人工髋关节置换术后急性血源性假体周围感染患者保留假体的清创治疗

宋兴桂 柴伟 李昕 倪明 陈继营

人工髋关节置换术后急性血源性假体周围感染患者保留假体的清创治疗

宋兴桂 柴伟 李昕 倪明 陈继营

目的探讨在人工髋关节置换术后急性血源性假体周围感染的治疗中，应用保留假体清创术的临床疗效。方法回顾性研究 2002 年 1 月至 2014 年 9 月，我院应用保留假体清创术结合抗生素治疗 14 例髋关节置换术后急性血源性假体周围感染患者。其中 11 例存在与关节腔相通的窦道。所有患者入院后常规检查血沉、C 反应蛋白，术前或术中取关节液和关节周围软组织行细菌培养。术中髋关节脱位后，彻底清理关节周围炎性组织，术后所有患者均足量应用抗生素。平均随访 66.2 个月。结果3 例关节液及组织的细菌培养阴性，11 例细菌培养阳性，其中 3 例培养出 2 种或 3 种病原菌。金黄色葡萄球菌 3 例，大肠埃希菌 1 例，表皮葡萄球菌 1 例，星座链球菌 1 例，白色念珠菌 1 例，肺炎克雷伯杆菌 1 例，1 例培养出大肠埃希菌和无乳链球菌，1 例为大肠埃希菌、铜绿假单胞菌和粪肠球菌，1 例为凝固酶阴性葡萄球菌和洋葱伯克霍尔德菌。抗生素平均使用为 75.2 天。平均随访 66.2 个月，至末次随访时，8 例感染得到控制，治疗成功率为 57.1%，Harris 评分为 56～98 分，结论保留假体清创结合足量抗生素治疗人工髋关节置换术后急性血源性假体周围感染有一定的效果。准确诊断，严格选择患者，在症状出现早期及时进行清创，可以部分达到保留假体控制感染之目的。

关节成形术，置换，髋；细菌感染；清创术；急性血源性感染

关节假体周围感染 ( periprosthetic joint infection， PJI ) 是一种灾难性的并发症，给患者和社会带来极大的经济负担[1-2]。初次人工全髋关节置换 ( total hip arthroplasty，THA ) 术后假体周围感染的发生率为 0.3%～2.2%，在髋关节翻修术中这一比例高达5.9%[3-6]。目前临床上多采用 McPherson 等[7]提出的 PJI 的分类方法，按照临床表现和症状出现的时间可分为以下三型：早期急性感染 ( 术后 4 周以内 )，急性血源性感染 ( 症状持续时间＜4 周 )，晚期慢性感染 ( 症状持续时间至少 4 周 )。Tsukayama等[8]认为急性血源性假体周围感染通常有原发的感染病灶，细菌通过血源性传播引起关节部位发生急性感染症状。因此，本组急性血源性假体周围感染指的是：发生在关节置换术后半年、感染症状持续时间＜4 周且有明确的远离关节部位的原发感染灶的假体周围感染。治疗方法主要包括，保留假体清创术，一期翻修，二期翻修。其中一期翻修或者二期翻修都需要取出假体。相比其术中骨量的丢失、围手术期骨折等风险，关节清创术联合足量抗生素治疗 PJI，具有手术操作简单、住院时间短、费用低等优点[9]。针对关节置换术后早期急性感染行保留假体清创术的疗效，国内外学者都进行了大量报道。Zmistowski 等[10]回顾性分析了 146 例 ( 153 个关节 )，总结出保留假体清创术治愈感染的成功率为52%。在 Tornero 等[11]的报道中，有 106 例因葡萄球菌引起的 PJI 患者被纳入研究，平均 46 个月的随访结果显示 81 例 ( 76% ) 感染成功治愈。国内学者邵正海等[12]报道的成功率为 54.5%。然而有关人工髋关节置换术后急性血源性假体周围感染的临床报道仍然十分匮乏。急性血源性 PJI 通常有着明确的感染来源：泌尿系感染、肺炎、皮肤感染、口腔感染等[8,13]，出现症状距离上次手术时间久，全身感染症状明显。对于急性血源性假体周围感染的治疗尚缺乏统一的认识。我院以保留假体清创结合抗生素的方法治疗 14 例人工髋关节置换术后急性血源性假体周围感染患者，现报告如下。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) THA 术后至少 6 个月无围手术期感染或伤口愈合问题者；( 2 ) 术中确认假体位置良好者；( 3 ) 既往功能良好但出现急性疼痛者；( 4 ) 符合肌肉与骨骼感染协会 ( muscularskeletal infection society，MSIS ) PJI 诊断标准者[14]；( 5 ) 2002年 1 月至 2014 年 9 月，在本院行保留假体清创治疗THA 术后急性血源性假体周围感染者。

