腰椎术后联合检测C反应蛋白、红细胞沉降率及降钙素原对术后早期感染诊断的临床意义

腰椎术后联合检测C反应蛋白、红细胞沉降率及降钙素原对术后早期感染诊断的临床意义

马风华， 田征， 宋兴华， 王翀

(新疆医科大学第一附属医院骨科中心， 乌鲁木齐830054)

摘要：目的探讨腰椎术后联合检测C反应蛋白(CRP)、红细胞沉降率(ESR)及降钙素原(PCT)对不同术式术后早期感染诊断的临床意义。方法选取不同术式腰椎术后正常愈合患者(非感染组，297例)及发生术后感染患者(感染组，31例)。比较两组患者术前及术后第1、3、5、7天血清CRP、ESR及PCT水平变化。 结果不同术式感染组及非感染组患者术后CRP、ESR及PCT水平均较术前偏高；两组放置内固定患者术后CRP及ESR峰值均高于无内固定患者；行相同术式的患者，感染组术后CRP、ESR及PCT水平均较非感染组偏高，差异均有统计学意义(P<0.05)。以术后第3天患者CRP>25 mg/L(内固定患者CRP>46 mg/L)、术后第5天ESR>45 mm/h、PCT>2.0 μg/L作为诊断标准，任一指标超过界值则诊断感染，3 项指标均未达到界值则排除感染，则对于术后早期感染诊断的灵敏度为99%，特异度为98%。结论腰椎术后动态联合监测血浆CPR、ESR及PCT水平对术后早期感染诊断意义较大，且出现术后第3天CRP>25 mg/L(放置内固定患者CRP>46 mg/L)、术后第5天ESR>45 mm/h及PCT>2.0 μg/L时应积极预防术后早期感染。

关键词：C反应蛋白； 血沉； 降钙素原； 腰椎； 术后感染； 诊断

中图分类号：R619.3文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2015.05.021

[收稿日期：2014-12-16]

基金项目：新疆维吾尔自治区人民医院科研项目(2010103)

作者简介：付娟娟(1980-)女，硕士，主治医师，研究方向：临床病理学，E-mail：juanjuan805@163.com。

基金项目：新疆医科大学科研创新基金(XJC201275)

作者简介：毕兴(1981-)，男，硕士，讲师，研究方向：泌尿系肿瘤。

The clinical significance of combined detection of C-reactive protein,

erythrocyte sedimentation rate and procalcitonin in diagnosing early

postoperative infection after lumbar operation

MA Fenghua， TIAN Zheng， SONG Xinghua， WANG Chong

(DepartmentofOrthopedicCenter,TheFirstAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,

Urumqi830054,China)

Abstract：ObjectiveTo explore the clinical significance of combined detecting serum C-reactive protein (CRP), erythrocyte sedimentation rate (ESR) and procalcitonin (PCT) regular level in the early diagnosis of infection after lumbar operation by different operating methods. Methods297 cases of normal healed patients (uninfected group) and 31 cases of patients (infected group) with early postoperative infection after lumbar operation were selected. The level of CRP, ESR, PCT in patients′ serum before operation and after 1, 3, 5, 7 days of operation were compared between two groups. ResultsThe postoperative ESR, CRP, PCT level in both groups is higher than that of pre-operation. The patients in both groups who accepted orthopaedic insertion have a higher peak of ESR, CRP, PCT than patients without insertion. The ESR, CRP and PCT level in infected group of patients who accepted the same operation is higher than uninfected patients. All of these differences were statistically significant (P<0.05). With the CRP>25 mg/L (CRP>46 mg/L patients who have internal fixation) at postoperative day 3 in patients, ESR>45 mm/h, PCT>2.0 μg/L at postoperative day 5 as diagnostic standard, any index exceeds its critical value can be diagnosed as infection. Infection would be ruled out if three indicators did not reach the critical value. The sensitivity for diagnosis of early infection in patients after lumbar operation was 99%, and the specificity was 98%. ConclusionCombined detection of CPR, ESR and PCT regular level in serum has a high significance in the early diagnosis of infection after lumbar operation. And the early postoperative infection should be prevented when the level of CRP is higher than 25 mg/L (patients with insertion CRP>46 mg/L) after 3 days after surgery, and the level of ESR is higher than 45 mm/h, PCT>2.0 μg/L after 5 days after surgery.

