全膝關節(jié)置換術后發(fā)生感染的研究進展

農寧，孟祥奇，程順達，歐炳金

1.南京中醫(yī)藥大學，江蘇南京 210046；2.南京中醫(yī)藥大學附屬蘇州市中醫(yī)醫(yī)院骨傷科，江蘇蘇州 215009

全膝關節(jié)置換術（total knee arthroplasty, TKA）作為國內外現(xiàn)階段治療晚期膝骨關節(jié)疾病最常選擇的術式方案之一[1]，能夠有效及時改善患者膝關節(jié)長期存在慢性炎癥性疼痛和老年性關節(jié)功能活動障礙的問題，提高廣大老年患者的生活質量。全膝關節(jié)置換術從發(fā)展及應用推廣至今，技術方法隨著不斷發(fā)展取得實質性進步，也變得日益成熟，得到廣大臨床工作者推廣采用和患者認可和接受。隨著我國近幾年人口結構發(fā)生改變及城鄉(xiāng)人口老齡化快速的發(fā)展，需要進行TKA 治療的膝關節(jié)退行性病變患者數(shù)量已變得越來越多。在治療膝骨關節(jié)疾病的療效取得日益顯著的同時，TKA 還可能給患者帶來一系列的潛在健康的、安全的問題，如膝關節(jié)置換術后膝關節(jié)的固定假體出現(xiàn)松動變形或斷裂、膝關節(jié)不穩(wěn)、發(fā)生感染等。而感染卻是引起全膝關節(jié)置換術失敗的最重要的原因[2]，現(xiàn)本文主要從全膝關節(jié)置換術后膝關節(jié)發(fā)生感染的原因、臨床表現(xiàn)、診斷與治療應用方法等多個方面來進行綜述。

1 感染原因

TKA 術后感染原因一般有層流氣流環(huán)境污染，或血源性病毒感染，直接污染等。術后感染常見的革蘭陽性菌有金黃色葡萄球菌、鏈球菌和表皮葡萄球菌等；其中，金黃色葡萄球菌是導致術后病毒感染最常見的細菌[3]。夏繼冬等[4]通過研究檢查發(fā)現(xiàn)，TKA 術后感染金黃色葡萄球菌在革蘭陽性球菌中占有量約1/4。生物膜是假體周圍出現(xiàn)感染的核心，細菌在假體上生長繁殖形成生物膜，受到生物膜保護的細菌進一步提升抗耐藥能力[5]。因此在這種情況下必須應用手術干預將假體取出，非手術治療已無法達到清除感染目的。原先接受外科手術出現(xiàn)壞死，及手術用時過長等均會增加術后感染率。在術中隨著手術的使用時間進一步增加，使切口暴露在空氣越久就增加了術后并發(fā)感染的發(fā)生率[6]。覃作恒等[7]研究分析發(fā)現(xiàn)，TKA 手術用時越長，發(fā)生感染率越高，兩者呈正比例關系。另外，TKA 術后發(fā)生感染率升高與吸煙、糖尿病、類風濕性等密切相關。吸煙造成血管收縮，產生一氧化碳而致切口周圍組織缺氧，進而抑制切口的愈合，甚至發(fā)生壞死感染可能。糖尿病患者行TKA 術后，由于血糖偏高，容易造成免疫力下降，造成切口延緩愈合。鄧亞軍等[8]通過24 例行KTA 術后發(fā)生感染、120 例行TKA 術后未發(fā)生感染的患者進行研究對比發(fā)現(xiàn)，吸煙者術后發(fā)生感染是未吸煙者術后2.21 倍；患有糖尿病者術后感染是無糖尿病者的4.5 倍；這結果與國外研究基本相同。類風濕性作為關節(jié)炎的基礎疾病，也是增加術后感染風險原因之一，該類患者在應用糖皮質激素治療的同時，也使得患者機體免疫力出現(xiàn)下降現(xiàn)象，導致患者抗感染綜合能力有所降低[9]。

2 臨床表現(xiàn)

