红细胞体积分布宽度和冠心病对老年髋部骨折患者术后肺部感染发生风险的交互作用

张 玉，孙 炜，姜骆永，阳世伟

0 引 言

近年来，手术治疗已经成为老年髋部骨折的主要治疗方式，肺部感染是术后最常见的并发症之一，发生率为4.1%～15.0%[2-3]。研究显示，并发术后肺部感染的患者住院时间延长、住院费用增加和医疗护理负担加重，甚至会造成患者死亡[4-5]。既往针对我国老年髋部骨折术后肺部感染的危险因素的研究较多，但相关因素之间的交互作用研究较少。既往研究表明，红细胞体积分布宽度(red cell distribution width，RDW)和冠心病是老年髋部骨折术后肺部感染的影响因素[6-8]；但RDW与冠心病之间对术后肺部感染发生风险的交互作用报道较少。本研究采用巢氏病例对照研究，探讨RDW与冠心病对术后肺部感染的发生风险的交互作用，以便为临床医护人员早期预防术后肺部感染提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象回顾性分析2012年1月至2020年12月就诊于深圳市第二人民医院的老年髋部骨折患者临床基线数据。将确诊为术后肺部感染的患者作为病例组，按照1∶4的比例匹配无肺部感染患者作为对照组。匹配条件为年龄、性别和美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists，ASA)分级。本研究最终有79例术后肺部感染患者，其中26例患者分别因年龄过大、ASA分级偏高、对照组匹配数量偏少等原因，导致最终匹配失败。因此，本研究最终病例组纳入53例术后肺部感染患者，对照组212例无术后肺部感染患者。纳入标准：①X线确诊为髋部骨折(股骨颈骨折或股骨粗隆间骨折)；②年龄≥60岁。排除标准：①陈旧性骨折(受伤时间至入院时间间距>3周)；②病理性骨折或恶性肿瘤；③假体周围骨折；④多处骨折或开放性骨折；⑤手术前已确诊肺部感染；⑥合并血液系统疾病和免疫系统疾病，如白血病、类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等；⑦未手术治疗患者；⑧资料不完整者。本研究符合医学伦理学标准，经过深圳市第二人民医院临床科研伦理委员会批准(20210620213357012-FS01)。

1.2诊断标准参照中国成人医院获得性肺炎与呼吸机相关性肺炎诊断和治疗指南(2018年版)[9]：①入院后新近出现咳嗽、咳痰或原呼吸道疾病症状加重并脓痰，伴或不伴胸痛；②发热；③查体具有肺实变体征和(或)闻及湿罗音；④白细胞计数>10×109/L或<4×109/L；⑤胸部X线片示斑片状浸润型阴影或间质性改变。其中1～4项任何一项加第5项，排除肺部其他疾病，如肺结核、肺癌、肺栓塞等，即诊断为肺部感染。

1.3相关定义①老年人：世界卫生组织和我国《老年人权益保障法》规定，老年人的年龄起点是60周岁[10]；②冠心病：指冠状动脉粥样硬化使血管腔狭窄或阻塞，或(和)因冠状动脉功能性改变(痉挛)导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏病[11]；③术后肺部感染的观察时间范围：术后24h起的住院期间。

1.4临床资料收集根据文献、前期研究基础和临床经验选择研究变量，采用自制的数据收集表收集患者的临床资料。①一般临床资料：年龄、性别、体重指数(BMI)、受伤日期、入院日期、骨折类型、吸烟史、ASA分级、术后ICU监护和住院时长等；②既往史：高血压、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、冠心病、脑卒中、偏瘫、痴呆、帕金森、充血性心力衰竭和甲状腺疾病(本研究仅包括甲状腺功能亢进/减退)等；③血液检查指标(入院首次检查结果)：白细胞计数(WBC)、血清白蛋白(Albumin，ALB)、血红蛋白(Hemoglobin，Hb)和RDW；④术中相关资料：手术日期、手术时间、手术方式、麻醉方式、术中失血量和术中输血等。

2 结 果

2.1 一般情况研究共纳入1736例患者，其中陈旧性骨折57例，病理性骨折/恶性肿瘤76例，多处骨折或开放性骨折25例，手术前已确诊肺部感染107例，合并血液系统疾病和免疫系统疾病31例，未手术治疗患者58例，资料不完整者41例。最终，本研究纳入1341例患者，其中术后肺部感染者79例，术后肺部感染发生率为5.89%。

一般临床资料结果显示，病例组和对照组两组的年龄、性别和ASA分级差异均无统计学意义(P>0.05)。病例组患者受伤至手术时间>96 h、冠心病、脑卒中、合并症数量>2、RDW>0.139和术后ICU监护的占比均高于对照组(P<0.05)。病例组患者中位数住院天数高于对照组(P<0.05)。见表1。

