血清CRP聯合滑液CRP輔助診斷關節假體周圍感染的價值分析

邢 賽 彭 昊 方洪松 鄧 爽

假體周圍感染(periprosthetic joint infection,PJI)是關節置換術災難性的并發癥，一旦發生感染，就意味著手術失敗。無論是對患者還是對主治醫生來說，這都是一種沉重的負擔[1]。目前在所有初次全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)失敗的病例中，有50%的病例是由PJI造成的，在初次全髖關節置換術(total knee arthroplasty,THA)中約占17%[2,3]。遺憾的是PJI的診斷目前還存在許多爭議，沒有一個標準能達到滿意。近年來大量研究也都致力于多項指標聯合診斷，希望能找到一個“金標準”，能準確診斷并及時給予有效的治療措施，以期大幅度提高關節置換患者的生活質量。傳統的血清學檢查，包括血沉、降鈣素原、CRP等,其中血清CRP正常值水平<10mg/L，當存在感染時，會表現出不同程度的升高，在敏感度和特異性方面優于其他血清學指標，是一種相對可靠的指標[4]。但是其作為一種非特異性炎性指標，易受到全身情況的影響，如在其他部位存在感染時，也會表現升高，所以在PJI的診斷中應用有很大的局限性。此外,近年來關節局部炎性標志物受到了許多研究者的關注，多項研究也表明：與血清生物學標志物等現有檢測方法比較，直接檢測從感染關節獲得的滑膜液生物學標志物對PJI的診斷更為可靠和準確[5,6]。其中滑膜液CRP在正常患者滑液中的水平通常<10mg/L，當關節局部發生感染時，其表現出快速升高，而在身體其他部位存在感染時，通常不會表現出升高，因此對于PJI的診斷具有較高的敏感度和特異性。有研究表明滑液CRP綜合估計的敏感度和特異性分別為92%和90%，可以大大改善PJI的診斷[7]。而且其檢測具有簡單、快捷、便宜等優點，適合應用于臨床。但是也有4%的感染者，滑液CRP表現正常，使其在單獨診斷PJI時受到質疑[8,9]。血清CRP與滑液CRP在單獨應用時都有一定的診斷價值，也存在一些缺陷，聯合檢測應該優于單一檢測，能揚長避短，提高診斷的準確性。

資料與方法

1.研究對象:收集2015年9月～2018年11月在武漢大學人民醫院骨關節外科因各種原因接受關節翻修手術患者的臨床資料，包括病史、查體及輔助檢查。為保證數據的準確性以及可比性，對所有患者的檢查項目及檢查條件盡可能地保持一致。

2.納入及排除標準:納入標準：①初次人工關節置換術后出現疼痛及血沉、血清CRP升高的高度可疑患者；②患者知情并同意。排除標準：①懷疑感染后使用抗生素治療或已行關節曠置術者；②全身或其他部位存在感染者；③存在痛風、風濕性關節炎、強直性脊柱炎等代謝及自身免疫性疾病患者；④患有肝臟、腎臟疾病, 肺部疾病及近期活動性心臟疾病的患者；⑤檢測指標無法采取的患者；⑥臨床資料不全患者；⑦患者不同意或者依從性較差者。

3.診斷“金標準”:診斷標準采用美國肌肉與骨骼感染協會(Musculoskeletal Infection Society，MISS)制定的PJI診斷標準[10]:主要診斷標準:(1)與假體相同的竇道形成。(2)至少兩份從假體周圍獲取的關節液標本或者組織標本分別培養出同一種病原菌。次要診斷標準：①血清紅細胞沉降率(ESR)和C反應蛋白(CRP)升高;②關節液白細胞計數升高;③關節液多形核中性粒細胞百分比升高;④受累關節內存在膿液;⑤單次關節液或組織標本培養陽性;⑥超過5個高倍鏡視野下(400倍)中性粒細胞>5個。滿足1項主要標準或滿足4項次要標準即診斷為PJI。