TKA 術后感染出現(xiàn)腫痛、局部皮下溫度增高、關節(jié)功能障礙等表現(xiàn)；逐漸加重時在膝關節(jié)髕骨下方手術切口低部位出現(xiàn)膿腫，繼而破潰形成竇道，有膿液滲出，病程纏綿不易愈合。若術后1 周切口未完全愈合，仍有血性膿性分泌物，關節(jié)疼痛未減反而加重，局部皮膚發(fā)熱，提示感染的可能[10]。術后發(fā)生深部感染則有持續(xù)性骨痛癥狀，在體表外癥狀不明顯[11]。

3 診斷方法

3.1 實驗室檢查

C 反應蛋白（C-reactive protein, CRP）、紅細胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate, ESR）是用于檢測骨科手術后感染的炎癥指標之一。但TKA 術后5 d 內的CRP 值及其病程還不適合檢測早期感染[12]。在一般情況下，CRP 水平應在術后半個月能恢復正常水平，如果術后CRP 水平還高于正常值超過1 個月，可考慮感染。ESR 一般在術后3 個月內可以恢復正常，但如果ESR 出現(xiàn)不降反而增快持續(xù)3 個月情況，考慮感染可能[13]。Xiong L 等[14]在一項前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)CRP 的敏感性為84.61%、特異性為64.81%，ESR 的敏感性為73.08%、特異性為90.47%。 CRP 和ESR 均有較高特異性和敏感性，用于診斷TKA 術后深部感染中具有臨床意義。

3.2 抽液檢測

在不能確定TKA 術后早期是否發(fā)生感染時，可進行關節(jié)穿刺抽液檢測。關節(jié)液中的白細胞計數(shù)和CRP 水平有助于診斷TKA 術后 1 月內發(fā)生感染。Kim SG 等[15]通過197 例行膝關節(jié)置換術后3 周的患者進行膝關節(jié)抽吸滑液檢驗，結果發(fā)現(xiàn)術后早期感染的患者，滑液中的白細胞計數(shù)和CRP 敏感性均為100.0%，特異性分別為98.9%、90.3%。Wang C 等[16]通過研究發(fā)現(xiàn)，滑液中的CRP 是一種臨床上可以診斷感染的良好特異性生物標志物，因為其在病毒中具有高敏感性和特異性。

3.3 影像學檢查

術后早期可能發(fā)生的化膿性感染，在X 線檢查結果顯示這種炎癥病灶通常是并無其他高度臨床特異性或在局部也僅有一些軟組織、關節(jié)囊表面的急性出血和腫脹之征象所致[17]。當感染病灶進展了到晚期，檢查時可以觀察到骨與骨水泥界面發(fā)生輕微的局部炎癥破壞，假體物和骨水泥表面之間出現(xiàn)了間隙，這種表象通常提示著假體物出現(xiàn)松動的可能[18]；但還是需要仔細明確的鑒別診斷是假體的周圍軟組織感染性或是局部機械性軟組織松動。如為假體周圍軟組織感染性，伴有骨質纖維組織破壞、骨膜的增生以及反應酶陽性增高等[19]；開始松動時可能為單純軟組織局限性，后期病變則逐漸波及至幾乎整個植入假體組織的周圍。

99mTc-MDP 三相骨掃描、68 檸檬酸鈣（positron emission tomography, PET）/ CT 成像、單光子發(fā)射計算機斷層掃描（single photon emission computed tomography, SPECT）/CT 等放射性核素的在臨床上廣泛應用，可以及時發(fā)現(xiàn)感染病灶。早發(fā)現(xiàn)早治療，及時控制感染的發(fā)展，以達到消滅感染的目標，能夠減輕TKA 術后感染患者的痛苦。Mandegaran R等[20]研究發(fā)現(xiàn)，99mTc-MDP、SPECT/CT 在用于全膝關節(jié)置換術患者的假體周圍感染的診斷上具有良好的敏感性和特異性。Xu T 等[21]通過實驗認為，68檸檬酸鈣 PET/ CT 有區(qū)分假體周圍感染和無菌性松動的潛力，結合99mTc-MDP 可將靈敏度提高到95.7%。

