脊柱手術后深部感染患者腦脊液中紅細胞免疫與促炎因子的變化研究

程方東，邱雪蓮，成 俊

(成都市第五人民醫院骨科，四川 成都 611130)

脊柱手術是外科治療脊柱損傷性疾病常用方法之一，雖然能有效恢復脊柱原有生理性功能，但術后的切口感染是較為嚴重的并發癥之一，病原菌侵襲傷口會延長切口愈合時間，尤其是切口深部感染，因缺乏傷口局部紅腫熱痛等特征性感染表現而極易漏診，給患者生命帶來極大負面影響[1，2]。因此早期判斷切口深部感染，并進行及時抗感染處理具有重要意義。有研究[3]表明感染的發生及機體的免疫狀態密切相關，紅細胞是血液的主要成分，可黏附多種免疫復合物，與淋巴細胞一樣參與免疫過程。促炎因子是機體感染和炎癥反應明顯關聯的指標，當感染發生時，促炎因子會隨之波動[4]。目前關于脊柱手術切口感染的研究主要集中在病原學分布特點、危險因素分析等方面，而關于免疫功能及促炎因子的變化及其臨床意義的研究較少。本研究分析脊柱手術后切口深部感染患者腦脊液中紅細胞免疫與促炎因子變化，探討臨床意義，明確其中相關性，為進一步降低術后切口深部感染及其治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料2015年1月至2020年12月我院行脊柱手術后切口感染的94例患者，納入標準：①符合脊柱外科手術治療指證，且確認術后切口感染；②年齡>18歲；③術前基本生命體征正常；④知情并同意手術。排除標準：①既往存在脊柱感染病史；②伴惡性腫瘤或其他心、肝、腎等重大疾病者；③伴全身性炎癥或凝血異常者；④進行人工椎間盤置換、骨水泥灌注成形術等特殊手術者。按照感染程度分為淺部感染組(n=69)及深部感染組(n=25)。兩組一般資料比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。本研究經醫學倫理委員會同意。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法所有患者均行手術治療，腰椎管狹窄采用全椎板切除減壓椎間融合內固定模式治療，以傷椎為中心，作正中切口。在減壓節段相鄰椎體置入兩對椎弓根釘，切除該節段棘突、椎板及小關節內側緣，必要時減壓，將癥狀嚴重一側對神經根的壓迫完全解除，安裝縱向連接板，自體椎板骨及棘突骨填入融合器中，后打入椎體間隙，安裝橫連接，術后放置負壓引流。胸腰椎骨折采用經皮微創內固定術治療：患者全身麻醉，在C臂X射線指引下，將穿刺錐穿刺皮膚，置于傷椎上下椎體的椎弓內，取出穿刺椎內芯，置入導絲，切開1.5 cm左右縱切口，在導絲及絲攻引導下擰入合適的長尾椎弓根螺釘，選取合適連接棒，在C臂X射線指引下見復位滿意后，鎖緊頂絲，進行縫合。

1.3 觀察指標①兩組腦脊液紅細胞免疫指標水平：取患者腦脊液2 ml，采用郭峰法檢測協同腫瘤紅細胞花環率(ATER)、直向腫瘤紅細胞花環率(DTER)、免疫黏附促進因子(FEER)、紅細胞C3b受體花環率(C3bR)。②兩組腦脊液促炎因子水平：取患者腦脊液2 ml，3000 r/min離心10 min，取上清液，采用酶聯免疫吸附法檢測白細胞介素-6(IL-6)、IL-8、IL-17、IL-18，試劑盒購自北京晶美生物制劑公司，按照說明書進行。

1.4 統計學方法采用SPSS 20.0統計學軟件分析數據。計量資料比較采用t檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗；相關分析采用Pearson相關性分析；預測價值評價采用ROC曲線分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組紅細胞免疫比較深部感染組的FEER、ATER、DTER及紅細胞C3bR水平均低于淺部感染組(P<0.05)，見表2。

表2 兩組紅細胞免疫比較 (%)

2.2 兩組紅促炎因子水平比較深部感染組的IL-6、IL-8、IL-17、IL-18水平均高于淺部感染組(P<0.05)，見表3。

表3 兩組紅促炎因子水平比較 (mmol/L)

2.3 紅細胞免疫指標與促炎因子的相關性分析FEER、ATER、DTER、紅細胞C3bR與IL-6、IL-8、IL-17、IL-18水平均呈負相關(P<0.05)，見表4。

