髖關節(jié)置換術后感染對血液流變學、ApoE及皮質(zhì)醇的影響

戴漣生 葉俊星 楊志剛 楊曉斐

(無錫市第三人民醫(yī)院骨科，江蘇 無錫 214000)

近年來，隨著人口老齡化加劇，骨性關節(jié)炎及股骨頭壞死等疾病發(fā)病率升高，髖關節(jié)置換術作為有效治療手段，可緩解關節(jié)疼痛，改善髖關節(jié)活動功能，其術后假體10年生存率超過90%。但該手術創(chuàng)傷大、暴露范圍廣，且存在異體植入，術后感染及深靜脈血栓是髖關節(jié)置換術后常見并發(fā)癥〔1〕，其中髖關節(jié)置換術后感染發(fā)生率約為4%，深部感染發(fā)生率約為2.22%〔2〕。術后感染不僅給患者造成軀體病痛及經(jīng)濟壓力，同時，給臨床治療帶來極大困難。研究報道，術后感染時，應激反應及炎性反應對機體綜合狀態(tài)造成不良影響〔3〕，且微循環(huán)受不良應激的影響而呈現(xiàn)較差狀態(tài)〔4〕，血液流動性發(fā)生改變，出現(xiàn)局部供血不足等。載脂蛋白(Apo)E是一種多態(tài)性蛋白，除了在脂類轉(zhuǎn)運和代謝中發(fā)揮重要作用，還參與感染性疾病免疫調(diào)節(jié)，可用于判斷感染嚴重程度及患者預后〔5〕。經(jīng)研究證實，皮質(zhì)醇在髖關節(jié)置換術后明顯升高，且與預后密切相關〔6〕。目前，針對髖關節(jié)置換術后感染因素分析較多，但術后感染對機體產(chǎn)生不良影響的機制研究鮮見。本研究通過監(jiān)測術前、術后患者血液流變學、血脂、ApoE、皮質(zhì)醇及C-反應蛋白(CRP)、白細胞介素(IL)-6等細胞因子水平，探討術后感染對機體血液流變學、ApoE及皮質(zhì)醇的影響，為臨床治療提供科學依據(jù)。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選取2014年6月至2018年6月在無錫市第三人民醫(yī)院行髖關節(jié)置換術的患者731例。納入標準：①具備髖關節(jié)置換手術適應證；②采用生物型假體，無需植骨操作；③術前輔助檢查無絕對手術禁忌。髖關節(jié)置換術操作過程：麻醉滿意后，患者取右/左側(cè)臥位，取左/右股骨粗隆體表上、下切口約8 cm，切開皮膚、皮下、闊筋膜張肌，切斷外旋肌群，暴露關節(jié)囊；將關節(jié)囊做T形切開，在小轉(zhuǎn)子上方1 cm處，股骨頸平行于股骨距斜行截骨，用取頭器取出股骨頭，清理髖臼滑膜及增生骨贅；外展45°、前傾10°打磨髖臼，試模假體監(jiān)測，選用合適型號假體外展45°、前傾15°置入；股骨距開槽后擴髓，選用合適股骨試模假體，復位后被動屈伸、內(nèi)收、外展、內(nèi)旋、外旋活動髖關節(jié)，檢查髖關節(jié)活動度，術后患肢取外展中立位。排除標準：①伴有明顯髖臼發(fā)育不良；②近期有急性感染病史或處于慢性疾病急性發(fā)作期；③伴有免疫性疾病及使用免疫抑制劑；④惡性腫瘤或肝腎功能嚴重異常。入組對象或家屬均被告知本次研究內(nèi)容，且簽署研究對象知情同意書。其中，男398例，女333例，年齡42～78歲，平均(64.84±6.57)歲。

根據(jù)術后早期感染診斷標準〔7〕，術后1個月內(nèi)出現(xiàn)全身發(fā)熱、手術部位急性疼痛；局部皮膚出現(xiàn)紅腫熱痛癥狀，置換關節(jié)周圍出現(xiàn)滲出液、紅斑等，持續(xù)性關節(jié)疼痛；實驗室指標中CRP、白細胞計數(shù)及紅細胞沉降率均升高，手術傷口滲出液細菌培養(yǎng)結(jié)果陽性，可判定為感染；細菌培養(yǎng)若為陰性，則根據(jù)臨床表現(xiàn)、實驗室檢查及影像學檢查進行確診。主刀醫(yī)師及管床護士對術后傷口進行密切觀察，731例行髖關節(jié)置換術患者中，術后1個月早期感染37例納入感染組，694例非感染組患者納入非感染組。兩組一般資料包括年齡、性別、手術病因、手術部位比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 兩組一般資料比較〔n(%)〕

