引用本文: 王利, 帅婷, 王云云, 曹虹. 择期髋关节置换术患者术前口服碳水化合物效果的 Meta 分析. 中国循证医学杂志, 2017, 17(10): 1205-1211. doi: 10.7507/1672-2531.201702069 复制
择期髋关节置换术是国内外常见的手术。通过手术治疗,患者能够早期下床进行锻炼,减少长期卧床带来的并发症,提高患者的生活质量[1-3]。但术前禁饮禁食和手术本身带来的创伤会导致机体产生代谢应激反应和胰岛素抵抗。应激反应会对机体造成不利影响,包括出现器官功能障碍、血液高凝、免疫抑制、伤口愈合不良等[4, 5]。胰岛素抵抗的特点是高血糖症、骨骼肌和肝脏等组织对胰岛素生物作用的反应下降[6],是预测患者住院时间长短的独立性标记[7, 8]。高血糖症可影响机体正常代谢,使机体抗感染能力、组织修复能力下降,从而增加术后感染、菌血症等并发症发生。因此,如何在围手术期实施相应措施以降低术后胰岛素抵抗程度已成为临床所关注的问题。有研究指出,采用术前静脉输注或口服碳水化合物(carbohydrates,CHO)替代传统的术前禁饮禁食能够明显减弱术后胰岛素抵抗的程度、缩短住院时间、减轻患者术前的饥饿和紧张,但各研究结果间尚存在争议[9-11]。本研究旨在系统评价术前口服 CHO 对择期髋关节置换术患者术后胰岛素抵抗、住院时间长短等方面的效果,以期为临床应用提供依据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型 随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究对象 年龄≥18 周岁,行择期髋关节置换术的患者。
1.1.3 干预措施 试验组:在术前口服 CHO;对照组:在术前口服安慰剂或术前常规禁饮禁食。
1.1.4 结局指标 ① 术后胰岛素敏感程度;② 住院时间;③ 术后血糖水平;④ 术后胰岛素水平;⑤ 并发症发生率,包括恶心、呕吐、误吸、高血压等;⑥ 患者麻醉前主观舒适度的相关指标,采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评价口渴感、饥饿感、焦虑感和恶心感。
1.1.5 排除标准 ① 非中、英文文献;② 重复发表的文献;③ 原始数据不充分且联系作者未果者;④ 术前通过静脉输注 CHO 者,术前口服 CHO<50 g 者;⑤ 合并糖尿病、严重感染、严重肝肾疾病及恶性肿瘤者。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CBM、WanFang Data 和 CNKI 数据库,搜集关于择期髋关节置换术患者术前口服碳水化合物效果的 RCT,检索时限均为建库至 2017 年 1 月。检索采用主题词与自由词相结合的方式,辅以手工检索,同时追溯纳入文献的参考文献。中文检索词包括:髋关节置换、髋关节假体、人工髋关节、股骨头置换、股骨头假体、碳水化合物、糖类、糖复合物、葡萄糖、CHO、随机;英文检索词包括:total hip replacement、femoral head prosthesis、THA、THR、total hip arthroplasty、carbohydrates、CHO、sugar、randomized controlled trial、random*等。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。
1.3 文献筛选与资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对。如有分歧,双方讨论或听取第三名研究者的意见解决。资料提取内容包括:① 纳入研究的基本信息:研究题目、第一作者、发表时间等;② 研究对象的基本特征:年龄、性别、例数、体重指数(body mass index,BMI)、美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists,ASA)体格状态分级、麻醉方式等;③ 干预措施;④ 偏倚风险评价的关键要素;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
采用 Cochrane 5.1.0 版手册推荐的针对 RCT 的偏倚风险评价工具评价纳入研究的偏倚风险[12]。
1.5 统计分析
采用 RevMan5.3 软件进行 Meta 分析。计数资料采用比值比(OR),计量资料采用均数差(MD)、加权均数差(WMD)、标准化均数差(SMD)及其 95% 可信区间(CI)为效应指标。纳入研究结果间的异质性采用 χ2 检验进行分析(检验水准为 α=0.1),同时结合 I2 判断异质性大小。若各研究结果间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行 Meta 分析;若各研究结果间存在统计学异质性,则进一步分析其异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行 Meta 分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只进行描述性分析。Meta 分析的检验水准设为 α=0.05。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检共获得文献 1 117 篇,经过逐层筛选最终纳入 7 个 RCT[13-19],共计 293 例患者。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征和偏倚风险评价结果
纳入研究的基本特征见表 1。纳入研究的偏倚风险评价结果见表 2。


