布鲁氏菌致全膝关节置换术后假体周围感染1例报道及文献复习

冯宾 赵哲维 边焱焱 翁习生*

（中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院1.骨科，2.外科，北京 100730）

假体周围感染（prosthetic joint infection,PJI）是关节置换术后严重并发症。不仅增加术后全因死亡率，也导致住院时间延长、患肢畸形、关节功能受限、治疗费用增加、生活质量下降[1]。因此PJI 也成为了人工关节外科中的热点和难点。

PJI 中，最常见的致病菌为葡萄球菌，占PJI 总数的50%以上[2]。术后1 年以上的迟发性感染中，主要病原菌包括金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、链球菌、肠球菌和少部分革兰阴性菌[3]。布鲁氏菌引起PJI十分罕见，国内马永光等[4]曾报道1例左髋关节置换术后6年布鲁氏菌感染的病例，而国内尚无膝关节置换术后布鲁氏菌致PJI的报道。我院近期收治1例人工全膝关节表面置换术后8年出现PJI合并皮肤窦道形成的患者。行左膝关节清创，左膝关节一期翻修术，术后细菌培养证实为布鲁氏菌，加用针对性全身抗布鲁氏菌病治疗，患者恢复良好。现报道如下。

1 临床资料

图1 患者64 岁时术前X 线检查提示双膝内侧间隙变窄，符合骨关节炎的改变

图2 一期双膝关节置换术后即刻X线检查示双下肢力线良好，假体位置满意

患者，男，72 岁，因“膝关节肿胀疼痛20 余年，进行性加重2月余”，于2011年6月在我院行“双侧人工全膝关节置换术”（图1、2），术后恢复良好，功能康复满意。2019 年8 月起患者无明显诱因开始出现左膝下及小腿皮肤发红，因疼痛不明显，功能无明显受限，当时未就医。至2019年11月出现左膝原切口远端破溃，可见微浑浊液体流出，伴左膝关节活动度下降。患者于当地医院换药及抗生素（具体不详）治疗2 周，破溃处渗液稍有好转，但未愈合。停止应用抗生素后，皮肤破溃情况加重，并出现经伤口破溃处流脓（图3）。病程中患者无寒战、发热，无肢体肿胀等不适。2019 年12 月24 日以“左膝关节置换术后感染”收入院。患者自述既往、个人、家族史无特殊。查体：体温36.4℃，跛行步入病房，左膝轻度屈曲畸形，左膝手术瘢痕远端可见皮肤破溃，最大径约0.5 cm，内可见黄色脓性浑浊液体流出，周围皮肤肿胀，皮肤颜色呈暗紫色，左膝关节活动度5°～60°（伸-屈）。右膝关节活动度好，关节无红肿、畸形。入院后完善双膝正侧位X 线检查示：左膝外翻，股骨假体周围可见透亮线（图4）。诊断：左侧人工全膝关节置换术后假体周围感染合并皮肤窦道形成。

入院后检查，血常规：白细胞计数6.1×109/L，中性粒细胞比例0.643，红细胞沉降率29 mm/h，C 反应蛋白19.1 mg/L。因患者入院前2周已停用抗生素，入院后行左膝关节腔穿刺，留取2 ml暗红色关节液，同时用无菌咽拭子蘸取左膝伤口远端破溃处分泌物，送检细菌培养、真菌培养，培养3 d未见细菌。2019年12 月30 日行左膝关节清创，左膝关节翻修术。术中完整取出股骨、胫骨假体，探查见关节腔内较多淡黄色脓性关节液，切除窦道周围的深筋膜，探查见窦道与胫骨前方皮质相通，股骨外侧髁远端2.0 cm×1.0 cm×0.5 cm（长×宽×深）骨缺损，胫骨内侧平台1.5 cm×1.0 cm×0.5 cm（长×宽×深）骨缺损，胫骨髓腔内有淡黄色脓性液体（图5）。彻底清理关节内残留的瘢痕及炎性滑膜。制作含万古霉素、美罗培南、庆大霉素的抗生素链珠2根置入股骨、胫骨髓腔。于髓腔灌注万古霉素1.0 g，将取下的股骨、胫骨假体经反复冲洗、消毒后，用抗生素骨水泥（含庆大霉素1.0 g、万古霉素2.0 g、美罗培南1.0 g）固定于骨面，待其凝固后安放新的胫骨垫片。检查力线、张力、平衡、活动度满意。一期间断缝合关闭伤口。术后复查X 线检查见左下肢力线恢复满意（图6）。

