共病对全肩关节置换术术后短期并发症的影响：TriNetX研究

《JAAOS Global Research & Reviews》：Effect of Comorbidities on Short-Term Postoperative Complications Following total Shoulder Arthroplasty: A TriNetX Study

　　目的：虽然已知不可改变的医学合并症会增加全肩关节置换术后的风险，但可改变的行为风险因素的影响尚不明确。本研究旨在评估缺血性心脏病、2型糖尿病、大麻使用障碍和尼古丁依赖对全肩关节置换术后短期并发症的影响。方法：这项回顾性队列研究利用TriNetX美国合作网络，通过CPT代码筛选出2004年至2024年间接受初次全肩关节置换术的患者。根据ICD-10-CM诊断标准，将这些患者分为不同组别，然后进行1:1的倾向评分匹配，以平衡各组的基线人口统计学特征和BMI值。主要研究结果是90天内的并发症发生情况。结果：在纳入的59,473名患者中，每组合并症患者都表现出并发症发生率显著上升。患有缺血性心脏病的患者，术后心搏骤停的风险更高（比值比6.825，置信区间3.513至13.26），急性肾衰竭风险为3.642（置信区间3.108至4.268），肺炎风险为2.892（置信区间2.411至3.467）。患有大麻使用障碍的患者，急性肾衰竭的风险最高（比值比2.539，置信区间1.556至4.143）。2型糖尿病与皮肤感染风险增加相关（比值比2.151，置信区间1.806至2.562），以及心搏骤停风险增加（比值比3.159，置信区间1.692至5.898）；而尼古丁依赖则与肺炎风险增加（比值比2.081，置信区间1.651至2.624）和急性肾衰竭风险增加（比值比1.893，置信区间1.535至2.334）相关。结论：无论是不可改变的合并症还是可改变的风险因素，都会显著增加全肩关节置换术后90天内特定并发症的发生风险。这些发现支持进行针对性的术前风险分层，同时表明控制大麻使用障碍和尼古丁依赖可能有助于改善围手术期结局，不过仍需进一步的前瞻性研究。全肩关节置换术是一种越来越常用的手术方式，从2000年到2019年，该手术的数量增长了15倍以上。目前美国每年进行的肩关节置换术超过10万例，预计到2040年这一数字还将持续大幅增长。全肩关节置换术发病率上升的原因较为复杂，包括外科技术的发展与应用普及、逆向全肩关节置换术的出现、适应症范围的扩大，以及人口老龄化等因素，这些都增加了人们对这种手术的需求。随着全肩关节置换术数量的增加，术前优化措施对于降低术后并发症至关重要。尤其是考虑到接受手术的患者多为年龄较大且往往伴有多种合并症的人群。人口老龄化导致接受全肩关节置换术的多重合并症患者比例不断增加。所谓多重合并症，指的是患有两种或两种以上慢性疾病，65岁以上人群的重症率超过73%。由于接受全肩关节置换术的患者平均年龄约为68岁，因此与没有合并症的患者相比，他们出现术后并发症的风险更高。有研究显示，患有多种合并症的患者ASES和SAS评分明显更低，Esteras-Serrano和Bindi等人的研究也得到了类似结果。此外，患有多种合并症的患者术后并发症发生率更高，医疗花费更多，住院时间更长，再入院率也更高，尤其是那些患有糖尿病、肥胖症和心脏病的人。尽管上述合并症大多属于不可改变的风险因素，但烟草使用和大麻使用这两种可改变的患者行为也可能对术后结局产生显著影响。