膝关节置换术后早期外周血 IL-1β、TNF-α水平对下肢深静脉血栓的预测价值

严志强，解绪红，冯凌思，刘永轶

(1.佛山市高明区人民医院骨一科，广东 佛山 528500；2.广州市第一人民医院，广东 广州 510013)

全膝关节置换术(TKA)是治疗终末期膝关节疾病最有效的手段，其中下肢深静脉血栓形成(DVT)是TKA术后常见并发症。文献报道，由于近年来在血栓诊断和治疗方面有很大进展，我国TKA术后DVT发生率从30.8%～58.2%降至3.2%[1-2]，但由于我国人口基数大，老龄化加剧以及肥胖人口增多，TKA手术量增多，TKA术后DVT发生病例数仍不少见[1]。文献报道，早期DVT 80%无明显症状，若不及时发现及治疗容易发生肺部栓塞，严重威胁患者生命，因此对DVT进行早期监测和评估十分重要[3]。目前，国内外有较多研究证实炎性因子水平与DVT有显著相关性[4]，TKA术后早期外周血白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平对DVT的预测价值研究目前鲜有报道。本研究根据术后24 h有无血栓形成分为正常组和血栓组，比较两组患者外周血IL-1β和TNF-α水平差异，分析上述指标与DVT的相关性，采用受试者工作特征(ROC)曲线评估上述指标对DVT的预测效能，为TKA术后DVT的早期发现及诊断提供新的思路。

1 资料与方法

1.1一般资料：回顾性分析2018年4月～2020年8月在我院行全膝关节置换的60例患者的临床资料。纳入标准：终末期骨性关节炎；身体情况良好，无基础慢性疾病；60岁≤年龄≤80岁；同意手术治疗；医从性好。排除标准：患糖尿病、慢性感染性疾病、肿瘤疾病、心脑血管疾病；有血栓病史；长期口服激素或非甾体抗炎药物；近3个月患感染性疾病或行手术治疗；过度肥胖(体重指数>28 kg/m2)。本研究得到伦理委员会批准，患者和家属均已签署知情同意书。

根据DVT的诊断指南[5]，依据彩超结果诊断DVT。术前常规完善下肢彩超，排除血栓。术后24 h根据彩超结果诊断有无DVT，分为正常组和血栓组。正常组30例，男16例，女14例；年龄60～80岁，平均(70.23±7.52)岁，体重46～80 kg,平均(63.23±9.78)kg；血栓组30例，男15例，女15例；年龄60～80岁，平均(70.45±7.34)岁，体重45～80 kg,平均(63.19±9.82)kg。两组患者一般情况比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2样本收集与检测：两组术后24 h及血栓组治疗7 d后，抽取空腹状态下外周静脉血5 ml，采用促凝管，4 000 r/min离心5 min,取离心后的血浆冻存于-80℃冰箱备用。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血浆炎性因子指标IL-1β和TNF-α，试剂购买自武汉博士德生物工程有限公司，严格按照说明书操作。

2 结果

2.1两组治疗前后IL-1β和TNF-α水平比较：血栓组治疗前外周血IL-1β和TNF-α水平均显著高于正常组，差异有统计学意义(t=-4.761，P=0.000；t=-4.121，P=0.000)；血栓组经治疗后上述指标均显著低于治疗前(t=4.012，P=0.000；t=3.124，P=0.004)，且显著高于正常组，差异有统计学意义(t=-2.912，P=0.005；t=-2.761，P=0.008)。见表1。

2.2IL-1β、TNF-α水平与DVT相关性分析：IL-1β与DVT呈显著正相关(rs=0.407，P=0.000)；TNF-α与DVT呈显著正相关(rs=0.411，P=0.000)。

表1 两组治疗前后IL-1β和TNF-α水平比较

2.3IL-1β、TNF-α水平对DVT诊断性能：ROC曲线分析，术后24 h IL-1β的最佳临界值为71.52 ng/L，对应的灵敏度为80.65%，特异度为96.55%，曲线下面积为0.951(P=0.000)。术后24 h TNF-α的最佳临界值为41.58 ng/L，对应的灵敏度为83.87%，特异度为89.66%，曲线下面积为0.945(P=0.000)。

