髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染對(duì)血液流變學(xué)、ApoE及皮質(zhì)醇的影響

戴漣生 葉俊星 楊志剛 楊曉斐

(無錫市第三人民醫(yī)院骨科，江蘇 無錫 214000)

近年來，隨著人口老齡化加劇，骨性關(guān)節(jié)炎及股骨頭壞死等疾病發(fā)病率升高，髖關(guān)節(jié)置換術(shù)作為有效治療手段，可緩解關(guān)節(jié)疼痛，改善髖關(guān)節(jié)活動(dòng)功能，其術(shù)后假體10年生存率超過90%。但該手術(shù)創(chuàng)傷大、暴露范圍廣，且存在異體植入，術(shù)后感染及深靜脈血栓是髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后常見并發(fā)癥〔1〕，其中髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染發(fā)生率約為4%，深部感染發(fā)生率約為2.22%〔2〕。術(shù)后感染不僅給患者造成軀體病痛及經(jīng)濟(jì)壓力，同時(shí)，給臨床治療帶來極大困難。研究報(bào)道，術(shù)后感染時(shí)，應(yīng)激反應(yīng)及炎性反應(yīng)對(duì)機(jī)體綜合狀態(tài)造成不良影響〔3〕，且微循環(huán)受不良應(yīng)激的影響而呈現(xiàn)較差狀態(tài)〔4〕，血液流動(dòng)性發(fā)生改變，出現(xiàn)局部供血不足等。載脂蛋白(Apo)E是一種多態(tài)性蛋白，除了在脂類轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝中發(fā)揮重要作用，還參與感染性疾病免疫調(diào)節(jié)，可用于判斷感染嚴(yán)重程度及患者預(yù)后〔5〕。經(jīng)研究證實(shí)，皮質(zhì)醇在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后明顯升高，且與預(yù)后密切相關(guān)〔6〕。目前，針對(duì)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染因素分析較多，但術(shù)后感染對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良影響的機(jī)制研究鮮見。本研究通過監(jiān)測(cè)術(shù)前、術(shù)后患者血液流變學(xué)、血脂、ApoE、皮質(zhì)醇及C-反應(yīng)蛋白(CRP)、白細(xì)胞介素(IL)-6等細(xì)胞因子水平，探討術(shù)后感染對(duì)機(jī)體血液流變學(xué)、ApoE及皮質(zhì)醇的影響，為臨床治療提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選取2014年6月至2018年6月在無錫市第三人民醫(yī)院行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者731例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①具備髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)適應(yīng)證；②采用生物型假體，無需植骨操作；③術(shù)前輔助檢查無絕對(duì)手術(shù)禁忌。髖關(guān)節(jié)置換術(shù)操作過程：麻醉滿意后，患者取右/左側(cè)臥位，取左/右股骨粗隆體表上、下切口約8 cm，切開皮膚、皮下、闊筋膜張肌，切斷外旋肌群，暴露關(guān)節(jié)囊；將關(guān)節(jié)囊做T形切開，在小轉(zhuǎn)子上方1 cm處，股骨頸平行于股骨距斜行截骨，用取頭器取出股骨頭，清理髖臼滑膜及增生骨贅；外展45°、前傾10°打磨髖臼，試模假體監(jiān)測(cè)，選用合適型號(hào)假體外展45°、前傾15°置入；股骨距開槽后擴(kuò)髓，選用合適股骨試模假體，復(fù)位后被動(dòng)屈伸、內(nèi)收、外展、內(nèi)旋、外旋活動(dòng)髖關(guān)節(jié)，檢查髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度，術(shù)后患肢取外展中立位。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有明顯髖臼發(fā)育不良；②近期有急性感染病史或處于慢性疾病急性發(fā)作期；③伴有免疫性疾病及使用免疫抑制劑；④惡性腫瘤或肝腎功能嚴(yán)重異常。入組對(duì)象或家屬均被告知本次研究?jī)?nèi)容，且簽署研究對(duì)象知情同意書。其中，男398例，女333例，年齡42～78歲，平均(64.84±6.57)歲。

