心率变异性与老年髋部骨折病人术后感染的相关性

黄泽晓 邢柏

老年髋部骨折发病率逐年上升，随着医疗技术的提高，手术治疗成为其主要的治疗手段。但老年人因生理储备差，免疫功能下降，手术耐受性较差，发生术后感染的风险明显增加，严重影响手术治疗的效果,延长住院时间[1]。因此，寻找良好的评估工具，及时发现老年髋部骨折术后感染的高危病人，并采取相应预防措施防止术后感染的发生具有重要的临床意义[1-3]。心率变异性(heart rate variability，HRV)是一种非侵入性的、床边的、低成本的监测指标，用于评估自主神经系统功能。既往研究显示，HRV降低的原因多为交感神经张力增高，与脑卒中后感染、脓毒症的死亡率升高等密切相关[4-5]。然而，迄今为止HRV变化与老年髋部骨折病人术后感染的相关性尚缺乏相关研究。为此，本研究探讨老年髋部骨折病人术前HRV变化预测术后感染的临床价值，旨在辅助临床医生筛选高风险病人，为早期防治术后感染提供指导。

1 对象与方法

1.1 研究对象 前瞻性选取2018年1月至2020年4月在海南医学院第二附属医院住院接受手术治疗的老年髋部骨折病人171例为研究对象，其中男81例(47.4%)，女90例(52.6%)，年龄65～91岁，平均(80.9±9.9)岁。根据病人术后7 d内是否发生感染(肺炎、尿路感染和手术部位感染)分为感染组和非感染组。术后感染诊断依据《医院感染诊断标准》中有关术后感染的相关诊断标准[6]。纳入标准：(1)发生髋部骨折(股骨颈骨折和股骨粗隆间骨折)且接受手术治疗；(2)年龄≥65周岁。排除标准：(1)严重创伤导致髋部骨折或多发骨折或血流动力学不稳定的病人；(2)长期使用激素和(或)免疫抑制剂者；(3)有甲状腺疾病或慢性器官衰竭或恶性肿瘤终末期的病人；(4)近3个月内有手术史者；(5)术前已诊断感染的病人。本研究符合医学伦理学标准，并经本院伦理委员会批准。

1.2 研究方法

1.2.1 资料收集：收集入选病人一般资料，包括性别、年龄、基础疾病以及既往药物使用情况；记录术后感染发生情况。

1.2.2 实验室指标检测：病人于术前1 d空腹8 h抽取外周静脉血5 mL，采用罗氏日立7600全自动生化分析仪、迈瑞全自动血液分析仪测定Hb、血钠(Na+)、血钾(K+)、CRP、血肌酐(Scr)及PLT等指标。

1.2.3 HRV检查：入选病人术前1 d均行24 h动态心电图检查，检测HRV中总功率(total power, TP)、极低频功率(very low frequency, VLF, <0.04 Hz)、低频功率(low frequency, LF, 0.04～0.15 Hz)、高频功率(high frequency, HF, 0.15～0.4 Hz)、全部心跳间期标准差(standard deviation of normal-to-normal intervals, SDNN)、相邻心跳间期差值的均方根(root mean square of successive differences, RMSSD)和LF/HF的比值。

2 结果

2.1 2组基本情况比较 本研究观察了171例髋部骨折老年病人，33例(19.3%)病人出现术后感染(感染组)，138例(80.7%)病人未出现术后感染(非感染组)。感染组病人年龄及伴糖尿病比例明显高于非感染组，差异有统计学差异意义(P<0.05)。2组病人性别、其他基础疾病及用药情况差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2 组病人基本情况比较

2.2 2 组术前实验室指标比较 2组病人术前Hb、Na+、K+、CRP、Scr及PLT水平差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.3 2组术前HRV指标比较 与非感染组比较，感染组VLF及LF/HF水平明显降低，差异具有统计学意义(P<0.01)；2组间其他HRV指标差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

2.4 髋部骨折病人术后感染影响因素分析 以是否出现术后感染为因变量，将VLF(连续变量)和LF/HF(连续变量)纳入协变量，校正年龄(连续变量)、合并糖尿病(是=1，否=0)，进行多因素Logistic回归分析，结果显示，调整年龄与糖尿病后，VLF(OR=0.986，95%CI：0.976～0.997，P=0.012)及LF/HF(OR=0.416，95%CI：0.259～0.667，P<0.001)分别为髋部骨折病人术后感染的独立影响因素。