2. 排除标准：( 1 ) THA 术后半年内发生感染的患者；( 2 ) THA 术后发生慢性感染，症状持续时间＞4 周的患者；( 3 ) 术中假体保留失败行一期或二期翻修者；( 4 ) 不符合 MSIS 的感染诊断标准者；( 5 ) 随访时间不足 2 年者；( 6 ) 失访的患者；( 7 ) 治疗期间因非感染原因死亡者。

二、临床资料

本组共纳入 14 例，男 8 例，女 6 例，年龄20～82 岁，平均 45.1 岁。初次诊断创伤性髋关节炎 8 例，类风湿性关节炎 2 例，髋关节结核 1 例，髋关节发育不良 1 例，骨髓炎 1 例，骨性关节炎1 例。6 例有伴随疾病，1 例有乙肝和痛风史，1 例有非霍奇金淋巴瘤和肛瘘病史，1 例有脑瘫病史，1 例有输尿管结石和糖尿病史，1 例有慢性阻塞性肺疾病病史，1 例有高血压病史。在行保留假体清创术前，12 例为初次关节置换术后，其中 11 例在本院手术，1 例在外院手术；2 例为二期翻修术后，1 例为本院完成，1 例在外院完成。细菌培养阳性者 11 例，阴性者 3 例，此 3 例细菌培养阴性者均有与关节腔相通的窦道。切口附近有与关节相通窦道者 11 例，其中有窦道位于髋关节大转子附近 7 例，位于引流口 1 例，位于切口远端 1 例，2 例各有3 个窦道形成，3 窦道沿切口分布。所有患者入院时切口部位均伴有不同程度的红肿热痛。入院髋关节 X 线显示均为髋关节置换术后，假体位置未见异常，未见明显透光线 ( 表1 )。

三、术前检查

所有患者入院后均进行三大常规、生化全项、血沉、C 反应蛋白等检验及胸片、心电图检查，术前根据既往病史及日常生活对患者基本状况进行美国麻醉协会 ( American society of anesthesiologists，ASA ) 评级。

四、手术方法

感染诊断一旦明确，即行保留假体清创术。沿原切口切开皮下组织、钝性分离臀大肌或适当延长切口以获得充足视野，将股骨头脱位后显露关节，切除关节囊周围瘢痕组织。有窦道的患者，切除窦道组织，并探查内外口，彻底清理髋臼、股骨侧及窦道周边炎性坏死组织和脓性分泌物。留取关节液送细菌培养，取不同部位的 3 块以上炎性组织送病理检查。将陶瓷头取出，用 97% 酒精浸泡15 min，若陶瓷面、髋臼聚乙烯内衬出现磨损或有肉眼可见生物膜及脓肿灶形成者，更换陶瓷头和聚乙烯内衬。14 例中 5 例更换陶瓷头，3 例更换陶瓷头和髋臼聚乙烯内衬，4 例清除原有内固定物，2 例行单纯清创术未更换假体部件。在确认假体无松动迹象后，用脉冲枪广泛冲洗关节腔及周围软组织，生理盐水不低于 6 升。接着用浸蘸 10% 碘伏溶液的纱布块填塞关节腔，维持至少 15 min，然后取出纱布块，用 3% 过氧化氢溶液浸泡至少 15 min。大量生理盐水冲洗、碘伏和 3% 过氧化氢溶液浸泡，以上过程重复 3 遍。重新放回消毒后的陶瓷头，置入引流管，关闭切口。术中取标本后，开始静脉滴注抗生素，术中抗生素种类、剂量的使用，根据患者病史、术前微生物培养结果、医疗经验和手术时间等综合考虑后确定。术后根据细菌培养结果的药物敏感试验及血沉、C 反应蛋白变化趋势调整抗生素，常规静滴 1 周，改口服抗生素 5 周。每 2 天复查血沉、C 反应蛋白，术后 1 个月每周复查炎性指标，根据检验结果调整抗生素的使用时间。