虽然糖尿病和心脏病等风险因素对全肩关节置换术结局的影响已被证实，但药物使用障碍，尤其是大麻和烟草的使用，对其影响的研究仍需深入。大麻和烟草在全世界范围内都被广泛使用。在美国，尽管吸烟率已大幅下降，但由于电子香烟等替代性尼古丁产品的普及，总体使用量依然保持稳定。在许多州大麻合法化后，成年人中的大麻使用率也在上升。很可能由于这两种物质的基础使用率较高且摄入途径相似，因此它们之间常常存在相互影响的关系。这种相互作用在临床上具有重要意义，因为两者之间的关系是双向的。Yimer等人2024年的研究表明，基线时的尼古丁使用会使人们开始使用大麻的概率增加2.5倍以上，而基线时的大麻使用则会使人们开始使用尼古丁的概率增加3倍。此外，这种相互作用还会妨碍人们戒烟。除了频繁共存和戒烟困难之外，大麻使用障碍和烟草使用障碍本身也会独立增加骨科手术的并发症风险，包括伤口愈合时间延长、感染风险增加以及再入院率上升。不过，与缺血性心脏病这类不可改变的合并症不同，这两种物质使用障碍都属于可改变的风险因素，可通过术前优化方案加以控制。大麻使用障碍指的是尽管存在不良后果，患者仍无法控制自己的大麻使用行为，约有36%的每日或几乎每日使用大麻的人患有此病，而且该病症还与多种医学和心理方面的合并症相关。大麻用于医疗和娱乐目的的合法化，也导致了高浓度大麻的使用增加以及大麻使用障碍发病率的上升。尽管人们越来越意识到大麻与烟草之间的相互作用是一个公共卫生问题，但这些物质使用障碍对全肩关节置换术术后并发症的具体影响仍缺乏足够研究。鉴于手术患者群体正在老龄化，多重合并症患者比例很高，同时大麻合法化及使用率也在不断上升，了解这些合并症对术后结局的影响对于术前风险分层和优化措施制定至关重要。因此，本研究旨在利用TriNetX数据库，比较不可改变的合并症，如缺血性心脏病和2型糖尿病，与可改变的风险因素，如大麻使用障碍和尼古丁依赖，对全肩关节置换术后短期并发症的影响。方法：TriNetX是一个大型去识别化患者数据库，包含了来自美国61家医疗机构的资料。它包含去识别化的汇总患者信息，涵盖手术类型、诊断结果、用药情况、生命体征、基因组数据以及人口统计学信息。由于TriNetX数据库不包含可识别患者身份的信息，因此无需经过机构审查委员会的审核批准。参与TriNetX网络的医疗机构会按照当地隐私法规，以去识别化、伪匿名或有限数据集的形式提供医疗数据。这些机构授权在TriNetX平台上将这些数据用于研究目的。作为提供数据的回报，这些机构无需承担任何费用，还能获得数据查询工具、分析功能、可视化功能以及运行软件所需的硬件设备。该数据库的去识别化处理符合《健康保险流通与责任法案》的隐私规则标准，经合格专家验证后，满足相关法规要求。2024年4月16日，研究人员对TriNetX美国合作网络进行了回顾性查询。根据当前手术术语编码和国际疾病分类第十版编码，建立了不同的患者组别。缺血性心脏病通过ICD-10编码I20-I25来识别，2型糖尿病则用E11编码。尼古丁依赖和大麻使用障碍分别用ICD-10编码F17和F12标识。这些诊断编码是基于临床标准制定的，用于判断是否存在因药物使用问题而导致的功能损害或不适症状，如耐受性、戒断症状、控制能力丧失等。TriNetX数据库中并未提供有关药物使用频率、剂量或持续时间的信息，因此本研究未评估这两种物质对术后结局的剂量依赖性影响。根据合并症类型，全肩关节置换术患者被分为8个组别。表1列出了TriNetX数据库中对应的CPT和ICD-10编码。统计分析是在TriNetX平台上进行的，采用1:1的最近邻匹配法，并设置0.1标准差的阈值来平衡各组的基线特征。