1沈阳市第七人民医院骨科，辽宁省沈阳市 110003；2中国医科大学盛京医院骨科，辽宁省沈阳市
110013

李春杰，男，1965年生，辽宁省沈阳市人，汉族，1990年大连医科大学毕业，副主任医师，主要从事骨科常见病的诊断与治疗。
sss5105@163.com

中图分类号: R318
文献标识码: A
文章编号: 1673-8225
(2008)04-00639-04

收稿日期：2007-10-31
修回日期：2007-11-21
(07-50-10-5940/M·Q)

Changes in plasma cytokine and intercellular adhesion molecules in patients with early deep vein thrombosis after total hip replacement

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＡＩＭ: Deep vein thrombosis is induced by interaction of injury of endothelial cells, platelet activation, blood coagulation cascade with anti-coagulation and fibrinolysis in patients after total hip replacement. This study was to evaluate the changes in the expressions of plasma inflammatory cytokines and the levels of intercellular adhesion molecules to seek relevant warning indexes in patients with deep vein thrombosis early after total hip replacement.
ＭＥＴＨＯＤＳ: ①Seventy-seven inpatients (83 hips) treated with total hip replacement were selected from the Department of Orthopaedics, Shenyang Seventh People's Hospital from May 2005 to May 2007, including 45 males and 32 females, aged 39 to 78 years old with an average age of (65.09±18.74) years old. Informed consent for total hip replacement was obtained from all the patients. All the patients accepted ultrasound imaging examination and various laboratory serum sampling collections voluntarily. The physicians were orthopedists with middle or associate senior professional title and worked in clinic at least 7 years. ②Total hip prosthesis were APL non-bone cement handle prosthesis and Muller bone cement handle prosthesis, which are produced by American Stryker Corporation (China) and Beijing Pulusi Fuxing Surgical Implant Co., Ltd. The materials were precisely forged titanium alloy, and the surface was sprayed with vacuum plasma titanium or titanium plus hydroxyapatite, which was accorded with European EN46001 standard. ③ Blood flow of deep vein in lower limbs was examined with color Doppler ultrasound in all the patients at 1–7 days after total hip replacement. The expression of leukocyte CD18 was determined with enzyme linked immunosorbent assay, and the concentrations of tumor necrosis factor alpha, interleukin-6 and interleukin-10 were determined with radioimmunoassay. The concentrations of plasma soluble intercellular adhesion molecular-1 and soluble vascular cell adhesion molecule-1 were determined with enzyme linked immunosorbent assay.
ＲＥＳＵＬＴＳ: ①Among all the patients after total hip replacement, the results of color Doppler ultrasound showed that 26 patients had deep vein thrombosis (thrombus group) and 51 patients had no deep vein thrombosis (control group). ②The expressions of inflammatory cytokines of tumor necrosis factor alpha, interleukin-6 and interleukin-10 at 1 and 3 days postoperatively in the thrombus group were obviously higher than those in the control group (P < 0.01–0.05). ③The levels of leukocyte CD18, plasma soluble intercellular adhesion molecular-1 and soluble vascular cell adhesion molecule-1 at 1 and 3 days postoperatively in most patients of the thrombus group were significantly higher than those in the control group (P < 0.01–0.05).
ＣＯＮＣＬＵＳＩＯＮ: The expressions of related plasma inflammatory cytokines are enhanced, and the concentrations of intercellular adhesion molecular are obviously increased in patients with deep vein thrombosis early after total hip replacement.

Li CJ, Lu H, Wen J, Fu Q.Changes in plasma cytokine and intercellular adhesion molecules in patients with early deep vein thrombosis after total hip replacement.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;12(4):639-642(China) [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-4/4k-639(ps).pdf]