治愈成功定义为：假体保留成功，截止随访时，未进行与假体相关的翻修，未有感染复发和假体松动的迹象。用 Harris 评分[15]表示临床随访结果，应用髋关节部位 X 线片判断假体有无松动[16-17]。

表1 本组 14 例患者的基本信息Tab.1 General information of the 14 patients

结 果

本组 14 例，行保留假体清创术至之前关节置换术的时间为 6～132 个月，平均 22.1 个月，出现症状到清创的时间为 4～28 天，平均 14.1 天，住院时间为 8～79 天，平均 26.6 天。入院时血沉为 ( 8～84 ) mm / h ，平均 39.2 mm / h，C 反应蛋白为 ( 4～247 ) mg / L，平均 45 mg / L。组织病理检查中，12 例为炎性细胞浸润，2 例可见脓肿灶。11 例细菌培养为阳性，其中金黄色葡萄球菌 3 例，大肠埃希菌 1 例，表皮葡萄球菌 1 例，星座链球菌 1 例，白色念珠菌 1 例，肺炎克雷伯杆菌 1 例，1 例培养出大肠埃希菌和无乳链球菌，1 例为大肠埃希菌、铜绿假单胞菌和粪肠球菌，1 例为凝固酶阴性葡萄球菌和洋葱伯克霍尔德菌。术后抗生素使用时间为49～132 天，平均 75.2 天；其中静脉输注 33.2 ( 7～90 ) 天，口服 42 ( 35～56 ) 天 ( 表2 )。

表2 细菌培养结果和抗生素的使用情况Tab.2 Microbiological findings and antibiotics used in 14 patients

本组 14 例，术后随访 24～170 个月，平均66.2 个月，至末次随访时，8 例感染得到控制，治疗成功率为 57.1%，Harris 评分为 ( 56～98 ) 分，平均 89 分。在感染得到控制的 8 例中，术前血沉在 0～30 mm / h 范围内 4 例 ( 50% )，C 反应蛋白在( 0～10 ) mg / L 范围内 5 例 ( 62.5% )。6 例治疗失败者，有 3 例清创术后 3 个月切口出现流脓，再次行清创术治疗无效，后进行假体取出二期翻修，感染得到控制；1 例清创术后 2 个月切口不愈合，窦道形成，行两次清创术后失败，行假体取出二期翻修，感染控制，现关节功能尚可；1 例清创术后45 天，切口再次出现持续渗液，直接取出假体二期翻修术后感染控制。1 例为非霍奇金淋巴瘤患者，清创术后 1 年出现间断性发热，关节轻度肿胀疼痛，患者不规律服用抗生素自行治疗，现关节功能较差。所有患者在治疗过程中，无其它关节相关并发症发生。

讨 论

假体周围感染，是人工关节置换术后的灾难性并发症，对于患者和医生都是巨大的考验。保留假体清创术治疗 PJI 急性感染，不同学者之间疗效差异性较大，成功率在 21%～89%[8-9,18-22]。对于急性血源性 PJI，保留假体清创术的临床效果，尚缺乏统一的认识。本组 14 例，经过至少 2 年随访，其中8 例感染得到控制，成功率 57.1%，成功率与之前的报道相似[23]。通过对本组患者的疗效观察，结果显示：应用保留假体清创术治疗 THA 术后急性血源性假体周围感染，有一定的疗效。笔者认为，针对培养出明确致病菌、就诊时症状出现时间＜1 周者，用该方法可达到保留假体、控制感染同时减轻患者经济负担的目的。

