血清CRP联合滑液CRP辅助诊断关节假体周围感染的价值分析

邢 赛 彭 昊 方洪松 邓 爽

假体周围感染(periprosthetic joint infection,PJI)是关节置换术灾难性的并发症，一旦发生感染，就意味着手术失败。无论是对患者还是对主治医生来说，这都是一种沉重的负担[1]。目前在所有初次全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)失败的病例中，有50%的病例是由PJI造成的，在初次全髋关节置换术(total knee arthroplasty,THA)中约占17%[2,3]。遗憾的是PJI的诊断目前还存在许多争议，没有一个标准能达到满意。近年来大量研究也都致力于多项指标联合诊断，希望能找到一个“金标准”，能准确诊断并及时给予有效的治疗措施，以期大幅度提高关节置换患者的生活质量。传统的血清学检查，包括血沉、降钙素原、CRP等,其中血清CRP正常值水平<10mg/L，当存在感染时，会表现出不同程度的升高，在敏感度和特异性方面优于其他血清学指标，是一种相对可靠的指标[4]。但是其作为一种非特异性炎性指标，易受到全身情况的影响，如在其他部位存在感染时，也会表现升高，所以在PJI的诊断中应用有很大的局限性。此外,近年来关节局部炎性标志物受到了许多研究者的关注，多项研究也表明：与血清生物学标志物等现有检测方法比较，直接检测从感染关节获得的滑膜液生物学标志物对PJI的诊断更为可靠和准确[5,6]。其中滑膜液CRP在正常患者滑液中的水平通常<10mg/L，当关节局部发生感染时，其表现出快速升高，而在身体其他部位存在感染时，通常不会表现出升高，因此对于PJI的诊断具有较高的敏感度和特异性。有研究表明滑液CRP综合估计的敏感度和特异性分别为92%和90%，可以大大改善PJI的诊断[7]。而且其检测具有简单、快捷、便宜等优点，适合应用于临床。但是也有4%的感染者，滑液CRP表现正常，使其在单独诊断PJI时受到质疑[8,9]。血清CRP与滑液CRP在单独应用时都有一定的诊断价值，也存在一些缺陷，联合检测应该优于单一检测，能扬长避短，提高诊断的准确性。

资料与方法

1.研究对象:收集2015年9月～2018年11月在武汉大学人民医院骨关节外科因各种原因接受关节翻修手术患者的临床资料，包括病史、查体及辅助检查。为保证数据的准确性以及可比性，对所有患者的检查项目及检查条件尽可能地保持一致。

2.纳入及排除标准:纳入标准：①初次人工关节置换术后出现疼痛及血沉、血清CRP升高的高度可疑患者；②患者知情并同意。排除标准：①怀疑感染后使用抗生素治疗或已行关节旷置术者；②全身或其他部位存在感染者；③存在痛风、风湿性关节炎、强直性脊柱炎等代谢及自身免疫性疾病患者；④患有肝脏、肾脏疾病, 肺部疾病及近期活动性心脏疾病的患者；⑤检测指标无法采取的患者；⑥临床资料不全患者；⑦患者不同意或者依从性较差者。

3.诊断“金标准”:诊断标准采用美国肌肉与骨骼感染协会(Musculoskeletal Infection Society，MISS)制定的PJI诊断标准[10]:主要诊断标准:(1)与假体相同的窦道形成。(2)至少两份从假体周围获取的关节液标本或者组织标本分别培养出同一种病原菌。次要诊断标准：①血清红细胞沉降率(ESR)和C反应蛋白(CRP)升高;②关节液白细胞计数升高;③关节液多形核中性粒细胞百分比升高;④受累关节内存在脓液;⑤单次关节液或组织标本培养阳性;⑥超过5个高倍镜视野下(400倍)中性粒细胞>5个。满足1项主要标准或满足4项次要标准即诊断为PJI。