4 治療

治療TKA 術后感染要盡快做到徹底清除感染壞死病灶，術后膝關節(jié)真正達到舒適無疼痛，無復發(fā)感染，恢復正常關節(jié)功能活動的康復目標[22]。根據(jù)病情感染的嚴重程度，結合患者具體的情況選擇與之相適應的各種診療技術。

4.1 應用抗生素

適用于淺表皮組織感染，致病菌毒力稍弱且可對多種抗生素較為敏感，假體在完好或無嚴重松動問題的特殊情況前提下仍可考慮應用常規(guī)抗生素藥物進行治療，同時根據(jù)體外細菌培養(yǎng)后的藥敏學試驗結果選用抗生素。單獨的應用某一種廣譜抗生素來治療TKA 術后的感染可能獲得的遠期療效仍是比較有限的，Zhang CF 等[23]認為，可以使用萬古霉素聯(lián)合頭孢他啶的治療方案，獲得培養(yǎng)物結果。根據(jù)藥物敏感性試驗的結果，將該方案改為病原體特異性抗生素。

4.2 關節(jié)灌洗

應用關節(jié)灌洗術就是為了清除導致假體周圍感染的細菌，適用于深部感染早期，細菌耐藥性低，假體無松動，無骨感染的患者。Mian HM 等[24]認為，對TKA 術后感染的關節(jié)內進行灌洗所發(fā)揮的作用和在治療感染中的重要性是沒有爭議的，得到多數(shù)人認可。操作時管理好沖洗管頭與吸引器，保證吸引器通暢，進行低壓灌洗，防止由于進液量過大過快，而造成吸引器吸引不及時導致沖洗液直接由切口或吸引管周圍溢出，弄濕物品，導致污染。

4.3 保留假體清創(chuàng)

適用于關節(jié)出現(xiàn)炎性膿液，軟組織壞死、滑膜有增生、假體周圍無侵蝕破壞、假體完好無松動的患者。沿著原手術切口逐層切開暴露關節(jié)腔，檢查假體是否完好，有無松動。術中徹底地清理關節(jié)內炎性膿液，壞死軟骨組織、滑膜、取出聚乙烯襯墊等；清理關節(jié)腔后方，確保血管神經無損傷；清理關節(jié)腔完畢后，換新的無菌橡膠手套，用稀釋或適量未稀釋的滅菌生理鹽水溶液在高頻脈沖滅菌壓力條件下再進行一次反復無菌消毒徹底沖洗并清潔好關節(jié)腔，更換新的聚乙烯襯墊片；放置引流管，逐層縫合切口[25]。進行保留假體清創(chuàng)的基礎是有效清理關節(jié)腔內的炎性物、壞死組織，并根據(jù)病原菌的結果使用抗生素[26]。周浩等[27]通過24 例TKA 術后早期感染的患者進行保留假體清創(chuàng)，聯(lián)合使用萬古霉素局部關節(jié)腔注射治療，能有效控制感染，提高膝關節(jié)活動功能，減輕疼痛。Calanna 等[28]應用清創(chuàng)術、抗生素和植入物保留技術治療TKA 術后急性和早期血源性假體周圍關節(jié)感染，可以破壞并清除細菌生物膜，同時安全地保留假體，達到清創(chuàng)治療目的。