图3 患者双膝关节置换术后8年，左膝关节外观可见膝关节切口远端局部色素沉着，膝关节原切口下段破溃伴窦道形成

图4 双膝关节置换术后8年，X线检查示左膝外翻，左侧股骨假体周围可见透亮线

图5 患者术中清创照片

图6 翻修术后X线检查示含万古霉素、美罗培南、庆大霉素抗生素骨水泥固定的重新消毒后的胫骨、股骨假体，股骨及胫骨髓腔内可见抗生素骨水泥链珠，双下肢力线良好

术中留取关节液、关节软组织，送检细菌培养，结果回报：布鲁氏菌。行布氏杆菌凝集试验：BST 阳性（+）。追问病史，患者8年前畜养牛、羊史，2年前1个儿子、2 位邻居曾患布鲁氏菌病，患者否认高热、大汗、乏力、其他关节疼痛等病史。结合感染内科会诊意见，考虑布鲁氏菌感染诊断明确。将术后抗感染方案更改为米诺环素+利福平+头孢曲松治疗。定期复查炎症指标逐渐下降：红细胞沉降率46→50→35 mm/h，C 反应蛋白88.6→65.4→20.8 mg/L。术后监测体温，最高体温均未超过37.2℃。术后患者左膝伤口一期愈合，术后2周伤口顺利拆线。术后第2天开始进行直腿抬高锻炼及膝关节伸直、屈曲锻炼，术后第4 天可扶助行器下地行走。伤口拆线后顺利出院，出院后继续联合抗感染治疗至少6周。术后3个月随访，患者情况良好，左膝伤口愈合好（图7），左膝关节活动度0～100°（伸-屈），左膝关节静息疼痛视觉模拟评分（visual analogue score,VAS）由术前5分降至0分，活动疼痛VAS评分由术前8分降至2分。

2 讨论

关节置换术后PJI 是人工关节术后灾难性的并发症，并且是导致翻修手术的第二大原因。这些感染的病原菌难以根除，并会导致假体松动，因此常常需要进行翻修手术及长时间的抗感染治疗。髋关节和肩关节置换术后感染率通常为0.5%～1.0%，而膝关节置换术后感染率通常为0.5%～2%[5,6]。在大多数情况下，PJI 是由凝固酶阴性葡萄球菌或金黄色葡萄球菌引起的[2]。

图7 左膝关节翻修术后3个月，左膝关节外观可见左膝伤口愈合满意，原胫骨结节窦道处皮肤愈合，周围皮肤色素沉着同术前

布鲁氏菌病又称布氏杆菌病、地中海热，是由布鲁氏菌所引起的动物源性传染病。布鲁氏菌病常会影响牛、羊、麋鹿、猪和狗等动物，人类能通过与动物或动物源性污染产品接触而感染。其通常通过3 种方式传播感染：污染的饮食、呼吸道传播或经皮肤黏膜伤口传播。目前全国范围的监测数据表明，中国大陆布鲁氏菌病的总发病率逐渐从2004 年的0.92 例/100000 人增加到2014 年的4.2 例/100000 人，布鲁氏菌病仍然是中国的主要公共卫生问题之一[7]。2019年国内曾出现含布鲁氏菌气溶胶导致血清布鲁氏菌抗体阳性的事件，其中有1例出现临床症状。

