D-二聚体、CRP、ESR诊断假体周围感染临床价值分析背景和目的:人工关节置换术后假体周围感染(Periprosthetic joint Infection,PJI)是灾难性的并发症,严重影响患者身心健康。翻修术前诊断为PJI亦或是无菌性松动非常重要,在临床上具有重要的意义。本研究通过血D-二聚体、CRP及ESR的具体检测结果,采用ROC曲线分析上述单一指标和联合检测在PJI诊断过程中灵敏度及特异性的差异性,为血D-二聚体在临床开展PJI诊断提供参考价值分析及评价,为临床探索PJI和无菌性松动的鉴别诊断提供参考价值高的方法。方法:研究纳入2017年4月到2018年8月在我院接受过全关节置换术的患者80例,根据MSIS标准将其分为PJI组(26例,14例膝关节置换术+12例髋关节置换术);Non-PJI组(54例,33例膝关节置换术+21例髋关节置换术);分析两组患者术前及术后静脉血内D-二聚体、CRP及ESR表达水平,采用受试者工作特征曲线ROC分析各组患者血D-二聚体、CRP及ESR表达水平的敏感度及特异性,确定各个指标单独检测及联合检测的价值性,确定血D-二聚体作为PJI在临床上的诊断价值,为进一步研究做基础。结果:1.临床基本资料分析:两组患者性别比例、平均年龄、BMI指数以及手术部位等,指标数据差异性较小,P值分别为0.120,0.089,0.112,0.078,均大于0.05,数据差异不具有统计学意义;2.血D-二聚体、CRP及ESR浓度表达分析:血D-二聚体:患者血D-二聚体检测结果数据是非正态分布的连续性变量,以中位数(四分位数)进行表示;PJI组血D-二聚体浓度要明显的高于Non-PJI组,PJI组中位浓度为1953.35ng/ml,Non-PJI组中位浓度为336.50ng/ml,Z值为17.78,P<0.001,差异具有统计学意义。CRP:患者CRP检测结果数据是非正态分布的连续性变量,以中位数(四分位数)进行表示;PJI组CRP浓度要明显的高于Non-PJI组,PJI组CRP中位浓度为5.61mg/L,Non-PJI组CRP中位浓度为1.9 mg/L,Z值为13.73,P<0.001,差异具有统计意义。ESR:患者ESR检测结果数据是非正态分布的连续性变量,以中位数(四分位数)进行表示;PJI组ESR浓度要明显的高于Non-PJI组,PJI组ESR中位浓度为40.4mm/h,Non-PJI组ESR中位浓度为13.87mm/h;Z=7.89,P<0.001,差异具有统计学意义。3.ROC曲线分析:血D-二聚体:血D-二聚体在临界值处所对应的灵敏度及特异性分别为80.77%,79.63%,AUC的面积值为0.890,并在95%置信区间(0.814~0.966)内,统计学数据分析,P<0.001,差异具有统计学意义。CRP:CRP在临界值处所对应的灵敏度及特异性分别为84.61%,64.81%,AUC的面积值为0.831,并在95%置信区间(0.737~0.926)内,统计学数据分析,P<0.001,差异具有统计学意义。ESR在临界值处所对应的灵敏度及特异性分别为73.08%,90.47%,AUC的面积值为0.838,并在95%置信区间(0.732~0.944)内,统计学数据分析,P<0.001,差异具有统计学意义。4.各指标单独检测及联合检测结果分析:单独检测及联合检测结果:在PJI组阳性检测例数准确性比较趋势为血D-二聚体最高,CRP次之,ESR最低,三者联合检测要明显的高于其任何一项,P<0.001,差异具有统计学意义;在Non-PJI检测组体现出相同的趋势,其阳性检测准确性为血D-二聚体最高,CRP次之,ESR最低,三者联合检测要明显的高于其任何一项,数据分析,P<0.001,差异具有统计学意义。诊断价值:血D-二聚体的AUC面积最大,CRP及ESR次之,三者联合AUC面积最大,且灵敏度及特异性均较高。结论:1、在临床PJI诊断中,血D-二聚体展示出较高的诊断价值,和CRP、ESR临床诊断价值相比较,可作为关节置换术假体周围感染的诊断依据。2、三者联合诊断灵敏度及特异性均最高,值得在临床推荐;但是有效确定血D-二聚体相对于其他成熟血清标志物更加优良的检测性能尚需要进一步工作验证。D-二聚体、CRP、ESR诊断假体周围感染临床价值动物模型研究目的:通过兔关节置换后假体周围感染模型,探究血D-二聚体在关节置换术后PJI诊断中的价值性,明确其诊断阈值,并且与其他指标进行比较,为血D-二聚体在临床上应用提供进一步的实验基础与依据方法:选取45只日本大白兔随机分成三组,设置空白对照组:大白兔不做任何处理;实验组A:建立兔膝关节置换模型;实验组B:建立兔膝关节置换+金黄色葡萄球菌感染模型。两周后取各组大白兔耳缘静脉血用于血D-二聚体、CRP及ESR检测。