轻度升高的术前炎症标志物与全膝关节置换术后并发症:一项倾向性匹配队列分析

《Arthroplasty Today》:Mildly Elevated Preoperative Inflammatory Markers and Postoperative Complications Following Total Knee Arthroplasty: A Propensity-Matched Cohort Analysis

【字体: 时间:2026年06月15日 来源:Arthroplasty Today 2.1

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  术前生物标志物评估在全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty, TKA)患者中的应用日益增多。红细胞沉降率(Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR)和C反应蛋白(C-reactive Protein, CR

  
术前生物标志物评估在全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty, TKA)患者中的应用日益增多。红细胞沉降率(Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR)和C反应蛋白(C-reactive Protein, CRP)是衡量持续炎症的常用指标。这两项指标不一致时对术后结局的影响尚不清楚。研究人员将接受初次TKA的患者分为三组:轻度升高ESR伴正常CRP组、轻度升高CRP伴正常ESR组、以及轻度升高ESR和CRP组,实验室检测值均在术前1个月内获取,并与标志物正常患者的队列进行比较。结果显示,术后90天时,轻度升高CRP和ESR的患者假体周围感染(Periprosthetic Joint Infection, PJI)风险显著高于标志物正常的患者(比值比[Odds Ratio, OR]:3.90;95%置信区间[Confidence Interval, CI]:2.28-6.68;P < .001)。术后3年时,轻度升高炎症标志物的患者PJI风险(OR:3.80;95% CI:2.41-6.00;P < .001)、并发症风险(OR:1.34, 95% CI:1.00-1.79;P = .047)及翻修膝关节置换术风险(OR:3.34;95% CI:1.68-6.64;P < .001)均显著升高。术后90天时,术前CRP轻度升高(5.1-15 mg/L)且ESR正常的患者与标志物正常患者相比,PJI风险显著增加(OR:2.00, 95% CI:1.37-2.87;P < .001)。研究结论表明,轻度升高的CRP和ESR与PJI、翻修关节置换术及复合并发症风险增加显著相关;ESR升高伴CRP正常与术后3年复合并发症风险升高相关。
全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty, TKA)是美国最常开展的择期骨科手术之一,2022年手术量达1,013,533例,预计至2050年全球TKA手术量将增长130%。尽管该手术相对安全有效,翻修TKA发生率仍持续上升,其中假体周围感染(Periprosthetic Joint Infection, PJI)是最主要的翻修原因。并发症和翻修手术给医疗系统带来沉重经济负担,更严重影响患者预后,因此识别高危人群对于优化患者结局、降低翻修负担至关重要。

术前生物标志物筛查在各类外科领域日益普及,其中血清炎症标志物C反应蛋白(C-reactive Protein, CRP)和红细胞沉降率(Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR)是术前评估中最常检测的两项指标。这两项指标虽常用于骨科术后PJI评估,但尚未被普遍接受为术前筛查工具,且目前缺乏界定轻度升高CRP或ESR的统一阈值。已有研究表明,TKA患者术前CRP和ESR升高可能与并发症和翻修风险增加相关,但结论并不一致。临床实践中的常见挑战是,患者常出现轻度升高的CRP或ESR,这可能仅反映与衰老、肥胖或低度慢性炎症相关的正常变异。此外,CRP和ESR常联合检测,两者不一致的情况在临床实践中频繁出现,而这类患者群体在TKA领域尚未得到充分研究,既往研究多关注显著升高的单项指标或未严格处理两项指标的不一致性。基于此,研究人员提出假设:CRP和ESR均升高组的并发症最多,且该组PJI风险增加。

为填补这一空白,研究人员利用TriNetX研究网络开展倾向性评分匹配分析,比较接受初次TKA的患者中,轻度孤立性术前CRP升高、轻度孤立性ESR升高以及轻度联合升高与炎症标志物完全正常患者之间的术后结局差异,评估轻度孤立性升高是否与术后90天、1年及3年的PJI、翻修手术、麻醉下手法松解(Manipulation Under Anesthesia, MUA)或其他不良事件发生率增加相关。

该研究为一项回顾性队列研究,数据来源于TriNetX研究网络109家医疗机构。研究设置了三个暴露组:(1)轻度升高CRP(5.1-15.0 mg/L)伴轻度升高ESR(25.1-40.0 mm/h);(2)轻度升高CRP(5.1-15.0 mg/L)伴正常ESR(0-25.0 mm/h);(3)轻度升高ESR(25.1-40.0 mm/h)伴正常CRP(0-5.0 mg/L);对照组为CRP 0-5.0 mg/L且ESR 0-25.0 mm/h的患者。各组均采用1:1倾向性评分匹配,匹配变量包括年龄、性别、种族、民族、体重指数、高血压、糖尿病、心房颤动与扑动、心力衰竭、急慢性肾衰竭、慢性阻塞性肺疾病、类风湿关节炎、强直性脊柱炎、其他炎性脊柱病变、人类免疫缺陷病毒感染、长期系统性糖皮质激素使用、恶性肿瘤病史、尼古丁依赖及酒精相关障碍。主要结局指标包括术后MUA、PJI、关节穿刺术,以及包含肺栓塞、急性心肌梗死、深静脉血栓、脓毒症、肺炎、脑卒中和急性肾衰竭的复合并发症终点;翻修关节置换术于术后1年和3年评估。