保留假体清创术结合关节腔持续灌洗治疗急性 PJI，柴卫兵等[24]认为该种方式能够增加局部抗生素浓度，提高治愈率。本研究中行清创术后，留置引流管，待引流量明显减少或手术部位无明显肿胀，给予拔出引流管，并没有行关节腔持续灌洗，主要出于以下考虑：本组患者全部为急性血源性假体周围感染，该类型感染通常有远离关节的原发感染灶，通过血行播散引起关节症状，因此往往全身症状早于局部症状，通过口服或静脉给药可以达到关节部位的杀菌浓度；另一方面，因关节内瘢痕组织增生，引流管长期留置有发生堵塞风险，若护理不当，细菌也可通过引流管侵袭关节，形成混合感染。对于早期急性 PJI，以及静脉或口服抗生素治疗效果不明显时，笔者不反对采用关节腔持续灌洗的方式控制感染。

本研究中，在关节部位出现症状之前，所有患者都有明确感染来源，包括口腔感染、肺炎、菌血症等。非关节部位的感染会有多大风险引起急性血源性 PJI，文献报道较少。Murdoch 等[25]回顾性研究了 53 个关节置换和 27 个有内置物的患者，发现金黄色葡萄球菌性菌血症引起的血源性 PJI 的几率为 34% ( 15 / 44 )。Tande 等[26]的研究发现，97 例金黄色葡萄球菌性菌血症的关节置换术后患者，35 例( 36.1% ) 发展为假体周围感染。

关于患者皮肤存在窦道是否为清创术治疗关节置换术后急性感染的禁忌证，尚存在争议。Marculescu 等[27]的研究认为窦道是导致该手术失败的危险因素之一。我国学者邵正海等[12]报道了14 例关节置换术后窦道形成的患者，采用清创的方式有 13 例感染得到控制。本组 11 例皮肤窦道的患者，7 例治疗成功。笔者认为，当致病菌毒力较强、患者免疫力较差或者局部软组织条件差时，短时间内也可形成窦道，因此并不能以有无窦道作为急性感染和慢性感染的判断标志。明确致病菌，术中清创彻底，针对性应用抗生素，对这类患者也能达到控制感染的目的。

彻底清创后必须结合抗生素的使用，才有可能达到彻底治愈感染的目的。本组患者取出标本后，在细菌培养结果出来前，根据医疗经验和患者的既往病史、体征使用抗生素。密切监测患者肝肾功能，给予广谱或联合使用抗生素，以覆盖大部分致病菌；患者既往有结核病史或近期真菌感染史，可给予抗结核或真菌药物治疗。陈哲峰等[28]研究结果表明，我国人工关节置换术后致病菌以革兰阳性菌为主，因此，在细菌培养出来前，也可应用万古霉素或喹诺酮类抗生素。同时密切观察血沉、C 反应蛋白、切口等变化，必要时进行调整。用药后，炎性指标下降，可继续使用该抗生素方案；若炎性指标上升或切口出现明显红肿、渗出等症状，需及时变更抗生素方案。细菌培养出来后根据药敏结果使用抗生素。针对革兰阳性菌属，静滴万古霉素 /利奈唑胺加头孢 / 喹诺酮类，口服药物为利福平加喹诺酮类。革兰阴性菌属，使用相应的敏感抗生素。所有患者住院期间均使用静脉滴注抗生素，待炎性指标下降至或接近正常时，且切口愈合良好，给予出院。出院后继续口服抗生素至少 5 周。3 例细菌培养阴性的患者中，2 例使用万古霉素和喹诺酮类，感染得到控制。另 1 例使用头孢类和庆大霉素，感染再次复发行二期翻修后治愈。针对细菌培养阴性的 PJI，大多数学者建议使用广谱或联合使用抗生素抑制常见的致病菌[29-31]，但需注意到，这种方法通常使患者机体处于中毒风险中，也不能覆盖真菌或少见致病菌，并且治疗费用较高。因此，笔者认为分离培养出致病菌，针对性用药，仍然是清创术后保留假体成功的关键。

很多学者都认识到了肥胖是关节置换术后发生感染的危险因素之一[32-33]，但肥胖与 PJI 后清创术成功与否的关系，近期才见报道[34]。Triantafyllopoulos 等[13]报道了使用保留假体清创术治疗 60 例PJI 患者的临床疗效，并进行了危险因素分析，结果显示肥胖是清创术治疗失败的独立危险因素。本组6 例治疗失败的患者中，3 例 BMI＞25 kg / m2，这和Georgios 的研究一致。

