IL-6、PCT水平對髖關節置換術后感染的早期預測

王麗冰 左立新 劉永剛 邢晶偉 陳超 張森

近年來，隨著國內人口老齡化的演變，老年人甚至是中年人發生股骨頸骨折及股骨頭壞死等疾病的發生率顯著升高，威脅了很大一部分人群的健康［1］。髖關節置換術是臨床近年來治療髖關節部位發生病變的最為顯效的方法，髖關節置換術可以有效地增加患者髖關節的活動度、顯著緩解患者因髖關節帶來的病變并很大程度地患者疼痛［2-3］。但由于髖關節置換術是一種大型的侵入性外科手術，部分患者在術后會呈現抵抗力、免疫力下降，有一定比例的患者會在髖關節置換術后出現術后感染的情況。術后感染不僅影響整個手術的效果、傷口愈合時間并延長患者住院時間［4］。血清降鈣素原（procalcitonin，PCT）是一種在評價機體出現全身性感染時常用的特異性標志物。在機體發生感染早期時，血清PCT水平會出現明顯升高且具有早期的診斷價值［5］。白細胞介素-6（interleukin 6，IL-6）是臨床上最為常見的檢查指標，當機體發生炎癥反應時，血清白細胞介素會在短時間內出現顯著的升高［6-7］。本研究對全髖關節置術后的IL-6、PCT水平進行了研究，髖關節置換術后發生感染提供早期預測價值。結果如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

分析2014年1月至2019年1月安陽市人民醫院接受人工髖關節置換術845 例患者資料。其中有近30 例患者出現術后感染。根據后述感染組納排標準［8］，選擇納入15 例，為感染組。再從未感染患者中，依據后述未感染組納排標準，隨機抽樣30 例（按感染組樣本量1∶2 設計），為未感染組。并選擇同時間段的健康體檢者30 例為對照組。3組的一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究均獲參試者知情同意。本實驗經倫理委員會批準。

感染組納入標準［8］：①經過人工髖關節置換術的患者術后一個月出現感染；②年齡在25～75 歲之間；③患者在進行抽取血液檢查感染情況前未進行過抗感染治療；④有齊全的檢測化驗資料。感染組排除標準：①患者年齡＜25 歲或＞75 歲；②患者除人工髖關節置換術外有明顯體表外傷并出現感染情況；③患者免疫系統方面功能不全或障礙等；④患者心臟、腎臟等功能不全或有缺陷。

無感染組納入標準：①2014年1月至2019年1月于本院接受髖關節置換術；②患者未出現術后感染情況；③年齡在25～75 歲之間。無感染組排除標準：①患者在2014年1月至2019年1月于本院接受髖關節置換術后出現術后感染情況；③年齡＜25 歲或＞75 歲。

1.2 診斷標準

術后早期感染診斷依據［8］：患者在術后1 個月之內，手術部位開始急性疼痛，關節置換的部位周圍發生紅斑或出現滲出液，術后局部皮膚出現紅腫熱痛的急性疼痛癥狀，如持續性關節疼痛、全身發熱癥狀；患者的關節假體周圍組織或關節樣本中檢測到病原菌，細菌若培養結果陽性者可判定為感染；實驗室檢查顯示：C-反應蛋白、紅細胞沉降率及白細胞計數均升高；根據患者臨床表現、實驗室檢查結果及影像學檢查結果進行確診。

1.3 檢查方法

比較兩組患者術后3 d 的外周血的IL-6、PCT 并檢測水平，對于患者的病原菌的鑒定及測定VIKIT-2compact 微生物鑒定系統對關節液、關節腔、膿液及假膜組織的病原菌進行鑒定（來自法國生物梅里埃公司）；采用16srDNA 基因測序法或16 s 核糖體蛋白打譜對無法確定的病原菌進行鑒定。電化學發光法對PCT 進行測定，酶聯免疫吸附法（ELISA）對IL-6 進行測定。

1.4 統計學方法

使用SPSS 22.0 軟件進行分析。計量資料以（）表示，兩組間比較用t檢驗，多組間的比較為單因素方差分析，組內兩兩比較LSD-t 檢驗。計數資料以n（%）表示，行χ2檢驗。預測診斷價值分析為ROC 分析。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3 組的基線資料比較

3 組患者在性別、年齡比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；感染組與未感染組在原發疾病、髖關節置換的單雙側、置換材料等基線資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 3 組基線資料比較［n（%），（±s）］Tab.1 Comparison of three groups of baseline data［n（%），（±s）］

表1 3 組基線資料比較［n（%），（±s）］Tab.1 Comparison of three groups of baseline data［n（%），（±s）］

注：與感染組比較，aP 值均＞0.05；與未感染組，bP 值均＞0.05。

基線資料性別年齡（歲）原發疾病男/女對照組（n=30）19/11ab 57.15±7.12ab髖關節置換置換材料股骨頭股骨骨折髖關節炎股骨頭缺血壞死髖關節發育不良單側雙側鈦合金不銹鋼陶瓷感染組（n=15）9/6 57.11±6.85 6（40.00）2（13.33）2（13.33）4（26.67）7（46.67）8（53.33）6（40.00）5（33.33）4（26.67）未感染組（n=30）17/13a 57.06±7.05a 13（43.33）3（10.00）6（20.00）8（26.67）17（56.67）13（43.33）13（43.33）11（36.67）6（20.00）χ2/F 值0.278（0.035）0.046 0.028 0.019 0.128 0.402 0.178 0.046 0.048 0.016 P 值0.870 0.966 0.831 0.867 0.890 0.721 0.526 0.673 0.831 0.826 0.899

