《Journal of Investigative Surgery》:Prevalence and Impact of Popliteal Artery Injury Associated with Knee Dislocations, Ligament Injuries, and Peri-Knee Fractures: Analysis of the Nationwide Readmission Database, 2016–2020
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背景:严重膝关节创伤,包括膝关节脱位、韧带损伤和膝周骨折,存在腘动脉损伤(popliteal artery injury, PAI)风险。研究人员旨在评估成人严重膝关节创伤患者中PAI的患病率及临床影响。
方法:本回顾性队列研究纳入膝周骨折、膝关节脱位或韧
背景:严重膝关节创伤,包括膝关节脱位、韧带损伤和膝周骨折,存在腘动脉损伤(popliteal artery injury, PAI)风险。研究人员旨在评估成人严重膝关节创伤患者中PAI的患病率及临床影响。
方法:本回顾性队列研究纳入膝周骨折、膝关节脱位或韧带损伤的成年住院患者(≥18岁),数据来源于2016—2020年美国全国再入院数据库(Nationwide Readmissions Database, NRD)。采用倾向性评分匹配(propensity score matching, PSM)平衡基线特征。结局包括住院时间(length of stay, LOS)、并发症、截肢以及30天和90天非计划再入院。进行多变量回归分析以估计校正比值比(adjusted odds ratio, aOR)和95%置信区间(confidence interval, CI)。
结果:在全国估计的211,108例住院患者中,PAI的加权患病率为0.38%(95% CI,0.33%–0.42%)。膝关节脱位是PAI的最强预测因子。经PSM后,PAI与任何内科并发症(aOR 2.56,95% CI 1.88–3.49)、呼吸衰竭或机械通气(aOR 3.59,95% CI 2.15–5.98)、急性肾损伤(aOR 2.71,95% CI 1.76–4.19)及任何外科并发症(aOR 4.50,95% CI 3.40–5.97)风险升高相关,且与30天非计划再入院风险增加(aOR 1.81,95% CI 1.21–2.70)和更长的LOS(校正β 9.15天,95% CI 7.57–10.72)相关。
结论:严重膝关节创伤后,PAI与显著的发病率和医疗资源利用增加相关,强化了全面血管评估的必要性,尤其是在膝关节脱位相关损伤中。鉴于本行政数据库研究的观察性性质,这些关联不应被解释为因果关系。
严重膝关节创伤,包括膝关节脱位、韧带损伤和膝周骨折,是一类相对少见但临床意义重大的肌肉骨骼损伤。膝关节脱位占所有骨科损伤的比例不足0.02%,多韧带膝关节损伤以及股骨远端、胫骨平台、胫骨近端等膝周骨折常伴有广泛的软组织损伤。此类损伤虽多见于高能量创伤,但也可由低能量创伤引起,并可能导致住院时间延长、手术干预、康复延迟和长期功能损害。腘动脉损伤(popliteal artery injury, PAI)是严重膝关节创伤最严重的并发症之一。由于腘动脉位于膝关节后方,解剖位置相对固定,在创伤性膝关节移位或骨折时极易受到牵拉、压迫或横断。PAI可导致肢体威胁性缺血,延迟诊断可能引起不可逆的肌肉坏死、感染或截肢,因此及时血管评估极为重要。此前瑞典全国队列研究已描述了与膝关节脱位、韧带损伤和膝周骨折相关的PAI发生率和损伤机制,但当代美国全国层面关于PAI临床负担的证据仍然有限,尤其是其与住院时间(length of stay, LOS)、内科及外科并发症、截肢和短期非计划再入院的关系。为此,研究人员利用美国全国再入院数据库(Nationwide Readmissions Database, NRD)开展本研究,旨在评估成人严重膝关节创伤患者中PAI的患病率及其临床影响。
研究人员开展了一项基于人群的回顾性观察队列研究,纳入2016至2020年NRD中年龄≥18岁、诊断为膝周骨折、膝关节脱位或韧带损伤的成人住院患者。主要结局包括LOS、截肢发生率、30天和90天非计划再入院以及内科和外科并发症。通过倾向性评分匹配(propensity score matching, PSM)平衡基线特征,并采用多变量回归分析估计校正比值比(adjusted odds ratio, aOR)和95%置信区间(confidence interval, CI)。研究结果显示,全国估计211,108例住院中,PAI的加权患病率为0.38%(95% CI 0.33%–0.42%);膝关节脱位是PAI最强的预测因子;PSM后,PAI与内科并发症、呼吸衰竭或机械通气、急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)、外科并发症、静脉血栓栓塞(venous thromboembolism, VTE)、出血或输血风险显著增加,以及LOS延长和30天非计划再入院风险增加相关。该研究提供了当代美国全国性证据,表明PAI是严重膝关节创伤后重要的高风险标志物,强调临床应特别重视膝关节脱位相关损伤的血管评估。