摘要
目的：全髋关节置换者深静脉血栓形成是由内皮细胞损伤、血小板激活和凝血瀑布反应与抗凝、纤溶等机制共同作用的结果。了解全髋关节置换者深静脉血栓形成患者早期血浆炎症细胞因子表达以及细胞间黏附分子水平的变化，寻找相关预警指标。
方法：①实验对象：选择2005-05/2007-05在沈阳市第七人民医院骨科住院进行全髋关节置换术治疗患者77例，83 髋，男45例，女32例，年龄39~78岁，平均（65.09±18.74）岁。全部患者对全髋关节置换治疗知情同意，并自愿接受超声影像学检查以及各类实验室血清标本采集。施术者为同一组从事骨科临床工作≥ 7年的具有中级或副高级职称的骨科医生。②主要材料：全髋关节假体选用美国史赛克（中国）有限公司和北京普鲁复星外科植入物有限公司生产的APL非骨水泥柄和Muller骨水泥柄假体。材料采用精密锻造钛合金，表面用真空等离子钛或钛加羟基磷灰石喷涂，符合欧洲EN46001标准。③实验方法：入选对象均在全髋关节置换后1~7 d采用彩色多普勒超声检查下肢深静脉血流通畅情况。采用酶联免疫吸附法测定白细胞CD18的表达，放射免疫方法测定血清肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 和白细胞介素10浓度。酶联免疫吸附法测定血浆可溶性细胞间黏附分子1和可溶性血管细胞间黏附分子1浓度。
结果：①全髋关节置换中，超声检查发现深静脉血栓26例（血栓组），未发现静脉血栓者51例（对照组）。②血栓组全髋关节置换后1 d和3 d肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 和白细胞介素10炎症细胞因子表达指标明显高于对照组（P均 < 0.01~0.05）。③全髋关节置换后1 d和3 d时血栓组CD18、可溶性细胞间黏附分子1和可溶性血管细胞间黏附分子1表达明显高于对照组（P均 < 0.01~0.05）。
结论：全髋关节置换后深静脉血栓形成患者早期相关血浆炎症细胞因子表达增强，细胞间黏附分子浓度明显增高，这些表现可能与深静脉血栓形成发生有关。
关键词：全髋关节置换术；深静脉血栓形成；炎症细胞因子；细胞间黏附分子

李春杰，芦皓，文军，傅勤.全髋关节置换者深静脉血栓形成早期血浆细胞因子及细胞间黏附分子的变化[J].中国组织工程研究与临床康复，2008，12(4):639-642 [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-4/4k-639(ps).pdf]

0 引言

一些研究表明，内皮细胞损伤和白细胞流变特性异常是全髋关节置换后深静脉血栓形成的一个重要因素[1-3]，但国内这方面研究不多。本文通过观察全髋关节置换者深静脉血栓形成早期肿瘤坏死因子α、白细胞CD18、白细胞介素6 和白细胞介素10、细胞黏附分子血浆浓度的变化，来探讨它们之间的相关性。

