不推荐用于追求快速康复的年轻、高活动性患者。相比之下，罗哌卡因-酮咯酸氨丁三醇-肾上腺素方案更适用于胃肠及肾功能正常的中青年患者、术前存在明显炎症性痛觉过敏的患者，以及接受加速术后康复方案的患者。其主要局限性在于对非甾体抗炎药过敏、消化性溃疡及凝血功能障碍患者属禁忌，且肾上腺素的血管收缩作用在严重外周血管疾病患者中需谨慎使用。鉴于本研究为单中心、回顾性设计且分组未随机，两种方案的分层应用应严格基于患者的个体合并症情况、身体耐受性及康复预期，避免盲目、普适性的使用方式。

通过回顾性分析，本研究系统比较了这两种以罗哌卡因为基础的关节囊内镇痛（PIA）方案。研究假设，罗哌卡因-酮咯酸三甲胺-肾上腺素方案将产生更优的镇痛和抗炎效果，促进更早的功能恢复，并且其安全性与罗哌卡因-吗啡-倍他米松方案相似。本研究旨在为优化单髁膝关节置换术（UKA）术后镇痛方案及促进功能恢复提供循证依据。

方案

本研究经岳阳市人民医院医学伦理委员会审查批准（伦理审批号：ky2025012），所有操作均严格遵循《赫尔辛基宣言》¹⁴。

1. 患者与方法

1. 调取2020年1月至2024年12月期间在中国岳阳市人民医院接受单髁膝关节置换术（UKA）的108例患者的病历资料。
2. 排除后纳入102例患者。
   1. 根据术中关节周围镇痛鸡尾酒的类型，将患者分为A组（罗哌卡因+吗啡+复方倍他米松，n = 52）和B组（罗哌卡因+酮咯酸氨丁三醇+肾上腺素，n = 50）。
3. 采用0.02卡钳宽度进行1:1倾向性评分匹配（PSM），以最小化基线混杂因素的影响。
   1. 每组各纳入46例患者，基线特征均衡，用于后续分析。（图1）
4. 纳入标准
   1. 确认患者符合单间室膝骨关节炎的诊断标准。
      1. 通过影像学检查确认存在孤立的内侧或外侧间室病变，并确保对侧间室软骨磨损程度不超过Kellgren-Lawrence II级。
      2. 排除存在明显髌股关节骨赘或软骨损伤的患者¹⁵。
   2. 纳入年龄在18–75岁之间、性别不限的患者。
      1. 确认美国麻醉医师协会（ASA）身体状况评分为I–II级，并确保基线血常规、肝肾功能及凝血指标正常。
      2. 排除患有严重心肺或内脏器质性功能障碍的患者。
   3. 筛选经不少于六个月规范化保守治疗后仍存在持续性疼痛或反复症状的患者。
      1. 仅纳入计划接受单侧单间室膝关节置换术的患者。
   4. 所有手术均在中国岳阳市人民医院完成。
      1. 术中给予两种标准化关节周围浸润镇痛鸡尾酒之一，并收集所有纳入患者的完整临床资料。
5. 排除标准
   1. 筛查患者是否存在关节相关疾病及手术史。
      1. 排除患有各类炎症性关节炎或多间室膝关节病变的个体，并剔除存在先天性膝关节畸形、创伤性关节炎或既往膝关节翻修手术史的患者。
   2. 评估患者术前身体活动能力及用药史。
      1. 排除膝关节活动度低于90°或存在严重肌肉挛缩的患者，并排除术前14天内使用过阿片类药物或糖皮质激素的个体。
   3. 评估全身器官功能及精神状态。
      1. 排除患有严重心肺、肝、肾及血液系统疾病或晚期恶性肿瘤的患者，并剔除被诊断为不可逆性精神或认知障碍的患者。
   4. 确认下肢状况及手术记录。
      1. 排除存在严重血管病变或神经肌肉功能不良、近期接受过膝关节侵入性操作、合并其他骨科手术，或术后需要二次干预的患者¹⁶。

