滑膜液黏度联合细胞计数:人工关节感染诊断的关键新指标

【字体: 时间:2025年05月10日 来源:Scientific Reports 3.8

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  人工关节感染(PJI)诊断缺乏金标准,给治疗带来挑战。研究人员开展滑膜液黏度(SF viscosity)与细胞计数(CCD)诊断 PJI 的研究,发现两者联合诊断价值高。这为 PJI 术中诊断提供新方向,有助于提升诊疗水平。

  在骨科领域,人工关节置换术是治疗晚期骨关节炎的有效手段,能显著缓解疼痛、改善功能。像全髋关节置换术(THA)和全膝关节置换术(TKA),在全球范围内广泛开展。然而,随着手术量的增加,一个棘手的问题逐渐凸显 —— 人工关节感染(PJI)。PJI 不仅会导致手术失败,使患者承受多次翻修手术的痛苦,还会增加患者的死亡率,给医疗系统带来沉重的经济负担。据统计,THA 术后 PJI 发生率约 1%,TKA 术后高达 2%,而且预计到 2030 年,THA 和 TKA 因 PJI 导致的翻修率将大幅上升。
目前,PJI 的诊断面临诸多困难。虽然有多种诊断标准,如肌肉骨骼感染学会(MSIS)/ 国际共识会议(ICM)、美国感染病学会(IDSA)、欧洲骨关节感染学会(EBJIS)提出的标准,但仍没有单一可靠的检测方法能准确诊断所有 PJI。近年来,众多研究聚焦于新型生化标记物,但这些标记物在诊断准确性上,大多未超越滑膜液细胞计数及分类(CCD),且在诊断低级别感染时效果不佳。而滑膜液的物理化学标记物,如滑膜液黏度,虽有研究暗示其可能是 PJI 的重要标记物,但诊断价值尚不明确。

在此背景下,来自斯洛文尼亚 Valdoltra 骨科医院和卢布尔雅那大学医学院的研究人员,开展了一项旨在探究滑膜液黏度对 PJI 诊断价值,并与 CCD 进行对比的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为 PJI 的诊断带来了新的思路和方法。

研究人员采用了单中心前瞻性队列研究方法。样本来自 2021 年 1 月至 2023 年 1 月 Valdoltra 骨科医院全髋关节和膝关节翻修手术中的滑膜液。在手术过程中,于层流手术室切开关节囊前抽取 2.5 - 5mL 滑膜液,一部分用于 CCD 检测,另一部分经 4000rpm 离心 4 分钟后,取上清液用奥氏黏度计在 20℃测定黏度。同时,获取至少 5 份微生物样本和多份组织病理学样本,并进行假体超声处理,微生物培养至少 14 天。最终诊断依据 EBJIS 标准确定。统计分析使用 IBM SPSS Statistics 23.0 软件,通过绘制受试者工作特征曲线(ROC)及计算曲线下面积(AUC)评估诊断价值。

研究结果


  1. 患者基本信息:共 179 例 THA 和 TKA 翻修手术,因样本问题排除 56 例,最终纳入 123 例(75 膝、48 髋)。PJI 组 58 例,无菌组 65 例,两组在年龄、性别、体重指数(BMI)、美国麻醉医师协会(ASA)评分等基本特征上无显著差异。
  2. 滑膜液黏度差异:无菌组滑膜液黏度显著高于 PJI 组,PJI 组均值为 8.5 ± 0.4 mPa?s,无菌组为 103.2 ± 18.8 mPa?s。通过标准甘油溶液校准曲线,确定诊断 PJI 的黏度阈值为 17.7 mPa?s。
  3. 诊断效能对比:滑膜液黏度诊断 PJI 的敏感性达 100%,特异性为 85.3%,AUC 为 0.832;CCD 在阈值为 1.5×109/L 时,敏感性 78.2%,特异性 98.2%,AUC 为 0.921。两者联合 AUC 达到 0.951 。
  4. 误诊情况分析:基于滑膜液黏度误诊为无菌的 10 例中,2 例为急性创伤伴关节血肿,8 例有金属沉着病;基于 CCD 误诊为无菌的 12 例中,6 例培养阴性,4 例为痤疮丙酸杆菌,2 例为表皮葡萄球菌。

研究结论与讨论


研究表明,滑膜液黏度在诊断 PJI 时比 CCD 更敏感,但特异性稍低。两者联合具有更高的诊断准确性,为术中决策提供了更可靠的依据。在低级别感染中,滑膜液黏度可能比 CCD 表现更优,但还需更大规模的低级别感染队列研究加以验证。

从方法学角度看,当前滑膜液黏度测量方法可进一步优化,如采用需样量更小的新型黏度计,还需研究其在其他关节置换术(如肩关节、踝关节和肘关节)中的应用,以及金属沉着病和结晶病对滑膜液黏度的具体影响。从数据分析角度,本研究缺乏 PJI 诊断的 “金标准” 方法对比新型诊断方法,这是研究的主要局限性。

总体而言,该研究为 PJI 的诊断提供了新的视角和有力的工具。将滑膜液黏度测量与标准 CCD 联合应用,有望成为快速、可靠且经济实惠的术中诊断方法,尤其适用于术前诊断不明确的患者,对提高 PJI 的诊疗水平具有重要意义,为后续研究和临床实践指明了方向。

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