关节假体周围感染是关节外科医师所面临的最严峻的挑战之一。尽管医生和科学家们一致努力降低关节假体周围感染的发病率，但初次全膝关节置换术后发生感染的患者的比例仍有0.4％-2％。医疗数据显示，关节假体周围感染在膝关节置换术后前2年的发生率为1.55％，而之后的2-10年的发生率增加0.46％。

　　然而与膝关节假体相关的感染的发生率较低，感染的例数随着全膝关节置换的数量增加而增加。Kurtz等曾经预测需要行初次全膝关节置换的病例数将会从2005年的450，000例增加到2030年的348万例，增加673％。如果348万例患者有2％在膝关节置换术后第1年发生感染，每年大约会有69，000例患者会因膝关节假体周围感染而进行治疗。

　　这些还不包括术后1年以后或者膝关节翻修术后发生感染的患者。因为耐药菌的产生，患者的负担和疾病的复杂性也相应增加了。

　　金黄色葡萄球菌感染占关节假体周围感染的大多数。尤其是耐甲氧酸西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染更难治疗。葡萄球菌感染可能是医学获得性感染，但一些患者是金黄色葡萄球菌携带者，为自身感染。病原菌携带者可以进行筛选，并在术前进行治疗，可以降低关节假体周围感染的风险。

　　预防

　　有多种干预方法能够降低感染的发生率。术前，医生应当确定并解决增加感染的主要危险因素，当患者为病原菌携带者时应当使用抗生素进行抗菌治疗。预防性使用抗生素对预防手术部位感染是有效的，通常在手术开始前1小时给予。Rosenberg等报道指出，在这种方案实施前3个月间，为确认与抗生素剂量一致，40例患者中，仅有26例(65％)在术前1小时预防性使用了抗生素。

　　该治疗方案开始实施后，执行力得到提高，186例患者中有180例(97％)术前预防性使用了抗生素(p < 0.0001)。美国骨科医师学会(AAOS)已经出版了最适用抗生素使用指南，首选头孢唑啉和头孢呋辛，对β-内酰胺类过敏者使用克林霉素或万古霉素。万古霉素也可用于骨科患者MRSA或MRSE发病率>25％的机构进行手术的患者。

　　感染MRSA的患者或所谓的耐药菌携带者也是使用万古霉素治疗的对象，这些患者还应当接受洗必泰擦洗和鼻部喷莫匹罗星等辅助治疗。清除病原菌的治疗方案已经证明能够降低葡萄球菌感染的发生率。研究还表明，这种治疗方案在根除患者体内MRSA方面效果显著。

　　主要危险因素

　　关节假体周围感染与以下主要因素有关：营养不良、抽烟、酗酒、尿路感染及肥胖(表1)。1991年至2004年，6108例患者共进行了8494例次髋关节或膝关节置换，Malinzak等对其进行了回顾并将深感染者和未感染者进行对照研究。结果发现43例深部感染(30例与全膝关节置换有关，13例与全髋关节置换有关)，发病率为0.51％。肥胖、年龄较轻及糖尿病为确定的易发生感染的高危因素。病态肥胖的患者(体重指数【BMI】>50kg/m2)发生感染的几率明显增加(概率21.3)。行全膝关节置换小组中，40kg/ m2

　　肥胖也是感染的主要危险因素，与伤口愈合并发症相关。Winiarsky等对病态性肥胖、共50例全膝关节置换的患者和非病态性肥胖、共1768例全膝关节置换的患者进行了比较，病态肥胖组伤口感染发生率约为22％(11/50)，5例发生深部感染。

　　对照组中伤口感染的发生率为2％，深部感染的发生率为0.6％。通过检测血清蛋白、转铁蛋白水平及总淋巴细胞计数对肥胖患者的营养状态进行评估，如果营养状态较差(转铁蛋白<200mg/dL，血清蛋白<3.5g/dL或淋巴细胞计数<1500个/mm3)，全膝关节置换术前应当先行基础营养支持治疗。

　　对于因肥胖而感染风险增加的患者，应当告知其风险并推荐降低风险的一些方法。如果病态肥胖患者营养状态较好，建议在行全膝关节置换术前行减肥手术。

　　术后伤口引流及伤口愈合过程中的并发症与感染的发生率增加有关。一项对78例发生关节假体周围感染的患者和没有感染的对照组患者的对比研究显示，血肿形成、伤口引流、平均INR>1.5在关节假体周围感染组中较为常见。Galat等对初次全膝关节置换术后30天内发生血肿并行血肿清除术的42例患者进行了回顾，另外42例患者为对照组，目的是确定发生血肿的解除因素。