1.2檢測方法

1.2.1血液流變學指標檢測 研究對象術前1 d、術后3 d、14 d、1個月，清晨采空腹靜脈血4 ml，置于肝素試管，搖勻混合，采用錐板方法學，使用ZL6000C型全自動血液流變檢測儀檢測全血高切黏度、全血低切黏度、血漿黏度、紅細胞聚集指數(shù)、紅細胞剛性指數(shù)、紅細胞變形指數(shù)等。

1.2.2ApoE及血脂檢測 上述時間點抽取空腹靜脈血4 ml，置于肝素抗凝管，4 000 r/min離心10 min分離血清，采用標準酶法測定總膽固醇(TC)及三酰甘油(TG)，直接法測定高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)，免疫比濁法測定ApoE，儀器為邁瑞全自動生化儀200，試劑由北京利德曼生化股份有限公司提供，按照試劑說明書規(guī)范操作。

1.2.3皮質(zhì)醇及細胞因子檢測 上述時間點抽取空腹靜脈血4 ml，采用化學發(fā)光免疫分析法進行皮質(zhì)醇測定，儀器為美國貝克曼庫爾特UniCel DxI 800全自動化學發(fā)光免疫分析儀，試劑購自貝克曼庫爾特有限公司。采用免疫比濁法測定CRP濃度。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)測定血漿IL-6水平，儀器為邁瑞全自動生化儀200。

1.2.4細菌培養(yǎng) 術后1個月內(nèi)，出現(xiàn)早期感染臨床癥狀者，無菌條件下留取滲出液，送檢驗科行細菌培養(yǎng)。將樣本接種在血平板，放入36℃孵箱培養(yǎng)72 h，使用細菌鑒定儀對菌落進行細菌檢測。血平板由廣東環(huán)凱微生物科技有限公司提供，儀器為美國BD公司細菌鑒定儀phoenix100。

1.3統(tǒng)計分析 采用SPSS17.0軟件，樣本率的比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法，計量資料組間比較采用單方差分析，兩兩比較采用LSD-t法，重復測量資料采用重復測量資料方差分析。

2 結(jié) 果

2.1血液流變學指標比較 感染組感染開始時間為術后(14.12±4.87)d。感染組全血高切黏度、全血低切黏度、血漿黏度、紅細胞聚集指數(shù)在術后14 d及術后1個月均明顯高于非感染組，紅細胞剛性指數(shù)紅細胞變形指數(shù)明顯低于非感染組，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。術后3 d，非感染組全血高切黏度、全血低切黏度、紅細胞聚集指數(shù)明顯高于術前1 d，紅細胞剛性指數(shù)明顯低于術前1 d，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)；術后3 d感染組全血高切黏度、全血低切黏度、紅細胞聚集指數(shù)明顯高于術前1 d，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)，見表2。

2.2ApoE及血脂相關指標比較 非感染組ApoE水平術后3 d明顯高于術前1 d，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；感染組術后14 d、1個月，TC、TG、LDL-C、ApoE水平明顯高于術前1 d及術后3 d，HDL-C水平明顯低于術前1 d及術后3 d，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)；且感染組術后14 d及術后1個月，TC、TG、LDL-C、ApoE均明顯高于非感染組同期，HDL-C明顯低于非感染組(P<0.05)，見表3。

2.3皮質(zhì)醇、CRP及IL-6比較 非感染組皮質(zhì)醇、CRP及IL-6術后3 d水平明顯高于術前1 d、術后14 d及1個月(P<0.05)；術前感染組與非感染組皮質(zhì)醇、CRP及IL-6比較無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；術后3 d、14 d、1個月，感染組三指標均明顯高于非感染組同期(均P<0.05)，見表4和表5。

