血液指标在老年髋部骨折术后肺部感染病人中的应用进展

张 玉,阳世伟,张兰君

1.浙江医院,浙江310013;2.深圳大学第一附属医院/深圳市第二人民医院

肺部感染是手术后的常见并发症,老年髋部骨折术后肺部感染的发生率为4.1%～15.1%[1]。病人一旦发生肺部感染不仅影响病人预后,还增加其住院经济负担,甚至会引起病人死亡[2]。第七次全国人口普查数据显示,全国60岁及以上的人口占比为18.7%[3];预计到2050年,全球预计将会有630万例老年髋部骨折病人,我国的病人人数也将达到100万例[4]。老年髋部骨折正在成为一个越来越严峻的公共健康问题。目前,对于术后肺部感染的评估主要依据医院内肺炎的相关诊断标准[5],内容主要包括胸部X线、发热、咳嗽、咳痰、肺部湿啰音和白细胞计数水平等。在这些内容中主要以影像学指标为主,其他临床表现和白细胞水平为辅,存在客观性不足、临床观察不及时等缺点。对于老年髋部骨折病人发生术后肺部感染的相关危险因素,尚存在一定争议。目前,广泛认可的危险因素主要是年龄、吸烟史、术前合并症数量、呼吸系统疾病和术后重症监护室(ICU)监护等[1]。但上述因素难以量化,临床可操作性不强,也无法衡量不同病情严重程度对结局的影响大小。老年病人发生肺部感染,起病隐匿,前期常无呼吸系统及发热症状,影像学特征和白细胞水平改变不明显,易于掩盖病情或与其他疾病相混淆[6]。然而血液指标的异常结果要早于疾病的临床症状,对人体疾病具有早期诊断及预测价值[7]。因此,血液指标可以更早、更客观地识别术后易发生肺部感染的高危人群。本研究对老年髋部骨折术后肺部感染相关的血液指标进行归纳总结,旨在为临床护理决策提供一定的证据支持。

1 营养相关指标

老年人因吸收和代谢功能的下降,自身营养状况大多较差,一旦发生髋部骨折或手术,机体营养成分分解代谢加速,营养情况会更差,免疫力下降,容易诱发感染[8]。一篇荟萃分析显示,营养不良是老年髋部骨折术后肺部感染的重要预测因子[9]。营养指标主要包括血清清蛋白(serum albumin,ALB)、血红蛋白(hemoglobin,HGB)和血清前清蛋白(serum prealbumin,PA)等。

1.1 ALB

ALB是人体血浆中最重要的蛋白,主要由肝脏合成,半衰期约为20 d,主要的生理作用是维持胶体渗透压和机体正常的营养状态。ALB的正常值范围为35～55g/L,低于35g/L被定义为营养不良,低于30g/L

为低蛋白血症。研究显示,ALB水平较低者,其术后肺部感染的发生风险较高[10-15]。陈旭娟等[10]对1 008例老年髋部骨折病人进行回顾性分析发现,入院时低蛋白血症的病人发生术后肺部感染的风险是ALB水平正常者的25.988倍[OR=25.988,95%CI(6.282,107.514),P<0.001]。Lv等[11]对1 429例老年髋部骨折病人的前瞻性研究发现,术前低蛋白血症者发生术后肺部感染的概率增加了1.299倍[OR=2.299,95%CI(1.312,4.030),P=0.004],这与朱宝荣等[12]研究结果一致。一项针对720例的老年髋部骨折病人的研究表明,营养不良者发生术后肺部感染的风险增加了4.187倍[OR=5.187,95%CI(2.561,10.506),P<0.001][13]。而一项对293例80岁及以上的老年髋部骨折病人回顾性分析发现,入院时ALB水平较低者发生术后肺部感染的风险是正常者的10.159倍(OR=10.159,95%CI(2.698,38.251),P=0.001][14]。Shin等[15]对1 155例老年髋部骨折病人的研究发现,术后前2 d低蛋白血症者发生术后肺部感染的风险为正常者的2.428倍[OR=2.428,95%CI(1.261,4.676),P=0.008]。由此可见,术前或术后ALB水平低于35 g/L或30 g/L的老年髋部骨折病人,发生术后肺部感染的风险更高。