布鲁氏菌引起的全身感染会导致隐匿性症状，其中骨关节受累最常见[8]。其不典型的症状、较低的发病率是临床误诊率高的最大原因，只有通过关节穿刺液的细菌培养和高血清抗体滴度，以及阳性的既往接触史，才能明确诊断。布鲁氏菌感染导致的PJI 报道较少，国内仅有1 例髋关节置换术后感染报道，国外也仅有少量个案报道。来自以色列的Weil等[9]报道了3 例关节置换术后布鲁氏菌感染的病例，并回顾性分析了既往文献中4 例关节置换术后布鲁氏菌感染的个案报道[10-13]。7 例病例中，膝关节4 例，髋关节3例。感染平均发生在初次置换术后2.5～14年，平均38.7 个月，仅2 例有全身发热症状，另5 例仅表现为局部症状，术前3 例患者穿刺培养均为阴性，术前6例患者血培养均为阴性，有2例患者通过术中培养才明确布鲁氏菌感染。这7 例患者布氏杆菌凝集试验均为阳性。有3例患者不伴假体松动，通过抗生素治疗得到控制。有3例患者因假体松动，行二期翻修手术。1 例患者因感染控制不佳，行二期翻修手术。所有患者术后接受多西环素、利福平治疗。本例患者术前穿刺培养阴性，既往史采集不足，也一定程度上影响了术前诊断。多西环素+利福平是布鲁氏菌病治疗的首选方案，米诺环素作为多西环素的替代药物也有较好治疗效果[14]。本例患者经感染专科会诊指导抗生素治疗，选择米诺环素+利福平治疗，为了兼顾覆盖革兰阴性细菌，同时联合应用头孢曲松。患者感染控制满意，炎症指标逐渐降至正常。

治疗PJI 的主要目标是根除感染，防止其复发并恢复或保持关节功能[15]。除了抗感染治疗外，手术治疗是另一重要治疗措施。目前有关PJI 的手术方案包括：原位清创保留关节假体、一期翻修、二期翻修、假体移除关节融合。治疗方案的选择取决于假体是否松动，感染时间及其他因素综合考虑。然而，尽管就葡萄球菌等常见病因的治疗方法已达成共识，但由于缺乏大规模、随机、对照试验的数据以及较低的发生率，布鲁氏菌假体关节感染的管理仍未标准化[16]。部分文献报道了布鲁氏菌导致的PJI，在未出现假体松动的情况下，通过长期单用抗生素全身治疗，患者症状达到完全缓解[17-19]。其他文献报道，手术治疗均选择二期翻修手术，联合长期抗生素治疗，并取得了完全缓解[9,16,20]。在这些报道中，抗生素治疗时间至少持续6周以上，最长则达19～26个月。本例患者由于术前未获取阳性培养结果，故采取了常见细菌感染相关PJI的手术治疗方法，通过假体型间隔器置入术，完成二期翻修手术第一期。但由于既往二期翻修术中，无论采用什么方式制作骨水泥间隔器，骨水泥间隔器留置期间，关节功能都较差，对最终翻修术后关节功能恢复有一定影响。加上本例患者实属经济困难，所以本病例选择假体型间隔器，植入物选择上利用其取下的原假体，尽量去除假体界面残留骨水泥，经高温充分消毒去除残留生物膜，用抗生素骨水泥进行固定。目的是控制感染的同时，最大限度保留关节功能。术后联合长时间的抗布鲁氏菌治疗，患者症状缓解满意，炎症指标下降明显。患者出院后继续口服米诺环素+利福平治疗至术后3个月，期间定期复查红细胞沉降率、C 反应蛋白。如果感染控制稳定后左膝关节功能好，也就可以避免再次行二期翻修术。

由于布鲁氏菌可通过气溶胶传播，关节置换手术过程中使用脉冲加压冲洗，使医务人员存在一定感染的潜在风险。由于相关的关节置换病例比较少，尚没有针对这类患者手术操作时的医务人员防护措施标准的指南。国外有一例文献报道，作者认为，当给关节布鲁氏菌感染行关节手术时，若术前明确感染，术中建议使用N95口罩。当术前未明确感染或未进行相关防护时，为了预防关节置换术中医务人员感染，当患者确诊手术操作部位感染来源于布鲁氏菌，给予相关接触的医务人员术后口服3周的利福平+多西环素进行预防治疗，术后半年内无一人出现血清学抗体阳性[21]。

综上所述，布鲁氏菌是十分罕见的PJI 感染致病菌，因此临床上容易引起误诊或漏诊。对于居住在布鲁氏菌病流行地区且无其他明确感染诱因的关节置换患者，需考虑PJI的布鲁氏菌感染。对于布鲁氏菌相关PJI，应根据患者具体情况，选择一期翻修或二期翻修。尤其对于已经获得细菌学证据，并有敏感抗生素的条件下，一期翻修不失为一种选择，可以大大缩短治疗时间，最大限度保留或恢复关节功能，节省费用。