表4 紅細胞免疫指標與促炎因子的相關性分析

2.4 紅細胞免疫指標與促炎因子對脊柱手術術后深部感染的預測價值預測脊柱手術術后深部感染時，FEER、ATER、DTER、紅細胞C3bR與IL-6、IL-8、IL-17、IL-18的AUC值分別為0.841、0.868、0.836、0.879、0.847、0.846、0.867、0.874。見表5、圖1。

表5 紅細胞免疫指標與促炎因子對脊柱手術術后深部感染的預測價值

圖1 紅細胞免疫指標與促炎因子對脊柱手術術后深部感染的ROC曲線

3 討論

脊柱手術創傷較大，且術后需臥床，患者術后體質較差，因此極易發生感染，一旦感染，極大提高手術失敗風險。脊柱術后感染的發生率為3.04%，其中切口深部感染約占38.4%，嚴重影響手術效果及患者功能恢復，同時加重了患者心理及經濟壓力，因此早期發現深部感染并及時進行治療意義重大[5，6]。機體相關應激反應會影響人體免疫功能，而免疫功能降低會減弱機體抵抗外部病原菌的能力[7]。促炎因子參與人體感染的發生與發展過程，因此對該類指標的研究也很有必要[8]。

紅細胞是血液系統中數目最多的細胞，不僅具有內呼吸功能，且具有免疫功能，能夠清除循環免疫復合物，調理補體，與T、B淋巴細胞免疫系統均相關[9]。有研究[10]表明紅細胞免疫機制與脊柱手術術后切口感染過程相關，FEER、ATER、DTER及紅細胞C3bR是反應紅細胞免疫的主要參數，切口感染會引起紅細胞黏附、病原遞呈及清除能力的下降。本研究中發現，深部感染組的FEER、ATER、DTER及紅細胞C3bR水平均低于淺部感染組，提示脊柱手術術后深部感染患者紅細胞免疫功能較淺部感染者低，與前人研究結果具有一致性。劉寧等[11]研究顯示紅細胞免疫是引起脊柱術后切口感染的風險因素，加強其水平監測，有利于把握疾病危險層級，為預防脊柱術后切口感染提供。還有研究[12]表明紅細胞免疫功能的改變是由于感染后紅細胞表面補體受體的表達減少，使機體不能有效清除免疫復合物。

研究顯示，機體出現感染時促炎因子表達異常，其水平能反映感染的程度。促炎因子種類繁多，IL-6、IL-8、IL-17、IL-18均為白介素家族的重要成員[13]。IL-6是一種多功能細胞因子，參與炎癥反應，進一步促進感染[14]。IL-8是一種小分子多肽，能趨化并激活中性粒細胞[15]。IL-17是由155個氨基酸組成的信號多肽，能夠分泌多種炎性細胞因子。IL-18是重要的促炎因子，能夠促使NK細胞、CD4、CD8細胞發生增殖反應，在生殖道感染、肺部感染中均有促進作用。本研究中，深部感染組的IL-6、IL-8、IL-17、IL-18水平均高于淺部感染組，提示提示脊柱手術術后深部感染患者炎性反應較淺部感染嚴重。其原因可能是深部感染患者因病原體入侵較深，機體應激反應更為強烈，造成了促炎因子在術后較淺部感染者升高更為明顯。

本研究進行一步研究紅細胞免疫指標與促炎因子的關系發現，FEER、ATER、DTER、紅細胞C3bR與IL-6、IL-8、IL-17、IL-18水平均呈負相關，推測由于當機體具有良好的紅細胞免疫狀態，則能夠有效降低炎癥水平。在預測脊柱手術術后深部感染時，FEER、ATER、DTER、紅細胞C3bR與IL-6、IL-8、IL-17、IL-18的AUC值分別為0.841、0.868、0.836、0.879、0.847、0.846、0.867、0.874，提示紅細胞免疫指標與促炎因子對脊柱手術術后深部感染均具有較高的預測價值，在臨床上可采用以上指標評估患者感染嚴重程度，從而有效指導抗生素的使用。本研究也存在一定不足，所選例數較少，僅為單中心研究，且對于手術擊打程度、手術時間等對患者感染程度未進行深入研究，后期將擴大樣本量，聯合多中心進行研究，并對影響深部感染的危險因素進行研究，以加深試驗的可靠性。

綜上所述，脊柱手術術后深部感染患者腦脊液中紅細胞免疫指標明顯下降，促炎因子水平明顯升高，兩者呈負相關，且兩類指標對脊柱手術術后深部感染均具有較高的預測價值，臨床可用其評估患者感染嚴重程度，從而指導臨床用藥。