韩建龙 朱新炜 邱思强 朱登嵩 栾方海 常 刚 吕晓业 左金良
济南市第四人民医院脊柱外科(济南市脊柱外科研究所),山东 济南 250031
近年来,骨科手术因为其疗效确切和效果直接等优点,在临床上的应用率不断的提高。但是,骨科手术创伤使得患者术后极易发生不同程度的感染,严重影响了骨科手术患者的术后康复以及治疗效果[1]。尽管围手术期的预防措施越来越完善,但术后感染仍然时有发生。有报道称脊柱内固定手术后深部感染的发生率在0.4%~4.3%之间[2〗,在脊柱融合手术的深部感染发生率可能更高[3]。尽管术后感染可能是任何外科手术的致残性并发症,但由于脊柱手术与神经系统结构的毗邻,脊柱感染尤其具有破坏性。所以尽早发现感染对防止后期严重问题的出现显得尤为重要。
在明显的临床症状出现之前,诊断脊柱术后感染往往是困难的。虽然炎症反应标志物,如C-反应蛋白(CRP)、白细胞计数(WBC)、血沉(ESR)和体温(BT)等都很容易测量,但其特异性不高。较多研究认为在鉴别细菌性感染与非感染性因素引起的炎症反应时PCT要优于CPR[4]。然而,脊柱手术前后血清PCT、CPR水平随时间的变化规律目前尚不清楚。本项研究是针对脊柱手术后没有感染的患者CRP和PCT变化规律,分析其在预测脊柱手术后感染的意义。
所有患者均于2016年1月至2018年10月接受择期脊柱手术。排除标准为:脊柱手术前2周存在感染或术后感染,年龄小于18岁,术后不到5天出院。与该研究相关的临床数据包括年龄、性别、相关内科疾病、BT和类型以及手术时间。所有患者术前半小时预防性应用抗生素,术后使用抗生素72 h。每日监测体温变化。
术前和术后第1、3、5天对患者进行血样化验。相关参数包括PCT、CRP、ESR和WBC。采用酶联荧光免疫法进行血清PCT测定,采用速率散射比浊法进行血清CRP测定。
在研究期间共有152名患者进行择期脊柱内固定手术,排除了69名不符合标准的患者。共有83名患者被纳入此项研究。
所有患者术中无严重并发症发生。表1显示患者的一般资料和外科特征。平均年龄为(52.36±16.13)岁(范围:19~82岁),合并内科疾病为69.9%,平均手术时间为(132.89±91.78)min(范围:45~285 min)。表2显示术前、术后1,3,5天的BT、WBC、ESR、CRP和PCT。BT和WBC在第1天达到高峰,然后下降。ESR直到第5天才开始降低。CRP于术后逐渐升高,于术后第3天达到高峰,术后第5天降低。所有患者术前PCT水平低于0.05 ng/mL,术后第1天,患者PCT升高,随后呈持续下降趋势,但第5天仍然高于正常值。
图1显示不同因素对术前、术后不同时间患者CPR的变化情况。CRP的浓度在老年、女性、合并糖尿病、高血压、手术时间长以及使用内植物的患者中显著升高,并且具有统计学意义。图2显示术前、术后不同时间患者PCT的变化情况。PCT浓度变化与年龄、性别、是否合并有糖尿病及高血压、手术时间长短、是否使用内固定没有相关性。
表1 患者一般资料及外科特征
A:年龄因素对CRP的影响,P=0.032;B:性别因素对于CRP的影响,P=0.049;C:糖尿病因素对于CRP的影响,P=0.027;D:高血压因素对于CRP的影响,P=0.038;E:手术时间长短对于CRP的影响,P=0.021;F:内植物因素对于CRP的影响,P<0.001。
A:年龄因素对CRP的影响,P=0.092;B:性别因素对于CRP的影响,P=0.109;C:糖尿病因素对于CRP的影响,P=0.174;D:高血压因素对于CRP的影响,P=0.118;E:手术时间长短对于CRP的影响,P=0.202;F:内植物因素对于CRP的影响,P=0.241。
表2 患者术前、术后WBC、BT、ESR、CRP及PCT值