在各项比较中，各组患者会在年龄、性别、种族、族裔、BMI以及三种未被研究的合并症方面进行匹配。例如，在比较缺血性心脏病时，各组患者在年龄、性别、种族、族裔、BMI、2型糖尿病、大麻使用障碍和尼古丁依赖等方面进行匹配。在TriNetX平台内进行关联分析，比较有无各类合并症的患者出现术后并发症的风险。这些并发症仅限于手术后的90天内。所定义的并发症包括输血、静脉、淋巴管及淋巴结疾病、静脉栓塞和血栓形成、肺栓塞、术后血肿、皮肤及皮下组织感染、心搏骤停、肺炎、急性肾衰竭、再生障碍性贫血及其他骨髓衰竭综合征、神经损伤、假体周围关节感染，以及术后再次住院或接受观察治疗。TriNetX平台计算出各组之间各种并发症的比值比及95%置信区间，以此评估各组出现相应并发症的风险。若P值小于0.05，则认为该差异具有显著性。结果：59,473名全肩关节置换术患者的平均年龄为73岁，其中女性29,624人（52.3%），男性24,474人（42.2%）。大多数患者为白人（81.7%），其次是黑人或非裔美国人（6.1%）。在接受全肩关节置换术的患者中，30%患有缺血性心脏病，2.4%有大麻使用障碍，27.8%患有2型糖尿病，16%有尼古丁依赖问题。表2展示了TriNetX数据库中美国合作网络内全肩关节置换术患者的 demographics信息。人口统计学特征、患者总数、占总人数的百分比等信息均列于其中。缺血性心脏病患者中，白人占比83.4%，男性占比48.5%，而非缺血性心脏病组中，白人占比81.5%，女性占比55.2%。缺血性心脏病组的平均年龄为71.8±8.66岁，而非该疾病组的平均年龄为67.5±9.81岁。缺血性心脏病组最常见的并发症是再生障碍性贫血及其他骨髓衰竭综合征（13.7%）以及术后再次住院或接受观察治疗（28.3%）。患有缺血性心脏病的患者，术后心搏骤停和急性肾衰竭的风险显著更高（心搏骤停比值比6.825，置信区间3.513至13.26；急性肾衰竭比值比3.642，置信区间3.108至4.268，P值<0.0001）。值得注意的是，与没有缺血性心脏病的患者相比，患有该病的患者出现神经损伤的风险反而较低（比值比0.454，置信区间0.215至0.959，P值=0.0386）。此外，缺血性心脏病患者术后出现肺栓塞和肺炎的风险也更高（肺栓塞比值比2.696，置信区间2.169至3.35；肺炎比值比2.892，置信区间2.411至3.467，P值<0.0001）。至于术后血肿，是否有缺血性心脏病并不影响其发生率（P值=0.0717）。表3列出了全肩关节置换术后的各种并发症发生率。从表格可以看出，缺血性心脏病组与2型糖尿病组、大麻使用障碍组、尼古丁依赖组的各种并发症比值比及置信区间各有不同，其中一些并发症的比值比显著高于其他组别。糖尿病组患者的皮肤及皮下组织感染风险增加（比值比2.151，置信区间1.806至2.562），假体周围关节感染风险为1.382（置信区间1.06至1.802），肺炎风险为1.508（置信区间1.263至1.8），深静脉血栓形成风险为1.3（置信区间1.06至1.528），肺栓塞风险为1.39（置信区间1.116至1.725）。糖尿病患者的再入院率、心搏骤停发生率、术后输血需求以及急性肾衰竭风险也都更高。大麻使用障碍组中，男性占比55.4%，女性占比38.5%，平均年龄为61±9.9岁。该组患者中白人占70.5%，黑人或非裔美国人占16.7%。而没有大麻使用障碍的组别中，女性占比53.1%，男性占比42.7%。