郭昶志 孫濤 韓殊曼 王令響 牛夢婧

河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院骨腫瘤科（石家莊 050051）

膝關(guān)節(jié)置換術(shù)自20 世紀70 年代末和80 年代初出現(xiàn)并廣泛流行，目前已成為提高生命質(zhì)量的良好手段［1］。但有研究表明，關(guān)節(jié)置換后存在一系列的并發(fā)癥會影響其使用效果，其中假體周圍感染（prosthetic joint infection，PJI）是最嚴重的并發(fā)癥之一，是導(dǎo)致患者進行翻修手術(shù)和殘疾的主要原因；有文獻報道PJI 發(fā)生率可高達5.3% ～ 13%［2］，而腫瘤型假體感染率可達普通患者的10 倍，嚴重影響患者生活質(zhì)量，增加其經(jīng)濟負擔［3］。因此及早識別膝關(guān)節(jié)腫瘤型假體周圍感染，對其危險因素給予控制以減少PJI的發(fā)生具有重要意義。

目前，PJI 的診斷主要依據(jù)2011 年美國肌肉與骨骼感染醫(yī)學(xué)會（Musculoskeletal Infection Society，MSIS）以及2013 年國際共識會議（International Consensus Meeting，ICM）對其作出的修正，但其診斷過程較為復(fù)雜，無論是微生物學(xué)培養(yǎng)還是病理學(xué)檢查，效率均較低下。血液學(xué)檢查方便快捷，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進步，新的血液生物標志物成為人們關(guān)注的熱點。近年來，人們發(fā)現(xiàn)血清D-二聚體可以作為PJI 診斷的一種前景標志物［4-6］，但截至目前關(guān)于血清D-二聚體在PJI 診斷尚無準確結(jié)論；另外，Toll樣受體家族（toll-like receptors，TLRs）是天然免疫中主要的模式識別受體（pathogenassociated molecular Pattern，PAMP），TLR2 是TLR家族的代表性受體，在天然免疫及炎癥反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用［7］。因此，本研究將D-二聚體、TLR2 及兩指標聯(lián)合在膝關(guān)節(jié)腫瘤型假體周圍感染的診斷價值，以期能早期識別PJI 的發(fā)生，提供臨床指導(dǎo)、提高患者生命質(zhì)量、減輕患者負擔。

1 資料與方法

1.1 研究對象 本研究回顧性分析2008 年1 月至2020 年6 月在我院科室治療并行隨訪的患者。其納入排除標準如下，本研究經(jīng)過我院倫理委員會的審批（編號：科2020-022-1）。

納入標準：（1）經(jīng)病理診斷明確為膝關(guān)節(jié)周圍原發(fā)性惡性骨腫瘤者；（2）接受腫瘤切除且行假體置換患者；（3）隨訪滿2 年。

排除標準：（1）所需收集資料不完整患者；（2）隨訪時間＜ 2 年患者；（3）有其他嚴重器質(zhì)性疾病患者。（4）術(shù)前有其他部位嚴重感染患者。

1.2 研究方法

1.2.1 資料收集 通過查閱患者的電子病歷，收集其病歷資料，包括其基本資料（年齡、性別、BMI、糖尿病史、吸煙史）、圍手術(shù)期資料（腫瘤位置、惡性腫瘤分期、手術(shù)時間、截骨長度、術(shù)中出血量等，術(shù)后第3 天中性粒細胞百分比、白細胞、血清D-二聚體、血清TLR 值）。

1.2.2 治療方法 根據(jù)患者具體情況，包括其病理學(xué)分型、腫瘤分期、影像學(xué)檢查等，制定不同的術(shù)前治療方案。手術(shù)使用的假體為國產(chǎn)春立或者力達康，為旋轉(zhuǎn)鉸鏈式、組配式假體，假體柄為骨水泥，所有病例均行關(guān)節(jié)外切除術(shù)。根據(jù)術(shù)前磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）進行骨切除術(shù)，確定各患者的截骨長度、假體大小，其中截骨距離腫瘤兩端至少5 cm，切除腫瘤組織后形成的骨關(guān)節(jié)缺損與假體大小匹配，安裝假體時注意保護血管和神經(jīng)。術(shù)后患肢在負壓引流狀態(tài)下、抬高維持3 ～ 5 d，并在此期間常規(guī)使用抗生素預(yù)防感染。如術(shù)后給予化療，化療期間行常規(guī)檢查及對癥處理。