3 讨论

彩超的滞后性、静脉造影的有创性以及外周血D-二聚体的低特异性，均可能延误DVT的早期发现、诊断和治疗[6]。因此，寻找一种能早期预测下肢DVT形成的标志物成为目前的研究热点。有研究表明，炎性反应参与了下肢DVT的发生发展[7]。已有学者研究发现在其他领域如神经外科患者术前TNF-α水平升高对术后DVT的发生有预测提示作用[6]，但在TKA术后研究早期外周血细胞因子如IL-1β和TNF-α水平和DVT的预测价值文献极少。

IL-1β是一种促炎细胞因子，主要分布在单核细胞和巨噬细胞内，可激活多种免疫和炎性细胞，影响血管内皮细胞抗凝活性[8-9]。TNF-α是另一种早期炎性标志物，可通过诱导内皮细胞产生血小板活化因子，抑制抗凝血酶活化，促进血栓形成[6]。丁萌等[10-11]通过对炎性因子的动态监测,发现炎性因子在下肢DVT中起重要作用。孙幸等[7]研究发现非肿瘤下肢深静脉血栓患者治疗前IL-1β、TNF-α水平均显著高于健康对照组，抗凝治疗后均显著下降，但仍然显著高于健康对照组。徐宁等[12]研究结果亦显示行全膝关节置换术的患者经治疗后IL-1β和TNF-α水平均显著降低。Zhang等[13]亦发现降低大鼠血液炎性因子可有效预防DVT。本研究结果显示，血栓组术后24 h外周血IL-1β和TNF-α水平均显著高于正常组，血栓组经治疗后上述指标均显著低于治疗前，与上述研究结果相似，说明IL-1β和TNF-α水平高低可能与TKA术后下肢DVT形成密切相关。IL-1β促进DVT形成的机制可能在于其能促进血小板与内皮细胞发生黏附，能促进中性粒细胞迁移并黏附内皮细胞，可使血液纤溶能力降低，从而促进血栓形成。TNF-α促进DVT形成的机制可能在于其浓度升高导致内皮细胞进一步损伤，可引起中性粒细胞释放溶酶体酶，进一步加重炎性反应，促使血栓的形成[6,14-15]。本研究结果发现，血栓组治疗后IL-1β和TNF-α水平均显著高于正常组，与孙幸等[7]研究结果相似，可能原因在于治疗7 d时间太短，炎性反应虽有改善但并未治愈，亦间接反映了血栓的改善情况还达不到正常水平，仍需继续治疗。国内研究学者通过建立大鼠下肢DVT动物模型，发现建模24 h IL-1β水平达到峰值，显著高于建模2 h和8 h[16]。本研究选择术后24 h这个时间点，此时外周血IL-1β、TNF-α水平显著升高，具有代表性。

研究表明，炎性因子和DVT形成有显著相关性，一方面，炎性因子能够促进凝血因子分泌进而促进血液高凝状态形成，另一方面，血栓形成又可增强炎性反应[9，16]。国内研究学者通过建立下肢DVT动物模型后证实了IL-1β引起下肢深静脉内皮细胞损伤及损伤后进一步促进加重血栓形成的机制[16]。本研究进一步分析IL-1β和TNF-α水平与DVT形成的相关性，提示二者均与DVT形成呈显著正相关，提示TKA术后24 h外周血IL-1β和TNF-α水平可能成为早期预测DVT形成的血清标志物。本研究进一步通过ROC曲线分析，结果显示术后24 h外周血 IL-1β最佳临界值为71.52 ng/L，TNF-α的最佳临界值为41.58 ng/L，对下肢DVT形成具有早期预测价值，具有较高的敏感性和特异性。临床可以通过检测TKA术后24 h外周血IL-1β和TNF-α水平的高低，从而预测DVT发生的可能性，当上述指标的水平超过其最佳临界值时应高度警惕发生血栓的可能性，引起医生高度重视作进一步检测，做到早期发现、诊断和治疗。

综上所述，外周血IL-1β和TNF-α作为炎性标志物，与TKA术后下肢DVT形成具有显著正相关，通过检测上述指标，对下肢DVT形成有一定的预测作用。由于临床收集的病例数有限，需加大样本量，收集更多有用的数据，为TKA术后DVT的早期发现提供更多询证医学依据。