4.4 膝關節(jié)翻修

臨床上TKA 術后感染進行翻修治療，可以采用一期翻修或二期翻修的方案。一期翻修一般適用于不能長期耐受多次手術患者。從原切口打開關節(jié)腔，取出假體，徹底清除骨水泥殘余、炎性物、壞死的軟組織、骨組織、再予更換1 個適合尺寸大小新的假體，使用長效的抗生素骨水泥進行固定，術后還必須堅持應用抗生素維持治療，時間應不少于6 個星期。一期翻修治療可以減少住院時間，減輕患者的痛苦和醫(yī)療費用負擔，利于膝關節(jié)功能的快速康復。吳宇順等[29]通過28 例患者進行回顧性分析發(fā)現(xiàn)，進行人工膝一期翻修術治療TKA 術后感染是一種較為安全的方案，并且可以有效的重建和修復膝關節(jié)功能。二期的翻修性手術方案仍是目前治療TKA 術后感染或預防復發(fā)感染的金標準[30]，但二期翻修治療住院時間長，期間有增加并發(fā)癥和再次感染風險；主要適用于慢性感染、能同時耐受多次翻修手術的患者。沿著原有切口打開關節(jié)腔，去除假體、骨水泥，提取部分炎性物或周圍軟組織進行細菌培養(yǎng)，進行徹底清創(chuàng)關節(jié)腔使其盡可能接近無菌狀態(tài)；使用抗生素骨水泥進行曠置，閉合關節(jié)腔；可以先應用常規(guī)經驗性抗生素治療觀察，待細菌培養(yǎng)及檢驗結果回示后進行適當調整用藥，進行抗生素治療觀察4～6 個星期。確定感染清除后，根據(jù)患者情況進行置入新的假體。Hoshino T 等[31]認為在丙烯酸骨水泥墊片中應用兩種抗生素組合是金標準治療，在研究中發(fā)現(xiàn)，使用2 g 萬古霉素加180 mg 妥布霉素混合到40 g 骨水泥中進行二期翻修治療取得良效，無出現(xiàn)復發(fā)感染病例，膝關節(jié)功能恢復良好。翻修手術是一項復雜且要求高的手術，術后出現(xiàn)并發(fā)癥風險較高[32]。為確保翻修手術的成功，不管是應用一期翻修還是二期翻修，都要對關節(jié)腔進行徹底清除，接近無菌狀態(tài)，保證抗生素的充分應用。

4.5 膝關節(jié)融合術

膝關節(jié)融合術適用于TKA 手術反復出現(xiàn)嚴重感染、無法翻修、晚期骨質破壞的患者。固定方式有髓內針、外固定支架、鋼板固定等。靳國強等[33]應用環(huán)形外固定架方式治療可以提高關節(jié)融合率，控制感染率，減少并發(fā)癥?？裸戜h等[34]應用融合型長髓內針治療TKA 術后嚴重感染者，可以有效糾正下肢力線，使患者能早期下地活動，改善行走步態(tài)，比傳統(tǒng)的髓內針固定融合有明顯優(yōu)勢。應用膝關節(jié)融合術治療后，膝關節(jié)功能喪失，但可以控制感染，消除疼痛感，并能負重活動，對提高患者生活質量有重要意義。

4.6 患肢截肢

TKA 術后感染應用到該方案,是一種針對由于病人長期連續(xù)大量使用多種常用抗生素藥物治療、反復進行清創(chuàng)、翻修等傷口愈合后仍舊會出現(xiàn)傷口反復感染,或反復再次感染者發(fā)生嚴重化膿性敗血癥甚至是危及生命或健康惡化的情況。該方法實際上僅是作為臨時緊急或醫(yī)療的補救治療的應急處理措施。當前，隨著診療技術的不斷提高，使用到該方案的概率相對較低[35]。

綜上所述，TKA 術后發(fā)生感染，給患者將帶來巨大的精神傷害，也增加其家庭經濟負擔；同時，給臨床醫(yī)生造成各種負面影響和壓力，容易引發(fā)醫(yī)患雙方矛盾，是雙方最不愿看到的結果。TKA術后發(fā)生感染，是多方面因素造成的，為給患者取得療效，有效提高患者生活質量，做好預防是首要工作。在圍手術期必須認真做好術前相應準備；在整個術程實施中工作者始終嚴格堅持無菌操作，醫(yī)、護、器械室三方做到密切配合，爭取有效的縮短手術時間；術后予患者積極護理；嚴格把控各個環(huán)節(jié)，提高臨床的療效，降低術后感染的風險，保證預后的質量。