空气栓塞后将实验组B大白兔处死,经关节腔穿刺抽取关节液样本。大白兔模型成功率检测:分别取各组大白兔关节内滑膜组织进行免疫组化分析,确定其炎性程度;X线分析实验组A和实验组B大白兔膝关节假体松动情况;模型建立成功后对实验组B大白兔关节液进行CRP的ROC曲线分析,有效评价D-二聚体作为生物标记物对关节置换后PJI的诊断价值。结果:1.关节置换模型成功性验证:术后即刻X线检查,证实假体位置良好;术后1周及2周后行X线检查,未见假体有明显松动现象,关节周围软组织可见肿胀。大体标本情况:空白对照组见膝关节软骨较为光滑,且关节囊及周围的组织等无明显的肿胀以及炎症反应出现;实验组A可见膝关节软骨较为光滑,假体周围出现肉芽组织增生现象,关节囊和周围组织出现明显肿胀,滑膜较为肥厚,水肿略微出现,炎症程度较低;实验组B炎症现象较为明显,关节腔内见较多脓性渗出液,假体周围出现炎性组织包裹,关节囊和滑膜水肿严重。空白对照组及实验组A大白兔均无死亡,实验组B大白兔死亡两只。ELISA检测:实验组B炎性因子IL-6、IL-1β浓度表达最高,实验组A组次之,空白对照组最低,各组数据之间比较,P<0.05,数据差异具有统计学意义。2.各组动物静脉血中D-二聚体、CRP及ESR浓度表达:实验组B中血D-二聚体、CRP及ESR浓度表达最高,中位浓度分别为8.35μg/L、2.15mg/L、20.33mm/h;实验组A中血D-二聚体、CRP及ESR浓度表达次之,中位浓度分别为5.67μg/L、1.58mg/L、15.64mm/h;空白对照组中学D-二聚体、CRP及ESR浓度表达最低,中位浓度分别为3.20μg/L、1.15mg/L、5.18mm/h;数据比较分析,P<0.01,差异具有统计学意义。3、静脉血中D-二聚体、CRP及ESR诊断关节周围感染灵敏度、特异性分析:血D二聚体在诊断PJI方面灵敏度为84.61%(95%CI:68.90-94.92%)%,特异性为86.67%(95%CI:65.68-92.37%);CRP在诊断PJI方面灵敏度为79.62%(95%CI:68.74-96.77%),特异性为80.00%(95%CI:53.50-76.88%);ESR在诊断PJI方面灵敏度为61.53%(95%CI:55.98-91.13%),特异性为73.33%(95%CI:80.99-95.67%);血D-二聚体、CRP、ESR诊断PJI的AUC面积分别为0.890,0.812及0.798。4、各组动物关节液中CRP浓度表达分析:实验组B的CRP表达浓度最高,中位浓度为2.35mg/L,实验组A的CRP表达浓度次之,中位浓度为1.48mg/L,空白对照组CRP表达浓度最低,中位浓度为0.75mg/L,数据比较分析,Z值分别为3.88,3.29,P<0.01,差异具有统计学意义。5、各组动物关节液中CRP浓度表达ROC曲线分析:CRP在临界值处所对应的灵敏度及特异性分别为84.61%,80.00%,AUC的面积值为0.856,在95%置信区间(0.809~0.923)内,统计学数据分析,P<0.001,差异具有统计学意义。6、血D-二聚体、关节液CRP诊断PJI灵敏度、特异性分析:血D-二聚体在诊断PJI方面灵敏度为84.61%(95%CI:68.90-94.92%)%),特异性为86.67%(95%CI:65.68-92.37%),AUC面积为0.890(0.811~0.923);CRP在诊断PJI方面灵敏度为84.61%(95%CI:70.58-97.89%),特异性为80.00%(95%CI:53.50-76.88%),AUC面积为0.856(0.809~0.923)。7、各诊断指标单独及联合检测效果分析:各个诊断指标诊断单独分析中,血D-二聚体的灵敏度、特异性及AUC面积均要优于CRP及ESR,三者联合检测灵敏度、特异性及AUC面积最大;血D-二聚体的灵敏度与关节液CRP的灵敏度相同,特异性及AUC面积均要高于关节液CRP,二者联合诊断体现出最大的灵敏度、特异性以及AUC面积。结论:1、大白兔关节置换及置换后感染模型中,术后2周X线检查,假体位置良好,未见松动。实验组B炎症反应明显,其关节腔出现脓肿,IL-6及IL-1β表达水平明显升高,实验组A炎症反应轻,IL-6及IL-1β表达水平轻微升高,提示大白兔关节置换及置换后感染模型成功;2、实验组B的血D-二聚体、CRP及ESR浓度表达最高,实验组A次之,空白对照组最低;血D-二聚体较CRP和ESR诊断PJI体现出最高的灵敏度、特异性及AUC面积;三者联合诊断PJI灵敏度、特异性及AUC面积最高,与临床研究结论一致;3、血D-二聚体与关节液CRP相比,诊断PJI灵敏度等同,而特异性及AUC面积较高;综上可以看出血D-二聚体在诊断PJI方面具有较高的临床价值,值得在临床进一步探究。