Key words： CRP; ESR; PCT; lumbar; postoperative infection; diagnosis

脊椎术后感染仍是一项术后较严重的并发症，发生率为0.4% ~3.5%[1]。后期非手术治疗或手术治疗都会给患者家庭增加较大的经济负担和极大的人身痛苦,有时甚至需反复多次手术，严重影响了患者的康复和生活质量。故及时发现、早期诊断和处理对脊柱术后感染的感染控制、改善预后非常重要。但由于早期临床表现不典型和缺乏特异性的检查手段，使早期确诊十分困难。目前临床上通常使用C反应蛋白(C-reactive Protein, CRP)、红细胞沉降率(Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR) 及降钙素原(Procalcitonin，PCT)作为术后感染的诊断以及观察疗效的参考指标。对于脊柱术后感染及非感染患者CRP及ESR的反应性峰值及变化曲线，不同学者的结果并不完全一致，且不同手术部位、方式其结果也有差别[2-3]。因此，本研究针对行不同术式常规开放性腰椎手术后正常愈合患者及发生术后感染患者，分别比较术前及术后定期血清ESR、CRP及PCT水平变化，以期探讨联合检测ESR、CRP及PCT对不同术式腰椎术后早期感染诊断的临床指导意义。

1资料及方法

1.1一般资料选取新疆医科大学第一附属医院2013年6月-2014年6月行常规开放性腰椎手术后正常愈合患者(非感染组，297例)及发生术后术区感染患者(感染组，31例)共328例患者。其中男性192例(感染组14例，非感染组178例)，女性136例(感染组17例，非感染组119例)，平均年龄41.6岁(18~65岁)。其中腰椎间盘突出症145例，腰椎管狭窄症83例，腰椎滑脱57例，腰椎不稳43例。根据患者不同病情，行单纯髓核摘除术或经后路髓核摘除+内固定术。其中感染组放置内固定患者22例，无内固定患者9例；非感染组放置内固定患者201例，无内固定患者96例。围手术期均常规应用抗菌药物。术后感染的诊断以组织细菌培养阳性或明显术区流脓为标准。所有患者均已排除术前全身其他部位感染、恶性肿瘤、结核、糖尿病、急性心梗、明显肝功能损害、服用免疫抑制剂及风湿等免疫相关性疾病。

1.2检测指标及方法328例患者均于术前及术后第1、3、5、7天空腹静脉采血，由该院检验科检测血清CRP、ESR及PCT水平。同时观察所有患者术后切口有无红肿、热痛、异常分泌物等变化及愈合情况。异常分泌物送细菌培养。分类记录感染患者及非感染患者CRP、ESR及PCT在各时间点水平，并详细备注性别、年龄及手术方式。

2结果

2.1两组患者CRP、ESR及PCT情况所有患者术前CRP平均水平为(5.2±1.1)mg/L，ESR平均水平为(9.2±5.1)mm/h，PCT平均水平为(0.04±0.01)μg/L。 非感染组患者术后CRP及ESR呈递增递减式变化。术后第3天CRP出现峰值，术后第5天ESR出现峰值。PCT术后无明显递增递减变化。不同术式感染组及非感染组患者术后CRP、ESR及PCT水平均较术前偏高，差异均有统计学意义(P<0.05)；两组放置内固定患者术后CRP及ESR峰值均高于无内固定患者，差异有统计学意义(P<0.05)；不同术式后PCT无明显差异(P>0.05)；行相同术式的患者，感染组术后CRP、ESR及PCT水平均较非感染组偏高，差异均有统计学意义(P<0.05)(表1)。

2.2灵敏度及特异度比较以术后第3天患者CRP>25 mg/L(内固定患者CRP>46 mg/L)、术后第5天ESR>45 mm/h、PCT>2.0 μg/L作为诊断标准，则CRP、ESR及PCT对于术后早期感染诊断的灵敏度分别为94%、83%、72%，特异度分别为70%、80%及82%。若将上述3项指标联合考虑，任一指标超过界值则诊断感染，3 项指标均未达到界值则排除感染，则对于术后早期感染诊断的灵敏度为99%，特异度为98%。

表1　两组患者CRP、ESR及PCT峰值情况 ( ±s)