2.3 Meta 分析结果
2.3.1 术后胰岛素敏感程度
2.3.1.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入 5 个研究[13-15, 17, 19]。其中 2 个研究[15, 17]结果显示两组术后胰岛素敏感性变化的差异无统计学意义,但只描述了变化百分率,数据无法合并。对余下 3 个研究[13, 14, 19]进行合并分析,随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组术后胰岛素敏感性差异无统计学意义[SMD=5.14,95%CI(–1.05,11.33),P=0.10](图 2)。

2.3.1.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 共纳入 2 个研究[15, 19]。Ljunggren 等[15]用 IVGTT 测量胰岛素敏感性,结果表明术前口服 CHO 并没有增加术后机体对葡萄糖的利用率;汪卫等[19]采用 HOMA 测定胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),结果表明术前口服 CHO 能够提高术后胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗。
2.3.2 住院时间
2.3.2.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入 4 个研究[13-16]。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组在住院时间方面的差异无统计学意义[MD=–0.26,95%CI(–1.11,0.58),P=0.54](图 3)。

2.3.2.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 只纳入 1 个研究[15],结果显示与禁饮禁食组相比,术前口服 CHO 可以缩短住院时间。
2.3.3 术后血糖水平
2.3.3.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入 3 个研究[13, 14, 19]。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组术后血糖水平变化差异无统计学意义[MD=–1.47,95%CI(–3.65,0.71),P=0.19](图 4)。

2.3.3.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 共纳入 2 篇文献[18, 19],包括 3 个研究。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组术后血糖水平的差异无统计学意义[MD=–1.48,95%CI(–4.47,1.51),P=0.33](图 5)。

2.3.4 术后胰岛素水平
2.3.4.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入 3 个研究[13, 14, 19]。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组术后胰岛素水平变化差异无统计学意义[MD=–9.03,95%CI(–23.92,5.86),P=0.23](图 6)。

2.3.4.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 只纳入了 1 个研究[19],结果显示与禁饮禁食组相比,术前口服 CHO 可以降低术后胰岛素水平。
2.3.5 总并发症发生率
2.3.5.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入了 4 个研究[13-15, 17],两组的并发症均包括恶心、呕吐、疼痛、高血压、食物不耐受。但 CHO 组有 1 例出现血管迷走神经反射而安慰剂组没有。固定效应模型 Meta 分析结果显示:两组在总并发症发生率方面差异无统计学意义[OR=1.46,95%CI(0.53,4.07),P=0.47](图 7)。

