血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平在前交叉韧带重建术后关节内急性感染诊断中的价值分析

李强,范志航,胡勇,程松苗

(四川省骨科医院膝关节运动损伤科,四川 成都 610041)

前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)撕裂是膝关节常见的运动损伤之一,临床表现为膝关节剧烈疼痛、肿胀、关节腔内淤血,主要通过外科手术治疗,关节镜下ACL重建(ACL reconstruction,ACLR)术是临床上广泛开展的膝关节术式之一,可有效治疗膝关节外伤引起的ACL撕裂,但部分临床研究[1-2]显示,0.14%～2.26%的患者术后可出现关节内急性感染,若处理不当可能导致移植失败、关节软骨感染、膝关节功能障碍等结果,严重影响患者预后。目前关于ACL重建术术后感染因素的研究较少,临床上多借助血清因子、关节液中生物标志物进行诊断。红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation Rate,ESR)可辅助观察病情变化,在急性炎症、组织严重破坏中发生上调[3]。C-反应蛋白(CRP)为急性时相蛋白,是临床上非特异性急性感染指标,在多种感染性疾病中水平上调。白细胞(WBC)计数与作为趋化因子的白细胞介素6(IL-6)是机体防御系统的重要检测指标,二者水平升高多见于炎症、病毒感染等[4]。本研究拟探究血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平对ACLR术后关节内急性感染的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2013年6月至2022年10月四川省骨科医院收治的6 125例行关节镜下ACLR术治疗患者的临床资料。纳入标准:(1)单纯前交叉韧带损伤行重建术患者;(2)术后出现体温升高、膝关节肿胀、疼痛或压痛、关节活动度受限等症状;(3)首次出现症状体征时进行关节穿刺液生化或病原学检查、血生化及血常规等。排除标准:(1)术前存在全身或局部感染;(2)患有严重的基础疾病,如糖尿病、免疫缺陷性疾病、癌症等;(3)患者膝关节既往存在严重外伤史、手术史或疾病史。其中男性3 492例,女性2 633例;年龄(41.70±9.53)岁。术后,35例患者出现关节内急性感染作为感染组,6 090例患者术后未出现急性感染作为非感染组。

1.2 方法

(1)临床资料:采用问卷调查的方法收集患者一般资料[性别、年龄、体质量指数(BMI)、吸烟史、饮酒史]、合并症(高血压、糖尿病)、围手术期指标(手术时间、术中出血量、抗菌类药物使用种类)。(2)相关炎症指标检测:于术前1 d采集患者空腹静脉血,肝素抗凝,4 ℃,3 500 r/min离心10 min分离血清,Westergren法测定血清中ESR水平,酶联免疫吸附测定法检测血清CRP水平,同时取患者关节液样本,采用血细胞计数仪检测WBC数量,酶联免疫吸附测定法检测IL-6水平。

1.3 观察指标

(1)两组一般资料;(2)两组术前血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平;(3)影响ACLR术后关节内急性感染的相关因素;(4)血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平对ACLR术后关节内急性感染的诊断价值。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较

两组患者年龄、性别、BMI、吸烟史、饮酒史、合并症、术中出血量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。感染组患者手术时间、抗菌药使用种类≥3种占比、术前血清白蛋白水平均高于非感染组(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

2.2 两组患者血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平比较

感染组患者血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平均高于非感染组(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平比较

2.3 影响ACLR术后关节内急性感染的多因素Logistic分析

多因素Logistic回归分析显示,手术时间、血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平是影响ACLR术后关节内急性感染的危险因素(P<0.05)。见表3。

表3 影响ACLR术后关节内急性感染的多因素Logistic分析

2.4 血清ESR、CRP及关节液WBC计数、IL-6对ACLR术后关节内急性感染的诊断价值分析

ROC曲线分析显示,血清ESR、CRP及关节液WBC计数、IL-6单独及联合诊断ACLR术后关节内急性感染的敏感度分别为68.57%、82.86%、77.14%、85.71%、91.43%,特异度分别为68.60%、71.40%、45.69%、60.00%、61.80%,ROC曲线下面积(AUC)分别为0.764、0.835、0.650、0.781,联合诊断价值更高(P<0.05)。见表4及图1。