1 对象和方法

设计：对比观察。
单位：沈阳市第七人民医院骨科。
对象：选择2005-05/2007-05在沈阳市第七人民医院骨科住院进行全髋关节置换术治疗患者，病例纳入标准：①符合全髋关节置换治疗适应证。②自愿接受超声影像学检察以及各类实验室血清标本采集。病例排除标准：①肥胖症（体质量指数> 30 kg/m2）。②曾患有血栓疾病。③长期服用非类固醇类药物、激素、抗凝药物。④患有肿瘤、血液病、充血性心力衰竭、风湿性心脏病、静脉曲张等疾病。⑤下肢行走活动受限需借助轮椅或长期卧床者。⑥近期有血管手术史、重大手术史和关节翻修术史。本文共入选接受全髋关节置换治疗者77例，83 髋，男45例，女32例，年龄39~78岁，平均（65.09±18.74）岁。全部患者对全髋关节置换治疗知情同意。
假体材料：全髋关节假体选用美国史赛克（中国）有限公司和北京普鲁复星外科植入物有限公司生产的APL非骨水泥柄和Muller骨水泥柄。假体材料采用精密锻造钛合金，表面用真空等离子钛或钛加羟基磷灰石喷涂，直径8~18 cm，符合欧洲EN46001标准。
设计、实施、评估者：实验设计由第一作者完成，资料收集、实施和评估由第一、二、三作者共同完成。
方法：
手术方法及术中、术后观察：所有病例均由同一组从事骨科临床工作≥ 7年的具有中级或副高级职称的骨科医生进行手术，采用气管插管全身麻醉。全髋关节置换由髋关节外侧入路，对全部患者实施的手术方法及术后处理均相同。18例患者采用骨水泥固定，其余采用非骨水泥固定。
彩色多普勒超声检查方法：仪器使用西门子彩色多普勒超声检查仪，检查髂静脉使用2.5~4 MHz变频相控阵探头，下肢股静脉、腘静脉、胫和腓静脉及小腿肌肉内静脉使用5~8 MHz高频线阵变频探头。全部患者均在术前行超声检查，除外下肢深静脉血栓形成及其他血管疾病，同时测量股静脉返流时间。术后1~7 d超声检查深静脉血流通畅情况。检查时调节灰阶增益、聚焦等条件至血管各结构图像清晰可比，二维彩色多普勒预选血管相应条件，并根据患者体型等做适当调节，使血流信号充满管腔无明显外溢，频谱测量时，声束与血管夹角< 60°。深静脉血栓形成诊断标准为[4-6]：①静脉管腔内出现实性低回声。②管径增宽且不能被压瘪。③管腔内无自发彩色血流信号，挤压肢体远端后仍无血流信号出现。④虽有血流信号但血流不能充盈管腔，有充盈缺损现象。深静脉血栓形成只局限于小腿远端为远端血栓，仅累及腘静脉以上为近端血栓，远、近端均累及者为全静脉血栓。
血液生化学指标检测：全部患者采集肘静脉血 (EDTA-2Na抗凝)，分离白细胞和血浆待测。白细胞CD18表达采用ELISA法测定，结果以吸光度表示。血清肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 和白细胞介素10浓度采用放射免疫方法测定。血浆可溶性细胞间黏附分子1(sICAM-1)和可溶性血管细胞间黏附分子1(sVCAM-1)浓度测定均采用ELISA法，全部检测项目测定均按研究要求及试剂盒说明书进行。
主要观察指标：①白细胞CD18表达。②血清肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 和白细胞介素10浓度。③血浆可溶性细胞间黏附分子1和可溶性血管细胞间黏附分子1浓度。
统计学方法：由第二、三作者采用SPSS 10.0分析软件对收集到的数据进行处理，观察和统计数据用±s表示，用t和χ2检验进行显著性分析。

2 结果

2.1 参与者的一般情况 77例83髋行全髋关节置换者术后超声检查发现下肢深静脉血栓形成26例（血栓组，33.77%），近端血栓14例，远端血栓10例，全静脉血栓2例；未发现静脉血栓者51例（对照组，66.23%）。表1为两组对象的一般情况比较，结果表明两组对象的平均年龄、平均手术时间、平均手术出血量、止血带使用时间以及性别、麻醉方式和是否采用骨水泥固定例数分布接近，差异无显著性意义（P均 > 0.05）。

2.2 两组全髋关节置换后炎症细胞因子表达比较 见表2。结果表明在术后1 d和3 d时，血栓组肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 和白细胞介素10等炎症细胞因子表达指标明显高于对照组，差异有显著性意义（P均< 0.01~0.05）。

2.3 两组全髋关节置换后白细胞CD18和细胞间黏附分子指标比较 见表3。结果表明在术后1 d和3 d时，血栓组大部分CD18、sVCAM-1和sICAM-1等指标明显高于对照组（P均< 0.01~0.05）。