　　血肿清除患者中术后2年需要再行手术和发生深部感染的概率分别是12.3％、10.5％，对照组中，同样的并发症的概率分别是0.6％和0.8％。有出血性疾病病史与术后发生血肿且需要手术清除明显相关(p = 0.046)。Matar等报道了术前、术中、术后与关节假体周围感染相关的一些其它因素，这些学者建议要对可能导致或增加感染的危险因素进行处理。

　　诊断

　　对可疑关节假体周围感染的患者的评估应遵循逻辑，AAOS提出了“临床实践指南”以使评估程序更标准化。根据患者的病史及体格检查，应当首先对是否感染提出疑问。尤其是关节假体周围感染的患者多数表现为膝关节持续性的疼痛，通常伴有关节僵硬或活动受限。发热或全身不适强烈提示感染，但并不典型。如果出现静脉塌陷，只有在其他方面得到确认，才能考虑为关节感染。

　　评估可疑感染的另外一个方法是实验室检查，对可疑全膝关节置换手术部位有感染的患者，均应当检测血沉(ESR)及C-反应蛋白(CRP)水平。在一项对145例曾行膝关节翻修术的患者共151例次膝关节的术前研究中，对炎性标志正常和异常价值标准进行评估。该研究指出对于ESR >22.5 mm/hr，CRP >13.5 mg/L者，则明确提示关节假体周围存在感染。

　　在一项58例关节假体周围感染患者的前瞻性研究中，作者对血清IL-6水平的诊断准确性进行了评估。IL-6由受刺激的巨噬细胞产生，但是术后48-72小时的水平值是正常的。作者认为，在发现假体周围感染方面，IL-6水平值是一个比ESR或CRP更为精确的指标。对诊断为关节假体周围感染有关的文献进行荟萃分析，其中包括30项符合条件的研究，共有3909例次的髋关节和膝关节进行了置换。

　　关节假体周围感染的发生率为32.5％，最准确的诊断条件是IL-6水平，接下来依次是CRP水平、ESR和WBC。荟萃分析的缺点之一是仅有一项大样本和两项小样本研究是针对IL-6水平的作用，25项研究是评估ESR的作用，23项研究是评估CRP的作用，15项研究是评估WBC的作用。这些检测的成本均未进行评估。

　　当怀疑存在感染时，另一个方法是对关节假体周围进行穿刺抽液并对假体周围的液体进行分析。对穿刺液进行分析应当包括细胞计数，以确定白细胞的绝对数和中性粒细胞所占百分比。如果某一部位的白细胞计数在1100-3000个/mL之间，则表示有感染。

　　中性粒细胞所占白细胞的百分比至少为60％，则考虑关节感染。最后，应当对穿刺液样本进行培养，以确定细菌类型及对抗生素的敏感性。对穿刺液样本进行革兰氏染色敏感性较差，预测价值不高，结果通常不会改变患者的治疗方案。

　　在术后早期，尽管关节没有感染，但炎性标志水平及滑液中的WBC计数也可能会升高。Bedair等在初次全膝关节置换术后6周对膝关节进行穿刺结果进行分析评估，并对术后感染和未感染患者的ESR、CRP及WBC计数及其差异进行了比较。

　　CRP水平、滑液中WBC计数及多形核细胞在不同白细胞计数中所占百分比在感染组中较高，但是滑液中WBC计数最佳值作为感染的可靠指标比上述所给数值的可靠性均较高。本研究表明，全膝关节置换部位穿刺滑液中WBC计数27,800个/mL，则是术后急性感染的最佳预测指标。利用这一数值，其阳性预测率为94％，阴性预测率为98％。

　　常规进行需氧、厌氧和真菌培养，但是目前还在发展阶段的分子检测也可能成为常规方法。骨科医生面临的挑战包括假阳性和假阴性培养结果，而且不幸的是，假阳性液体和组织培养较为常见。如果病史、体格检查、炎性指标的水平值及穿刺液中细胞计数都正常，那么阳性培养结果很可能是假阳性的。