根據(jù)術(shù)后早期感染診斷標(biāo)準(zhǔn)〔7〕，術(shù)后1個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)全身發(fā)熱、手術(shù)部位急性疼痛；局部皮膚出現(xiàn)紅腫熱痛癥狀，置換關(guān)節(jié)周圍出現(xiàn)滲出液、紅斑等，持續(xù)性關(guān)節(jié)疼痛；實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)中CRP、白細(xì)胞計(jì)數(shù)及紅細(xì)胞沉降率均升高，手術(shù)傷口滲出液細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陽性，可判定為感染；細(xì)菌培養(yǎng)若為陰性，則根據(jù)臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查及影像學(xué)檢查進(jìn)行確診。主刀醫(yī)師及管床護(hù)士對(duì)術(shù)后傷口進(jìn)行密切觀察，731例行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者中，術(shù)后1個(gè)月早期感染37例納入感染組，694例非感染組患者納入非感染組。兩組一般資料包括年齡、性別、手術(shù)病因、手術(shù)部位比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 兩組一般資料比較〔n(%)〕

1.2檢測(cè)方法

1.2.1血液流變學(xué)指標(biāo)檢測(cè) 研究對(duì)象術(shù)前1 d、術(shù)后3 d、14 d、1個(gè)月，清晨采空腹靜脈血4 ml，置于肝素試管，搖勻混合，采用錐板方法學(xué)，使用ZL6000C型全自動(dòng)血液流變檢測(cè)儀檢測(cè)全血高切黏度、全血低切黏度、血漿黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)、紅細(xì)胞剛性指數(shù)、紅細(xì)胞變形指數(shù)等。

1.2.2ApoE及血脂檢測(cè) 上述時(shí)間點(diǎn)抽取空腹靜脈血4 ml，置于肝素抗凝管，4 000 r/min離心10 min分離血清，采用標(biāo)準(zhǔn)酶法測(cè)定總膽固醇(TC)及三酰甘油(TG)，直接法測(cè)定高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)，免疫比濁法測(cè)定ApoE，儀器為邁瑞全自動(dòng)生化儀200，試劑由北京利德曼生化股份有限公司提供，按照試劑說明書規(guī)范操作。

1.2.3皮質(zhì)醇及細(xì)胞因子檢測(cè) 上述時(shí)間點(diǎn)抽取空腹靜脈血4 ml，采用化學(xué)發(fā)光免疫分析法進(jìn)行皮質(zhì)醇測(cè)定，儀器為美國(guó)貝克曼庫爾特UniCel DxI 800全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀，試劑購(gòu)自貝克曼庫爾特有限公司。采用免疫比濁法測(cè)定CRP濃度。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定血漿IL-6水平，儀器為邁瑞全自動(dòng)生化儀200。

1.2.4細(xì)菌培養(yǎng) 術(shù)后1個(gè)月內(nèi)，出現(xiàn)早期感染臨床癥狀者，無菌條件下留取滲出液，送檢驗(yàn)科行細(xì)菌培養(yǎng)。將樣本接種在血平板，放入36℃孵箱培養(yǎng)72 h，使用細(xì)菌鑒定儀對(duì)菌落進(jìn)行細(xì)菌檢測(cè)。血平板由廣東環(huán)凱微生物科技有限公司提供，儀器為美國(guó)BD公司細(xì)菌鑒定儀phoenix100。

1.3統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS17.0軟件，樣本率的比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法，計(jì)量資料組間比較采用單方差分析，兩兩比較采用LSD-t法，重復(fù)測(cè)量資料采用重復(fù)測(cè)量資料方差分析。

