降鈣素原和超敏C反應(yīng)蛋白對關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染診斷價(jià)值

金永合，李武媚，姜烜星，錢治

（河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院 1.檢驗(yàn)科；2.骨科，甘肅 張掖 734000）

人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（total hip arthroplasty,THA）最常用于治療由骨性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、缺血性壞死和外傷性關(guān)節(jié)炎引起的關(guān)節(jié)衰竭。在過去50 年中，THA 的數(shù)量和速率都在穩(wěn)步上升。流行病學(xué)調(diào)查顯示，在美國，每10 萬人中原發(fā)性THA 的發(fā)病率在1990 年至2002 年間增加了大約50%［1］。假體周圍關(guān)節(jié)感染（periprosthetic joint infection,PJI）仍是THA 后最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后 PJI 發(fā)生率為 0.7%［2］。THA 在2 年內(nèi)感染率為1.63%，在2～10 年間感染率為0.59%［3］。PJI 的后果可能導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)或髖關(guān)節(jié)功能下降和患者生活質(zhì)量下降，并導(dǎo)致植入失敗，需要進(jìn)行關(guān)節(jié)成形術(shù)的翻修。

超敏 C 反應(yīng)蛋白（hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP）是一個(gè)急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，可在細(xì)菌、病毒或真菌感染等多種急性和慢性炎癥條件下產(chǎn)生［4］。血清hs-CRP 是炎癥的敏感標(biāo)志。在正常受試者中，濃度通常低于6 mg/mL，但可能與細(xì)菌感染相關(guān)而增加到10 mg/mL。hs-CRP 濃度對膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前感染有較好的診斷試驗(yàn)表現(xiàn)，敏感性為0.91，特異性為0.86，陽性似然比6.89，準(zhǔn)確性為0.88［5］。美國骨科醫(yī)師學(xué)會(huì)臨床實(shí)踐指南確定血清hs-CRP 值大于10 mg/mL 作為PJI 診斷的四個(gè)閾值之一，以及異常紅細(xì)胞沉降率、滑膜白細(xì)胞（white blood cell,WBC）計(jì)數(shù)或滑膜中性粒細(xì)胞分化百分比一起［6］。

降鈣素原（procalcitonin, PCT）由116 個(gè)氨基酸組成，由甲狀腺的濾泡旁細(xì)胞和肺和腸的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生。健康個(gè)體的血液中PCT 的濃度低于臨床試驗(yàn)的檢測限度 （10 pg/mL）［7］。PCT 的濃度隨著促炎性刺激的增加而增加，尤其是細(xì)菌來源。眾多研究都有PCT 是細(xì)菌感染的敏感標(biāo)志物［8-10］。許多研究評估PCT 作為診斷工具，并將其與hs-CRP 進(jìn)行比較，系統(tǒng)回顧和薈萃分析顯示：PCT 濃度較敏感，為 88% （95%CI80%～93%）；而 hs-CRP 敏感度為 75% （95%CI62%～84%），特異性為 81% （95%CI67%～90%），與67%（95%CI56%～77%）相比，hs-CRP 濃度可以區(qū)分感染和非感染性原因引起的炎癥［11］。因此，筆者認(rèn)為血清PCT 對PJI 的診斷能力優(yōu)于血清hs-CRP。本研究旨在探討血清PCT 濃度與hs-CRP 濃度對翻修THA 前PJI 的診斷價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 研究設(shè)計(jì)和納入標(biāo)準(zhǔn)

這項(xiàng)前瞻性觀察研究于2013 年1 月至2017年6 月進(jìn)行。招募了84 名患者，其中包括男性26名和女性58 名，平均年齡67 歲（范圍38～86 歲）。所有因失敗而需要再次手術(shù)的THA 患者均符合條件。排除慢性炎性疾病、自身免疫性疾病、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）和活動(dòng)性癌癥患者。本研究方案經(jīng)河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院人類研究倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，納入患者提供書面知情同意書。

PJI 的定義：PJI 的最終診斷需要滿足以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的兩個(gè)：在從術(shù)中標(biāo)本生長的固體培養(yǎng)基上至少培養(yǎng)一株陽性；清創(chuàng)或取出假體時(shí)觀察到假體周圍有膿瘍；組織病理學(xué)檢查中出現(xiàn)與感染相一致的急性炎癥［12］。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

在上午7∶00 時(shí)，分別抽取用于測定WBC、PCT 與hs-CRP 的5 mL 血液兩管。一管用于WBC計(jì)數(shù)，立即由醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室使用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀（XN9000，Sysmex，日本）測定。另一管的血液在4℃下離心10 min，分離的血清在-20℃下保存，隨后用于測定PCT 和hs-CRP 濃度。PCT 采用德國羅氏公司Cobas e411 型電化學(xué)發(fā)光分析儀及羅氏公司相匹配的試劑檢測。采用雙抗夾心免疫化學(xué)發(fā)光法（immunoluminometric assay, ILMA）。hs-CRP 采用西門子公司Advia 2400 型生化分析儀及配套乳膠增強(qiáng)免疫透射比濁法檢測試劑，其都具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用Mann-Whitney U 非參數(shù)檢驗(yàn)對連續(xù)變量進(jìn)行比較。將分類變量與w2 檢驗(yàn)進(jìn)行比較。確定PCT、hs-CRP、WBC、受試者工作特性曲線（receiver operating curve, ROC） 及 曲 線 下 面 積（area under curve, AUC）。利用z統(tǒng)計(jì)量比較ROC曲線下面積。最佳截?cái)嘀凳侵胳`敏度和特異性最高、最接近曲線左上角的測試結(jié)果。P值均為雙尾分布。統(tǒng)計(jì)學(xué)意義定義為P＜0.05。使用SPSS 第21 版（IBM 公司，Armonk,NY）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般特征比較