1.2.3 假體周圍感染的診斷及治療方法 根據(jù)《中國人工關(guān)節(jié)感染診斷與治療指南》，假體周圍感染的診斷結(jié)合病史、臨床體征及特征（包括體格檢查、臨床癥狀、血清學(xué)檢查及微生物學(xué)檢查等）。包括以下：（1）皮膚有竇道直接通向假體或者出現(xiàn)膿性滲出；（2）在關(guān)節(jié)液或者人工假體周圍感染病灶組織進行微生物培養(yǎng)，連續(xù)兩次均為陽性且為相同微生物；（3）存在明顯的假體周圍感染臨床癥狀，即假體或其周圍組織出現(xiàn)發(fā)紅、腫脹、局部皮膚維度升高、疼痛或者血清學(xué)檢查常用的炎性指標如C-反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）、血沉（erythrocyte sedimentation rate，ESR），白細胞計數(shù)（white blood cell，WBC）、中性粒細胞百分比出現(xiàn)異常；（4）病理學(xué)診斷陽性，每高倍鏡下顯示組織中性粒細胞計數(shù)＞ 5 個。以上任何一種情況即可診斷為假體周圍感染。

本研究中將PJI 分為急性感染與慢性感染。急性 PJI 包括術(shù)后早期感染與急性血源性感染。術(shù)后早期感染指在術(shù)后短時間內(nèi)（＜ 4 周）出現(xiàn)的關(guān)節(jié)部位感染；急性血源性感染指致病菌經(jīng)血行播散至功能良好的人工關(guān)節(jié)，導(dǎo)致急性感染。慢性PJI 主要分為術(shù)后＞ 4 周出現(xiàn)感染與從發(fā)生急性感染到獲得有效診治的時間＞ 4 周兩種［8］。診斷為假體周圍感染的患者主要根據(jù)其具體情況采取清創(chuàng)灌洗術(shù)、翻修手術(shù)、截肢手術(shù)。對于早期感染的患者，可以采取清洗灌洗術(shù)或者一期翻修手術(shù)；如發(fā)現(xiàn)時感染已是晚期，行二期翻修手術(shù)；二期翻修手術(shù)如失敗，則使用Ilizarov 技術(shù)治療；如嚴重感染且經(jīng)以上治療無效的患者則需進行截肢手術(shù)。

1.2.4 隨訪 由1 名骨腫瘤科醫(yī)師對患者進行隨訪，隨訪方式包括電話隨訪、門診復(fù)查、病歷系統(tǒng)相結(jié)合的方式；隨訪時間為術(shù)后1 年內(nèi)3 個月/次，術(shù)后2 ～ 3 年6 個月/次，超過3 年的1 年/次；隨訪內(nèi)容包括假體周圍感染情況包括是否出現(xiàn)相應(yīng)癥狀、血清學(xué)檢查或者影像學(xué)檢查等方式監(jiān)測假體周圍感染情況，另隨訪其惡性腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移情況。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS 26.0 及Medcalc19.8軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。連續(xù)且符合正態(tài)分布資料使用（±s）描述，連續(xù)但不符合正態(tài)分布資料使用M（P25，P75）描述；計數(shù)資料使用例（%）表示；使用logistic 回歸分析方法進行危險因素分析。使用Medcalc19.8 軟件繪制ROC 曲線，使用Delong 法比較各指標曲線下面積（Area under curve，AUC）是否具有統(tǒng)計學(xué)差異。P＜ 0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 假體生存特征及感染情況 2008 年1 月至2020 年6 月在我院科室治療并行隨訪的患者有205 例，經(jīng)納入排除標準最終納入136 例患者，隨訪時間為24 ～ 162 個月，其3 年假體生存率為92%，5 年假體生存率為89%，10 年假體生存率為81%。見圖1。

圖1 人工假體生存曲線Fig.1 Survival curve of artificial prostheses

136 例患者中，16 例（11.76%）患者發(fā)生假體周圍感染，感染發(fā)生時間均為手術(shù)后的2 年內(nèi)。16 例患者中13 例患者出現(xiàn)臨床表現(xiàn)，包括局部的紅腫熱痛、膿液滲出或者竇道形成；16 例患者中14 例患者細菌學(xué)培養(yǎng)為陽性，其中金黃色葡萄球菌5 例，大腸埃希菌4 例，表皮葡萄球菌4 例、銅綠假單胞菌1 例。

2.2 假體周圍發(fā)生感染的單因素分析 感染組與非感染組患者的術(shù)后化療、手術(shù)時間、白細胞、中性粒細胞計數(shù)、血清D-二聚體、血清TLR 不同，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜ 0.05），見表1。

表1 膝關(guān)節(jié)假體周圍發(fā)生感染的單因素篩選Tab.1 Univariate analysis of infection around knee prosthesis