2 結(jié) 果

2.1血液流變學(xué)指標(biāo)比較 感染組感染開始時(shí)間為術(shù)后(14.12±4.87)d。感染組全血高切黏度、全血低切黏度、血漿黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)在術(shù)后14 d及術(shù)后1個(gè)月均明顯高于非感染組，紅細(xì)胞剛性指數(shù)紅細(xì)胞變形指數(shù)明顯低于非感染組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。術(shù)后3 d，非感染組全血高切黏度、全血低切黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)明顯高于術(shù)前1 d，紅細(xì)胞剛性指數(shù)明顯低于術(shù)前1 d，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；術(shù)后3 d感染組全血高切黏度、全血低切黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)明顯高于術(shù)前1 d，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，見表2。

2.2ApoE及血脂相關(guān)指標(biāo)比較 非感染組ApoE水平術(shù)后3 d明顯高于術(shù)前1 d，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；感染組術(shù)后14 d、1個(gè)月，TC、TG、LDL-C、ApoE水平明顯高于術(shù)前1 d及術(shù)后3 d，HDL-C水平明顯低于術(shù)前1 d及術(shù)后3 d，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；且感染組術(shù)后14 d及術(shù)后1個(gè)月，TC、TG、LDL-C、ApoE均明顯高于非感染組同期，HDL-C明顯低于非感染組(P<0.05)，見表3。

2.3皮質(zhì)醇、CRP及IL-6比較 非感染組皮質(zhì)醇、CRP及IL-6術(shù)后3 d水平明顯高于術(shù)前1 d、術(shù)后14 d及1個(gè)月(P<0.05)；術(shù)前感染組與非感染組皮質(zhì)醇、CRP及IL-6比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；術(shù)后3 d、14 d、1個(gè)月，感染組三指標(biāo)均明顯高于非感染組同期(均P<0.05)，見表4和表5。

表2 兩組血液流變學(xué)指標(biāo)比較

與同組術(shù)前1 d比較：1)P<0.05

表3 兩組ApoE及血脂相關(guān)指標(biāo)比較

與同組術(shù)前1 d比較：1)P<0.05；與同組術(shù)后3 d比較：2)P<0.05

表4 兩組皮質(zhì)醇水平比較

與同組術(shù)后3 d比較：1)P<0.05；表5同

表5 兩組CRP及IL-6水平比較

3 討 論

髖關(guān)節(jié)置換術(shù)是一種以糾正髖關(guān)節(jié)畸形、恢復(fù)髖關(guān)節(jié)功能、緩解患者疼痛為目的，根據(jù)正常髖關(guān)節(jié)構(gòu)造、形態(tài)及功能，將特殊材料制成的關(guān)節(jié)植入人體的手術(shù)。隨著人口老齡化及髖關(guān)節(jié)損傷患者的增加，髖關(guān)節(jié)置換術(shù)開展越來越廣泛，其術(shù)后可能出現(xiàn)無菌性關(guān)節(jié)松動(dòng)、術(shù)后感染及下肢靜脈血栓等并發(fā)癥，其中術(shù)后感染是導(dǎo)致人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)失敗最常見原因，患者年齡、糖尿病史、低白蛋白血癥、引流管留置時(shí)間等均是術(shù)后感染的危險(xiǎn)因素〔8〕。本研究結(jié)果顯示，髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后3 d，患者血流變指標(biāo)開始發(fā)生明顯改變，血液黏度增加，ApoE及皮質(zhì)醇水平增加，機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)，出現(xiàn)一過性脂代謝紊亂及炎性水平升高，這與國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究結(jié)果一致〔9，10〕。髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者免疫功能低下，應(yīng)密切觀察手術(shù)傷口情況并早期檢測(cè)炎性介質(zhì)水平，早期發(fā)現(xiàn)感染，及時(shí)給予治療〔11〕。

髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)過程中長(zhǎng)時(shí)間脫位、牽引、人工假體壓迫等操作，可引起下肢或局部缺血，出現(xiàn)血漿黏度及紅細(xì)胞剛性指數(shù)增加、紅細(xì)胞變形能力降低等血液流變學(xué)改變，這可能與髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后缺血/再灌注損傷和循環(huán)免疫復(fù)合物增多，導(dǎo)致氧自由基大量釋放，造成紅細(xì)胞損傷有關(guān)，隨著紅細(xì)胞損傷修復(fù)及細(xì)胞炎癥因子減少，血流變逐步恢復(fù)正常。紅細(xì)胞聚集能力增強(qiáng)使毛細(xì)血管后阻力增加，降低了血流速度，從而使感染后血漿持續(xù)呈現(xiàn)高黏狀態(tài)，影響組織血流灌注。ApoE是脂類轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝重要的Apo之一，其多態(tài)性決定機(jī)體血脂水平，其水平升高可加重血管壁損傷，增加術(shù)后靜脈血栓形成風(fēng)險(xiǎn)。此外，更重要的是ApoE還參與感染性疾病免疫調(diào)節(jié)，通過降低組織金屬硫蛋白表達(dá)，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)β 淀粉樣蛋白誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，激活氧化還原敏感轉(zhuǎn)錄因子核因子(NF)-κB 等〔12〕，起到促炎作用。且相關(guān)研究已證實(shí)，根據(jù)ApoE水平可判斷感染的嚴(yán)重程度及患者的預(yù)后〔5，13〕。本研究中髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染患者術(shù)后14 d開始ApoE水平顯著增高，提示臨床抗感染治療后，仍應(yīng)密切關(guān)注ApoE變化，并結(jié)合其他感染性指標(biāo)和臨床信息，及時(shí)調(diào)整治療方案，并預(yù)防深靜脈血栓形成。

皮質(zhì)醇是下丘腦-垂體-腎上腺素軸介導(dǎo)的應(yīng)激反應(yīng)的敏感標(biāo)志物，其水平升高與麻醉、手術(shù)及術(shù)后感染等并發(fā)癥密切相關(guān)〔14，15〕，對(duì)機(jī)體免疫功能及炎癥反應(yīng)具有調(diào)節(jié)作用〔16〕。本研究中感染組術(shù)后3 d皮質(zhì)醇、CRP及IL-6水平急劇上升。髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染作為一種應(yīng)激狀態(tài)刺激機(jī)體，釋放大量炎性因子，導(dǎo)致皮質(zhì)醇水平增高；同時(shí)，炎癥部位皮質(zhì)醇結(jié)合蛋白被中性粒細(xì)胞產(chǎn)生的彈性蛋白酶裂解，從而釋放出皮質(zhì)醇，使內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素濃度增加，抑制腫瘤壞死因子等炎癥細(xì)胞因子釋放〔17〕，降低機(jī)體免疫水平，提示髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后及時(shí)監(jiān)測(cè)皮質(zhì)醇水平對(duì)于早期預(yù)防術(shù)后感染的必要性。但同時(shí)，術(shù)后感染導(dǎo)致皮質(zhì)醇持續(xù)高水平，可引起水電解質(zhì)失衡等多種代謝紊亂，導(dǎo)致神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)控失衡加重病情。

綜上所述，髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染激發(fā)應(yīng)激反應(yīng)，使炎性反應(yīng)增強(qiáng)，加重血管內(nèi)壁損傷，且血液呈現(xiàn)高黏狀態(tài)，應(yīng)積極采取治療措施降低深靜脈血栓及代謝紊亂的風(fēng)險(xiǎn)。本研究觀察期限較短，僅對(duì)術(shù)后1個(gè)月內(nèi)的早期感染進(jìn)行監(jiān)測(cè)，后續(xù)研究應(yīng)延長(zhǎng)隨訪時(shí)間，以觀察髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后慢性遲發(fā)感染的相關(guān)指標(biāo)。