表 1 两组髋部骨折患者临床资料比较

2.2RDW>0.139、冠心病与术后肺部感染的关联分析RDW >0.139中的患者术后肺部感染的发生率(31.1%)高于RDW≤0.139的患者(15.7%)(χ2=7.879,P=0.005)，冠心病患者中术后肺部感染发生率(36.4%)高于未合并冠心病的患者(17.7%)(χ2=6.308,P=0.012)。

以有无术后肺部感染为因变量，将受伤至手术时间>96h、合并症数量>2、冠心病史、脑卒中史、术后ICU监护和RDW>0.139作为自变量分别纳入单因素Logistic回归分析。结果显示，以上因素差异均有统计学意义(P<0.05)；再将以上自变量全部纳入多因素Logistic回归分析，结果显示，与RDW≤0.139的患者相比，RDW >0.139患者发生术后肺部感染的风险较高(OR=2.40，95%CI：1.22～4.71)，是术后肺部感染发生的独立危险因素(P<0.05)；本研究未发现冠心病在术后肺部感染发生中的独立作用。见表2。

表 2 RDW>0.139、冠心病与老年髋部骨折术后肺部感染关联的Logistic回归分析

2.3RDW>0.139与冠心病对术后肺部感染发生风险的交互作用分析

2.3.1 相乘交互作用分析以有无术后肺部感染为因变量，将RDW>0.139、冠心病、RDW>0.139×冠心病作为自变量纳入Logistic回归模型。结果显示，未调整其他变量时，RDW>0.139与冠心病之间存在相乘交互作用(P<0.05)；但调整了调整受伤至手术时间>96h、合并症数量>2、脑卒中和术后ICU监护混杂因素后，两者之间无相乘交互作用(P>0.05)。见表3。

2.3.2相加交互作用分析将RDW>0.139与冠心病史变量转换为3项哑变量纳入回归模型。经调整混杂因素后发现，RDW>0.139与冠心病之间存在相加交互作用，两者同时存在时，老年髋部骨折患者术后发生肺部感染的风险高于RDW≤0.139与无冠心病的患者(OR=10.23，95%CI：2.29～45.69)，两者同时存在时患术后肺部感染的风险高于两者单独存在致术后肺部感染风险之和(RERI=14.16，95%CI：-22.84～51.17)，协同效应为两者单独存在产生效应之和的23.11倍(S=23.11，95%CI：3.44～155.26)，两者同时存在时致发生术后肺部感染的风险中有90%的风险归因于两者的协同作用(AP=0.90，95%CI：0.72～1.07)。见表4、表5。

表 3 RDW>0.139与冠心病对老年髋部骨折发生术后肺部感染的相乘交互作用

表 4 RDW>0.139与冠心病对老年髋部骨折发生术后肺部感染的相加交互作用

表 5 相加交互作用的评价指标

模型1：调整未调整其他变量；模型2：调整受伤至手术时间>96 h、合并症数量>2、脑卒中史和术后ICU监护

模型1：调整未调整其他变量；模型2：调整受伤至手术时间>96 h、合并症数量>2、脑卒中和术后ICU监护

模型1：调整未调整其他变量；模型2：调整受伤至手术时间>96 h、合并症数量>2、脑卒中和术后ICU监护；RERI：交互作用超额相对危险度；AP：交互作用归因百分比；S：协同指数

3 讨 论

研究显示，高RDW水平和冠心病都是老年髋部骨折术后肺部感染的危险因素[6-8]。RDW升高可反映机体存在低度炎症反应，而机体的免疫炎症反应参与了冠心病的发生机制，两者相互影响[12-14]。本研究显示，与RDW≤0.139和无冠心病患者相比，RDW>0.139和冠心病患者发生术后肺部感染的比例均较高，表明高RDW水平和冠心病与术后肺部感染存在密切关系且经常共存。本研究还分析了RDW>0.139和冠心病之间的交互作用对老年髋部骨折术后肺部感染发生风险的影响。结果表明，RDW>0.139和冠心病与术后肺部感染的发生存在相关性，两者之间存在相加交互作用，即RDW>0.139且患有冠心病的老年髋部骨折患者发生术后肺部感染的风险明显高于RDW>0.139、冠心病两者单独作用之和。因此，了解老年髋部骨折术后肺部感染的危险因素之间的交互作用，对术后肺部感染的预防与治疗具有重要意义。