4.資料收集：(1)臨床表現:初次關節置換術前及術后情況，此次入院時的臨床表現：人工關節功能狀況，有無發熱或明確的感染史，有無疼痛，有無流膿或竇道，局部皮溫是否升高，關節有無紅腫熱痛，有無積液、診療經過、是否使用過抗生素等。(2)實驗室檢查：術前行肝腎功能、凝血功能、外周血白細胞計數及分類、CRP、ESR、PCT、超敏C反應蛋白(hs-CRP)檢測、風濕因子等血清學檢查。所有血清學檢查均在清晨7：00時由值班護士抽取血液標本5ml(圖1A)并及時送檢，檢測由筆者醫院檢驗科采用全自動化分析儀完成。

滑液CRP等滑液炎性指標的獲得首選術前進行關節穿刺，穿刺嚴格無菌操作，由同一位醫生完成，抽取2ml滑液(圖1B)，由筆者醫院檢驗科完成檢測。若抽取關節穿刺所抽滑液量少或被血液污染，則在關節翻修術中采集關節不同部位關節液(圖1中C、D)。所采集滑液標本進行滑液CRP、關節液白細胞計數、關節液多形核中性粒細胞計數、并進行微生物培養(包括需氧培養、厭氧培養及真菌培養)。同時還需取假體周圍組織進行微生物培養及做成冷凍病理切片，觀察每高倍鏡視野下中性粒細胞計數(high performance fortran polymorpho nuclear leucocytes，HPF/PMN)以及進行HPF/PMN計數(圖1中C、D)。(3)影像學檢查：心電圖、胸部X線片、雙下肢動靜脈超聲、關節正側位片、關節MRI等。

圖1 實驗室檢查流程A.護士抽取血液樣本；B.膝關節穿刺抽取滑液；C.關節翻修術中暴露髖臼周圍；D.假體周圍組織標本

5.統計學方法:所有數據采用Microsoft Excel建立和整理數據庫，采用SPSS 21.0統計學軟件對數據進行統計分析，繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線比較研究指標的診斷效能。符合正態分布的計量資料采用獨立樣本t檢驗，計數資料采用χ2檢驗，評估各指標的敏感度、特異性、準確性，以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.一般資料:符合納入及排除標準的患者共84例，符合“金標準”的患者26例，被確定為PJI組，不符合“金標準”的患者58例被確定為非PJI組。84例患者一般情況見表1。PJI組男性14例、女性12例，患者平均年齡67.45歲，髖、膝關節例數分別為18、8例。非PJI組男性26例，女性32例，平均年齡65.63歲，髖、膝關節例數分別為29、29例。兩組在性別、年齡及髖、膝關節例數方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

表1 PJI組與非PJI組患者的一般特征

2.血清CRP:PJI組血清CRP平均值為22.72mg/L，非PJI組平均值為5.74mg/L，差異有統計學意義(P<0.01,表2)。84例患者中，血清CRP呈現不同程度升高的患者有42例。其中符合金標準被確定為感染的有19例，血清CRP處于正常水平的患者有42例，其中7例被確診為感染(表3)。

3.滑液CRP:PJI組滑液CRP平均值為16.43mg/L，非PJI組平均值為2.34mg/L，差異有統計學意義(P<0.01，表2)。84例患者中，滑液CRP呈現不同程度升高的患者有38例。其中符合金標準被確定為感染的有23例，血清CRP處于正常水平的患者有46例，其中3例被確診為感染(表3)。

4.細菌培養及冷凍切片結果:84例患者中，細菌培養陽性患者有29例。其中符合金標準被確定為感染的24例，細菌培養陰性患者55例，其中2例被確診為感染(表3)。冷凍病理切片中性粒細胞染色結果見圖2。

圖2 兩例PJI患者冷凍病例切片中性粒細胞染色(HE染色，×400)

5.影像學檢查結果：影像學檢查結果對于PJI的診斷的幫助不大，在關節正側位片上可以看到關節假體的松動如圖3A所示，CT平掃+重建(圖3B)的價值不如X線片，MRI檢查(圖3C)由于受到關節假體的影響顯示不清，一般不做該項檢查。

圖3 影像學檢查結果A.PJI患者膝關節正側片;B.PJI患者膝關節CT片;C.PJI患者膝關節MRI片

6.聯合與單獨檢測效能比較:兩種不同檢測方法單獨或聯合及細菌培養對于PJI組和非PJI組的陽性和陰性例數，換算成診斷的敏感度、特異性、準確性，結果見表4。

表2 兩組血清CRP與滑液CRP比較(mg/L)