2.2 3 組研究對象的IL-6 和PCT 水平比較

3 組IL-6 水平上的比較顯示：感染組＞未感染組＞對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），且兩兩比較差異均有統計學意義（P＜0.05）；PCT 水平上的比較顯示：感染組＞未感染組＞對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），且兩兩比較差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 3 組IL-6 和PCT 水平比較（±s）Table 2 The compare of IL-6 and PCT levels in 3 groups（±s）

表2 3 組IL-6 和PCT 水平比較（±s）Table 2 The compare of IL-6 and PCT levels in 3 groups（±s）

注：與感染組比較，aP 值均＜0.05，與未感染組，bP 值均＜0.05。

PCT（ng/mL）2.10±0.63 0.54±0.24a 0.48±0.11a 143.679 0.000 n感染組未感染組對照組F 值P 值15 30 30 IL-6（pg/mL）9.85±3.23 4.17±0.96a 2.45±0.11ab 115.944 0.000

2.3 IL-6 和PCT 水平對髖關節置換術后早期感染的預測價值

IL-6 及PCT 的最佳截斷值分別設為7.0 pg/mL、1.25 ng/mL，兩項標志物聯合評價髖關節置換術后早期感染的敏感度、特異度均高于單獨檢測（P＜0.05）。見表3、圖1。

表3 IL-6、PCT 及IL-6 聯合PCT 檢測對髖關節置換術后早期感染的預測價值Table 3 The predictive value of IL-6，PCT and IL-6 combined with PCT in early infection after hip replacement

圖1 IL-6、PCT 及IL-6 聯合PCT 檢測對髖關節置換術后早期感染的預測價值Figure 1 The predictive value of IL-6，PCT and IL-6 combined with PCT in early infection after hip replacement

3 討論

隨著國內開始進入老齡化的階段，股骨頸骨折、股骨頭壞死、髓關節炎等髖關節疾病的發病率在每年呈現上升的趨勢［9］。大量研究指出，人工髖關節置換術是治療股骨頭股骨骨折、髖關節炎、股骨頭缺血壞死、髖關節發育不良等無法通過非手術行為復健的疾病中的最好解決方案，髖關節置換術的優點在于會避免股骨頭進一步壞死或者骨不連形成等不良反應還可以很好地保留患者的運動功能并可以進一步提高患者的生活質量［10］。但因為髖關節置換術是一種大型的創傷性手術，術中機體暴露范圍廣、創傷大且深等因素有可能導致患者在術后發生感染，除此之外，患者在術后抵抗力的下降，免疫功能屏障減退等個人機體原因，有可能出現手術部位感染、手術失敗或者進行返修等臨床常見問題［11］。隨著這些問題的出現，近年來髖關節置換術后的患者在術后發生感染的幾率開始降低。但臨床上的研究仍顯示髖關節置換術后發生感染的概率在2%左右［12］。對髖關節置換術患者發生感染進行早期診斷便尤為重要。本研究就髖關節置換術后法發生感染時的病原菌種類及炎癥因子水平進行檢測并評估其早期預測價值。

IL-6 是機體內一種抗炎性細胞因子，主要是由單核巨噬細胞產生，具有誘導機體免疫耐受以及炎癥抑制的作用，在機體發生感染時可明顯升高，在發揮抗炎作用同時也會抑制機體免疫功能，因而導致機體感染加重，IL-6 水平的檢測目前廣泛應用于免疫和炎癥相關疾病患者的早期診斷及預后觀察。有研究發現，在顱內感染時，腦脊液和血液中的IL-6 水平可較正常對照組患者明顯升高，在外科術后的感染上不具備非常好的診斷效果［13］。在PCT 水平的比較上，感染組與未感染組間的差異、未感染組與對照組間的差異均有統計學意義，原因可能為：IL-6 在炎癥反應的調節上有著重要的調節作用，當患者術后組織受到病原菌等侵害后，巨噬細胞和單核細胞開始分泌IL-6，隨著體液循環開始出現于全身的血液中，作為多種急性炎癥的強檢查指標還可以經垂體激素系統對體溫進行調控［14］。

有研究顯示IL-6 在急性炎癥如：大型創傷及關節炎、敗血癥的診斷上有一定的臨床應用價值［15］，而本研究的ROC 回歸曲線也證明了IL-6 在診斷人工髖關節置換術后發生感染有很好的診斷價值。有研究顯示PCT 是由116 個氨基酸組成的多肽，當患者開始出現感染癥狀時，外周血的PCT 含量會顯著升高，且穩定度較高，有研究顯示，出現細菌感染時機體發生感染后的3 至4 小時內即檢測得到PCT，且PCT 的水平與炎癥的嚴重程度有關，炎癥反應控制后即降至正常水平［16］。在本研究中，經ROC 曲線顯示PCT 對人工髖關節置換術后發生感染的早期診斷具有較好的預測作用。且IL-6 和PCT 聯合用于感染的預測效能，均高于兩指標的單獨應用。

綜上所述，IL-6、PCT 水平對人工髖關節置換術后發生感染的早期診斷具有重要意義，對人工髖關節置換術后并發早期感染具有一定的診斷價值。