全膝关节置换术后感染的诊断与治疗进展

邹吉龙(综述)，毕郑刚(审校)

(哈尔滨医科大学附属第一医院骨外科，哈尔滨 150001)

全膝关节置换术后感染的诊断与治疗进展

邹吉龙△(综述)，毕郑刚※(审校)

(哈尔滨医科大学附属第一医院骨外科，哈尔滨 150001)

摘要：对于有严重膝关节骨性关节炎的患者，全膝关节置换术是目前认为最有效的治疗方式之一。虽然术后关节假体周围感染很少发生，但一旦出现患者的关节功能不仅得不到恢复，还将延长患者住院时间，增加患者住院费用，反复多次手术给患者的生理和心理造成极大的伤害。因此，围术期有效的预防措施和早期发现潜在的感染迹象并采取正确的治疗方式，可有效将此并发症扼杀在萌芽状态，将危害降到最低，极大地改善患者的预后，提高患者的生活质量。

关键词：关节成形术，置换，膝；感染；诊断；治疗

近年来，随着人们生活水平的提高及人均寿命的延长，膝关节骨性关节患者的发病率逐年上升，全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)是目前认为最有效的治疗方式之一[1]，能最大程度地缓解症状，恢复患者的关节功能。然而，术后并发症的出现极大地影响了手术的效果，术后假体周围感染就是其中最严重的并发症。文献报道，目前膝关节置换术后感染率为1%～2%[2]，虽然由于手术技术的提升使感染率有所下降，但接受TKA的患者在逐年增加[3]，因此每年遭受TKA术后感染困扰的患者越来越多。现就近期国内外TKA术后感染的最新研究进展作一综述，为临床医师诊治相关疾病提供参考。

1感染的病因

TKA术后感染的病因是多方面的，但大体可归结为两方面：患者本身因素与手术环境因素。患者本身因素包括糖尿病、风湿、高龄、肥胖等[4],其中糖尿病患者TKA术后感染的发病率显著高于其他患者，糖尿病患者切口愈合能力差，创面抗感染能力低是其易发感染的主要原因；风湿病患者由于类固醇类药物的使用[5]，降低机体免疫力，增加TKA患者的术后感染风险。手术因素则因人而异，手术室无菌环境的级别，术者无菌操作的规范程度，以及手术器械、植入假体的无菌程度都可以对术后感染产生影响。其中值得特别注意的是，同时行双侧TKA手术的患者，术后感染率显著高于单侧患者[6]，双侧同时手术手术时间长，出血量多，对机体打击大，抗感染能力明显降低。

2感染的分类

目前人们最常用的分类方法是根据感染症状持续的时间将TKA术后感染分为4类[7]。①无症状型感染：患者并未表现出感染的症状，只是在翻修手术所取组织中培养出细菌，且至少在两份不同位置标本中培养出相同细菌，此类患者由于未表现出感染症状，不影响患者的生活质量，但易较早出现假体松动而实行翻修手术。②早期术后感染：在初次关节置换术后4周内即出现感染症状，此类感染多为医源性感染，金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌多见。③急性血源性感染：在关节置换术后有良好功能的基础上出现的急性感染表现，此类感染多有菌血症的表现，感染症状较典型。④慢性感染：关节置换术后超过1个月出现的感染症状，或急性血源性感染由于拖延治疗而病程超过4周的感染患者。

3感染的诊断

关节液微生物培养是诊断TKA术后感染的金标准和必要检查，术后患者关节周围异常症状体征往往提示感染早期，必要的血清学辅助检查可以发现早期感染以及隐性感染，术后放射线检查特征性感染关节周围吸收征象有利于判断感染的深度。

3.1关节液微生物培养TKA术后关节液抽吸培养是诊断术后感染的金标准，所有怀疑假体周围感染的患者都应常规行关节液抽吸培养，同时行关节液化学检查。关节液内培养出细菌则可确诊TKA关节内感染，立即行相关抗感染措施。由于微生物培养时常出现假阴性结果，关节液的化学检查尤为重要，是诊断感染的间接指标，在TKA术后患者中，关节液内白细胞≥50 000×106/L，中性粒细胞百分比≥0.65即可诊断为深部感染。Ghanem等[8]认为，TKA患者关节抽吸液内白细胞≥1700×106/L或中性粒百分比≥0.65即有感染存在的可能。根据美国整形外科协会2010年提出的指南，白细胞>1700×106/L,中性粒细胞百分比>0.65可以诊断为慢性感染[9]。

3.2患者全身及关节局部的症状与体征TKA患者手术侧关节较未手术侧皮肤温度明显升高且1周内不消退，切口周围红肿，高度提示TKA术后感染。Kubista等[10]认为，关节活动范围随着时间推移逐渐减小，且出现疼痛长时间不缓解也有术后感染的可能。

3.3血清学检查血清学检查中监测感染的主要指标主要为红细胞沉降率、C反应蛋白与中性粒细胞百分比。但是由于正常生理状态下术后三者也会相应升高，因此对于诊断早期术后感染特异性不高，主要作为手术1周后感染的监测指标。红细胞沉降率、C反应蛋白对于诊断术后感染的灵敏度和特异度明显高于中性粒细胞百分比，根据Piper等[11]的研究，红细胞沉降率的灵敏度为 82%、特异度为85%，C反应蛋白的灵敏度为 86%、特异度为92%。作为TKA假体周围感染治疗效果的监测指标，红细胞沉降率和C反应蛋白连续3次监测结果正常，则可认为感染得到控制，可以行二次翻修手术。