84 例患者中，29 例被診斷為PJI。在髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)患者中，PJI 的發(fā)生率為34.5%。PJI 與非PJI 隊(duì)列在人口上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［年齡（P=0.215）、性別（P=0.688）］。但兩組患者血清PCT濃度的中位數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.021）。兩組患者血清 hs-CRP （P=0.005） 和 WBC 計(jì)數(shù) （P=0.031）差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1、圖1。

2.2 三種檢測指標(biāo)診斷價(jià)值比較

THA 術(shù)前診斷 PJI 的血清 PCT、hs-CRP、WBC 的 AUC 分別為 0.860（95%CI0.778～0.942,P=0.001）、 0.835 （95%CI0.753～0.917,P=0.001）、0.643（95%CI0.524～0.762,P=0.030）。血清 PCT 與hs-CRP 濃度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.380,z=0.714）。而血清PCT 和hs-CRP 的診斷能力明顯高于WBC 計(jì)數(shù)，P值分別為0.002（z=3.094）和0.006（z=2.773）。血清 PCT 的最佳截?cái)嘀禐椋?.5 ng/mL，敏感性為0.830，特異性為0.741。血清hs-CRP以＞15 mg/L 為最佳界限，敏感性為0.791，特異性為0.722。WBC 計(jì)數(shù)的最佳截?cái)嘀禐椋?0.5×109/L，敏感性為0.652，特異性為0.546。這些血清標(biāo)志物的診斷能力見表2，ROC 曲線見圖2。

表1 兩種人口統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)和血清標(biāo)志物比較

圖1 三種檢測指標(biāo)比較結(jié)果圖

表2 三種檢測指標(biāo)對PJI 的診斷價(jià)值比較

圖2 比較標(biāo)記物ROC 曲線

3 討論

筆者的結(jié)果表明，血清PCT 濃度可以在THA翻修前診斷PJI。血清PCT 濃度與hs-CRP 濃度對PJI 的診斷能力比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.367,z=0.714）。這些結(jié)果表明，PCT 測量并不優(yōu)于hs-CRP，但PCT 測量為PJI 的診斷提供了另一個(gè)敏感的標(biāo)志物。筆者的研究還發(fā)現(xiàn)，血清PCT 和hs-CRP 濃度明顯優(yōu)于 WBC 計(jì)數(shù)（P＜0.05）。這些結(jié)果支持了一些作者的觀點(diǎn)，即血清WBC 計(jì)數(shù)在鑒別 PJI 患者中的作用微乎其微［13-14］。

血清PCT 和hs-CRP 濃度受多種因素的影響。在筆者的研究中，排除了慢性炎癥性疾病、任何自身免疫紊亂、冠心病和活動(dòng)性癌癥的患者。PCT和hs-CRP 濃度也可受手術(shù)影響。PULIDO 等報(bào)道PJI 可分為急性或早期感染31%、慢性晚期感染56%、急性血源性感染13%［15］?？磥?，筆者的觀察可能不適用于關(guān)節(jié)置換術(shù)后的急性PJI。試驗(yàn)組合是提高診斷能力的一種好方法。在筆者的研究中，沒有結(jié)合血清PCT 與hs-CRP 來診斷PJI。在圖2 中，可以看出PCT 和hs-CRP 的ROC 具有相似的特征。PCT 和hs-CRP 對炎癥反應(yīng)相似。因此，聯(lián)合PCT 和hs-CRP 檢測并不能提高PJI 的診斷能力。尋找與PCT 聯(lián)合的標(biāo)志物，提高診斷能力還需要進(jìn)一步研究。

筆者的研究有一些局限性。首先，PJI 的診斷還沒有一個(gè)金標(biāo)準(zhǔn)。筆者使用基于術(shù)中培養(yǎng)、最終組織病理學(xué)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)。然而，術(shù)中培養(yǎng)也充滿了取樣誤差和大量的假陽性率。這可能導(dǎo)致評估診斷準(zhǔn)確性的偏差。其次，許多研究表明滑膜液中的生物標(biāo)志物對PJI 具有較高的診斷能力［16-18］。筆者的研究只是為了比較血清PCT 和hs-CRP。第三，筆者只招募了84 名患者參與研究，樣本量很小。

綜上所述，在翻修THA 之前，PCT 測量并不能比hs-CRP 測量更好地預(yù)測PJI。但是，PCT 和hs-CRP 被證明比WBC 更可靠。