IL-6在骨折术后内植物相关感染中诊断效能的研究

摘要

目的：
　　1.探讨白介素6（IL-6）在感染性骨不连患者中的诊断价值；
　　2.建立适于血清炎性标记物精确检测的大鼠骨感染模型；
　　3.评价IL-6在所制备的新型大鼠骨感染模型中的变化规律。
　　方法：
　　1.回顾性分析该院自2014年1月到2016年1月期间入院治疗的怀疑为感染的骨不连病例，经纳入、排除标准筛选，最终纳入42例，其中男性患者32例，女性患者10例，平均年龄39岁（18-68岁）。对所纳入患者的白细胞计数（WBC）、红细胞沉降速率（ESR）、C反应蛋白（CRP）、白介素6（IL-6）的诊断效能进行评价。
　　2.建立用于进一步探究IL-6诊断效能及其在感染期间变化规律的大鼠骨感染模型。通过将30只SD大鼠随机分为2组，采用闭合骨折髓内固定的方法建立股骨中段短斜性骨折模型，对照组于骨折端注入100μL的生理盐水，实验组注入100μL含有1×107CFU菌量的金黄色葡萄球菌悬液，于第8周处死取材，通过大体观察、影像学、组织学及微生物学检查对模型进行全面评价。
　　3.基于所建立的大鼠骨感染模型，于造模后第1、2、3、4、5、6、7天及第2、3、4、5、6、7、8周的14个时间点，采用腹主动脉取血的方法分别采集实验组和对照组血样（每组5只），采血后立即处死大鼠，无菌条件下获取局部骨组织进行细菌培养。使用Elisa法检测血清中IL-6水平，使用MEK-6450K血液分析仪检测WBC等血常规指标，对各时间点的IL-6、WBC等指标进行统计分析。
　　结果：
　　1.WBC的特异度最高（85.7％）、灵敏度最低（22.9%）。ESR与WBC相似，同样具有较高的特异度(71.4%)和较低的灵敏度（37.1%）。CRP的灵敏度和特异度分别为60.0%和85.7%；IL-6的灵敏度和特异度均为57.1%，低于传统指标CRP。WBC、ESR、CRP、IL-6四项检查联合应用时的诊断效能为：任意1项炎性指标阳性时对感染的预测准确性为66.7%，任2项阳性时预测准确性为90.9%，而当任3项阳性或4项指标全部升高时预测准确性为100%。
　　2.两组大鼠的手术切口均于2周内愈合，未见红肿、窦道等表现，全部进入结果分析。两组大鼠的体温高峰值均出现在术后第2天，实验组大鼠术后第2、4、6、8天时体温较对照组大鼠明显升高。实验组大鼠在术后第14天时体重明显低于对照组，其余时间点未见统计学差异。实验组中有86.7%(13/15)的大鼠在影像学检查中表现出骨质溶解、断端吸收等感染表现， Odekerken骨髓炎评分（X-Ray和Micro-CT）明显高于对照组。组织学检查显示，对照组大鼠第8周时见皮质骨中新生骨小梁排列逐渐规则致密，未见到炎性细胞浸润等感染迹象。试验组中的13只感染大鼠可见皮质骨内侧有大量的结缔组织增生及炎性细胞浸润。该13只大鼠的内植物及骨组织细菌培养结果均为阳性，荧光显微镜下证实为造模注射的带有绿色荧光蛋白的金黄色葡萄球菌。
　　3.在感染急性期，WBC的反应较为滞慢，直到术后第三天两组大鼠的WBC计数才开始出现差异；IL-6的反应较WBC灵敏，两组间在术后第1天即出现统计差异，随后除第5天外，1周内其余6天均具有差异性，术后第5天虽然两组间无统计学差异，但实验组IL-6值明显高于对照组。随着感染时间的延长，WBC、IL-6均出现明显的时-效变化特点。WBC自术后第3周开始，IL-6自术后第5周开始，实验组与对照间不再具有统计差异，IL-6在感染慢性期的敏感性稍高于WBC。
　　结论：
　　1.在感染性骨不连中，IL-6并不是一个独立的高效感染监测指标；IL-6与传统的WBC,ESR,CRP等炎性指标联合应用可以提高对感染的预测准确性。
　　2.107CFU菌量结合闭合骨折髓内固定的方法所制备的大鼠骨感染模型，具有手术操作简便、通用性好的优势是理想的用于血液学炎性指标批量检测的动物模型。
　　3.IL-6在感染的急性期是敏感的感染监测指标，随感染时间的延长，其诊断效能出现下降，呈现明显的时效性变化特点。

目录

声明

中英文缩略词对照表

第一章 引言

第二章 IL-6在感染性骨不连中的诊断价值

第一节 研究目的

第二节 资料和方法

2.2.1 一般资料

2.2.2 纳入排除标准

2.2.3 资料整理内容

2.2.4 标本采集方法

2.2.5 统计方法

第三节 研究结果

第四节 讨论

第三章 大鼠骨折术后内植物相关感染模型的构建

第一节 研究目的

第二节 材料和方法

3.2.1 主要试剂和耗材

3.2.2 仪器和设备

3.2.3 菌株活化、菌液制备

3.2.4 实验动物及分组

3.2.5 手术方法

3.2.6 观察指标

3.2.7 统计学分析

第三节 研究结果

3.3.1 实验动物数量分析

3.3.2 大体观察

3.3.3 X线片观察

3.3.4 Micro-CT及三维重建结果对比分析

3.3.5 组织学检查结果

3.3.6 内固定物及骨组织细菌培养结果

第四节讨论

第四章 IL-6在大鼠骨感染模型中的变化特点

第一节 研究目的

第二节 材料和方法

4.2.2 仪器和设备

4.2.3 标本采集和处理

4.2.4 白介素6（IL-6）检测方法

4.2.5 统计学分析

第三节 研究结果

4.3.1 血常规非炎性指标分析

4.3.2 WBC、IL-6急性期评价

4.3.3 WBC、IL-6慢性期评价

第四节 讨论

第五章 全文总结

参考文献

附录 感染性骨不连的诊断进展

致谢

个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果