实验室指标在脊柱后路术后手术部位感染与排异反应性渗出鉴别诊断中的价值对比

李春玲,沙 辉,李 乔,杨植树,田 刚,董 玉,严 宇*,牛 丰*

(1.吉林大学第一医院手术室,吉林 长春130021;2.吉林大学第一医院骨科中心脊柱外科,吉林 长春130021)

手术部位感染(SSI)是常见的术后并发症,约占全部医院获得性感染的20%,可导致外科手术患者死亡风险上升2～11倍[1],也是导致患者治疗费用增加、住院日延长的重要因素之一。脊柱术后SSI可对手术效果和患者预后产生严重的不良影响,由于多数脊柱手术患者具有高龄、合并基础疾病、吸烟等危险因素,其术后SSI风险相对较高[2],如局部的感染不能及时得到控制,还会引起骨髓炎、椎间盘炎、败血症等严重感染并发症,甚至导致患者死亡[3],因此,针对脊柱术后SSI进行早期诊断并及时采取治疗措施,对于改善感染患者的预后具有重要的意义。病原学检查是学术界公认的诊断脊柱术后SSI金标准,但病原菌培养不仅结果回报时间长且单次检查阳性率较低,临床诊断需要依赖临床症状、影像学特征和实验室检查结果来提高诊断效率[4],而当脊柱手术患者发生排异反应时,也会出现近似于SSI的表现,这给制订后续临床治疗决策带了极大的困惑,鉴别诊断SSI与排异反应性渗出成为了一项临床棘手问题。临床研究[5]结果显示,SSI与排异反应性渗出患者在实验室指标方面具有显著差异,实验室指标可作为鉴别诊断的依据,但上述研究不仅未纳入新型感染标志物指标,而且未对不同指标的诊断效能进行分析和横向比较。基于此,本研究针对6种实验室指标在SSI与排异反应性渗出鉴别诊断中的价值进行了对比,旨在为临床诊断工作提供参考,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2020年1月—2022年1月在吉林大学第一医院脊柱外科行脊柱后路减压内固定术且术后疑诊SSI的88例患者作为研究对象,依据影像学检查、组织病理学活检及渗出液病原学检查结果对是否为SSI进行诊断,并将患者分为研究组(确诊为SSI,61例)和对照组(确诊为排异反应性渗出,27例)。对实验室指标在SSI与排异反应性渗出鉴别诊断中的价值进行分析和对比。所有患者均签署知情同意书自愿参与本研究。

纳入标准:患者均因脊柱退行性病变、脊柱骨折等原因在同一医院行后路减压内固定术,术中均植入人工骨替代材料进行内固定,并于术后住院治疗直至出院,术后均出现切口愈合不良症状或体征及切口渗液。排除标准:合并内外科急重症、恶性肿瘤、免疫缺陷病、血液系统疾病的患者;合并脊柱结核或脊柱畸形的患者;入院时服用免疫抑制剂或糖皮质激素的患者;同时接受其它部位手术的患者;术后住院时间不足72 h的患者;外院转诊入院或术后放弃治疗患者;入院时确诊合并活动性感染的患者;妊娠期或哺乳期患者。

1.2 观察指标

1.2.1一般资料及临床特征 通过收集病案数据,对两组患者的年龄、性别构成、体质量指数(BMI)等一般资料及手术部位、确诊时间、临床表现等临床特征进行对比。

1.2.2实验室指标 对两组患者确诊当日的外周血白细胞计数(WBC)、红细胞沉降率(ESR)和血清降钙素原(PCT)、C反应蛋白(CRP)、碱性磷酸酶(ALP)及血浆D-二聚体(D-D)水平进行检测和对比,其中,WBC的检测采用MEK-6420P三分类血细胞分析仪(日本光电公司),ESR的检测采用Monitor-100全自动血沉仪(意大利希森美康公司),血清CRP、ALP的检测采用Cobas c311全自动血液生化分析仪(瑞士罗氏公司),血清PCT和血浆D-D的检测采用Cobas e411电化学发光全自动免疫分析仪(瑞士罗氏公司)。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件包进行统计学分析,两组均数的比较采用独立样本t检验,计数资料采用[例(%)]形式,样本率或构成比的比较采用χ2检验,实验室指标鉴别诊断SSI和排异反应性渗出的价值采用受试者工作特征(ROC)曲线进行分析,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料及临床特征的比较

研究组患者出现切口渗出液浑浊的比例高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者一般资料及其它临床特征的差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 两组患者一般资料及临床特征的比较

2.2 两组患者实验室指标的比较

研究组患者的WBC、CRP、ESR、PCT、ALP、D-D水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 两组患者实验室指标的比较

2.3 实验室指标在脊柱后路术后SSI与排异反应性渗出鉴别诊断中的价值对比

ROC曲线分析结果显示,CRP、ESR、PCT、ALP鉴别诊断脊柱后路术后SSI与排异反应性渗出的AUC均有统计学意义(P<0.05),其中,PCT的AUC和Cutoff值下的灵敏度最高。WBC和D-D鉴别诊断脊柱后路术后SSI与排异反应性渗出的AUC均无统计学意义(P>0.05),见表3、图1。

