维生素D缺乏与全膝关节置换术后植入物相关并发症的发生率增加有关

《Journal of Orthopaedic Reports》：Vitamin D Deficiency is Associated with Worse Implant-related Complications Following Total Knee Arthroplasty

维生素D缺乏与膝关节置换术后并发症及水泥固定的关系研究。通过PearlDiver数据库回顾性分析218,277例TKA患者，发现VDD组术后90天医疗并发症（肺炎、深静脉血栓等）及2年植入物相关并发症（松动、不稳定等）风险显著升高（OR值均>1.2，P<0.001），但水泥固定亚组中VDD组未出现统计学差异（OR 1.07-1.31，P>0.05）。研究证实VDD是术后并发症的重要风险因素，而水泥固定可能缓冲该影响。

　　维生素D缺乏（VDD）是一种在全球范围内普遍存在的营养状况，它不仅影响骨骼健康，还可能对整体健康产生深远影响。近年来，随着对维生素D在人体多种生理功能中作用的认识不断加深，研究者开始关注其在手术后并发症中的潜在作用。特别是在骨科手术领域，如全膝关节置换术（TKA）中，维生素D缺乏可能对术后恢复和长期植入物稳定性产生重要影响。本文探讨了维生素D缺乏与TKA术后90天内医疗并发症以及两年内植入物相关并发症之间的关系，并进一步分析了仅接受骨水泥固定患者的子集数据，以评估维生素D缺乏对这些并发症的影响。

### 维生素D缺乏的健康影响

维生素D在人体中扮演着多重角色，包括维持骨骼健康、调节炎症和免疫反应、增强肌肉力量以及支持其他重要的生理功能。当人体内维生素D水平不足时，可能导致一系列健康问题，如儿童的佝偻病、成人的骨软化症，以及老年人跌倒风险的增加。此外，维生素D缺乏还可能增加感染和肌肉无力的风险。这些健康问题不仅影响患者的生活质量，还可能对接受手术的患者产生额外的挑战。

在全球范围内，维生素D缺乏的患病率较高，尤其是在某些特定人群中。例如，在美国，维生素D缺乏的患病率高达41.6%，其中黑人和西班牙裔人群的患病率分别为82.1%和69.2%。这些数据表明，维生素D缺乏在不同种族和人群中的分布存在显著差异。此外，从2000年到2022年，全球范围内血清25-羟基维生素D水平低于30 nmol/L的患病率估计为15.7%。这些趋势提示，维生素D缺乏可能成为影响患者健康的重要因素，尤其是在手术前的评估中。

### TKA手术与维生素D缺乏的关系

全膝关节置换术是治疗膝关节炎的一种常见手术，尤其适用于那些保守治疗无效的患者。由于其高需求量和广泛应用，TKA术后并发症的研究显得尤为重要。已有研究表明，维生素D缺乏可能与TKA术后不良结果有关，例如手术部位感染（SSI）和深静脉血栓（DVT）的发生率增加。然而，关于维生素D缺乏与植入物相关并发症，尤其是无菌性松动（aseptic loosening）之间的关系，研究仍较为有限。

本研究旨在填补这一知识空白，探讨维生素D缺乏是否与TKA术后90天内的医疗并发症以及两年内的植入物相关并发症有关。此外，研究还分析了仅接受骨水泥固定患者的子集数据，以评估维生素D缺乏对这些并发症的影响。研究团队利用了PearlDiver数据库，该数据库包含了超过40亿条私人保险（如Humana和United Healthcare）和政府保险（如Medicare）的患者记录，数据并未包含任何个人健康信息，因此该研究无需获得机构审查委员会（IRB）的批准。

### 研究方法

研究采用回顾性分析方法，从PearlDiver数据库中筛选出在TKA手术前三个月内存在维生素D缺乏的患者。为了减少潜在的混杂因素，研究排除了术前已诊断为骨质疏松的患者。随后，研究团队使用倾向评分匹配（PSM）方法，将维生素D缺乏组与非缺乏组进行1:5的匹配，匹配变量包括吸烟、肥胖、冠状动脉疾病（CAD）、慢性肾病（CKD）以及Elixhauser合并症指数（ECI）评分。最终，研究纳入了218,277名患者，其中维生素D缺乏组为36,452名，非缺乏组为181,825名。

研究分析了两组患者在TKA术后90天内的医疗并发症以及两年内的植入物相关并发症。对于统计学显著性，研究团队设定P值小于0.001为显著标准。

### 研究结果

#### 医疗并发症

维生素D缺乏组在TKA术后90天内显示出更高的医疗并发症发生率。具体而言，该组患者发生营养不良的风险显著增加，其比值比（OR）为2.44，P值小于0.001。此外，维生素D缺乏组还与深静脉血栓（DVT）的高风险相关，OR为2.07，P值小于0.001。静脉血栓栓塞（VTE）的发生率也显著增加，OR为1.33，P值小于0.001。心肌梗死（MI）的风险在维生素D缺乏组中也有所上升，OR为1.30，P值为0.01。肺炎（PNA）的发生率同样增加，OR为1.27，P值小于0.001。急性肾损伤（AKI）的风险在维生素D缺乏组中显著增加，OR为2.03，P值小于0.001。低血糖（hypoglycemia）的发生率也显著上升，OR为2.39，P值小于0.001。