本组 6 例感染控制失败者中，3 例实施清创术距离上次手术的时间为至少 24 个月，且出现症状到清创术的时间为至少 20 天，不排除这些因素对治疗成功率的影响。Kuiper 等[35]发现症状持续时间＞1 周是清创术治疗感染失败的危险因素之一。查阅文献发现，很多学者认为症状持续时间在 4 周以内或＜20 天者[36-37]，可以增加清创术成功的几率，这与本研究的结论一致。

本研究存在以下不足：( 1 ) 例数较少，统计学分析比较困难，这妨碍了关节清创的危险因素研究；( 2 ) 急性血源性感染与慢性低毒性感染有时候并不容易区分。对于有明确感染部位，比如口腔感染、皮肤感染、肺部感染等引起关节急性症状的患者，可以很容易区分，但一些没有明确感染来源的患者，只能依赖于症状出现的时间来进行判断，这可能会造成纳入研究患者的不确定性。本组 14 例中13 例都有着明确的感染来源，有 1 例为初次髋关节置换术后 6 个月，切口持续渗出 8 天就诊，详细询问病史和查体后没有发现其它感染途径，根据发病时间和临床症状将其归为急性血源性感染；( 3 ) 抗生素使用时间的计算可能有误差，本研究采用的是院内使用时间加出院后告知患者的使用时间，但由于抗感染治疗的时间久、费用高，可能会造成患者间依从性的差异，尽管在随访中反复确认，但也可能会影响数据的准确性。最后，这是一篇回顾性的临床疗效分析，有着研究本身的局限性。

因此，对于髋关节置换术后假体稳定的急性血源性感染，准确诊断，培养出明确致病菌，运用保留假体清创术联合足量敏感抗生素有一定的临床效果，可以达到保留假体、控制感染的目的。

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Treatment of acute hematogenous periprosthetic joint infection following total hip arthroplasty with debridement and prosthesis retention

SONG Xing-gui, CHAI Wei, LI Xin, NI Ming, CHEN Ji-ying. Orthopaedic Department, Chinese People’s Liberation Army ( PLA ) General Hospital, Beijing, 100853, China

ObjectiveTo investigate the effectiveness of antibiotics combined with debridement for acute hematogenous periprosthetic joint infection ( PJI ) with retention of hip implant.MethodsWe retrospectively collected data from 14 cases of acute hematogenous periprosthetic joint infection following total hip arthroplasty ( THA ), which were managed with debridement, antibiotics and implant retention ( DAIR ) procedure from January 2002 to September 2014. Before the debridement surgery, erythrocyte sedimentation rate ( ESR ), C-reactive protein ( CRP ) and synovial fluid culture were routinely measured. Adequate antibiotics therapy was applied postoperatively. The outcome of DAIR treatment was evaluated after a minimal follow-up of 2 years.ResultsEleven of 14 cases showed definite microorganisms with more than 2 samples including 3 strains of Staphylococcus aureus, 1 enterococcus, 1 Staphylococcus epidermidis, 1 Streptococcus constellatus, 1 Candida albicans, 1 Klebsiella pneumoniae and 3 cases of polymicrobial infection, the rest were culture-negative. At a mean follow-up of 66.2 months, there were 8 cases that retained the prosthesis without further evidence of infection. The success rate was 57.1%.ConclusionsDebridement, antibiotic treatment and implant retention has good therapeutic effects in the treatment of acute hematogenous periprosthetic joint infection following THA.

Arthroplasty, replacement, hip; Bacterial infections; Debridement; Acute hematogenous infection

CHEN Ji-ying, Email: chenjiying_301@163.com

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.09.004

R687.4, R978

国家自然科学基金面上项目 ( 8167090912 )

100853 北京，解放军总医院骨科 ( 宋兴桂、柴伟、李昕、倪明、陈继营 )；300071 天津，南开大学医学院 ( 宋兴桂 )

陈继营，Email: chenjiying_301@163.com

2016-11-08 )

( 本文编辑：李贵存 )