表4 血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平对ACLR术后关节内急性感染的诊断价值分析

自变量赋值:手术时间、血清ESR、CRP、关节液WBC计数、IL-6均为实际值;因变量赋值:1=ACLR术后并发关节内急性感染,0=ACLR术后无关节内急性感染。

3 讨论

ACL断裂多采用外科手术进行治疗,ACLR是临床常见手术,近年来,随着体育运动的普及,ACL断裂发生率呈上升趋势,ACLR术的临床应用逐渐增多[5-6]。大量研究[7-8]发现,关节内急性感染是ACLR术后较为严重的并发症之一,虽发病率不高,但若处理不当则可能导致关节红肿、下肢运动功能障碍等并发症,对预后产生不良影响。因而,临床上需提前预测ACLR术后关节内感染的发病风险,加强术后防护,以改善关节感染高风险人群的预后。

本研究共纳入6 125例行关节镜下ACLR术治疗患者的临床资料,其中术后并发关节内急性感染者35例,占比0.57%,符合临床研究的0.14%～2.26%[9],对比感染组和非感染组一般资料发现,感染组手术时间较长,且抗菌药使用种类≥3种占比、术前血清白蛋白水平均高于非感染组,提示ACL断裂或损伤严重可引起手术时间延长,进而加大术中损伤和术后感染风险,延长恢复周期。ACLR术后关节感染的典型症状包括肢体发热、肿胀、局部发红、膝关节疼痛、伤口渗液、局部皮温升高、下肢活动能力受限等,临床上大多数患者症状较轻,因此很容易误判为常规术后创口炎症或创口恢复过程引起的浅表性炎症。针对以上情况,临床观察症状持续周期很可能错过最佳治疗时机,临床上多通过相关感染因子测定预测关节内急性感染的发生[10]。ESR为红细胞单位时间内沉降的距离,其升高与急性炎症、组织损伤、活动性风湿类疾病等有关[11],王雨来等[12]研究发现,类风湿关节炎术后假体周围出现感染者血清ESR水平升高。本研究结果显示,与未感染组相比,感染组患者血清ESR水平上调,与上述研究结果相似。CRP为肝脏合成的急性时相蛋白,参与机体多种炎症发生过程。有研究[13]表明,CRP与手术创伤及术后炎症反应密切相关。临床上,CRP作为炎性指标常用于疾病和炎症的辅助筛查和诊断,其诊断价值在肿瘤、心血管等疾病中已得到广泛证实。CRP上调与骨关节炎症、创伤性关节炎、强直性脊柱炎等的发生相关[14]。本研究对比术后感染组和非感染组患者资料发现,感染组术前CRP水平更高,提示术前关节炎症加重可能加大术后关节内感染的风险。白细胞被称为人体与疾病斗争的“卫士”,当病原体侵入人体时,白细胞可通过变形而穿过毛细血管壁,进而集中到病菌入侵部位,包围并杀死病菌,因此其水平升高多见于炎症、感染状况[15]。贾鹏等[16]研究发现,术前WBC水平升高是人工关节置换术后假体周围感染的危险因素。本研究结果显示,感染组术前关节液WBC计数更高,与上述研究结果相似。IL-6是调节炎症反应、骨质吸收,诱导浆细胞生成的多效细胞因子,多种感染早期均存在IL-6上调现象,且与CRP相比,IL-6在急性炎症发生时能更快到达峰值[17]。邹明等[18]研究显示,血清IL-6水平随膝关节炎患者行关节置换术后细菌感染程度加深而升高。本研究结果显示,感染组患者关节液IL-6水平高于非感染组,提示IL-6可能参与ACLR术后关节感染的发生机制中。多因素Logistic回归分析显示,手术时间、血清ESR、CRP水平、关节液WBC计数、IL-6水平是影响ACLR术后关节内急性感染的危险因素,提示临床上应加强对重伤、手术难度大的患者术后感染防治,以降低关节内急性感染的发生。ROC曲线分析显示,血清ESR、CRP、关节液WBC计数、IL-6单独及联合检测ACLR术后关节内急性感染的AUC分别为0.764、0.835、0.650、0.781,联合检测价值更高。

综上,术前患者血清ESR、CRP水平及关节液WBC计数、IL-6水平对ACLR术后关节内急性感染具有较高的诊断价值,临床上可通过术前检测预测术后关节内急性感染的发生风险并做好预防及加强治疗。