3.4影像学检查与组织病理影像学对于诊断TKA术后感染主要为放射线检查，放射线检查不能发现早期感染，只有感染进展到一定程度，侵袭骨质时才有诊断价值。膝关节假体周围出现过早的骨质吸收结合局部感染症状体征可确诊深部感染[12]，须行手术干预控制。CT扫描有助于无菌性松动与感染性松动的鉴别[13]，磁共振成像检查由于假体影像的干扰，一般不用于感染的诊断。组织病理学检查是确诊TKA术后感染的必要检查，病理组织培养标本必须取自多种组织，包括滑膜、滑液和骨组织等，且必须多点取材，因此需暴露关节，这也限制了其在早期感染诊断中的应用。文献报道，将感染的标准定义为在5个不同活检组织中发现至少10个中性粒细胞[14]。

3.5声波降解法声波降解法是最近兴起的一种可以提高感染诊断率的诊断方法，其原理为利用多重聚合酶链反应来检测从取出假体上提取的含有微生物DNA的声波降解液，可以检测出极微量的微生物DNA，显著提高隐性感染的诊断率[15]。但是由于此项技术还不成熟，费用较高，操作繁杂，广泛应用于临床还需要一段时间。

4感染的治疗

对于TKA术后感染的治疗，首先要对感染进行分类，不同阶段的感染治疗措施差异很大，但所有治疗措施都以最快、最有效控制感染为目标。假体取出，外科冲洗引流与足量敏感抗生素治疗是目前处理TKA术后感染的主要措施，然而对于表层感染、急性血源性感染及早期术后感染可尝试保留假体的抗感染治疗。

4.1保留假体的敏感抗生素治疗对于确定TKA术后感染的轻症患者、一般状态较差不能耐受手术的患者以及TKA术后3周以内发现感染的患者，可行保留假体的抗生素治疗6周，包括静脉用药与局部敏感抗生素关节腔冲洗[16]。由于假体作为异物而存在，降低了局部的抵抗力，同时抗生素长期冲洗容易形成分隔，不能有效杀灭深部致病菌，此种治疗方法的有效率文献报道差异很大，感染清除率为16%～80%[17]。

4.2取出假体控制感染后二期翻修二期翻修是目前治疗TKA术后感染的主要措施，对于保留假体治疗失败、深部重症感染及TKA术后3周后发现感染的患者，必须行假体取出。假体取出后应用抗生素骨水泥占位器控制感染被视为治疗假体周围感染的金标准治疗方案。抗生素骨水泥占位器可在局部持续释放高浓度抗生素控制感染，同时可防止关节周围肌肉挛缩，减少瘢痕形成，并能获得部分关节功能，避免二次翻修后出现双下肢不等长等并发症。Castelli等[18]对50例TKA术后感染患者应用关节型占位器治疗的疗效随访表明，其二次翻修后平均活动范围为101°，感染控制率达到92%。二期关节置换在应用静态或可活动占位器确实控制感染后再实施，经过4～6周的随访观察，如果血清学检查回归正常则进行再次关节置换手术[7]。Brunnekreef等[19]报道,应用可活动型占位器有利于术后膝关节功能更好、更快的恢复，同时缩短了手术时间。Nettrour等[20]对69例TKA术后感染患者应用抗生素骨水泥治疗的抗生素剂量与抗生素组合类型的分析表明，骨水泥中联合应用两种以上敏感抗生素有较高的感染清除率，然而骨水泥中抗生素含量的剂量效应对于感染清除的意义并不大。

4.3取出假体清创后一期翻修一期翻修控制TKA术后感染包括两部分：取出假体清创和同时新假体植入。一期翻修减少患者手术次数、缩短住院时间，但对感染的控制并不确切，此种手术成功率的报道差异很大，为73%～100%[21]。TKA手后3周发现的感染患者，其假体及周围软组织表面被细菌生物膜覆盖，抗生素不能透过生物膜杀灭致病菌[22]，新假体植入后成为感染复发的根源，不建议一期翻修。但有文献报道，一期关节翻修同样可用于TKA术后慢性感染的患者，随访3年无复发[23]。

4.4假体取出控制感染后关节融合随着手术技术的提升及抗生素的广泛应用，极少有患者需要行关节融合手术，关节融合仅适用于全身状态较差而不能耐受再次关节置换及对关节无功能要求的患者。

5小结

感染是TKA术后最严重的并发症，良好的术前评估、严格术中无菌操作和术后预防性抗生素的应用可有效降低该并发症的发生率；感染发生后，早期确定诊断和有效的抗感染治疗是治愈此并发症的关键。对于TKA术后感染的治疗建议应用关节型抗生素骨水泥占位器，不仅能有效控制感染，还能获得部分关节功能，感染控制后二次翻修可获得良好的效果，最大限度地挽救关节功能，改善患者预后，提高患者生活质量。

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Progress on Diagnosis and Treatment of the Infection Following Total Knee Arthroplasty

ZOUJi-long，BIZheng-gang.

(DepartmentofOrthopedics，theFirstAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity，Harbin150001，China)

Abstract：Total knee arthroplasty has been regarded as one of the most effective surgery for patients with osteoarthritis of the knee.Even if infrequently happen,periprosthetic infection will lead the perfect surgery effect to a worse level，which would prolong the hospitalization time，increase the patients′ cost.Repeatedly surgeries also can take great damage to the patients′ physiology and psychology.So,effective preventive measure，early diagnosis and accurate treatment of the infection is needed during the perioperative period,which will kill the complication timely，and highly improve the patients′ prognosis and life quality.

Key words：Arthroplasty,replacement,knee; Infection; Diagnosis; Treatment

收稿日期：2014-02-19修回日期：2014-07-09编辑：伊姗

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.029

中图分类号：R687.4+2

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)04-0650-03