初次人工髋关节置换术后假体周围感染危险因素及预测效能分析

摘要

目的

探讨初次人工髋关节置换术后假体周围感染危险因素并进一步分析预测效能，旨在为临床防治工作提供更多参考信息。

方法

回顾性纳入2020年1月至2023年1月于邓州市中心医院行初次人工髋关节置换术治疗患者共86例，根据术后随访1年是否发生假体周围感染分为感染组（12例）和未感染组（74例）；采用单因素和多因素法评估初次人工髋关节置换术后假体周围感染独立危险因素，进一步评估上述危险因素用于初次人工髋关节置换术后假体周围感染风险预测临床效能。

结果

单因素分析结果显示，体重指数、合并糖尿病比例、髋关节置换原因、假体类型、手术时间及术中出血量均可能与初次人工髋关节置换术后假体周围感染有关（P<0.05）；Logistic回归模型多因素分析结果显示，手术时间超过120 min、合并糖尿病及髋关节肿瘤均是初次人工髋关节置换术后假体周围感染独立危险因素（P<0.05）；受试者操作特征（ROC）曲线分析结果显示，手术时间、合并糖尿病及髋关节肿瘤均可用于初次人工髋关节置换术后假体周围感染风险预测，同时三者联合预测曲线下面积（AUC）为0.89（95%CI：0.84~0.96），灵敏度和特异度分别为88.56%，86.29%，预测效能优于单一危险因素（P<0.05）。

结论

初次人工髋关节置换术后假体周围感染可能与手术时间、有无合并糖尿病及髋关节置换原因有关；而以上三种指标联合用于术后假体周围感染风险预测显示出良好临床效能。

关键词

人工髋关节置换术; 假体; 感染; 危险因素; 预测

人工关节置换术是关节疾病进展至晚期临床常用治疗手段之一，主要通过采用聚乙烯、陶瓷或骨水泥等材料制作假体以替代原有关节功能，在缓解疾病相关剧烈疼痛的同时改善肢体活动功能^［1-2］。有报道提示，人工关节置换术后假体寿命大部分超过20年^［3］；但需要注意对于初次性人工关节置换患者术后因机体免疫排斥反应及假体材料位置病原菌繁殖，可能导致假体周围感染发生，严重者甚至出现败血症，严重影响临床预后^［4-5］。而目前对于初次性人工关节置换患者术后机体周围感染发生可能与哪些因素有关尚不明确，不同研究结论间存在差异^［6-7］。基于以上证据，本研究回顾性纳入2020年1月至2023年1月于邓州市中心医院行初次人工髋关节置换术治疗患者共86例，根据术后随访1年是否发生假体周围感染分组，探讨初次人工髋关节置换术后假体周围感染危险因素并进一步分析预测效能，旨在为临床防治工作提供更多参考信息。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①于邓州市中心医院完成人工髋关节置换术治疗；②初次置换；③年龄18~80岁；④术后随访时间超过1年；⑤临床资料完整。排除标准：①既往髋关节手术史；②肝肾功能不全；③血液系统疾病；④精神系统疾病；⑤髋关节置换术禁忌证；⑥治疗过程中自行出院或失访。最终纳入2020年1月至2023年1月于邓州市中心医院行初次人工髋关节置换术治疗患者共86例。研究方案经医院伦理委员会批准。

1.2 分组

入选患者根据术后随访1年是否发生假体周围感染分为感染组（12例）和未感染组（74例）；其中假体周围感染判定标准为关节腔穿刺后细菌培养阳性且合并红肿、发热或疼痛等感染症状^［8］。

1.3 研究方法

1.3.1 资料收集

由专人登录医院电子病历系统收集患者年龄、性别、身高、体重、合并基础疾病、人工髋关节置换原因、假体类型、手术时间、术中出血量及实验室指标等资料。

1.3.2 指标评估

体重指数=体重（kg）/身高的平方（m²）；红细胞沉降率、C反应蛋白及降钙素原检测均由本院检验科完成，抽取术前空腹静脉血5~6 mL，3 000 r/min离心20 min，取上清待检；检测仪器采用贝克曼AU4800型全自动生化分析仪。

1.3.3 随访情况

术后采用电话或回院复查方式完成随访，随访1年以上记录假体周围感染情况。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0软件处理数据。计量资料以均数标准差（$\overline{x}\pm s$）表示，采用$t$检验；计数资料以百分率（%）表示，采用χ²检验；多因素分析采用Logistic回归模型；描绘受试者操作特征（ROC）曲线评估相关独立危险因素用于椎体后凸成形术后邻椎再骨折发生预测临床效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 初次人工髋关节置换术后假体周围感染危险因素单因素分析

单因素分析结果显示，体重指数、合并糖尿病比例、髋关节置换原因、假体类型、手术时间及术中出血量均可能与初次人工髋关节置换术后假体周围感染有关，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1  初次人工髋关节置换术后假体周围感染危险因素单因素分析

指标	感染组($n$=12)	未感染组($n$=74)	$t$/$\chi$2	P
年龄/($\overline{x}\pm s$, 岁)	62.54±8.37	61.81±8.03	0.81	0.721
男/女/例	5/7	34/40	0.44	0.453
体重指数/($\overline{x}\pm s$, kg/m2)	24.73±3.16	26.87±4.24	2.87	0.027
合并基础疾病/例
高血压	5	28	0.90	0.624
糖尿病	7	22	10.47	0.007
高脂血症	4	20	0.67	0.842
人工髋关节置换原因/例
骨折	2	43	11.31	0.011
肿瘤	10	31
假体类型/例
骨水泥	3	52	9.21	0.030
生物	9	22
手术时间≥120 min/例	7	30	13.60	0.014
术中出血量≥200 mL/例	5	28	2.90	0.029
实验室指标
红细胞沉降率/($\overline{x}\pm s$, mm/h)	59.34±9.67	56.91±8.53	1.12	0.312
C反应蛋白/($\overline{x}\pm s$, mg/L)	43.97±8.03	41.10±7.80	1.30	0.224
降钙素原/($\overline{x}\pm s$, ng/mL)	12.54±3.05	11.07±2.58	0.87	0.491