2.3.5.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 只纳入 1 个研究[15],结果显示两组在并发症发生率方面差异无统计学意义。
2.3.6 患者术前主观舒适度的相关指标 共 2 个研究[16, 19]用 VAS 评分法评估患者主观舒适度,包括口渴感、饥饿感、焦虑感和恶心感等指标。Harsten 等[16]的研究结果显示,与安慰剂组相比,术前口服 CHO 可减轻患者麻醉前的恶心感和饥饿感,但在焦虑感和口渴感方面,两组差异无统计学意义。汪卫等[19]的研究显示,与安慰剂组和禁饮禁食组相比,口服 CHO 可缓解患者麻醉前的饥饿感和口渴感,但对焦虑感和恶心感,两组差异无统计学意义。由于 Harsten 等[16]的研究只给出了术前饥饿感、焦虑感 2 个指标的中位数,故无法进行合并分析。
3 讨论
择期手术患者术前一晚开始禁饮禁食以预防围手术期患者发生反流误吸,这一措施受到了越来越多的质疑和挑战[20]。有研究表明,术前 2~3 h 口服清淡液体不会增加患者术中发生反流误吸的风险;相比之下,术前禁饮禁食反而会引起机体的一些代谢应激反应[4, 21, 22]。在此基础上,快速康复外科提出术前口服 CHO 的理念[23],以改善手术效果。行择期髋关节置换术的人群年龄普遍较高,生理功能衰退,可能会发生更为严重的代谢应激反应。然而,近年来关于术前口服 CHO 的研究多局限于腹部手术,对髋关节置换术方面的研究较少,术前口服 CHO 对髋关节置换术患者的临床效果还存在争议。
本研究分析表明,术前口服 CHO 组与安慰剂组相比在住院时间方面差异无统计学意义,这与 Shanley 等[24]、Awad 等[25]的研究结果一致。Shanley 等[24]的研究纳入不同手术病种的 15 个 RCT,其中 9 个以安慰剂组为对照,6 个以禁饮组为对照,结果未发现术前口服 CHO 能缩短住院时间。Awad 等[25]的研究发现术前口服 CHO 并没有缩短骨科手术病人的住院时间。本研究仅一个研究结果表明与禁饮禁食组相比,术前口服 CHO 缩短了住院时间,但 Meta 分析结果不支持此结论。在并发症发生率方面,术前口服 CHO 组与其他两组相比,差异都无统计学意义,这提示择期髋关节置换术术前口服 CHO 安全性较好。本研究结果显示术前口服 CHO 并未提高术后胰岛素敏感性,与 Awad 等[25]的研究结果不一致,这可能是胰岛素敏感性测量方法不同而导致的。Smith 等[26]对不同胰岛素敏感性测量方法的研究分别进行了合并分析,发现应用正糖钳技术测量胰岛素敏感性的合并结果表明术前口服 CHO 有利于提高术后胰岛素敏感性,而应用稳态模式评估法的合并结果表明 CHO 并未提高术后胰岛素敏感性。有研究[27]认为术前口服 CHO 能够提高术后胰岛素敏感性可能是因为刺激了机体体内胰岛素的释放,强化了胰岛素传导通路,增加了外周组织对葡萄糖的利用。而正糖钳技术被认为是目前测量胰岛素敏感性的金标准[28],故其结论可能更可靠。而本研究纳入的 5 个研究测量术后胰岛素敏感性方法不同,测量时间点有所差异,样本量较少,因此结论还有待进一步验证。关于患者麻醉前主观舒适度方面的指标,由于纳入的文献给出的数据不足,未能进行合并分析,但两个研究结果都表明术前口服 CHO 对患者麻醉前的饥饿感有一定的缓解作用。
本研究的局限性:① 纳入研究数量较少,质量较低,而且并非所有研究都报告了本文所关注的所有结局指标,影响了结论的可靠性;② 检索语种限制为中、英文,可能会存在发表偏倚;③ 测量胰岛素敏感性运用的方法不同,可能对结论产生影响。
综上所述,髋关节置换术前口服碳水化合物不能提高患者术后胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗;其对住院时间、术后血糖、胰岛素水平的影响也并不显著。受纳入研究数量和质量的限制,上述结论尚待更多高质量研究予以验证。
择期髋关节置换术是国内外常见的手术。通过手术治疗,患者能够早期下床进行锻炼,减少长期卧床带来的并发症,提高患者的生活质量[1-3]。但术前禁饮禁食和手术本身带来的创伤会导致机体产生代谢应激反应和胰岛素抵抗。应激反应会对机体造成不利影响,包括出现器官功能障碍、血液高凝、免疫抑制、伤口愈合不良等[4, 5]。胰岛素抵抗的特点是高血糖症、骨骼肌和肝脏等组织对胰岛素生物作用的反应下降[6],是预测患者住院时间长短的独立性标记[7, 8]。高血糖症可影响机体正常代谢,使机体抗感染能力、组织修复能力下降,从而增加术后感染、菌血症等并发症发生。因此,如何在围手术期实施相应措施以降低术后胰岛素抵抗程度已成为临床所关注的问题。有研究指出,采用术前静脉输注或口服碳水化合物(carbohydrates,CHO)替代传统的术前禁饮禁食能够明显减弱术后胰岛素抵抗的程度、缩短住院时间、减轻患者术前的饥饿和紧张,但各研究结果间尚存在争议[9-11]。本研究旨在系统评价术前口服 CHO 对择期髋关节置换术患者术后胰岛素抵抗、住院时间长短等方面的效果,以期为临床应用提供依据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型 随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究对象 年龄≥18 周岁,行择期髋关节置换术的患者。
1.1.3 干预措施 试验组:在术前口服 CHO;对照组:在术前口服安慰剂或术前常规禁饮禁食。
1.1.4 结局指标 ① 术后胰岛素敏感程度;② 住院时间;③ 术后血糖水平;④ 术后胰岛素水平;⑤ 并发症发生率,包括恶心、呕吐、误吸、高血压等;⑥ 患者麻醉前主观舒适度的相关指标,采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评价口渴感、饥饿感、焦虑感和恶心感。
1.1.5 排除标准 ① 非中、英文文献;② 重复发表的文献;③ 原始数据不充分且联系作者未果者;④ 术前通过静脉输注 CHO 者,术前口服 CHO<50 g 者;⑤ 合并糖尿病、严重感染、严重肝肾疾病及恶性肿瘤者。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CBM、WanFang Data 和 CNKI 数据库,搜集关于择期髋关节置换术患者术前口服碳水化合物效果的 RCT,检索时限均为建库至 2017 年 1 月。检索采用主题词与自由词相结合的方式,辅以手工检索,同时追溯纳入文献的参考文献。中文检索词包括:髋关节置换、髋关节假体、人工髋关节、股骨头置换、股骨头假体、碳水化合物、糖类、糖复合物、葡萄糖、CHO、随机;英文检索词包括:total hip replacement、femoral head prosthesis、THA、THR、total hip arthroplasty、carbohydrates、CHO、sugar、randomized controlled trial、random*等。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。
1.3 文献筛选与资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对。如有分歧,双方讨论或听取第三名研究者的意见解决。资料提取内容包括:① 纳入研究的基本信息:研究题目、第一作者、发表时间等;② 研究对象的基本特征:年龄、性别、例数、体重指数(body mass index,BMI)、美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists,ASA)体格状态分级、麻醉方式等;③ 干预措施;④ 偏倚风险评价的关键要素;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
采用 Cochrane 5.1.0 版手册推荐的针对 RCT 的偏倚风险评价工具评价纳入研究的偏倚风险[12]。
1.5 统计分析
采用 RevMan5.3 软件进行 Meta 分析。计数资料采用比值比(OR),计量资料采用均数差(MD)、加权均数差(WMD)、标准化均数差(SMD)及其 95% 可信区间(CI)为效应指标。纳入研究结果间的异质性采用 χ2 检验进行分析(检验水准为 α=0.1),同时结合 I2 判断异质性大小。若各研究结果间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行 Meta 分析;若各研究结果间存在统计学异质性,则进一步分析其异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行 Meta 分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只进行描述性分析。Meta 分析的检验水准设为 α=0.05。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检共获得文献 1 117 篇,经过逐层筛选最终纳入 7 个 RCT[13-19],共计 293 例患者。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征和偏倚风险评价结果
纳入研究的基本特征见表 1。纳入研究的偏倚风险评价结果见表 2。