2.3 假體周圍感染的多因素分析 將兩組之間有統(tǒng)計學(xué)差異的因素納入logistic 回歸模型進行分析，變量賦值見表2，結(jié)果顯示：術(shù)后化療、手術(shù)時間、白細胞、血清D-二聚體、血清TLR2 均為關(guān)節(jié)假體發(fā)生周圍感染的危險因素，見表3。

表2 膝關(guān)節(jié)假體周圍感染Logistic 回歸分析的變量賦值表Tab.2 Variable assignment table for logistic regression analysis of knee joint periprosthetic infection

表3 膝關(guān)節(jié)假體周圍感染的多因素分析結(jié)果表Tab.3 Multifactor analysis of infection around knee joint prostheses

2.4 血清D-二聚體、TLR2 在假體周圍感染的診斷價值分析 對血清D-二聚體、TLR2 及兩指標聯(lián)合診斷假體周圍感染的價值進行分析，結(jié)果顯示：兩指標聯(lián)合、血清D-二聚體、血清TLR2 的AUC 為依次0.917、0.894、0.778（P＜ 0.05），其中血清D-二聚體與TLR2、聯(lián)合診斷的AUC 比較均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞ 0.05），TLR2的AUC 小于聯(lián)合診斷（P＜ 0.05）；兩指標聯(lián)合、血清D-二聚體、血清TLR2 的靈敏度依次為0.975、0.908、0.708；兩指標聯(lián)合、血清D-二聚體、血清TLR2 的特異度依次為0.75、0.75、0.812。見圖2 及表4。

表4 血清D-二聚體、TLR2 在膝關(guān)節(jié)假體周圍感染的診斷價值Tab.4 ROC curve of serum D-dimer，TLR2，and combined diagnosis

圖2 血清D-二聚體、TLR2 及聯(lián)合診斷的ROC 曲線圖Fig.2 ROC curve of serum D-dimer，TLR2，and combined diagnosis

3 討論

假體周圍感染是一種嚴重的并發(fā)癥，嚴重感染患者甚至面臨截肢的危險；另外，在臨床實際操作過程中由于清洗灌洗術(shù)的應(yīng)用指征比較嚴格［9-10］，假體周圍感染患者通常需要進行翻修手術(shù)［11-12］，翻修術(shù)的治療漫長而復(fù)雜，導(dǎo)致患者的生活質(zhì)量下降，經(jīng)濟負擔增加。因此及早識別假體周圍感染具有重要意義，為了更快速的診斷膝關(guān)節(jié)腫瘤型假體周圍感染，結(jié)合目前血液學(xué)的發(fā)展，本研究進行了血清標志物D-二聚體、TLR2 對膝關(guān)節(jié)腫瘤型假體周圍感染的診斷價值分析。

本次研究顯示，術(shù)后化療、較長的手術(shù)時間是假體周圍感染發(fā)生的危險因素。其中，術(shù)后化療會導(dǎo)致患者免疫力低下，增加其術(shù)后發(fā)生急性或者慢性感染的風險，本次研究結(jié)果中術(shù)后化療患者發(fā)生假體周圍感染的危險為未化療患者的3.142 倍。另外MORII 等［13-14］對膝關(guān)節(jié)腫瘤內(nèi)假體重建術(shù)后深部感染表明，術(shù)后化療與膝關(guān)節(jié)患者的深部感染無關(guān)。但在進行術(shù)后化療時，均應(yīng)及時監(jiān)測患者血象，如發(fā)生白細胞數(shù)降低，可適當調(diào)整化療方案并給予患者粒細胞集落刺激因子等免疫增強手段改善患者的免疫功能，以避免不必要的危險。

本次研究結(jié)果顯示，手術(shù)時間≥ 180 min的患者其發(fā)生假體周圍感染的風險是手術(shù)時間＜ 180 min患者的3.56 倍。這一結(jié)果與以往研究結(jié)果一致，武亞楠等［15］發(fā)現(xiàn)骨肉瘤患者假體周圍感染組比非感染組的手術(shù)時間要長（P＜ 0.05）；孫哲等對初次人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍感染進行研究，手術(shù)時間≥ 3 h 為其危險因素（OR= 6.373，95%CI：1.026 ～ 39.566，P= 0.047）［16］；BOURGET-MURRAY等［17］研究，對于原發(fā)性全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，手術(shù)時間對于手術(shù)部位發(fā)生深部感染的風險有影響?？赡芤蚴中g(shù)時間的延長導(dǎo)致傷口暴露時間較長，增加細菌播種的機會，并導(dǎo)致隨后的假體周圍感染；且膝關(guān)節(jié)腫瘤型假體手術(shù)相對于傳統(tǒng)的膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，因解剖關(guān)系復(fù)雜，腫瘤需盡量切除等原因，其手術(shù)時間更長。因此，術(shù)者應(yīng)通過謹慎和熟練的手術(shù)程序來減少手術(shù)時間，以減少假體周圍感染的機會。