然而，维生素D缺乏组与非缺乏组在肺栓塞（PE）和手术部位感染（SSI）的发生率上存在显著差异。维生素D缺乏组发生肺栓塞的风险显著降低，OR为0.38，P值小于0.001。同时，维生素D缺乏组发生SSI的风险也明显减少，OR为0.52，P值小于0.001。在脑血管意外（CVA）和败血症（sepsis）方面，两组之间没有显著差异，P值分别为0.92和0.48。

#### 植入物相关并发症

在两年的随访期内，维生素D缺乏组患者出现植入物相关并发症的风险显著增加。其中包括假体翻修（revisions）的风险增加，OR为1.75，P值小于0.001；假体不稳定（instability）的风险增加，OR为2.28，P值小于0.001；无菌性松动（aseptic loosening）的风险显著上升，OR为3.46，P值小于0.001；以及假体周围骨折（PPFX）的风险增加，OR为1.80，P值小于0.001。唯一例外的是假体周围关节感染（PJI），维生素D缺乏组患者发生PJI的风险反而降低，OR为0.82，P值小于0.001。

在仅接受骨水泥固定患者的子分析中，维生素D缺乏组在假体周围骨折、无菌性松动和假体不稳定方面的发生率与非缺乏组相比没有显著差异。然而，该组患者在假体翻修和假体周围关节感染方面的发生率仍然较高。

### 讨论

本研究的结果表明，维生素D缺乏与TKA术后医疗并发症和植入物相关并发症之间存在显著关联。特别是，维生素D缺乏组患者在90天内发生营养不良、深静脉血栓、静脉血栓栓塞、心肌梗死、肺炎、急性肾损伤和低血糖的风险显著增加。同时，维生素D缺乏组在两年内发生假体翻修、假体不稳定、无菌性松动和假体周围骨折的风险也明显上升。然而，该组患者发生肺栓塞和手术部位感染的风险却显著降低。

值得注意的是，在仅接受骨水泥固定患者的子分析中，维生素D缺乏组在假体周围骨折、无菌性松动和假体不稳定方面的发生率与非缺乏组相比没有显著差异。这表明，骨水泥固定可能在一定程度上降低了维生素D缺乏对这些并发症的影响。此外，该组患者在假体翻修和假体周围关节感染方面的发生率仍然较高，提示维生素D缺乏可能对某些植入物相关并发症仍有显著影响。

维生素D缺乏不仅增加了骨折风险，还可能影响骨重塑过程，这对关节假体的稳定性至关重要。已有研究表明，维生素D缺乏与无菌性松动之间存在关联。例如，一项德国的研究发现，维生素D水平低于20 ng/ml的患者中，无菌性松动的发生率较高。此外，其他研究也发现，骨水泥固定可能在一定程度上减少无菌性松动的风险，而骨水泥固定患者的翻修率和假体周围关节感染率则显著低于骨水泥固定患者。

尽管本研究提供了重要的见解，但其也存在一定的局限性。首先，作为一项回顾性研究，数据收集可能存在误差，例如使用CPT代码识别维生素D缺乏和TKA手术可能受到误诊或记录错误的影响。其次，不同研究中对维生素D缺乏的定义存在差异，有些研究使用血清25-羟基维生素D水平低于20 ng/ml作为标准，而另一些研究则使用低于40 nmol/L作为标准。这种定义上的不一致可能影响研究结果的可比性。此外，研究未能评估维生素D缺乏患者是否在手术前接受了补充治疗，这可能对结果产生影响。

尽管存在这些局限性，本研究的结果仍具有重要的临床意义。它提示，对于维生素D缺乏的患者，在接受TKA手术前应进行充分的评估，并考虑其对术后并发症的影响。此外，研究结果还表明，骨水泥固定可能在一定程度上减少维生素D缺乏对某些植入物相关并发症的影响，这为临床决策提供了新的视角。

### 结论

本研究的结果表明，维生素D缺乏与TKA术后90天内的医疗并发症以及两年内的植入物相关并发症之间存在显著关联。维生素D缺乏组患者在营养不良、深静脉血栓、静脉血栓栓塞、心肌梗死、肺炎、急性肾损伤和低血糖方面的风险显著增加。然而，该组患者在肺栓塞和手术部位感染方面的风险却显著降低。此外，仅接受骨水泥固定患者的子分析显示，维生素D缺乏组在假体周围骨折、无菌性松动和假体不稳定方面的发生率与非缺乏组相比没有显著差异，但在假体翻修和假体周围关节感染方面的发生率仍然较高。

这些发现为临床医生提供了重要的参考，提示在TKA手术前应重视维生素D水平的评估，并在必要时进行补充。同时，研究结果也强调了骨水泥固定在减少某些植入物相关并发症中的潜在作用。尽管本研究存在一定的局限性，但其结果仍具有重要的指导意义，有助于改善TKA患者的术后管理和长期预后。