2.2 初次人工髋关节置换术后假体周围感染危险因素多因素分析

Logistic回归模型多因素分析结果显示，手术时间超过120 min、合并糖尿病及髋关节肿瘤均是初次人工髋关节置换术后假体周围感染独立危险因素（P<0.05）。见表2。

表2  初次人工髋关节置换术后假体周围感染危险因素多因素分析

指标	B	S.E.	Waldχ2	P	O^R	95%CI
手术时间超过120 min	0.74	0.59	9.92	0.012	1.45	1.23~3.06
合并糖尿病	0.86	0.65	12.15	<0.001	11.73	1.17~2.39
髋关节肿瘤	0.71	0.63	11.49	0.032	1.29	1.10~1.85

2.3 初次人工髋关节置换术后假体周围感染风险预测临床效能分析

ROC曲线分析结果显示，手术时间、合并糖尿病及髋关节肿瘤均可用于初次人工髋关节置换术后假体周围感染风险预测，同时三者联合预测AUC为0.89（95%CI：0.84~0.96），灵敏度和特异度分别为88.56%，86.29%，预测效能显著优于单一危险因素（P<0.05）。见表3。

表3  初次人工髋关节置换术后假体周围感染风险预测临床效能分析

指标	AUC	95%CI	灵敏度/%	特异度/%	P
手术时间超过120 min	0.66	0.61~0.73	69.50	74.95	0.033
合并糖尿病	0.68	0.63~0.75	68.18	73.60	0.029
髋关节肿瘤	0.70	0.66~0.75	67.62	74.98	0.021
三者联合	0.89	0.84~0.96	88.56	86.29	<0.001

3 讨论

近年来随着关节手术技术及假体材料不断发展优化，人工关节置换术开始在骨科临床得到广泛应用；而术后假体周围感染作为关节置换术后常见严重并发症之一，已成为严重影响患者生活质量及术后康复进程的重要因素^［9］。本研究回顾性纳入2020年1月至2023年1月行初次人工髋关节置换术治疗患者共86例，术后随访1年发生假体周围感染12例，发生率为13.95%，较以往报道更高^［10］，笔者认为这可能与完成1年以上随访人群中相当部分为存在术后并发症患者，导致存在选择偏倚。

本研究单因素分析结果显示，体重指数、合并糖尿病比例、髋关节置换原因、假体类型、手术时间及术中出血量均可能与初次人工髋关节置换术后假体周围感染有关；而进一步Logistic回归模型多因素分析结果显示，手术时间超过120 min、合并糖尿病及髋关节肿瘤均是初次人工髋关节置换术后假体周围感染独立危险因素。分析原因可能为：①合并糖尿病患者因糖脂代谢异常，导致代谢及循环能力下降明显，影响切口血运障碍，进而导致抵抗力下降及感染风险增加^［11-12］；有报道提示，合并糖尿病患者关节置换术后假体周围感染发生风险为未合并糖尿病患者2~3倍^［13］。②髋关节肿瘤患者因关节部位组织切除较多，导致关节部位软组织覆盖特别是神经血管分布减少，故该类人群血运往往较差，局部处于营养不良状态^［14-15］。③手术时间过长可导致手术区域级切口长时间暴露于空气下，细菌更易由此进入人体附着繁殖，导致增加术后感染风险升高^［16］；已有研究显示，人工髋关节置换术操作越复杂、手术时间越长则术后并发症特别是感染风险越高^［17］。

尽管本次研究中体重指数、假体类型及术中出血量未被证实为初次人工髋关节置换术后假体周围感染发生独立危险因素，当上述因素在临床仍值得关注。考虑到目前人工髋关节置换材料众多，包括复合材料、陶瓷及合金等，临床医生在术前应综合评估患者情况选择最为合适假体，加强无菌操作，最大限度避免或预防细菌在假体表面附着生长^［18］。此外术中出血量大患者术后更易出现低蛋白血症，导致营养不良及血红蛋白低下状态出现，器官组织长期处于缺氧状态，而这可能是造成术后感染出现重要原因^［19-20］，故针对此类患者应当加强营养支持，术后快速提升血红蛋白水平，从而有效改善机体免疫功能，降低感染发生风险。

本研究描绘ROC曲线分析经多因素证实独立危险因素用于初次人工髋关节置换术后假体周围感染风险预测临床效能，结果显示手术时间、合并糖尿病及髋关节肿瘤均可用于初次人工髋关节置换术后假体周围感染风险预测，同时三者联合预测AUC为0.89（95%CI：0.84~0.96），灵敏度和特异度分别为88.56%，86.29%，预测效能显著优于单一危险因素；基于以上证据笔者认为对于手术时间超过120 min、合并糖尿病及因髋关节肿瘤而行髋关节置换患者术后应制定更为积极有效的感染防治方案，加强炎症相关指标动态监测，从而最大限度预防术后假体周围感染发生。

综上所述，初次人工髋关节置换术后假体周围感染可能与手术时间、有无合并糖尿病及髋关节置换原因有关；而以上三种指标联合用于术后假体周围感染风险预测显示出良好临床效能。