表2 兩組血液流變學指標比較

與同組術前1 d比較：1)P<0.05

表3 兩組ApoE及血脂相關指標比較

與同組術前1 d比較：1)P<0.05；與同組術后3 d比較：2)P<0.05

表4 兩組皮質(zhì)醇水平比較

與同組術后3 d比較：1)P<0.05；表5同

表5 兩組CRP及IL-6水平比較

3 討 論

髖關節(jié)置換術是一種以糾正髖關節(jié)畸形、恢復髖關節(jié)功能、緩解患者疼痛為目的，根據(jù)正常髖關節(jié)構造、形態(tài)及功能，將特殊材料制成的關節(jié)植入人體的手術。隨著人口老齡化及髖關節(jié)損傷患者的增加，髖關節(jié)置換術開展越來越廣泛，其術后可能出現(xiàn)無菌性關節(jié)松動、術后感染及下肢靜脈血栓等并發(fā)癥，其中術后感染是導致人工髖關節(jié)置換術失敗最常見原因，患者年齡、糖尿病史、低白蛋白血癥、引流管留置時間等均是術后感染的危險因素〔8〕。本研究結(jié)果顯示，髖關節(jié)置換術后3 d，患者血流變指標開始發(fā)生明顯改變，血液黏度增加，ApoE及皮質(zhì)醇水平增加，機體應激反應增強，出現(xiàn)一過性脂代謝紊亂及炎性水平升高，這與國內(nèi)外的相關研究結(jié)果一致〔9，10〕。髖關節(jié)置換術后患者免疫功能低下，應密切觀察手術傷口情況并早期檢測炎性介質(zhì)水平，早期發(fā)現(xiàn)感染，及時給予治療〔11〕。

髖關節(jié)置換手術過程中長時間脫位、牽引、人工假體壓迫等操作，可引起下肢或局部缺血，出現(xiàn)血漿黏度及紅細胞剛性指數(shù)增加、紅細胞變形能力降低等血液流變學改變，這可能與髖關節(jié)置換術后缺血/再灌注損傷和循環(huán)免疫復合物增多，導致氧自由基大量釋放，造成紅細胞損傷有關，隨著紅細胞損傷修復及細胞炎癥因子減少，血流變逐步恢復正常。紅細胞聚集能力增強使毛細血管后阻力增加，降低了血流速度，從而使感染后血漿持續(xù)呈現(xiàn)高黏狀態(tài)，影響組織血流灌注。ApoE是脂類轉(zhuǎn)運和代謝重要的Apo之一，其多態(tài)性決定機體血脂水平，其水平升高可加重血管壁損傷，增加術后靜脈血栓形成風險。此外，更重要的是ApoE還參與感染性疾病免疫調(diào)節(jié)，通過降低組織金屬硫蛋白表達，啟動和調(diào)節(jié)β 淀粉樣蛋白誘導的炎癥反應，激活氧化還原敏感轉(zhuǎn)錄因子核因子(NF)-κB 等〔12〕，起到促炎作用。且相關研究已證實，根據(jù)ApoE水平可判斷感染的嚴重程度及患者的預后〔5，13〕。本研究中髖關節(jié)置換術后感染患者術后14 d開始ApoE水平顯著增高，提示臨床抗感染治療后，仍應密切關注ApoE變化，并結(jié)合其他感染性指標和臨床信息，及時調(diào)整治療方案，并預防深靜脈血栓形成。

皮質(zhì)醇是下丘腦-垂體-腎上腺素軸介導的應激反應的敏感標志物，其水平升高與麻醉、手術及術后感染等并發(fā)癥密切相關〔14，15〕，對機體免疫功能及炎癥反應具有調(diào)節(jié)作用〔16〕。本研究中感染組術后3 d皮質(zhì)醇、CRP及IL-6水平急劇上升。髖關節(jié)置換術后感染作為一種應激狀態(tài)刺激機體，釋放大量炎性因子，導致皮質(zhì)醇水平增高；同時，炎癥部位皮質(zhì)醇結(jié)合蛋白被中性粒細胞產(chǎn)生的彈性蛋白酶裂解，從而釋放出皮質(zhì)醇，使內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素濃度增加，抑制腫瘤壞死因子等炎癥細胞因子釋放〔17〕，降低機體免疫水平，提示髖關節(jié)置換術后及時監(jiān)測皮質(zhì)醇水平對于早期預防術后感染的必要性。但同時，術后感染導致皮質(zhì)醇持續(xù)高水平，可引起水電解質(zhì)失衡等多種代謝紊亂，導致神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)控失衡加重病情。

綜上所述，髖關節(jié)置換術后感染激發(fā)應激反應，使炎性反應增強，加重血管內(nèi)壁損傷，且血液呈現(xiàn)高黏狀態(tài)，應積極采取治療措施降低深靜脈血栓及代謝紊亂的風險。本研究觀察期限較短，僅對術后1個月內(nèi)的早期感染進行監(jiān)測，后續(xù)研究應延長隨訪時間，以觀察髖關節(jié)置換術后慢性遲發(fā)感染的相關指標。