血清D-二聚體是體內(nèi)凝血系統(tǒng)激活時為維持體內(nèi)凝血、纖溶系統(tǒng)的平衡產(chǎn)生的小分子纖維蛋白降解物，是診斷血栓性疾病可靠的指標之一。有研究表明炎癥的產(chǎn)生往往與凝血反應(yīng)有關(guān)，血清D 二聚體成為繼C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）、紅細胞沉降率（erythrocyte sedimentationrate，ESR）之后關(guān)注的另一血清標志物，近年來被廣泛研究。ACKMANN 等［18］研究表明，D-二聚體在關(guān)節(jié)假體慢性感染的診斷靈敏度僅為0.38，遠遠低于傳統(tǒng)監(jiān)測指標CRP 的靈敏度（0.88），但與其他指標聯(lián)合診斷時表現(xiàn)出較好的特異度；Shahi A 研究表明D-二聚體在截斷值為850 ng/mL時，其靈敏度與特異度均較好，分別為0.89%、0.93［19］；WANG 等［20］meta 分析表明，D-二聚體在診斷PJI 的靈敏度、特異度和AUC 分別為0.82（95%CI： 0.73 ～0.89）、0.73（95%CI： 0.58 ～ 0.83）、0.85（95%CI：0.82～ 0.88）；本研究結(jié)果顯示，截斷值為666.67 ng/mL時，其靈敏度為0.908，特異度為0.750，AUC 為0.894（P＜ 0.01）。

TLR2為TLR家族成員，與目前已知的其余9種toll 樣受體一起在人體的免疫中發(fā)揮著重要作用；在病原體入侵時通過識別侵入機體的細菌，激活機體的炎癥反應(yīng)消除病原體［21-22］；假體的置入會影響TLR 的表達，降低機體的免疫能力，更易發(fā)生感染［23］。因此，本研究觀察了常用的TLR2 與假體周圍感染的關(guān)系，結(jié)果表明：TLR2 在假體周圍感染組的表達高于非感染組（P＜ 0.05），這一結(jié)果與以往研究結(jié)果一致，如陳曉輝的研究均表明假體周圍感染組的TLR2 水平高于非感染組［24-25］；另有研究表明常見細菌中金黃色葡萄球菌的Lpps是TLR2 的主要配體［26］，TLR2 與其他受體一起對感染宿主的免疫驅(qū)動有影響［27］，進一步證明TLR2與感染的關(guān)系；但TLR2 不是PJI 的危險因素（P＞0.05），其診斷關(guān)節(jié)假體周圍感染的靈敏度為0.780，特異度為0.812，其約登指數(shù)為0.592。

兩指標聯(lián)合診斷時，其AUC 為0.917（95%CI：0.841 ～ 0.992，P= 0.039），靈敏度為0.975，特異度為0.75，約登指數(shù)為0.725；分別對兩指標聯(lián)合、血清TLR2、D-二聚體的AUC 進行兩兩比較，結(jié)果顯示：血清D-二聚體與TLR2、聯(lián)合診斷的AUC 比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞ 0.05），TLR2的AUC小于聯(lián)合診斷（P＜ 0.05）。AUC 越接近1，其診斷價值越高，聯(lián)合診斷具有良好的診斷價值，而血清D-二聚體與TLR2 具有一定的診斷價值。

但本研究只納入了患者的基本資料、圍手術(shù)期資料，沒有納入其他因素，如其他部位的感染、營養(yǎng)情況等。在下一步研究中，需要在隨訪過程中進一步收集其長期資料，更全面進行分析。

綜上所述，術(shù)后化療、手術(shù)時長為腫瘤型假體發(fā)生周圍感染的危險因素；血清D-二聚體、TLR2水平及聯(lián)合診斷可以較好的預(yù)測假體周圍感染的發(fā)生。但如何更好的管理、控制危險因素，是否有其他方法能夠更早識別感染發(fā)生需要進一步進行研究，以期更好的保證假體置換的手術(shù)效果、提升患者生命質(zhì)量。

【Author contributions】GUO Changzhi performed the experiments and wrote the article.NIU Mengjing performed the experiments.HAN Shuman and WANG Lingxiang revised the article.SUN Tao designed the study and reviewed the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.

【Conflict of interest】The authors declare no conflict of interest.