非CUD组的平均年龄为68.8±9.51岁，其中白人占比最高，达82.3%。CUD与AKF的发生率升高相关（OR 2.539，CI：1.556至4.143，P=0.0002）。与非CUD患者相比，CUD患者在手术后出现再生障碍性贫血及其他类型贫血以及其它骨髓衰竭综合征的发病率更高，其比值比为1.303，CI：1.015至1.672（P=0.0375）。在并发症发生率方面，CUD组与非CUD组之间未发现其他显著差异，表明其余并发症的两组风险相当（P>0.05；表3；图2）。

在尼古丁依赖组中，患者的平均年龄为64.1±9.72岁，其中男性占49.7%，女性占45.4%。白人仍是该组中占比最高的种族，占78.4%。在非尼古丁依赖组中，平均年龄为69.5±9.33岁，男性占41.7%，女性占54.1%，同样以白人为主，占比82.7%。尼古丁依赖与肺部并发症的增加显著相关，包括肺炎（OR 2.081，CI：1.651至2.624）、肺栓塞（OR 1.67，CI：1.243至2.245）以及表浅感染（OR 1.646，CI：1.315至2.06）。深静脉血栓形成的风险并无显著增加（OR 1.201，CI：0.963至1.498），人工关节周围感染的风险也是如此（OR 1.267，CI：0.921至1.744）。尼古丁依赖组患者需要再次住院治疗的比值比为1.259，CI为1.176至1.348，说明这类患者在手术后需要再次入院治疗的可能性更高（表3；图2）。

随着人口老龄化以及肩关节置换术适用范围的扩大，在为患者提供关节置换手术建议时，不可改变的医学合并症与可改变的危险因素就显得尤为重要。本研究旨在探讨医学合并症，尤其是尼古丁依赖和CUD，对肩关节置换术后并发症及再次入院率的影响。通过TriNetX数据库分析，研究结果支持这样的假设：在接受肩关节置换术的患者中，那些存在包括冠心病、2型糖尿病、CUD和尼古丁依赖在内的医学合并症的患者，其在手术后的90天内出现并发症的概率更高。

20世纪后半叶的人口增长，加之医学进步、公共卫生措施的推行以及技术革新，使得全球人口规模达到历史最高水平，60岁以上人群的比例也创下了新纪录。过去半个世纪里，60岁以上人口的比例几乎翻了一番，预计到2050年这一比例将上升至32%。随着患者寿命的延长，外科医生面临的患有多种慢性疾病的患者比例也在增加，目前65岁以上患者中有近三分之二存在多种慢性疾病。其中最常见的两种合并症为冠心病和2型糖尿病，其患病率分别约为38.1%和35.6%。本研究结果与现有肩关节置换术相关文献一致，表明患有冠心病和2型糖尿病的患者更容易出现术后并发症，包括深静脉血栓/肺栓塞、表浅感染和人工关节周围感染、心脏骤停、肾功能衰竭、肺炎，以及在术后90天内需要再次入院治疗。Duey等人通过国家再入院数据库的研究也得到了类似结果，他们发现接受肩关节置换术的患者再次入院率、术后感染率和深静脉血栓形成率均较高。Oladeji等人则指出，冠心病和糖尿病是肩关节置换术后发生心肌梗死的常见危险因素，这一结论与本研究结果相符。此外，在髋关节和膝关节手术的相关研究中，冠心病和2型糖尿病也与住院时间延长、急性肾损伤、输血需求增加以及血栓栓塞性事件相关，同时术后心肌梗死的发生率几乎是其三倍，1年内的死亡风险则高出54%。肩关节置换术的常见适应症——骨关节炎的发展，也与冠心病发病风险的上升有关，这很可能是由于疼痛导致患者活动能力和行动范围下降所致。这一切都给外科医生带来了挑战，因为严重骨关节炎患者由于活动受限，往往难以改善心血管健康，从而给术前准备和优化治疗带来了困难。