研究结果显示,倾向性匹配后,CRP和ESR均升高组534对,单独CRP升高组1126对,单独ESR升高组592对。

在术后90天结局方面,轻度升高CRP和ESR的患者PJI风险显著高于标志物正常患者(12.0% vs 3.4%;OR: 3.90;95% CI: 2.28-6.69;P < .001)。单独CRP轻度升高且ESR正常的患者,术后90天PJI风险亦显著增加(7.6% vs 4.0%;OR: 1.99;95% CI: 1.37-2.87;P < .001)。单独ESR升高组在90天时未观察到任何结局指标的显著差异。

在 one-year outcomes 部分,术前CRP和ESR联合升高仍与PJI风险增加显著相关(14.6% vs 4.1%;OR: 3.98;95% CI: 2.44-6.50;P < .001)。单独CRP升高与翻修关节置换术风险增加相关(3.7% vs 2.3%;OR: 1.64;95% CI: 1.00-2.70;P = .049),且PJI风险仍显著升高(9.6% vs 5.6%;OR: 1.79;95% CI: 1.30-2.47;P < .001)。单独ESR升高组在1年时无结局指标达到统计学显著性,尽管PJI发生率较高(7.3% vs 5.4%;OR: 1.37;95% CI: 0.86-2.20;P = .19)。

在 three-year outcomes 部分,术前CRP和ESR联合升高与翻修关节置换术风险(6.6% vs 2.1%;OR: 3.33;95% CI: 1.68-6.64;P < .001)、PJI风险(16.3% vs 4.9%;OR: 3.80;95% CI: 2.41-6.00;P < .001)及复合并发症风险(24.7% vs 19.7%;OR: 1.34;95% CI: 1.00-1.79;P = .047)显著相关。单独CRP升高继续与PJI风险显著相关(11.2% vs 6.4%;OR: 1.85;95% CI: 1.37-2.49;P < .001)。单独ESR升高组在3年时关节穿刺术风险(22.8% vs 17.7%;OR: 1.37;95% CI: 1.03-1.82;P = .030)和复合并发症风险(22.1% vs 16.7%;OR: 1.41;95% CI: 1.06-1.89;P = .019)显著升高。

在讨论部分,研究人员指出该研究证实了轻度术前CRP或ESR升高与不良结局的关联。CRP和ESR均升高与所有时间点的PJI风险增加以及术后3年翻修关节置换术和复合并发症风险增加相关。单独CRP轻度升高在ESR正常的情况下,持续显著关联于所有时间点的PJI风险增加。相比之下,单独ESR轻度升高伴CRP正常仅与术后3年不良结局相关。这些发现提示CRP和ESR在TKA术前评估中可能具有不同的预后权重,两项指标同时升高比单独轻度升高更值得临床关注。

研究人员将本研究与Xu等人的研究进行了比较,后者发现术前ESR和CRP联合升高增加了TKA术后PJI风险,但单独升高未显示显著风险。本研究未能证实这一发现,可能源于样本量的巨大差异——本研究联合升高组有534对匹配患者,而Xu等的研究中仅32例患者两项指标均升高。此外,本研究特意排除了显著升高值的患者,而Xu等的研究纳入了所有高于阈值的患者,可能因离群值导致数据偏斜。

本研究还扩展了既往发现,证明即使CRP轻度升高且ESR未同时升高,也与PJI风险增加相关,这与Erdogan等人的发现一致。与Godoy等的研究未发现显著关联相比,本研究的样本量更大且CRP阈值更低(5.1 mg/L vs 8.2 mg/L)。值得注意的是,本研究的PJI发生率高于文献通常报道,可能源于接受炎症标志物检测的患者本身即为高危亚群,以及依赖国际疾病分类第十版(International Classification of Diseases, 10th Revision, ICD-10)编码定义PJI可能导致过度纳入不符合验证标准的患者。

本研究还揭示了炎症标志物与PJI风险之间的剂量-反应关系:两项指标均升高组术后90天PJI的OR为3.90,而单独CRP轻度升高组为1.99。此外,仅联合升高组在术后3年显示出翻修关节置换术的显著风险增加。

研究人员强调,该研究旨在展示炎症标志物与TKA术后不良事件风险的关联,而非建立因果关系。由于CRP和ESR是潜在炎症和感染过程的下游标志物,研究结果应被理解为识别高危患者表型,而非将标志物本身作为不良结局的因果介质。考虑到TKA术前筛查日益受到重视,本研究为理解该领域重要的可操作性风险因素提供了补充。

研究局限性包括:作为回顾性数据库研究,受行政数据固有缺陷限制,包括ICD-10编码和当前程序术语(Current Procedural Terminology, CPT)编码的跨机构准确性问题;TriNetX平台使用去标识化聚合数据,无法进行个体化病历审核以确认PJI诊断;轻度升高的阈值基于研究机构的正常上限值,缺乏普遍接受的术前截断值;倾向性评分匹配虽可控制已测量混杂因素,但无法控制手术技术、假体类型、围手术期抗生素方案及外科医师手术量等未测量混杂因素;单独ESR升高组和联合升高组样本量较小,可能限制了检测显著差异的能力;TriNetX网络主要纳入大型学术医疗机构,结果向社区实践环境的推广性受限;使用ICD-10编码定义PJI不如验证标准严谨,但既往文献已报道过类似网络中行政PJI编码的验证。

研究结论指出,在该TriNetX联合研究网络的倾向性评分匹配分析中,术前CRP和ESR联合升高与初次TKA术后90天、1年及3年的PJI风险显著且持续相关。两项指标均升高组的PJI风险高于单独任一指标升高组。未来需开展前瞻性研究验证这些发现并建立基于证据的TKA风险分层术前CRP阈值。这些发现仅为假设生成性质,在指导临床方案前需经前瞻性验证。外科医师应关注术前实验室值,但在推荐常规使用前尚需进一步验证。
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