4.资料收集：(1)临床表现:初次关节置换术前及术后情况，此次入院时的临床表现：人工关节功能状况，有无发热或明确的感染史，有无疼痛，有无流脓或窦道，局部皮温是否升高，关节有无红肿热痛，有无积液、诊疗经过、是否使用过抗生素等。(2)实验室检查：术前行肝肾功能、凝血功能、外周血白细胞计数及分类、CRP、ESR、PCT、超敏C反应蛋白(hs-CRP)检测、风湿因子等血清学检查。所有血清学检查均在清晨7：00时由值班护士抽取血液标本5ml(图1A)并及时送检，检测由笔者医院检验科采用全自动化分析仪完成。

滑液CRP等滑液炎性指标的获得首选术前进行关节穿刺，穿刺严格无菌操作，由同一位医生完成，抽取2ml滑液(图1B)，由笔者医院检验科完成检测。若抽取关节穿刺所抽滑液量少或被血液污染，则在关节翻修术中采集关节不同部位关节液(图1中C、D)。所采集滑液标本进行滑液CRP、关节液白细胞计数、关节液多形核中性粒细胞计数、并进行微生物培养(包括需氧培养、厌氧培养及真菌培养)。同时还需取假体周围组织进行微生物培养及做成冷冻病理切片，观察每高倍镜视野下中性粒细胞计数(high performance fortran polymorpho nuclear leucocytes，HPF/PMN)以及进行HPF/PMN计数(图1中C、D)。(3)影像学检查：心电图、胸部X线片、双下肢动静脉超声、关节正侧位片、关节MRI等。

图1 实验室检查流程A.护士抽取血液样本；B.膝关节穿刺抽取滑液；C.关节翻修术中暴露髋臼周围；D.假体周围组织标本

5.统计学方法:所有数据采用Microsoft Excel建立和整理数据库，采用SPSS 21.0统计学软件对数据进行统计分析，绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线比较研究指标的诊断效能。符合正态分布的计量资料采用独立样本t检验，计数资料采用χ2检验，评估各指标的敏感度、特异性、准确性，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.一般资料:符合纳入及排除标准的患者共84例，符合“金标准”的患者26例，被确定为PJI组，不符合“金标准”的患者58例被确定为非PJI组。84例患者一般情况见表1。PJI组男性14例、女性12例，患者平均年龄67.45岁，髋、膝关节例数分别为18、8例。非PJI组男性26例，女性32例，平均年龄65.63岁，髋、膝关节例数分别为29、29例。两组在性别、年龄及髋、膝关节例数方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 PJI组与非PJI组患者的一般特征

2.血清CRP:PJI组血清CRP平均值为22.72mg/L，非PJI组平均值为5.74mg/L，差异有统计学意义(P<0.01,表2)。84例患者中，血清CRP呈现不同程度升高的患者有42例。其中符合金标准被确定为感染的有19例，血清CRP处于正常水平的患者有42例，其中7例被确诊为感染(表3)。

3.滑液CRP:PJI组滑液CRP平均值为16.43mg/L，非PJI组平均值为2.34mg/L，差异有统计学意义(P<0.01，表2)。84例患者中，滑液CRP呈现不同程度升高的患者有38例。其中符合金标准被确定为感染的有23例，血清CRP处于正常水平的患者有46例，其中3例被确诊为感染(表3)。

4.细菌培养及冷冻切片结果:84例患者中，细菌培养阳性患者有29例。其中符合金标准被确定为感染的24例，细菌培养阴性患者55例，其中2例被确诊为感染(表3)。冷冻病理切片中性粒细胞染色结果见图2。

图2 两例PJI患者冷冻病例切片中性粒细胞染色(HE染色，×400)

5.影像学检查结果：影像学检查结果对于PJI的诊断的帮助不大，在关节正侧位片上可以看到关节假体的松动如图3A所示，CT平扫+重建(图3B)的价值不如X线片，MRI检查(图3C)由于受到关节假体的影响显示不清，一般不做该项检查。