表3 兩種檢測方法單獨或聯合對于PJI和非PJI的陽性和陰性例數(n)

聯合診斷與單獨比較，在敏感度、特異性、準確性方面，差異有統計學意義(P<0.05)。聯合診斷與培養比較，在敏感度、特異性、準確性方面較培養稍低，但差異無統計學意義(P>0.05)。此外根據聯合檢測及單獨檢測診斷的敏感度、特異性制成ROC曲線(圖4)。從圖4D可以看出，ROC曲線下面積，聯合檢測>滑液CRP>血清CRP，聯合檢測的診斷效能優于兩者單獨檢測。

表4 兩種方法單獨、聯合診斷的敏感度、特異性和準確性比較 (%)

圖4 ROC曲線圖A.血清CRP的ROC；B.滑液CRP的ROC;C.聯合檢測的ROC;D.聯合與單獨檢測的ROC比較

討 論

關節置換術是治療關節疾病的終級手段，可以明顯改善患者的關節功能，顯著提高生活質量。但是其手術并發癥例如：假體松動、PJI等也一直困擾著患者和臨床醫生。PJI是其中嚴重的并發癥之一,早期準確的診斷是治療PJI的有效措施，能顯著改善預后。但是現在對此還沒有一個確定的診斷標準，臨床醫生應用的診斷方法也是各不相同，漏診、誤診的比例較大。各種方法聯合診斷能夠有效提高準確性，其中滑液與血清學檢查聯合診斷展現出了優良的診斷價值，也更適用于臨床應用。

血清CRP是一種急性時相反應蛋白，是肝臟在身體發生急性炎癥時產生和釋放的一種急性期反應物，持續時間與感染程度呈正相關[11]。但是除了細菌感染外，風濕免疫性疾病、手術創傷等也可引起CRP水平的升高[12]。因此常作為一種非特異性炎性指標，在臨床上被廣泛應用。血清CRP已被證明是診斷PJI的一種有價值的檢測手段，還沒有研究表明其他血清生物學標志物明顯優于CRP，未能取代CRP作為一線篩選試驗[13]。Sousa等[14]研究發現當CRP>6.7mg/L，診斷時的敏感度和特異性為78.3%、 93.8%。李章來等[15]研究發現，當CRP>8.54mg/L，敏感度達79.7%，特異性為83.8%，當CRP>10mg/L時，敏感度為74.6%較臨界值為8.54mg/L時低，但特異性(88.9%)明顯增加。本實驗中也證實了感染組與非感染組，血清CRP水平比較差異有統計學意義，但所得血清CRP的敏感度、特異性分別為73.08%、60.34%，較上述研究偏低，原因可能是：①本實驗納入標準未規定病程長短，長病程患者的CRP水平可能存在不同程度下降；②本實驗樣本量比較少；③一些患者可能隱瞞病史，進行過相關治療。

滑膜CRP已被研究作為一種可能的診斷測試來區分炎癥性關節炎和非炎癥性關節炎[16]。Zamani等[17]發現滑膜CRP檢測能夠準確區分骨關節炎和風濕性關節炎、晶體性關節炎甚至感染性關節炎等炎癥性關節炎。此外，Parvizi等[18]報道了全關節置換術中兩種CRP檢測的高相關系數(r2=0.72)，認為可能血清中CRP擴散引起關節液中CRP水平升高。后續大量研究也證實了兩種CRP確實存在相關性，但對于滑液中CRP是否血清中CRP擴散導致的，還不能確定。本實驗采用兩種聯合診斷得出聯合診斷明顯優于單獨檢測，但是由于樣本量太小，并沒有對兩種CRP的相關性進行解釋。

綜上所述，筆者認為血清CRP和滑膜CRP在PJI診斷中具有可以應用的價值，兩者聯合優于單獨，能顯著提高診斷的準確性。與培養的價值相當，但較培養所花費時間短，易于獲取結果。本研究仍存在一定不足,后續會繼續收集病例,進一步完善本研究。