图1 实验室指标鉴别诊断脊柱后路术后SSI与排异反应性渗出的ROC曲线

表3 实验室指标鉴别诊断脊柱后路术后SSI与排异反应性渗出的ROC曲线分析

3 讨论

通过本研究结果可见,脊柱术后SSI与排异反应性渗出患者在临床症状和体征、手术部位、确诊时间等方面的差异均不明显,仅在渗出物性状方面有所区别,故在临床诊断时易产生混淆。SSI通常是指手术30 d内发生于切口、手术深部器官或腔隙的感染,病灶可局限于皮肤及皮下组织等浅表部位,也可以深入深筋膜、肌肉或器官间隙,但国外疾病控制机构将发生于有植入物手术术后一年内的切口深部感染均列为SSI[6]。脊柱术后SSI的发生率约为1%～14%[7],浅部感染一般可通过应用抗菌药物和外科换药达到治愈,而脊柱术后切口深部感染及间隙感染位于深筋膜下的同一封闭空间内,特别是内固定术后的深部感染较为棘手,一方面可能导致内固定失效、脊柱失稳或神经功能障碍,另一方面感染可能进展为脓毒症,引发多器官功能障碍或死亡,故治疗难度较高、处理方法相对复杂[8],总体来说,经早期及时诊断和针对性治疗后,脊柱术后SSI通常可在保留内置物前提下达到治愈,因此,早期诊断是有效处理脊柱术后SSI的重要前提和保障。脊柱后路内固定术是针对颈椎病、腰间盘突出等颈腰椎退行性病变及颈腰椎骨折的首选术式,术中需要根据椎关节修复需要合理选用内固定物,目前主要分为骨移植和骨替代材料植入两种方法,出于来源有限、增加供区创伤等考虑,自体骨移植的应用十分有限,异体骨移植虽材料来源广泛,但移植后一般会产生排斥反应,二次手术及手术失败风险较高[9],因此,一般需要采用骨水泥等人工骨替代材料进行内固定,由于患者机体免疫状态和材料组织相容性的差异,不可避免出现一定比例的排异反应,此类患者也会表现出类似SSI的切口愈合不良、骨不连等症状[10],临床应注意区分二者、避免误诊,防止过度治疗及抗菌药物的滥用。

通过本研究结果可见,PCT、CRP、ESR、ALP等实验室指标可用于辅助SSI与排异反应性渗出的鉴别诊断,其中,PCT的诊断价值最高。实验室指标是感染性疾病鉴别诊断的重要依据,相关研究[11-12]已证实脊柱术后感染患者的血清 PCT水平会在术后3 d时达到峰值,在脊柱术后感染过程中,不论革兰阳性菌还是革兰阳性菌均可激活PCT表达途径,导致患者血清PCT水平升高;在采用彻底清创、负压引流、应用抗生素等治疗手段后,血清PCT水平会随之显著下降,其诊断的临床特异性和灵敏度均较高[13],这与本研究结果一致。本研究结果提示CRP和ESR在SSI与排异反应性渗出鉴别诊断中的效能偏低,主要原因是:虽然内固定术后机体对植入物的排异反应与普通化脓性炎症在实验室指标方面具有显著的差异,但也会导致变态反应性炎症反应,同时,发生于骨关节深部及内固定物的感染也与普通浅表化脓性感染具有差异[14],在临床实际中,排异反应患者的血清PCT水平仅为轻度升高,而其CRP、ESR升高幅度则可能高于术后感染患者,且抗感染治疗后无明显降低[15-16],故针对脊柱手术患者术后CPR和ESR,需要进行多时点动态监测,并结合临床体征、切口症状等进行综合分析,从而达到鉴别诊断的目的。本研究结果还提示了血清ALP水平在SSI与排异反应性渗出鉴别诊断中具有一定的价值,相关研究[17]已证实,脊柱术后SSI患者会出现血清ALP水平的升高,将血清ALP与PCT、CRP等标志物进行联合检测时,可提升对骨科手术后感染的诊断价值,其主要机制可能是:ALP是反映骨代谢异常指标,骨科术后感染会导致局部的骨代谢障碍、骨不愈合或延迟愈合,从而引起血清ALP水平的升高,故ALP有望作为骨科术后感染的特异性标志物。

通过本研究结果可见,脊柱术后SSI与排异反应性渗出患者虽然存在外周血WBC和血浆D-D水平的差异,但这两个指标在鉴别诊断中无价值。WBC等血常规指标是临床最基本且廉价的检验项目,具有采样简易、检验条件要求低、结果回报用时短等优势,能够通过检测血液有形成分的数量和形态变化对于感染性疾病进行诊断和鉴别,但由于影响WBC的非感染性因素较多,故在脊柱内固定术后发热患者的鉴别诊断中,WBC的效能要明显低于PCT、CRP、ESR等指标,甚至多位研究者认为WBC对于脊柱术后SSI的鉴别诊断无明确的意义[18],这与本研究结果一致。D-D是反映机体纤溶系统功能的指标,相关研究[19]证实,脊柱术后早期切口深部感染患者会出现纤溶酶原活性的变化,可作为预测和诊断脊柱术后SSI的依据,有的研究[20-21]报道脊柱术后感染会导致外周血D-D水平升高,但当将D-D与PCT、CRP联合检测时则无法达到提升诊断效能的目的。产生本研究结果的主要原因是:与SSI导致D-D水平升高一样,发生排异反应的患者由于机体存在免疫系统失衡,其变态反应性炎症可通过诱导血管内皮损害、破坏凝血-纤溶系统平衡等机制导致D-D表达水平上调。