关于ALB水平的界定,不同的研究有所不同,主要依据营养不良和低蛋白血症的定义。以上研究人群年龄均在60岁及以上,样本量为293～1 429例,且多为回顾性研究,采用多因素回归分析或倾向性匹配分析,一定程度上调整了部分混杂因素对结果的影响,增加研究结果的可信度。目前,临床上,多认为在入院48 h内进行手术治疗效果最佳[16],使得病人术前往往无法接受规范的营养支持。因此,临床医护人员要做好围术期的营养评估和健康宣教,敦促病人高蛋白饮食,必要时可进行药物干预[17]。

1.2 血红蛋白

血红蛋白是红细胞的重要组成成分,约占外周红细胞的90%,主要功能是运输氧气。世界卫生组织(WHO)将贫血定义为:男性血红蛋白低于130 g/L,女性血红蛋白低于120 g/L;中国将贫血定义为男性血红蛋白浓度低于120 g/L,女性血红蛋白低于110 g/L。贫血不仅会降低机体的免疫力,还会影响病人正常的呼吸功能。

张林等[18]对224例老年髋部骨折病人进行回顾性分析发现,贫血是术后肺部感染的独立危险因素[OR=4.748,95%CI(1.350,16.703),P=0.015],与张新玉等[19]的研究结果一致。尹鹏滨等[20]对1 419例髋部骨折病人进行回顾性分析发现,合并贫血的病人发生术后肺部感染的风险增加了1.603倍[OR=2.603,95%CI(2.088,6.476),P=0.002]。原源等[21]对在骨科与老年科共管模式干预下的老年髋部骨折病人研究发现,合并贫血的病人发生术后肺部感染的风险是正常者的2.491倍[OR=2.491,95%CI(1.148,5.403),P=0.021]。

关于贫血的界定,以上研究均为血红蛋白<120 g/L,不分性别,研究人群最低年龄为50岁,样本量为207～1 419例,且均为回顾性研究。贫血与术后肺部感染的发生相关,目前尚不存在争议[1],但相关研究较少,未来还需进行大样本或前瞻性研究探索两者之间的内在关联。有研究显示,术前血红蛋白浓度低于130 g/L(男女均适用)会增加病人在围术期红细胞输注的风险及相关不良后果的发生率,故术前是纠正贫血的最佳时间[22]。最后,临床医护人员应积极关注术前血红蛋白浓度,并告知病人及家属避免食用妨碍铁吸收的食物等相关注意事项,选择合适的干预方案,以期降低术后肺部感染的发生率[17]。

1.3 PA

PA是一种急性负相反应蛋白,半衰期约12 h,可反映机体短期的营养代谢状况。正常状态下人体PA含量为240～350 mg/L,当机体在应激、感染等状态下,PA水平随之下降。

杨春等[23]对110例老年髋部骨折病人的回顾性分析发现,感染组的PA水平低于非感染组病人(t=-9.354,P<0.001),进一步分析显示,PA浓度与术后肺部感染的发生呈负相关(r=-0.361,P=0.004)。因此,PA水平的高低可以一定程度上反映术后肺部感染的发生风险。但是目前临床实践中,仍然较少将PA作为常规检测项目,未来也还需要开展相应的前瞻性研究来验证结果的准确性。

2 炎症相关指标

有研究显示,免疫炎症因素是老年髋部骨折术后肺部感染的发病机制之一[24]。当骨折发生后,机体的免疫-炎症系统被激活,引发内环境紊乱,炎症水平也随之改变。临床上常用白细胞、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)和降钙素原等来评估机体的炎症情况。近年来,红细胞体积分布宽度(red cell distribution width,RDW)也被用于反映机体炎症状态,尤其在心血管疾病中应用广泛[25]。