2.3 Meta 分析结果
2.3.1 术后胰岛素敏感程度
2.3.1.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入 5 个研究[13-15, 17, 19]。其中 2 个研究[15, 17]结果显示两组术后胰岛素敏感性变化的差异无统计学意义,但只描述了变化百分率,数据无法合并。对余下 3 个研究[13, 14, 19]进行合并分析,随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组术后胰岛素敏感性差异无统计学意义[SMD=5.14,95%CI(–1.05,11.33),P=0.10](图 2)。

2.3.1.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 共纳入 2 个研究[15, 19]。Ljunggren 等[15]用 IVGTT 测量胰岛素敏感性,结果表明术前口服 CHO 并没有增加术后机体对葡萄糖的利用率;汪卫等[19]采用 HOMA 测定胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),结果表明术前口服 CHO 能够提高术后胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗。
2.3.2 住院时间
2.3.2.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入 4 个研究[13-16]。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组在住院时间方面的差异无统计学意义[MD=–0.26,95%CI(–1.11,0.58),P=0.54](图 3)。

2.3.2.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 只纳入 1 个研究[15],结果显示与禁饮禁食组相比,术前口服 CHO 可以缩短住院时间。
2.3.3 术后血糖水平
2.3.3.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入 3 个研究[13, 14, 19]。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组术后血糖水平变化差异无统计学意义[MD=–1.47,95%CI(–3.65,0.71),P=0.19](图 4)。

2.3.3.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 共纳入 2 篇文献[18, 19],包括 3 个研究。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组术后血糖水平的差异无统计学意义[MD=–1.48,95%CI(–4.47,1.51),P=0.33](图 5)。

2.3.4 术后胰岛素水平
2.3.4.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入 3 个研究[13, 14, 19]。随机效应模型 Meta 分析结果显示:两组术后胰岛素水平变化差异无统计学意义[MD=–9.03,95%CI(–23.92,5.86),P=0.23](图 6)。

2.3.4.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 只纳入了 1 个研究[19],结果显示与禁饮禁食组相比,术前口服 CHO 可以降低术后胰岛素水平。
2.3.5 总并发症发生率
2.3.5.1 CHO 组与安慰剂组比较 共纳入了 4 个研究[13-15, 17],两组的并发症均包括恶心、呕吐、疼痛、高血压、食物不耐受。但 CHO 组有 1 例出现血管迷走神经反射而安慰剂组没有。固定效应模型 Meta 分析结果显示:两组在总并发症发生率方面差异无统计学意义[OR=1.46,95%CI(0.53,4.07),P=0.47](图 7)。

