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血清降钙素原在诊断膝关节置换术后早期感染的意义

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-05-29  来源:中国骨与关节杂志
核心提示:作者:哈尔滨医科大学附属第一医学院骨科 闫立伟关节置换术近年来在临床应用率越来越高,效果也越来越受到

作者:哈尔滨医科大学附属第一医学院骨科  闫立伟

关节置换术近年来在临床应用率越来越高,效果也越来越受到肯定,但是仍有较多可能引起手术失败的因素,其中术后感染是较为严重的术后并发症,因此,控制术后感染是保证关节置换术成功的重要因素之一。膝关节置换(TKA)术后感染是TKA术后最严重的并发症,将带来灾难性的后果。

早期文献报道TKA术后感染率为1%~5%,现在的感染率可控制在0.5%~1.0%。但是随着手术患者基数的不断增加,TKA术后感染的绝对例数也是不可忽视的。如果感染未能及时得到诊断和清除将可导致关节的长期疼痛和功能障碍,最终不得不进行感染的清除,进行二期翻修手术,这将增加平均住院日,给患者和社会带来巨大的经济负担。所以如何提高TKA术后早期感染诊断率将是广大医生面临的巨大挑战。为此,现就血清降钙素原(procalcitonin,PCT)在诊断TKA术后早期感染中的意义综述如下。

Tsukayama等将TKA术后感染分为4个时期:(1)手术中培养阳性:只有手术中培养为阳性,其余实验室指标均为阴性,是造成无菌性松动的主要原因,发生率很低;(2)术后早期的感染:认为是切口的感染分为浅表和深部,发生在初次TKA术后4周之内;(3)晚期慢性感染:大于初次TKA术后4周的感染,临床症状隐匿,反复是造成长期疼痛,功能受限的主要原因;(4)急性血缘性感染:发生在初次TKA术后48h内,表现为关节红肿热痛,大量渗液。

大量的研究表明在TKA术后早期感染阶段只要得到及时有效地治疗,其感染是可以控制的,假体在一定程度上是可以保留的,其感染的控制率最高可达到88%。而另有一些学者的控制率却只有34%~50%。为什么会导致这么大差异?原因一,可能是手术医师的清创技术的不同,原因二,也是最主要的方面是在诊断早期感染方面没有统一的标准。尽管微生物学中的细菌培养一直被认为是诊断细菌感染的金标准,但培养阳性率低及培养周期长成为没有纳入诊断TKA术后早期感染的主要指标。

2011年,Kim等重新定义了TKA术后早期感染中加入了C反应蛋白,血沉,关节液白细胞计数等实验室指标。一些学者认为对于诊断TKA术后早期感染阳性率有所提高。但是早在1988年就有学者质疑C反应蛋白,血沉和血液细胞计数的诊断率,在他们的研究中:在非感染的关节中这几项指标同样也相对有所提高,并不能代表感染。对于关节液白细胞计数,Li等的研究中表明在感染的关节中白细胞计数也很难达到感染指标的临界值50000cells/μL。

Glehr等同样提出C反应蛋白,血沉和关节液白细胞计数在诊断TKA术后感染有所帮助,但是这些生物学标记物易受到免疫疾病,肥胖,胰岛素抵抗,吸烟等因素影响。这些传统的实验室指标在诊断TKA术后感染只能起到帮助的作用,对于诊断TKA术后早期的感染还是有很大的缺陷。所以寻找一种快速,高敏感性和特异性生物标记物在诊断TKA术后早期感染是非常重要和急需的。

降钙素原是一种由116个氨基酸组成的糖蛋白,是降钙素(calcitonin,CT)的前体肽。降钙素原可被酶裂解为许多小的片断,最终形成氨基降钙素原、成熟的降钙素和钙抑肽。降钙素原可以以游离形式存在于正常人血清中。在正常情况下,人体内降钙素原水平是很低的(<0.05ng/ml),降钙素原最早是20世纪70年代发现的,在鸡的动物模型中,合成的,并在体外培养出放射性氨基酸存在于鸡鳃腺中。

许多学者已经证明血清降钙素原能提高对细菌感染和脓毒血症的诊断率,尤其是鉴别细菌感染还是病毒感染。但是也有学者持怀疑态度,Worthington等的研究中提出对于鉴别是由感染还是非感染造成的假体松动,降钙素原检查是没有帮助的。Fottner等在一组33例临床研究中证明血清降钙素原在化脓性关节炎组明显高于非化脓性关节炎组,当血清降钙素原临界值为0.5ng/ml时,生物标记物的敏感性为53.3%,特异性为100%。当临界值为0.2ng/ml时,生物标记物的敏感性为100%,特异性为94.4%。

Glehr等分析84例准备进行翻修手术的患者血清C反应蛋白,白细胞计数和血清降钙素原证实:相对于传统的生物标记物如血清C反应蛋白和白细胞计数,血清降钙素原更能帮助诊断是否有感染存在。当临界值为0.35ng/ml时,生物标记物的敏感性为80%,特异性为37%。当临界值为0.75ng/ml时,生物标记物的敏感性为48%,特异性为100%。Hunziker等在103例骨科手术后研究中发现,血清降钙素原相对于临床诊断和微生物指标,更加有力于鉴别感染和非感染性发热在骨科手术后,特别是在术后3天内的发热。因为血清降钙素原半衰期在48~72h内。

关节置换术本身对于患者来说就是一种创伤,会带来一系列的炎症反应,这时细胞因子标记物如C反应蛋白,血沉和白细胞计数等对于鉴别TKA术后早期感染的敏感度大大减低。大量研究统计表明:C反应蛋白浓度在外科手术后都会相应增加30%~40%,一直持续到术后3天左右。Aouifi等报道,在心脏外科术后对于有发热表现的患者,比较降钙素原和C反应蛋白在判定是否存在感染方面,前者的敏感性和特异性都明显高于后者。

同样在神经外科术后,降钙素原水平相对于C反应蛋白和白细胞计数具有更高的特异性。相似的研究,在肿瘤术后感染患者伴随全身反应综合征中,血清降钙素原和IL-6水平早期明显增高,但是C反应蛋白却没有相对改变。尽管C反应蛋白简便实用,而且早于确切的微生物学诊断,一直被作为诊断TKA术后感染的指标。然而,对于TKA术后早期感染,C反应蛋白的特异性很低,尤其是在有免疫反应的患者难以鉴别是否由感染引起。

综上所述,血清降钙素原在诊断TKA术后早期感染是非常有效的,可以作为诊断指标。降钙素原诊断早期感染的优势在于不受骨科手术创伤的影响,以及其它免疫因素的干扰。还可以根据血清降钙素原的浓度选择什么时间用抗生素,抗生素的疗效和下一步治疗方案。血清降钙素原可以作为一项指标用于规范TKA术后早期感染的诊断,同时也可用其对各种TKA术后感染治疗方案的评估。

 
 
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