免疫炎症因素是老年髋部骨折术后肺部感染的发病机制[15]。有观点认为，RDW的变化与机体的炎症状态有关[13,16]；同时有研究表明，RDW水平较高时，机体成熟红细胞数量降低，损害血液的微循环，导致组织的氧气供应减少[17-18]。Lv等[6]前瞻性研究发现，RDW按四分位数进行检验，当RDW水平每增加一个四分位数，老年髋部骨折患者发生术后肺部感染的风险增加1.46倍(95%CI:1.10～1.94，P<0.01)。陈旭娟等[7]报道，高RDW水平的老年髋部骨折患者术后肺部感染的发生风险是低RDW水平的5.10倍(95%CI: 2.04～12.76，P<0.01)。本研究显示，调整混杂因素后，RDW >0.139的患者发生术后肺部感染的风险较高，是RDW ≤0.139的2.40倍(95%CI：1.22～4.71)。

文献报道，经历创伤、疼痛和麻醉等情况的老年患者容易诱发冠状动脉痉挛，产生冠状动脉缺血症状[19]。Ausset等[20]报道显示，合并冠心病的髋部骨折患者容易引起心肌损伤。经证实，从病理生理机制上看，当心排血量降低时，呼吸肌和膈肌的供血供氧会出现障碍，肌张力降低，诱发通气功能障碍，进而导致左房收缩期末残血量增加，也使得肺静脉回流受阻而出现肺淤血，最终引起肺容量降低[21-23]。同时有研究指出，合并冠心病的老年人存在不同程度的免疫功能下降，故合并冠心病的老年髋部骨折患者术后更容易发生肺部感染[24]。Liu等[25]学者研究报道，冠心病可增加食管癌患者术后发生肺部感染的风险。本研究单因素Logistic回归分析显示，冠心病是患者发生术后肺部感染的影响因素(OR=2.66，95%CI：1.21～5.84，P<0.05)，但多因素Logistic回归分析未发现其独立作用(OR=1.88，95%CI：0.74～4.78，P>0.05)这与王晓伟等[8]研究结果一致。

多项研究报道，RDW是心血管疾病预后的预测因素，这是因为免疫炎症因素参与了冠心病的病理基础冠状动脉粥样硬化[26-28]；而RDW水平可反映动脉粥样硬化的炎症活动[12,26]，且高密度脂蛋白胆固醇水平与RDW水平之间呈负相关[29]。杨群生等[30]和丁宁等[31]均报道称，单支或多支冠脉病变者的RDW水平明显高于无病变者。国内外已有研究证明RDW、冠心病与老年髋部骨折术后肺部感染的发生相关，但关于两者对老年髋部骨折术后肺部感染风险的交互作用尚无报道[6-8]。本研究发现，RDW升高与冠心病对术后肺部感染的发生风险存在协同交互作用，而存在的可能机制是机体的免疫炎症机制。经历过创伤、疼痛和麻醉等影响，可能会诱发患者冠状动脉痉挛或改变体内的炎症水平，进而可能影响患者的循环功能和呼吸功能，使得术后肺部感染的发生风险增加[19]。本研究分析相加交互作用分析结果显示，经调整相关变量后，RDW>0.139且患有冠心病的老年髋部骨折患者术后发生肺部感染的风险是RDW≤0.139且无冠心病的10.23倍(95%CI：2.29～45.69)。RDW>0.139、冠心病同时存在时，患术后肺部感染的风险分别是两者单独作用之和的23.11倍(S=23.11，95%CI：3.44～155.26)，且两者同时存在时致发生术后肺部感染的风险中有90%的风险归因于两者的协同作用(AP=0.90，95%CI：0.72～1.07)。

本研究首次研究RDW与冠心病对术后肺部感染发生风险的交互作用，但仍存在一定局限性。一是本研究属于回顾性单中心研究，存在一定的信息偏倚；二是冠心病与RDW对术后肺部感染发生风险的影响机制尚不完全明确，只能提示两者可能存在交互作用；三是由于RERI可信区间涵盖了0，其价值有待进一步大样本研究的验证。下一步应开展前瞻性大样本的研究，延长随访时间，并进一步针对合并冠心病的老年髋部骨折患者进行深入研究。

综上所述，RDW>0.139、冠心病对老年髋部骨折术后肺部感染的发生风险可能存在协同作用。冠心病是不可控因素，建议临床医护人员针对合并冠心病的老年髋部骨折患者入院后加强心肺功能的检测并重视RDW检测结果。对合并冠心病且RDW>0.139的患者，应做好心肺功能的早期评估，尽早采取针对性的医疗护理措施，从而达到早期积极预防术后肺部感染的目的。