2.5 VLF及LF/HF对髋部骨折病人术后感染的预测价值 ROC 曲线分析结果显示，VLF及LF/HF对髋部骨折病人术后感染均有一定的预测价值，LF/HF的AUC明显大于VLF(0.819比0.679，Z=2.227，P=0.026)；当VLF截点为50.3 ms2时，预测髋部骨折病人术后感染的灵敏度为48.5%，特异度为85.6%，约登指数为0.341；当LF/HF截点为0.91时，预测髋部骨折病人术后感染的灵敏度为60.6%，特异度为89.4%，约登指数为0.500。

3 讨论

老年病人生理机能减退，免疫功能下降，合并多种基础疾病，导致老年髋部骨折病人术后感染风险明显增加，如手术部位感染、肺部感染、泌尿道感染等。本研究中老年髋部骨折病人术后感染发生率为19.3%，与既往研究结果基本一致[1-3]。术后感染并发症降低病人生存质量，严重者可导致死亡。因此，对于接受骨科手术的老年病人来说，术前准确评估术后感染风险，给予相应预防措施，从而降低术后感染发生率具有重要临床意义。

本研究多因素Logistic回归分析结果显示，年龄、糖尿病、VLF及LF/HF均为髋部骨折病人术后感染的独立影响因素。研究已证实，老年糖尿病病人既是髋部骨折高危人群，也是术后感染的独立危险因素[7-8]。糖尿病病人由于代谢紊乱，更容易出现骨质疏松而发生骨折；同时，老年糖尿病病人由于蛋白合成能力明显下降，机体吞噬细胞的吞噬能力明显减低，白细胞的趋化性明显下降，从而导致机体免疫功能降低，因此老年糖尿病病人骨折手术后发生感染的可能性更高。

本研究重要的发现是VLF及LF/HF与老年髋部骨折病人术后感染密切相关。HRV是反映自主神经系统活性的敏感指标，交感神经兴奋性降低或迷走神经兴奋性升高，可引起HRV升高，反之，可导致HRV降低[9]。研究已证实自主神经功能障碍与感染易感性增加之间存在潜在的联系，HRV降低反映机体状态及免疫能力差，容易发生各类感染[4-5]。Bramer等[10]在一项前瞻性单中心队列观察研究中发现VLF与脑卒中后感染事件的发生显著相关，VLF降低预测卒中后感染并发症的效能较好，高于肺炎风险评分(AUC：0.78比0.69)，其机制可能与脑卒中引起的岛叶自主功能调节紊乱，导致VLF降低，增加感染的易感性有关。Barnaby等[4]分析急诊科466例脓毒症病人HRV与72 h病情恶化的关系中发现，LF/HF比值<1预测72 h病情恶化的灵敏度和特异度分别为34% (95%CI：19%～53%)和82% (95%CI：78%～85%)，其机制可能与LF/HF比值降低是反映HRV降低的综合指标，脓毒症时LF/HF比值越低说明心脏自主神经功能失调越重，病情越容易进展。本研究与上述研究结果类似。老年病人在髋部骨折的打击下，机体因创伤体内炎症反应上调，引起巨噬细胞和细胞介导的免疫功能抑制，也表现在HRV降低，最终导致术后感染风险增加。因此，在治疗骨折的同时更要关注老年病人的生理状态，当VLF及LF/HF比值降低时，尤其LF/HF比值<0.91时，术后感染的风险明显增高，及时纠正引起自主神经功能异常的因素，改善自主神经功能，可能有利于降低术后感染发生风险。

综上所述，VLF及LF/HF与髋部骨折病人术后感染密切相关，为术后感染的独立影响因素，LF/HF可作为评估髋部骨折病人术后感染的较好指标。由于本研究纳入的病例数有限，未动态观察各指标的变化，剔除了部分不符合研究标准病人，造成病例选择有一定的偏差。因此，VLF及LF/HF与髋部骨折病人术后感染的关系仍需大规模临床研究进一步评价。