在本研究中选择尼古丁依赖和CUD作为重点研究的可改变风险行为，是基于多项考虑。首先，与冠心病和2型糖尿病这类不可改变的合并症不同，药物滥用障碍是术前干预的具体目标。此外，由于这些物质在各个年龄群体以及关节置换术患者中普遍存在，它们对肩关节置换术的结果也越来越重要。在大麻合法化之后，接受全关节置换术的患者中自我报告的大麻使用率从1%上升到了11%，而接受肩部手术的患者中药物滥用障碍的记录也在增多。此外，大麻与烟草使用的双向关系表明，这两种物质可能对手术结果产生协同作用，值得进一步研究。尽管冠心病和2型糖尿病这类合并症是终身无法改变的疾病，但尼古丁使用和大麻使用却是可改变的风险因素，会影响术后恢复情况。长期以来，吸烟一直被视为最有害的行为之一，它会增加人工关节周围感染、医疗并发症和伤口问题的发生率，还会提高术后需要再次手术和再次入院的治疗频率。幸运的是，美国的吸烟率已降至历史最低水平；然而，随着新型尼古丁袋和调味电子香烟的出现，尼古丁的使用量却显著上升。Patel等人发现，从2020年9月到2022年5月，口服尼古丁袋的使用率上升了3%，而且还有继续上升的趋势。即便是非烟草形式的尼古丁使用，也与术后并发症相关，有研究显示，在接受全膝关节置换术的患者中，其下肢的伤口并发症、感染、深静脉血栓/肺栓塞以及人工关节周围感染的发生率均较高。同样，在跟腱修复术后也会出现更高的伤口问题，而且患者在停止使用尼古丁后的1年内仍面临较高的风险。不过，目前关于非烟草形式尼古丁使用对肩关节置换术影响的文献较少。本研究发现，尼古丁依赖患者出现肺栓塞、表浅感染、肺炎、急性肾功能衰竭、贫血以及需要再次入院治疗的风险显著更高。这些发现与现有文献一致，即尼古丁使用与术后麻醉药使用量增加、人工关节早期松动及需要再次手术、以及人工关节周围感染、伤口并发症和医疗并发症发生率升高有关。尽管许多人认为大麻比吸烟“更安全”，但现有文献对于大麻在围手术期对术后并发症的影响存在不同观点。Remily等人发现，接受肩关节置换术的大麻使用者出现人工关节周围感染的风险更高，而Rahmon等人则发现，这类患者在手术后的住院时间更短，更快可以出院回家。我们的研究则发现，CUD患者在术后出现急性肾功能衰竭和贫血的风险更高。CUD与急性肾功能衰竭之间的关联（OR 2.539）与近期研究结果一致，即大麻使用者在大型选择性手术后出现急性肾损伤的概率更高。可能的机制包括大麻素引起的严重脱水与肾前性损伤，但由于统计数据中无法区分合成大麻素和天然大麻素，因此难以确定确切的机制。这一发现需要通过具有详细药物使用信息的前瞻性研究进一步探索。CUD组患者术后贫血发生率升高（OR 1.303），这可能是由于围手术期失血、与药物滥用相关的营养缺乏，或是其他未被发现的混杂因素，而非大麻直接导致的血液学变化。因此，由于可能存在多种影响因素，这一关联还需要进一步研究。在髋关节和膝关节置换术的相关研究中，大麻使用与深静脉血栓、肺栓塞、心脏并发症以及需要再次手术的风险增加相关，且术后阿片类药物的使用量并未减少。脊柱手术的相关研究也得到了类似结果，即大麻是颈椎后侧融合术术后90天内需要再次入院治疗的独立危险因素。Bhattacharjee等人发现，接受膝关节和肩关节镜手术且使用大麻的患者，出现深静脉血栓、肺栓塞和感染的风险更高。大麻使用与肩关节置换术后的无菌性再次手术和人工关节周围感染风险增加有关，但本研究并未发现此类关联。这可能是因为本研究的范围仅限于术后前90天。