注：与同组无内固定患者比较，*P<0.05，▲P>0.05；与非感染组同术式比较，△P<0.05。

3讨论

C反应蛋白(CRP)是一种肝细胞合成的非特异性急时相蛋白，其在正常的血浆水平中不足1 mg/L。但在术后感染等急性炎症反应阶段，其含量可在6 h内迅速增加，于24~48 h达到峰值，其升高的幅度与组织损伤的大小、感染的程度呈正相关[4]。且其已被证明在术后感染的诊断和已确定的术后感染治疗期间的监测是有价值的[5]。袁强等[6]认为CRP主要是机体对损伤组织的一种保护性反应机制。当组织创伤和炎症反应刺激时，激活单核细胞释放白细胞介素I，刺激肝细胞加速合成CRP，可使其迅速达到峰值。CRP能调动补体及免疫细胞，清除病原体和受伤细胞，对提高机体免疫力、促进损伤的修复有积极作用。外科手术对机体是一种损伤过程，术后CRP一般均升高，其半衰期不到24 h，故达高峰后如无感染并发症则随着损伤组织的愈合则迅速下降。术后CRP一般在2~3 d达到反应性高峰值，随后逐渐下降，并可于术后2 w恢复正常[2,7]。Weinstein等[8]研究报道证实CRP升高和出血量、手术时间、年龄以及性别无关，与是否细菌感染、损伤组织的类型以及程度有关。Chung等[9]认为CRP与手术内置物多少有关。术后急性期起重要作用的巨噬细胞大量存在于骨和骨髓中，在骨骼肌中较少，故推测手术时骨与软组织损伤的比例是影响CRP水平的重要因素，骨和骨髓创伤越大，术后CRP峰值越高[10]。本研究结果显示，腰椎常规开放手术后CRP水平较术前显著升高，正常患者于术后第3天达到峰值，后逐渐下降。且感染患者术后CRP水平较正常同时期明显偏高，差异有统计学意义。同时放置内固定的患者术后CRP水平较同时期无内固定患者显著偏高，差异有统计学意义。本研究结果与上述报道均一致。

红细胞沉降率(ESR)也是临床实验室常用的检测指标之一，在疾病的诊断和预后判断中有一定价值[3]。当机体发生感染、组织损伤、坏死或某些疾病活动、进展、恶化时，红细胞相互重叠呈“缗钱”状后所受的血浆阻力减少，从而使ESR加快。张建政等[11]的临床研究表明，ESR于术后1~ 2 w达到峰值，后曲线开始逐渐下降，直到4 w时降至正常。其中术后1~ 2 w可表现为一小平台现象，下降幅度不明显，可能是由于创伤与修复达到一种动态平衡。影响ESR的因素较多，已证实引起ESR变化的原因除感染外还见于恶性肿瘤、结核、糖尿病、急性心梗、明显肝功能损害、服用免疫抑制剂及风湿等免疫相关性疾病[12]。本研究中所有患者术前均已排除上述各项影响因素，避免了这些因素造成的混淆，研究结果显示ESR于术后第5天达到峰值。

降钙素原(PCT)是1990年被发现的人类降钙素的前肽，含116个氨基酸的蛋白质，分子量13 ku，可由肺和小肠的神经内分泌细胞分泌，其不受体内激素水平的影响。细菌脂多糖可诱导PCT的释放，通常在诱导后3~4 h PCT水平增加，6~12 h可达高峰[13]。PCT由特定的蛋白酶降解，其半衰期约为24 h。PCT选择性对系统性细菌感染、真菌感染及寄生虫感染有反应，而对无菌性炎性反应和病毒感染无反应或仅有轻度反应。PCT一般对全身性感染具有较高的特异性和敏感性[14]。本研究显示正常术后患者PCT较术前升高不明显，是否放置内固定物对PCT的影响也不明显，但术后感染患者PCT水平显著偏高。