2. 镇痛方案

1. 所有注射操作均使用带有22 G、38 mm长针头的20 mL一次性注射器。
   1. 使用生理盐水作为稀释剂，将每种混合液的总体积标准化至20 mL。
   2. 按照以下固定顺序，在多个部位均匀注射混合溶液：关节周围关节囊组织、股四头肌腱止点、鹅足腱以及侧副韧带周围的韧带旁区域，每个解剖部位分配相等的注射体积。
   3. 完成多点注射后，逐层缝合手术切口，并使用无菌敷料进行加压包扎。
      注意：混合液A（罗哌卡因 + 吗啡 + 复方倍他米松）：混合液A由10 mL 1%盐酸罗哌卡因注射液、10 mg硫酸吗啡注射液和1 mL复方倍他米松注射液组成，再用0.9%氯化钠注射液稀释至标准化总体积20 mL。混合液B（罗哌卡因 + 酮咯酸氨丁三醇 + 肾上腺素）：混合液B由10 mL 1%盐酸罗哌卡因注射液、30 mg酮咯酸氨丁三醇注射液和0.1 mg盐酸肾上腺素注射液组成，加入0.9%氯化钠注射液作为稀释剂，使总注射体积标准化为20 mL，用于标准局部浸润¹⁷。

3. 数据采集

1. 从医院的电子和纸质病历档案中提取研究数据。指派两名经过统一培训的医师独立进行数据提取和录入，以确保数据的可靠性。
2. 将数据收集时间段定义为2020年1月到2024年12月。
3. 在入院后24小时内及术前1天收集基线术前数据；在术后48小时（从手术结束时皮肤缝合完成的时刻起计算）收集术后结局数据。
   注：两名经过培训的研究人员独立且盲法提取所有数据；分歧由一名高年资主治医师根据原始病历进行裁决。评估者间信度极佳，分类变量的Kappa值为0.89，连续变量的组内相关系数（ICC）为0.92。