有一些研究表明，大麻在围手术期可能具有某些益处；Moon等人发现，接受全膝关节、髋关节和肩关节置换术的大麻使用者，其死亡率和中风发生率明显更低。尽管大麻具有一定镇痛作用，但在围手术期，使用大麻的患者需要更多的麻醉剂，术后疼痛程度更高，也需要更多的镇痛药物来控制疼痛。根据现有研究，多种骨科手术的并发症发生率都会因大麻使用而上升，因此应像对待烟草使用一样，将大麻使用纳入术前风险评估中。美国区域麻醉与疼痛医学学会建议在术前评估中对大麻使用情况进行全面筛查，包括使用剂量、频率、给药途径以及最后一次使用时间。现行指南也建议向患者说明大麻使用会对术后疼痛控制产生的影响。曾经吸烟者在肩关节置换术后的疼痛评分、并发症发生率以及功能恢复情况等方面，与不吸烟者相比表现相当，这表明术前戒烟能够改善手术结果。然而，目前尚无基于证据的关于肩关节置换术术前何时戒烟的具体方案，这方面还需要进一步的前瞻性研究。尼古丁依赖和CUD都是可改变的风险因素，如果在术前加以干预，有助于外科医生更好地为患者制定治疗方案，减少可避免的并发症。

本研究使用TriNetX数据库存在若干局限性。首先，该数据库中的信息仅依据ICD-10诊断编码和回顾性数据，细节程度有限。例如，“人工关节周围感染”造成的损伤程度并不明确，表浅皮肤感染和深层感染会被归为同一类别。此外，也无法根据患者的病情严重程度对每种合并症患者进行进一步分类。比如，程序中将控制良好的2型糖尿病和控制不佳的2型糖尿病患者归为同一组。TriNetX数据库还无法提供关于药物使用频率、数量或持续时间的信息，因此本研究无法评估尼古丁或大麻对术后结果的剂量依赖性影响。此外，本研究中的患者很可能同时存在多种风险因素，这会干扰对每种合并症影响的独立评估。为了平衡其他三种正在研究的合并症，本研究采用了倾向得分匹配方法，例如在尼古丁依赖组比较中，各组患者在基线年龄、性别、种族、民族、BMI、冠心病、2型糖尿病和CUD等方面均保持一致。不过，多种风险因素同时存在所带来的残余混淆因素仍无法完全排除。大麻与烟草使用的双向关系以及两者经常同时使用的现象尤其值得关注，这两种物质可能在术后结果上产生协同作用，而这一点在本分析中并未体现出来。此外，本研究的结果还受到患者病历详细程度以及医生对具体手术操作和诊断编码方式的影响。最后，TriNetX是一个动态更新的数据库，其各组患者的数量会随时间发生变化。为了尽量减少数据库变动带来的影响，本研究的所有查询都在同一天完成。尽管存在这些局限性，本研究仍使用了大规模的全国性肩关节置换术患者队列，详细分析了多种重大合并症的影响。许多研究只探讨一种合并症或一种并发症，而本研究借助TriNetX数据库，得以同时研究四种合并症，即尼古丁依赖和CUD，以及肩关节置换术后的13种术后并发症。基于这项研究的发现，鉴于美国共病和多重共病的发病率不断上升，未来的研究可以探讨多重共病对术后并发症及康复的影响。有必要通过研究来确定基于证据的疗法调整方案，以改善患者的康复状况，从而为患者提供最佳的治疗服务。结论：无论是不可改变的共病（冠心病和2型糖尿病），还是可改变的风险因素（慢性阻塞性疾病和药物滥用），都会显著增加TSA手术后的90天术后并发症发生率。药物滥用与肺部并发症、表浅性感染以及再次入院的风险增加有关，而慢性阻塞性疾病则与急性肾衰竭和贫血相关。这些发现支持对所有患者进行术前药物使用筛查，并针对可改变的风险因素采取相应措施加以优化。外科医生应在TSA手术的术前评估中向患者说明已知风险，并提供戒烟资源。围绕可改变风险因素的共同决策有助于让患者更好地为手术做好准备，进而改善围手术期预后。