2.1 白细胞

白细胞是一类无色、球形、有核的血细胞,正常值为(4.0～10.0)×109/L,主要功能是防卫作用。老年髋部骨折术后肺部感染的诊断标准中涉及外周血白细胞计数,白细胞水平高者,发生术后肺部感染的风险较高。

李韶华等[26]针对770例老年股骨粗隆间骨折病人分析发现,术后第3天白细胞>10×109/L是术后发生肺炎的独立危险因素[OR=17.469,95%CI(7.039,43.355),P<0.001],进一步分析发现白细胞 水平越高,病人发生感染的风险也越大(r=0.550,P<0.05)。白细胞在临床感染相关疾病的诊断中应用广泛,应注意动态监测白细胞在手术前后的变化,尤其是术后第3天的白细胞水平。

2.2 CRP

CRP是一种机体受到微生物入侵或组织损伤等炎症性刺激时肝细胞合成的急性时相反应蛋白,通常健康人群血液中含量甚微。当机体出现细菌感染、炎症和创伤等情况时,CRP水平急剧上升,是一项敏感又可靠的系统性炎性反应指标。高CRP水平提示老年髋部骨折术后肺部感染的发生风险增加。

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Xiang等[27]对1 113例老年髋部骨折病人回顾性分析发现,CRP水平每增加一个标准差,术后肺部感染的发生风险增加1%[OR=1.01,95%CI(1.00,1.92),P=0.011],这与李韶华等[26]研究结果类似。倪昱[28]采用随机对照研究分析发现与降钙素原相比,CRP的诊断特异度略高于降钙素原,敏感度不及降钙素原,两者相结合可提高术后肺部感染的确诊率。因此,对于高风险病人,临床应同时检测CRP和降钙素原2个指标,增加诊断的正确率。

2.3 RDW

是一种反映外周血红细胞体积异质性的参数,最初是一种判断贫血类型的指标。新的研究表明,RDW的升高提示机体可能存在潜在的炎症反应[29],因为RDW升高的机制是炎症反应机制,考虑原因是:由于机体促炎性细胞因子的活性增加,导致外周血红细胞成熟障碍,幼稚红细胞增加,RDW水平升高[30-31]。病人处于感染等应激状态,破坏红细胞生存环境,也会导致RDW升高。

陈旭娟等[10]采用受试者工作特征曲线确定RDW预测老年髋部骨折术后肺部感染发生的最佳截断值为14.8%,以此将病人分为高RDW组(RDW>14.8%)和低RDW组(RDW≤14.8%),高RDW组病人发生术后肺部感染的风险是低RDW组病人的5.097倍[OR=5.097,95%CI(2.036,12.759),P=0.001]。一项来自国外学者对1 429例老年髋部骨折病人的前瞻性研究结果显示,每增加1/4的RDW,老年髋部骨折病人发生术后肺部感染的风险增加1.459倍[95%CI(1.097 ,1.940),P=0.009][11]。因此,临床应用时应考虑纳入RDW作为评估术后肺部感染的发生风险的指标。

3 其他

3.1 血肌酐

血肌酐由人体肌肉代谢生成,是反映机体肾功能的敏感指标,血肌酐水平个体差异较大,浓度变化主要与肾小球的滤过能力有关。Lv等[11,20]研究显示,高血清肌酐水平是老年髋部骨折术后肺部感染的独立危险因素,OR值分别为2.928[95%CI(1.080,7.939),P=0.035]和3.289[95%CI(1.275,8.488),P=0.014]。血肌酐水平容易受肾功能状态影响,未来可通过统计方法调整肾脏疾病等的影响或进行病例对照研究以验证结果的准确性。

3.2 血清25-羟维生素D3

维生素D是一种具有多种免疫调节作用的激素,主要作用是平衡骨代谢和抗感染。有研究显示,老年人发生髋部骨折者25-羟维生素D3浓度明显低于非骨折老年人,机体的抗感染能力下降[32]。