4. 结局指标

1. 主要结局指标
   1. 静息和活动时的视觉模拟评分（VAS）：使用标准的0–10分VAS标尺，分数越高表示疼痛越严重¹⁸。
   2. 从患者自控静脉镇痛泵的内置计量系统中提取舒芬太尼消耗数据。
      1. 根据《成人术后疼痛管理临床实践指南》将额外使用的口服或静脉阿片类药物换算为舒芬太尼等效剂量¹⁹。
      2. 计算术后48小时内总的累积阿片类药物消耗量。
   3. C反应蛋白（CRP）：采用免疫比浊法检测CRP。
      1. 采集3 mL空腹静脉血，置于无菌血清分离管中。
      2. 在4 ℃条件下以3000 × g离心10分钟，分离血清。
      3. 使用全自动生化分析仪检测上清液²⁰。
      4. 设定检测波长为546 nm，反应温度为37 ℃。
      5. 每批检测前校准试剂，并遵循厂家默认参数。
   4. 红细胞沉降率（ESR）：采用Westergren法测定ESR。
      1. 将1.6 mL抗凝血吸入一次性ESR试管中。
      2. 使用自动ESR分析仪进行检测²⁰。
      3. 在18–25 ℃恒温条件下静置60分钟。
      4. 保持试管垂直静止，通过自动光学追踪计算沉降高度，不进行手动参数调整。
   5. 白细胞（WBC）和中性粒细胞（NEUT）：采集空腹静脉血样本。
      1. 使用全自动血液分析仪检测WBC和NEUT计数²¹。
      2. 采用厂家默认的全血模式，稀释比例为1:250。
      3. 遵循Westgard质控规则，不进行手动调整。
      4. 设定采样体积为20 µL，并每日进行空白校准以确保检测准确性。
2. 次要结局指标
   1. 膝关节活动范围（ROM）：所有测量均使用标准量角器。
      1. 使患者仰卧位。
      2. 以股骨外侧髁为固定点对齐量角器。
      3. 将固定臂与股骨长轴平行，活动臂与胫骨长轴平行。
      4. 指导患者主动完成最大膝关节屈曲。
      5. 重复测量三次，取平均值²²。
   2. 术后首次下床活动时间：该指标定义为患者术后首次借助助行器站立并行走3步的时间，具体时间通过护理记录核实²³。
      注：膝关节损伤与骨关节炎结局评分（KOOS）：KOOS是一种经过验证的患者报告结局评估工具，包含42个条目，涵盖五个维度：疼痛、症状、日常生活活动、运动与休闲功能以及膝关节相关生活质量。每个条目采用0–4分Likert评分，各维度得分转换为标准化的0–100分范围，分数越高表示症状越少，膝关节功能越好²⁴。
   3. 巴氏指数（BI）：使用BI量表评估患者在日常生活活动（ADL）中的独立性，该量表包含进食、洗漱、穿衣、如厕等10项ADL内容，总分为100分。分数越高，表明日常活动独立性越强²⁵。
   4. 不良事件：评估包括胃肠道反应、泌尿系统反应、中枢神经系统反应、局部组织反应、感染风险、心血管反应及出血风险在内的不良反应。
      1. 根据医疗记录记录不良事件，并计算不良事件发生率²⁶。
         注：肌间血栓定义为肌肉内或肌间深静脉血栓（DVT），不包括浅表性血栓性静脉炎。所有血栓事件均依据标准诊断标准，通过双侧下肢加压多普勒超声确诊。所有不良事件均归因于镇痛方案的联合使用。
3. 生物安全防护与废弃物处理规范
   1. 对所有操作人员提供生物安全培训。
      1. 操作过程中佩戴手套、口罩和隔离衣。
      2. 穿刺和注射使用无菌一次性医疗器械。
      3. 锐器配备防穿刺保护套。
      4. 血液样本密封后置于生物安全转运箱中运输。所有标本操作均在II级生物安全柜内完成。
   2. 按照医院及国家实验室规定对医疗废弃物进行分类。
      1. 锐器废弃物放入防穿刺盒中，污染性废弃物放入密封的危险废物袋中。
      2. 明确标注废弃物信息，统一收集、消毒并焚烧处理。
      3. 剩余样本于−80 °C保存，用于回顾性检测。
      4. 过期样本经高温蒸汽灭菌后集中处置。

5. 样本量计算

注：参考先前研究结果²⁷，在61例接受单髁膝关节置换术（UKA）的患者中，改良镇痛鸡尾酒组术后24小时静息和活动时的视觉模拟评分（VAS）显著低于未改良组（静息时：3.70 vs. 4.38，P = 0.007；活动时：4.23 vs. 5.68，P < 0.001），Cohen’s d效应量估计为0.62。设定α = 0.05（双侧）和β = 0.20，计算所需每组样本量为42例。考虑到回顾性研究中潜在的数据丢失情况以及医院实际患者数量，在倾向评分匹配（PSM）后，每组最终纳入46例患者，满足样本量要求。

6. 统计分析

1. 使用卡钳宽度为 0.02 的最近邻匹配算法进行倾向评分匹配（PSM），且不进行替换。
   1. 建立逻辑回归模型，纳入所有人口学和临床基线协变量，以计算倾向评分。
   2. 采用标准化均数差（SMD）评估匹配后的基线平衡性，并将组间 SMD < 0.1 定义为可接受的平衡水平。
2. 使用 Shapiro-Wilk 检验检验数据的正态性。
   1. 对于呈正态分布的连续性数据，组内比较采用配对 t 检验，组间比较采用独立样本 t 检验，结果以均值 ± 标准差（均值 ± SD）表示。
   2. 对于非正态分布的连续性数据，结果以中位数（四分位间距）[M (Q1, Q3)] 表示，组内比较采用 Wilcoxon 符号秩检验，组间比较采用 Mann-Whitney U 检验。
3. 分类数据以 n (%) 表示，组间比较采用卡方检验。
4. 所有统计检验均定义为双侧检验，以 P 值 < 0.05 为具有统计学意义。
   注：所有统计分析均使用统计分析软件完成。未发现主要结局数据缺失，因此未对关键变量进行数据填补或样本剔除。所有分析均基于原始的完整观测数据。