用于开展研究的关键技术方法可概括如下:研究数据来源于美国全国再入院数据库(NRD)2016–2020年资料,该数据库为覆盖全美所有保险状态、具备经过验证的患者链接编号的全国性住院数据库。根据国际疾病分类第十次修订临床修改版(ICD-10-CM)和ICD-10程序编码系统(ICD-10-PCS)识别膝关节损伤类型、PAI、合并症及结局。为确保完整90天随访,仅纳入每年1月1日至9月30日期间的首次合格住院。排除院内死亡、择期入院及合并颅脑、重大胸部或腹部实质脏器损伤者。采用调查加权分析和1:4倾向性评分匹配(PSM)控制选择偏倚,匹配变量包括年龄、性别、损伤类型、损伤严重度评分(Injury Severity Score, ISS)、家庭收入、保险状态、肥胖、医院特征及主要合并症等;匹配后对残余不平衡变量进行回归校正。所有分析均纳入NRD复杂抽样设计。
### 研究结果
**研究人群选择(Study Population Selection)**:2016至2020年每年1月1日至9月30日期间,共识别146,922例成人膝关节创伤住院,去除同一年内重复住院后保留141,303例。进一步排除LOS缺失、院内死亡、择期入院、颅脑损伤、重大胸部创伤和腹部实质脏器损伤后,最终研究队列包含115,305例患者,对应全国加权估计211,108例住院。其中410例存在PAI。经1:4 PSM后,406例PAI患者成功匹配1,624例无PAI患者,形成2,030例的匹配队列,全国估计3,813例住院。
**研究人群特征(Characteristics of the Study Population)**:PSM前,PAI组与非PAI组在年龄、性别、损伤类型、ISS、家庭收入、保险状态、肥胖、主要合并症、查尔森合并症指数(Charlson comorbidity index, CCI)、医院位置、教学状态和周末入院方面差异显著。PSM后大多数基线特征达到均衡,但年龄(SMD=0.116)和CCI(SMD=0.207)仍存在残余不平衡。匹配队列中PAI患者平均年龄40.6岁,68.9%为男性,23.4%肥胖;最常见的损伤类型为单纯膝周骨折(67.1%),其次为单纯膝关节脱位(14.1%)、膝周骨折合并膝关节脱位(8.5%)等。
**PAI与结局的关联(Associations between PAI and Outcomes)**:校正年龄和CCI后,PAI与任何内科并发症(aOR=2.56,95% CI 1.88–3.49)、呼吸衰竭或机械通气(aOR=3.59,95% CI 2.15–5.98)、AKI(aOR=2.71,95% CI 1.76–4.19)、任何外科并发症(aOR=4.50,95% CI 3.40–5.97)、VTE(aOR=3.44,95% CI 2.23–5.30)以及出血或输血(aOR=3.92,95% CI 2.85–5.41)风险显著增加相关(均p<0.001)。此外,PAI与更长的LOS(校正β=9.15天,95% CI 7.57–10.72)及30天非计划再入院风险增加(aOR=1.81,95% CI 1.21–2.70,p=0.004)显著相关;90天非计划再入院关联未达统计学显著性(aOR=1.35,95% CI 0.97–1.89,p=0.075)。
**与PAI相关的因素(Factors Associated with PAI)**:多变量回归分析显示,年龄增长(aOR=0.95,95% CI 0.94–0.96)和女性(aOR=0.51,95% CI 0.40–0.66)与PAI风险降低相关。涉及膝关节脱位的损伤模式均强烈增加PAI风险,包括单纯膝关节脱位(aOR=20.40,95% CI 14.38–28.93)、膝周骨折合并膝关节脱位(aOR=16.24,95% CI 10.64–24.78)、膝关节脱位合并韧带损伤(aOR=10.46,95% CI 5.58–19.61)及三者合并损伤(aOR=13.21,95% CI 6.65–26.25),以单纯膝周骨折为参照。肥胖(aOR=1.52,95% CI 1.19–1.95)和CCI≥1(aOR=1.36,95% CI 1.04–1.77)亦与PAI风险升高相关。都市教学医院收治的患者PAI风险高于都市非教学医院(aOR=2.38,95% CI 1.59–3.56)。
### 讨论与结论
讨论部分指出,本研究中PAI与住院时间延长、并发症负担增加及30天再入院风险升高的关联与既往人群层面研究和血管创伤结局研究一致,提示PAI是高风险标志物而非单纯伴随发现。瑞典同类研究显示PAI最常见于跌倒所致膝关节脱位和机动车事故所致骨折。肥胖增加PAI风险可能与低能量脱位、诊断延迟和并发症风险增加有关;教学医院PAI风险较高可能反映转诊模式、病例复杂程度或识别差异。PAI组并发症负担升高可能部分反映创伤严重程度和肢体缺血的生理后果,如缺血再灌注损伤、横纹肌溶解相关AKI、制动及凝血反应相关VTE等,但NRD缺乏生理学、实验室、影像或治疗时机数据,无法直接验证这些机制。因此,对于疑似膝关节脱位或其他高危膝周创伤,应建立标准化血管评估路径,包括及时评估远端灌注和脉搏、考虑踝肱指数(ankle-brachial index, ABI)筛查,并在必要时行CT血管造影或超声。研究优点包括基于大型全支付者数据库、标准化ICD编码、调查加权分析和PSM控制偏倚。局限性包括排除院内死亡和重大合并伤可能低估患病率和严重程度、观察性设计不能推断因果、依赖编码可能错分、缺乏血管检查细节和长期功能结局、仅单一年内追踪可能低估远期再入院等。
研究结论部分翻译如下:在美国,PAI是膝周骨折、膝关节脱位和韧带损伤患者中具有临床意义的并发症。PAI与不良结局及内科和外科并发症风险显著增加独立相关。涉及膝关节脱位的损伤模式是PAI最强的预测因子,而肥胖和较高的合并症负担进一步增加风险,强调了在膝周创伤患者中进行早期全面血管评估和多学科管理以减轻并发症并改善短期结局的重要性。