在脊柱手术中手术部位感染常引起严重并发症,会造成患者的住院时间的延长,医疗费用的增加,而且降低患者生存质量,对于患者及家属的生理和心理上造成巨大的打击[6-7]。脊柱术后感染的危险因素很多,包括年龄、肥胖、糖尿病、吸烟、手术入路、内植物、手术时间及输血等因素[8]。已证实预防性使用抗生素可降低手术部位感染率。例如,在腰椎手术中,预防性使用抗生素的手术部位感染率为1%~4%,而没有预防性使用抗生素的感染率为6%~13%[9]。然而,这种预防性使用抗生素的适当期限一直是一个争论的问题。
在大手术后的最初几天,体温38℃以上的发热是常见的[10],一般不超过39℃,多为弛张热。大多数术后早期发热是由手术的炎症刺激引起,并可自行消退[11]。然而,术后发热也可能是严重并发症的表现,可能是由于手术部位感染、药物发热或深静脉血栓形成引起。在评估术后发热患者时,需要考虑广泛的可能原因,不要简单认为发热是由感染引起的。但鉴于脊柱手术发生感染的严重后果,对于出现术后发热患者,采用何种指标进行区分是否存在感染,以便早期进行有效的针对感染治疗,显得尤为重要。
实验室参数如ESR和CRP水平已被用于评估术后发热。最近,PCT被用作细菌感染标志物。
血沉是一种常见的血液学检查,但是属于非特异性炎症反应,多种原因可引起ESR变化。例如妊娠期或风湿性关节炎时ESR增加,红细胞增多症、充血性心力衰竭等因素均可引起ESR增快[12]。由于ESR的低敏感性和非特异性特点,限制了它作为术后患者感染的监测指标的临床意义。在这项研究中,血沉在第3天显著升高,且在第5天仍呈上升趋势,所以低于术后早期判断感染的参考意义较低。虽然没有将病例与感染病例进行比较,但可认为ESR不能作为细菌感染的良好标志。
正常人血清中的CRP浓度通常<1 mg/dL,随着年龄的增长而略有增加。在组织损伤、手术或感染的刺激下,CRP的含量可成倍增加[13]。CRP水平通常在手术后2至6小时内升高,然后在术后第3天下降,于2~3周降至正常。Nazif[14]报道,对老年人髋部骨折在手术后1周内进行监测CRP和ESR的研究,患者在术后1周ESR持续升高,而CRP在术后第2天达到高峰,第7天趋于正常。有报告指出:如果CRP在手术后1周左右持续上升或第二次上升,应考虑存在伤口感染的可能性[15]。本研究显示CRP在术后第3天达到高峰,随后逐步降低。同时年龄、性别、是否合并有糖尿病、高血压以及手术时间、是否使用内植物等因素对CRP的影响较大,统计分析认为具有统计学意义。
PCT仅存在于甲状腺的C细胞中,半衰期为25~30 h。研究表明,它与人类宿主对细菌感染的反应密切相关。在细菌感染和脓毒症中,血液中的完整PCT存在于内毒素应答中,一些促炎介质及其浓度似乎与损害程度成线性关系[16]。以往认为PCT选择性地对系统性细菌感染、真菌感染及寄生虫感染有反应,而对无菌性炎性反应和病毒感染无反应或仅有轻度反应,其对全身性感染具有较高的特异性和敏感性。在本研究中,PCT水平在无感染的脊柱手术患者同样出现升高,术后第1天达到顶峰,然后迅速降低到较低水平。此外,PCT水平与年龄、性别、是否合并有糖尿病、高血压以及手术时间、是否使用内植物关系间无统计学意义,认为与这些因素没有相关性。
因此认为,与传统的ESR、CRP传统的炎症标志物相比,PCT作为脊柱手术术后尤其是发热患者是否存在感染可能性的监测指标,具有更高的敏感性和特异性。PCT与CRP相比出现峰值的时间更早,根据变化趋势对于早期判断是否存在感染具有更高的时效性。
本研究的局限性在于:第一,本研究不是一个病例对照研究。因此,不能确定ESR、CRP、PCT作为监测指标在判断感染与否的参考数值。第二,所研究参数的时间较短,样本量相对较小。无法判断相关指标随时间延长的进一步变化趋势。由于样本量相对较小,对于监测指标具有的实际统计学意义可能存在一定的偏差。