血清25-羟维生素D3含量水平对老年髋部骨折术后肺部感染病人的诊断具有预测价值。张雪莲等[33]回顾性分析200例老年脆性髋部骨折病人发现,术后肺部感染组25-羟维生素D3缺乏症者比例明显高于非感染组,多因素分析显示,25-羟维生素D3是老年髋部骨折术后肺部感染的危险因素[OR=7.752,95%CI(2.591,28.760),P<0.001]。庄华烽等[34]采用病例对照研究分析132例老年脆性髋部骨折病人发现,当25-羟维生素D3≤20 μg/L时,发生肺部感染的风险性是25-羟维生素D3>20 μg/L者的8.66倍[OR=8.66,95%CI(2.60,28.87),P<0.001]。薛威等[35]对156例脆性骨折病人的病例对照研究发现,当25-羟维生素D3含量在30 μg/L以下时,病人也有可能并发肺部感染。

3.3 B型利钠肽与肌酸激酶同工酶

3.4 D-二聚体

D-二聚体是纤维蛋白经过活化和水解后的一种最简单的降解产物,D-二聚体水平升高说明体内存在高凝状态和继发性的纤维蛋白溶解亢进,常用于静脉血栓栓塞性疾病的初筛。当机体受到病原体的侵袭,肺部发生感染或炎症时,激活机体的凝血和纤溶系统,肺部微血管内可形成微血栓,纤维蛋白原分解,D-二聚体浓度升高[38]。我国学者发现D-二聚体>2.26 mg/L[OR=2.690,95%CI(1.141,4.760),P=0.020]是老年粗隆间骨折病人术后肺部感染的独立危险因素[36]。老年髋部骨折病人入院后常规检测D-二聚体,以筛查下肢静脉血栓情况。因此,D-二聚体在临床预测肺部感染发生风险中有应用前景。

3.5 红细胞补体受体1

红细胞补体受体1是红细胞参与机体免疫的介质,通过吞噬细胞消灭它呈递病毒和细菌等抗原,从而提高了机体免疫功能。红细胞补体受体1几何平均荧光强度是反映红细胞补体受体1数量的指标。李韶华等[26]研究发现,标准化的红细胞补体受体1几何平均荧光强度水平降低[OR=0.246,95%CI(0.154,0.392),P<0.001]是老年粗隆间骨折术后肺部感染的独立危险因素,且标准化的红细胞补体受体1几何平均荧光强度水平越低,发生术后肺部感染的风险越高(r=-0.313,P<0.05 );当与白细胞联合检测时,可提高诊断术后肺部感染的敏感性和特异性。

3.6 动脉血氧分压(arterial oxygen partial pressure,PaO2)

PaO2是反映肺泡通气功能最敏感的指标。有研究显示,较低的氧气水平与肺部和心血管疾病有关。有研究报道,老年髋部骨折病人入院时PaO2低于60 mmHg,发生术后肺部感染的风险较高[OR=2.916,95%CI(1.346,6.316),P=0.007][14]。PaO2的获取属于有创操作,可能不适合临床常规检测。未来可能要进一步探索PaO2、脉搏血氧饱和度与术后肺部感染三者之间的关系。

4 小结

综上所述,临床上缺乏客观评价指标,给临床医护人员早期评估病人发生肺部感染风险造成诸多困难。因此,建立以血液指标为基础的评价体系,在入院早期识别高风险病人是十分有必要的。研究显示,ALB、血红蛋白和RDW等可作为评估老年髋部骨折病人术后肺部感染发生风险的客观指标。多个血液指标联合预测的诊断价值可能比单一指标要高,因此随着相关研究的深入,有望建立老年髋部骨折术后肺部感染的客观评价体系,促进临床医护人员形成相关的诊疗和护理路径,更好地指导临床工作。同时,目前研究多为回顾性研究,且排除标准不同,可能对结果有所影响。未来还需要大样本、前瞻性的科学研究,进一步揭示血液指标与老年髋部骨折病人术后肺部感染发生的相关性,以便临床监测。