结果

患者的基线特征

表1 显示了倾向性评分匹配（PSM）前后基线特征的比较。匹配前，A组包含52例患者，B组包含50例患者。PSM采用Logistic回归模型进行，协变量包括年龄、性别、BMI、ASA分级、病变部位、K-L分级、高血压、糖尿病和冠心病；模型仅包含主效应，未引入交互项或非线性项。在匹配前，两组在性别、BMI和高血压方面差异具有统计学意义（均P < 0.05）。经1:1 PSM后，每组各保留46例患者，各基线变量在组间均无显著差异（均P > 0.05）。匹配后所有标准化均值差（SMD）均小于0.1，表明组间协变量平衡性良好。PSM有效消除了基线不平衡和选择偏倚，提高了后续结局比较的可靠性。

静息和活动时的视觉模拟评分（VAS）

表2展示了两组间静息和活动时VAS评分的组间比较结果。术...

讨论

单髁膝关节置换术（UKA）是一种用于治疗单间室膝骨关节炎的精准外科手术。目前，临床上广泛采用以罗哌卡因为基础的多模式镇痛方案，通过联合不同作用机制的药物实现协同镇痛效果。然而，在药物组合不同的镇痛鸡尾酒方案之间，术后镇痛强度、抗炎疗效及安全性仍存在差异²⁸。本项回顾性分析比较了两种基于罗哌卡因的关节周围镇痛鸡尾酒方案在单髁膝关节置换术后临床结局的差异，旨在为优化临床镇痛方案提供依据。

本研究结果表明，经倾向性评分匹配（PSM）后，A组与B组患者的基线资料达到平衡且具有可比性，从而消除了性别、年龄及合并症等因素对研究结果的混杂影响。术后48小时，两组患者在静息状态和活动状态下的视觉模拟评分（VAS）均较术前显著降低，表明两种镇痛鸡尾酒方案均能有效缓解单髁膝关节置换术（UKA）后的术后疼痛。该结果与罗哌卡因的局部麻醉作用密切相关。罗哌卡因作为一种长效酰胺类局部麻醉药，可通过阻断神经细胞膜上的钠离子通道，抑制动作电位的传导，从而阻断疼痛信号的传递，是关节周围浸润镇痛的核心药物²⁹。然而，进一步...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
1% 盐酸罗哌卡因注射液	阿斯利康制药有限公司	H20140763	药物
硫酸吗啡注射液	沈阳第一制药有限公司	H21022436	药物
复方倍他米松注射液	默克·夏普 &默沙东公司	H20180023	药物
酮咯酸氨丁三醇注射液	山东新时代药业有限公司	H20052634	药物
盐酸肾上腺素注射液	上海和丰医药科技有限公司	H31021170	药物
VAS标尺	上海医疗器械有限公司	SY-VAS-01	比例尺
患者自控静脉镇痛泵	珠海弗尼亚医疗设备有限公司	FCS-6000	仪器
自动生化分析仪	罗氏诊断	Cobas 8000	仪器
自动血沉分析仪	北京赛克迪科技有限公司	ESR-600	仪器
全自动血液分析仪	迈瑞	BC-6800	仪器
标准测角仪	桂林广陆数字测控 &安普控制有限公司	GL-100	仪器
G*Power	海因里希-海涅大学ät Dü杜塞尔多夫	3.1.9.7	软件
SPSS 软件	IBM	SPSS 27.0	软件
多普勒超声检查	飞利浦医疗	EPIQ 7	仪器
20 mL 一次性注射器	Becton, Dickinson and Company	300613	注射器
22G 长度为 38 mm 的针头	泰尔茂医疗株式会社	NN-2238R	注射器
0.9% 氯化钠注射液	中国生物技术集团	S20053046	药物