腰椎术后手术部位感染是一个具有潜在毁灭性的并发症，常常需要进一步手术处理，甚至是死亡。故术后感染的及时发现、早期诊断和处理对控制感染、改善预后非常重要。术中组织物培养是术后感染诊断的金标准，另外切口抽吸可作为检测早期感染的方法[15]。但由于细菌培养时间较长，且不一定能采集到真正感染的组织标本进行培养，同时来自皮肤或是分泌物的浅层培养都有被皮肤定植菌污染的可能。故单纯以细菌培养作为术后感染的诊断标本具有局限性，有延误诊断或误诊的可能。X线、CT及MRI等影像检查只有在感染中后期才有显著的参考价值，且CT及MRI不能作为术后常规筛选检查。这些都会给术后感染的及时诊断和处理带来困扰。

对于使用CRP、ESR及PCT作为诊断指标，国内外有关研究认为CRP及ESR术后检测水平超过预计值、持续偏高及下降后再次升高都提示有潜在感染的可能[2,11]。但对于CRP、ESR及PCT用于脊柱术后感染的定量诊断，目前尚无较统一的标准。Schulitz 等[16]认为腰椎术后第5~7天CRP>25 mg/L和ESR>45 mm/h可提示有感染可能。Piper 等[17]建议脊柱内固定术后CRP >46 mg/L或ESR >45 mm/h均应怀疑感染的可能。孙伟方等[18]报道骨折术后第4天PCT >2.0 μg/L对术后感染的诊断有意义。CRP半衰期不到24 h，恢复正常水平的速度远远快于ESR，因此CRP更具敏感性，可作为一个活跃的炎症或感染的指标[4]。临床工作中发现，术前有相关并发症患者测得CRP或ESR水平较高，这可能导致术后利用CRP及ESR水平作为指标监测术后早期感染混淆。即CRP及ESR均有一定的假阳性率，阳性并不能说明是感染，特别是ESR，其阳性预测值偏低。由于PCT对全身感染有较高的敏感性和特异性，但对于术后早期局部组织感染诊断的敏感性和特异性均很低。故单纯用CRP、ESR或PCT来监测术后感染均不太恰当。此外，白细胞作为临床上一个重要参考指标，广泛用于各种感染的辅助诊断监测，其升高幅度与感染程度关联，且白细胞的升高程度与机体创伤程度也直接相关。但对于腰椎术后感染是一个不可靠指标。因为白细胞计数在术后感染的患者可能保持正常，或者术后急性期白细胞可正常升高[19]。本研究结果中CRP具有较高的敏感性，而CRP、ESR及PCT的各自特异度均不够理想。若将此3项指标联合考虑，任一项超过界值则诊断感染，3项结果均未达到界值则排除感染，可使术后感染诊断的灵敏度及特异度达到最大。

Koutsoumbelis等[20]研究报道术后感染的手术相关危险因素包括：(1)超过10人在手术室；(2)较长的手术时间；(3)较多的术中失血或输血；(4)术中硬脊膜的损伤；(5)椎旁肌牵拉过度及过久。患者相关危险因素有糖尿病、吸烟、肥胖、营养不良、高龄、使用糖皮质激素等。故本研究建议，对术前体质较差、手术时间长、术中创伤大出血多、术中椎旁肌牵拉时间长、术中有硬脊膜损伤等复杂手术或术后早期发现切口有红肿、发热、疼痛、分泌物等怀疑感染症状患者，应于术后动态联合监测CPR、ESR及PCT水平及变化趋势，以术后第3天CRP>25 mg/L(放置内固定患者CRP>46 mg/L)、术后第5天ESR>45 mm/h及PCT>2.0 μg/L为参考指标早期发现或排除术后感染可能。同时适时结合影像检查，可以使腰椎术后早期感染诊断的灵敏度及特异度达到最大。

综上所述，腰椎术后动态联合监测血浆CPR、ESR及PCT水平对术后早期感染诊断意义较大，且出现术后第3天CRP>25 mg/L(放置内固定患者CRP>46 mg/L)、术后第5天ESR >45 mm/h及PCT >2.0 μg/L时应积极预防术后早期感染。对于术前有相关并发症引起CRP及ESR升高患者，术后测得CRP及ESR水平均较正常偏高，但较感染患者偏低，由于相关病例较少，对于此类患者CPR、ESR及PCT在腰椎术后感染的早期诊断价值及定量标准仍需进一步论证。

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(本文编辑周芳)

通信作者：陈鹏，男，硕士，教授，硕士生导师，研究方向：泌尿系肿瘤，E-mail:chenpeng9@126.com。