2.3.5.2 CHO 组与禁饮禁食组比较 只纳入 1 个研究[15],结果显示两组在并发症发生率方面差异无统计学意义。
2.3.6 患者术前主观舒适度的相关指标 共 2 个研究[16, 19]用 VAS 评分法评估患者主观舒适度,包括口渴感、饥饿感、焦虑感和恶心感等指标。Harsten 等[16]的研究结果显示,与安慰剂组相比,术前口服 CHO 可减轻患者麻醉前的恶心感和饥饿感,但在焦虑感和口渴感方面,两组差异无统计学意义。汪卫等[19]的研究显示,与安慰剂组和禁饮禁食组相比,口服 CHO 可缓解患者麻醉前的饥饿感和口渴感,但对焦虑感和恶心感,两组差异无统计学意义。由于 Harsten 等[16]的研究只给出了术前饥饿感、焦虑感 2 个指标的中位数,故无法进行合并分析。
3 讨论
择期手术患者术前一晚开始禁饮禁食以预防围手术期患者发生反流误吸,这一措施受到了越来越多的质疑和挑战[20]。有研究表明,术前 2~3 h 口服清淡液体不会增加患者术中发生反流误吸的风险;相比之下,术前禁饮禁食反而会引起机体的一些代谢应激反应[4, 21, 22]。在此基础上,快速康复外科提出术前口服 CHO 的理念[23],以改善手术效果。行择期髋关节置换术的人群年龄普遍较高,生理功能衰退,可能会发生更为严重的代谢应激反应。然而,近年来关于术前口服 CHO 的研究多局限于腹部手术,对髋关节置换术方面的研究较少,术前口服 CHO 对髋关节置换术患者的临床效果还存在争议。
本研究分析表明,术前口服 CHO 组与安慰剂组相比在住院时间方面差异无统计学意义,这与 Shanley 等[24]、Awad 等[25]的研究结果一致。Shanley 等[24]的研究纳入不同手术病种的 15 个 RCT,其中 9 个以安慰剂组为对照,6 个以禁饮组为对照,结果未发现术前口服 CHO 能缩短住院时间。Awad 等[25]的研究发现术前口服 CHO 并没有缩短骨科手术病人的住院时间。本研究仅一个研究结果表明与禁饮禁食组相比,术前口服 CHO 缩短了住院时间,但 Meta 分析结果不支持此结论。在并发症发生率方面,术前口服 CHO 组与其他两组相比,差异都无统计学意义,这提示择期髋关节置换术术前口服 CHO 安全性较好。本研究结果显示术前口服 CHO 并未提高术后胰岛素敏感性,与 Awad 等[25]的研究结果不一致,这可能是胰岛素敏感性测量方法不同而导致的。Smith 等[26]对不同胰岛素敏感性测量方法的研究分别进行了合并分析,发现应用正糖钳技术测量胰岛素敏感性的合并结果表明术前口服 CHO 有利于提高术后胰岛素敏感性,而应用稳态模式评估法的合并结果表明 CHO 并未提高术后胰岛素敏感性。有研究[27]认为术前口服 CHO 能够提高术后胰岛素敏感性可能是因为刺激了机体体内胰岛素的释放,强化了胰岛素传导通路,增加了外周组织对葡萄糖的利用。而正糖钳技术被认为是目前测量胰岛素敏感性的金标准[28],故其结论可能更可靠。而本研究纳入的 5 个研究测量术后胰岛素敏感性方法不同,测量时间点有所差异,样本量较少,因此结论还有待进一步验证。关于患者麻醉前主观舒适度方面的指标,由于纳入的文献给出的数据不足,未能进行合并分析,但两个研究结果都表明术前口服 CHO 对患者麻醉前的饥饿感有一定的缓解作用。
本研究的局限性:① 纳入研究数量较少,质量较低,而且并非所有研究都报告了本文所关注的所有结局指标,影响了结论的可靠性;② 检索语种限制为中、英文,可能会存在发表偏倚;③ 测量胰岛素敏感性运用的方法不同,可能对结论产生影响。
综上所述,髋关节置换术前口服碳水化合物不能提高患者术后胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗;其对住院时间、术后血糖、胰岛素水平的影响也并不显著。受纳入研究数量和质量的限制,上述结论尚待更多高质量研究予以验证。