　　当患者病史、体格检查结果、炎性指标水平值及穿刺液中细胞计数升高但培养结果呈阴性，那么就很难下结论。假阴性培养结果也比较常见，发生率在5％-10％之间。Berbari等对超过10年间的897例关节假体周围感染的患者进行了研究，发现60例(7％)患者培养结果为阴性，这其中有32例(53％)患者曾行抗生素治疗。60例感染患者中，34例(57％)二期更换内植物，12例(20％)进行清创并部分保留内植物，8例(13％)行人工关节取出术，5例(8％)进行一期重新置换，1例(2％)行截肢术。患者静脉注射抗生素治疗平均28天，49例(82％)使用头孢菌素治疗。

　　一期置换而无感染者的5年生存率为94％，而进行清创、保留组件患者5年生存率为71％。本研究突出强调了对细菌培养为阳性患者进行治疗的重要性。对关节假体周围感染而细菌培养呈阴性的患者而言，经肠外给予抗生素和二期更换内植物的治疗方案成功率较高。

　　Segawa等建议对深部假体周围感染进行临床分类，I型感染是指此前没有发现感染，但在翻修时对标本进行常规培养确定有感染者。翻修手术用于治疗此类感染，包括适当的清创、更换部分装置，因此与一期重新植入内固定相当，完整治疗需要静脉应用抗生素4-6周。静脉应用抗生素治疗后予以口服抗生素治疗是有帮助的。

　　II型感染是指术后早期感染，即在术后1个月内出现的感染。II型感染的治疗包括：手术清创、保留假体，静脉应用抗生素4-6周及可能口服抗生素一定时间。如果外科医师已经对在外院行翻修手术的患者采取治疗，并指出术中标本细菌培养为阳性，可能仍需要再次进行清创。应考虑以下几种因素：细菌种类、抗生素敏感性、将来预期切除和重新植入假体的复杂性、患者全身状况和免疫状态。

　　III型感染是指发生在术后数年的感染以及来源于远处的急性血源性感染。如果感染症状持续时间为2-3周或更短，内固定仍然比较牢固，患者的免疫状况较好，则进行手术清创、保留假体及静脉应用抗素可以挽救置换的关节。该治疗成功率为30％-90％。

　　最近，Azzam等采用冲洗和保留假体的清创方法成功治疗单中心的104例II型和III型假体周围感染的患者，平均随访时间为5.7年。采用部分切除或经微生物学证明为感染作为终点，其成功率为44％。作者指出，对于葡萄球菌感染的患者、ASA评分较高者、假体周围化脓者治疗失败率较高。当症状出现两周内进行治疗的患者治疗结果最好(治疗成功率为60％)。

　　最后，IV型感染是指超过一个月的感染，为慢性无痛性感染。建议行一期或二期重新置换，包括取出植入物、彻底的关节清创、静脉应用抗生素治疗4-6周。当行二期手术时，加入抗生素聚甲基丙烯酸甲酯以静态间隔的形式或隔体的形式用于替换取出的内植物，原有内植物取出6周以上时将新的内植物植入。

　　首先，在聚甲基丙烯酸甲酯中加入小剂量的抗生素，但是大剂量的抗生素已经证明是安全有效的。Springer等在34例患者中使用10.5g的万古霉素和12.5g的庆大霉素，其中17例存在感染的高危因素。仅有1例患者出现暂时性的血清肌酸水平升高(1.7 mg/dL; 正常0.6 to 1.3 mg/dL)，没有一例出现肾功能不全、肾衰或其他不良反应。其他学者也报道了局部抗生素浓度高相关的并发症，因此应对患者进行密切随访观察，一旦与抗生素相关的不良反应得到确认，则应当将间隔立即清除。

　　J¨amsen等报道称一期修复的成功率为73％-100％，二期修复的成功率为82％-100％。Haleem等报道称二期修复后5年存活率为93.5％，10年存活率为85％，且最终因为感染将内植物取出。

　　幸运的是，全膝关节置换术后感染较为少见，但是，该并发症不可能完全消除。外科医生和患者均应该努力关注如何预防感染的发生，优化医院环境和提高外科医生的无菌技术，处理特殊患者的高危因素。关节假体周围感染是全膝关节置换术后主要的并发症，发生率达到2％。

　　一旦临床上怀疑感染，及时诊断和治疗非常重要。任何一例全膝关节置换术后的患者出现膝关节疼痛或僵硬而无其它确定性病因，均应怀疑为感染。一旦确认，就应采取恰当的外科治疗方法，通常是分期重新植入假体，同时结合抗生素进行治疗，这样治疗的成功率较高，而且预后较好。