3 讨论

随着全髋关节置换技术的发展和成熟，全髋关节置换假体10~15年生存率约为85%~90%。但全髋关节置换后深静脉血栓形成一直困扰着其应用，当其一旦形成，轻者影响患者肢体康复进程，严重者因栓子脱落并发肺栓塞而危及患者生命。一些研究表明对下肢大关节行置换手术即使采取预防措施，血栓栓塞并发症仍居高不下，因此全髋关节置换后早期对深静脉血栓形成监测以及采用物理或药物方法预防深静脉血栓形成非常重要[7-11]。本文采用彩色多普勒超声检测全髋关节置换者深静脉血栓形成早期肿瘤坏死因子α、白细胞CD18、白细胞介素6 和白细胞介素10、细胞黏附分子水平，试图寻找全髋关节置换后深静脉血栓形成发生的早期预警指标。
一般认为，全髋关节置换后深静脉血栓形成是由内皮细胞损伤、血小板激活和凝血瀑布反应与抗凝、纤溶等机制共同作用的结果。由于手术创伤的刺激，全髋关节置换患者机体处于应激状态，大量内毒素进入血液循环，体内巨噬细胞和单核细胞活化，释放肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 和白细胞介素10等炎性因子。这些炎性因子在深静脉血栓形成发生和发展中起着重要作用，此时促炎、抗炎因子共存,其中促炎细胞因子可引起单核细胞、巨噬细胞和血管内皮细胞表达组织因子,这也是启动凝血的重要途径[12-15]。在引起炎症反应而导致血栓形成的同时,也激发了机体释放抗炎细胞因子,引起代偿性抗炎反应综合征，而肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 和白细胞介素10正是代表性促、抗炎细胞因子。本实验分析了经彩色多普勒超声检查证实的26例全髋关节置换后深静脉血栓形成患者，在术后1 d和3 d时，大部分促、抗炎细胞因子浓度明显高于对照组，提示深静脉血栓形成患者体内存在明确的炎症反应。这些肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 和白细胞介素10参与了深静脉血栓形成过程中的许多病理变化，在血栓形成和发展中起了很重要的始动作用，故这些细胞因子表达可以作为一个重要的临床指标，不仅用于判断和预测血栓发生，而且通过它指导临床治疗、观察疗效和评估预后。
细胞黏附分子包括sVCAM-1 和sICAM-1 ，它们由内皮细胞分泌，炎性因子通过NF-JB途径诱导sVCAM-1 和sICAM-1产生，其在内皮细胞表面表达后促使白细胞黏附在血管壁上，不仅是内皮细胞损伤的标志，而且还加重内皮细胞和血管壁的损伤，在血管壁炎症过程中起重要作用。一些研究表明，细胞黏附分子表达与白细胞CD18相互作用参与了全髋关节置换后深静脉血栓形成[16-20]。但深静脉血栓形成患者白细胞CD18表达、血浆sICAM-1和sVCAM-1浓度增高的确切机制尚不清楚，可能与下面途径有关：①深静脉血栓形成患者体内细胞因子和化学因子如血小板活化因子、肿瘤坏死因 子α产生增多，后者直接作用于白细胞和血管内皮细胞，刺激白细胞CD18和细胞黏附分子表达增高。②深静脉血栓形成患者血浆纤维蛋白原和凝血因子异常，引起血管内皮细胞细胞黏附分子表达增多。③深静脉血栓形成患者血浆补体活化成分C5b-9浓度增高，直接作用于血管内皮细胞，使细胞黏附分子表达增高。④细胞黏附分子增高后，则由血管内皮细胞脱落进入血循环，致使血浆sICAM-1和sVCAM-1浓度、白细胞CD18表达增高。⑤sICAM-1和sVCAM-1浓度增高，还可与白细胞CD18相互作用，使白细胞黏附于血管内皮细胞，形成血管内栓子。同时，黏附于血管内皮细胞表面的白细胞相互激活，产生和释放氧自由基、血管活性物质如白三烯、血小板活化因子等，诱导血小板聚集、血管收缩和血栓形成。本文结果显示全髋关节置换后血栓组在术后1 d 和3 d时，大部分CD18、sVCAM-1 和sICAM-1等指标明显高于对照组，这与另一些报道一致[2]。
从深静脉血栓形成早期肿瘤坏死因子α、白细胞CD18、白细胞介素6 、白细胞介素10和细胞黏附分子血浆浓度的变化可以看出，这些炎症细胞因子和细胞黏附分子在深静脉血栓形成中相互影响,共同参与了该病的发生和进展。因此在全髋关节置换后及时检测、观察上述指标浓度变化，可能对早期发现、观察病情变化、判断预后具有一定实际意义，这也为深静脉血栓形成预防和临床治疗提供了一个新的研究思路和理论依据。

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