图3 影像学检查结果A.PJI患者膝关节正侧片;B.PJI患者膝关节CT片;C.PJI患者膝关节MRI片

6.联合与单独检测效能比较:两种不同检测方法单独或联合及细菌培养对于PJI组和非PJI组的阳性和阴性例数，换算成诊断的敏感度、特异性、准确性，结果见表4。

表2 两组血清CRP与滑液CRP比较(mg/L)

表3 两种检测方法单独或联合对于PJI和非PJI的阳性和阴性例数(n)

联合诊断与单独比较，在敏感度、特异性、准确性方面，差异有统计学意义(P<0.05)。联合诊断与培养比较，在敏感度、特异性、准确性方面较培养稍低，但差异无统计学意义(P>0.05)。此外根据联合检测及单独检测诊断的敏感度、特异性制成ROC曲线(图4)。从图4D可以看出，ROC曲线下面积，联合检测>滑液CRP>血清CRP，联合检测的诊断效能优于两者单独检测。

表4 两种方法单独、联合诊断的敏感度、特异性和准确性比较 (%)

图4 ROC曲线图A.血清CRP的ROC；B.滑液CRP的ROC;C.联合检测的ROC;D.联合与单独检测的ROC比较

讨 论

关节置换术是治疗关节疾病的终级手段，可以明显改善患者的关节功能，显著提高生活质量。但是其手术并发症例如：假体松动、PJI等也一直困扰着患者和临床医生。PJI是其中严重的并发症之一,早期准确的诊断是治疗PJI的有效措施，能显著改善预后。但是现在对此还没有一个确定的诊断标准，临床医生应用的诊断方法也是各不相同，漏诊、误诊的比例较大。各种方法联合诊断能够有效提高准确性，其中滑液与血清学检查联合诊断展现出了优良的诊断价值，也更适用于临床应用。

血清CRP是一种急性时相反应蛋白，是肝脏在身体发生急性炎症时产生和释放的一种急性期反应物，持续时间与感染程度呈正相关[11]。但是除了细菌感染外，风湿免疫性疾病、手术创伤等也可引起CRP水平的升高[12]。因此常作为一种非特异性炎性指标，在临床上被广泛应用。血清CRP已被证明是诊断PJI的一种有价值的检测手段，还没有研究表明其他血清生物学标志物明显优于CRP，未能取代CRP作为一线筛选试验[13]。Sousa等[14]研究发现当CRP>6.7mg/L，诊断时的敏感度和特异性为78.3%、 93.8%。李章来等[15]研究发现，当CRP>8.54mg/L，敏感度达79.7%，特异性为83.8%，当CRP>10mg/L时，敏感度为74.6%较临界值为8.54mg/L时低，但特异性(88.9%)明显增加。本实验中也证实了感染组与非感染组，血清CRP水平比较差异有统计学意义，但所得血清CRP的敏感度、特异性分别为73.08%、60.34%，较上述研究偏低，原因可能是：①本实验纳入标准未规定病程长短，长病程患者的CRP水平可能存在不同程度下降；②本实验样本量比较少；③一些患者可能隐瞒病史，进行过相关治疗。

滑膜CRP已被研究作为一种可能的诊断测试来区分炎症性关节炎和非炎症性关节炎[16]。Zamani等[17]发现滑膜CRP检测能够准确区分骨关节炎和风湿性关节炎、晶体性关节炎甚至感染性关节炎等炎症性关节炎。此外，Parvizi等[18]报道了全关节置换术中两种CRP检测的高相关系数(r2=0.72)，认为可能血清中CRP扩散引起关节液中CRP水平升高。后续大量研究也证实了两种CRP确实存在相关性，但对于滑液中CRP是否血清中CRP扩散导致的，还不能确定。本实验采用两种联合诊断得出联合诊断明显优于单独检测，但是由于样本量太小，并没有对两种CRP的相关性进行解释。

综上所述，笔者认为血清CRP和滑膜CRP在PJI诊断中具有可以应用的价值，两者联合优于单独，能显著提高诊断的准确性。与培养的价值相当，但较培养所花费时间短，易于获取结果。本研究仍存在一定不足,后续会继续收集病例,进一步完善本研究。