初次全髋、膝置换术后感染是可引起引起严重病废的可怕并发症。已证实的危险因素包括:
1、翻修手术
2、类风湿性关节炎
3、糖尿病
4、肥胖
5、营养不良
6、使用免疫抑制剂
7、皮肤存在银屑病变
主要是依据临床表现病程的长短对感染进行分型,以指导治疗。因此,早期诊断并及时处理感染是重要的,不仅仅从医学角度是如此,而且还具有重要的公共卫生意义。本文综述目前初次全髋、膝膝置换术后感染的诊治策略,尤其是关于慢性髋、膝感染的一期和二期假体取出关节成形术。
所有初次全髋、膝置换的深部感染率约为1%到2%。鉴于全美国关节置换越来越多,近几十年来感染率其实相当低,但全髋和膝感染给卫生系统造成沉重负担。据估计治疗一个病人所造成的净$15,000到$30,000。并且,每年仅仅治疗全髋置换感染的花费约2亿美元。病人因素如糖尿病、类风湿性关节炎、免疫状态也要详细考虑。然而,翻修手术是引起感染的高危因素。虽然文献报告不一,但翻修手术的危险性是初次全髋、膝置换的2到3倍。
显然,预防感染是很重要的。在关节置换手术前,详细询问病史并仔细查体,确定如感染性糖尿病足溃疡可能感染源是至关重要的。最近AAOS建议在全髋、膝置换术后施行其它手术(如洁牙)前,常规预防性应用keflex、阿莫西林、或克林霉素(如果青霉素过敏)2年。在因疾病或使用免疫抑制剂而出现免疫抑制的一些病人,也可在全髋膝置换术后2年常规预防。最后,推荐在骨水泥型关节置换的骨水泥中添加预防性抗菌素,尤其在翻修手术。然而,目前没有研究能证实该技术降低初次全髋膝置换手术的感染。
表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌是全髋膝置换术后感染中最多见的2类细菌。一些普通但不常见的微生物包括链球菌、革兰氏阴性菌如假单胞菌、克雷白菌、大肠杆菌。有时,存在厌氧菌如肠球菌、消化球菌等混合感染。最后,结核杆菌、白色念珠菌等真菌感染虽少见,但可能存在,尤其在免疫障碍病人。病因学需要考虑的另一重要方面是微生物的毒力。以前有作者报告某些细菌的根治越来越困难。一些作者建议根据微生物的种类选择治疗方案。在Buchholz早期报告I期假体取出翻修髋关节感染的有影响的一篇文章中,发现革兰氏阴性菌如克雷白菌、变形杆菌、假单胞菌与失败率高相关。该方报告约50%革兰氏阴性菌感染治疗失败。然而,由于很多病人术后未静脉应用抗菌素,该研究结果必须审慎对待。一些文献证实特异微生物如血浆凝固酶阳性葡萄球菌和某些革兰氏阴性菌疗效降低。然而,由于缺乏扎实的循症医学证据,不应该主要根据细菌的种类来决定保留或取出假体,而宁愿根据临床病程的长短来决定。
一般来说,根据手术和症状出现的空间关系以及感染性微生物进入关节腔的途径来进行全髋膝置换术后感染的分型。急性或早期感染通常定义为术后约1月或不论关节何时置换,症状出现1月内。慢性或晚期感染指病程大于1月。确定症状首次出现的时间尤其重要,因为治疗方案取决于病程。一般来说,如果是急性感染,可试行冲洗、清创并保留假体。而慢性感染如果不行某种形式的切除关节成形术,就没有治愈的可能。感染途径是值得考虑的另一重要方面。术后感染源包括术中污染和切口或引流部位引流过长而致的伤口集群F象。
血源性可在术后早期或晚期全髋、膝置换术后数年)出现,全身性来源包括:
1、尿道感染
2、上呼吸道感染
3、蜂窝织炎
4、慢性静脉淤滞性溃疡
5、牙周脓肿
6、其它部位的骨与关节感染
7、破坏局部皮肤和粘膜屏障的操作。如cystoscopy,结肠镜,broncoscopy,预防性洁牙和关节内注射。确定感染源有助于确定关节何时感染,并有助于通过控制感染源来防止继发感染。
诊断全关节感染首先要详细询问病史和仔细查体。尤其要询问前次手术后的伤口情况。另外,较长时间渗出或初次术后滥用抗菌素也可能指示术后感染。并且,出现发热、夜间出汗、寒战、肿胀、僵硬以及活动性疼痛可能有助于确定急性或慢性感染。最后,应该检查感染体征,如发红、发硬、苍白、肿胀、局部淋巴结肿大、伤口渗出、窦道和活动性疼痛。诊断全髋、膝感染还应该常规血检和拍摄X线片。阅读X片应该观察以前假体或坏死骨周围的透亮线进展情况。单纯全血计数的诊断价值极低,结合ESR和CRP的诊断价值无限。温哥华的BritishColumbia前瞻性分析了202例翻修髋。CRP和ESR诊断感染的敏感度分别为0.96和0.82.最重要的是,当CRP和ESR均阴性时,感染的可能性为0.虽然可能出现假阳性,但本研究证实实验室检查阴性有助于排除感染。
最近,已证实Il-6诊断感染的敏感性和特异性均很好。然而,目前,常规检查Il-6条件有限。如果CRP或ESR阳性或者临床高度怀疑感染,应该考虑关节穿刺。虽然膝关节穿刺非常简单,但髋关节穿刺常常需要透视,并且可能导致延误治疗,除非处理得当。文献报告穿刺的敏感度不一。例如,有人发现髋穿刺、细胞计数、和培养的敏感性和特异性高达90%,而其它学者发现其成功率并不高。这部分可能与穿刺前数周或数天使用抗菌素有关。然而,髋或膝穿刺、细胞计数和培养应该视为全面临床检查和常规血检时可提供有用信息的辅助检查。文献中核扫描的价值存在争议,效果不一。看来,这至少部分是由所用的不同技术造成的。在一项锝和铟联合应用的早期研究中,关节感染诊断的敏感性低到38%.在其后的一项锝和铟标记白细胞连续扫描中,其敏感性为64%。Palestro等所做的另2项铟标记白细胞扫描研究中,一项个报告其关节感染诊断的敏感性为86%,另一个报告为100%。因此,确定放射同位素成像所用方法是很重要的。认识到常规全髋或全膝术后1年同位素扫描仍然阳性也是很重要的,这限制了其使用范围。虽然但某些条件下可作为辅助检查,一般情况下,其结果不作为诊断性的。最后,冰冻切片和革兰氏染色等术中检查文献报告准确性差异很大。
并且,冰冻切片的特异性和敏感性可能取决于术中所得组织样本的取材区域和样本数量,以及每高倍镜视野观察到的白细胞数。Lonner等建议每高倍镜视野10个白细胞数来诊断假体周围感染,以提高冰冻切片的特异性。除非常规应用,术者不应该单纯依据冰冻切片或革兰氏染色来指导术中处理。多数情况下,完整的术前工作如病史、查体、X片和实验室检查应该有助于确定术前计划。术中检查对指导术后治疗最为有用。应该从关节和髓腔(如果假体已取出)内炎症最明显的区域取几个样本。切取组织应该送需氧和厌氧培养(如果临床怀疑真菌,则送真菌培养)。这可能是明确病原微生物的唯一机会,并且对于术后针对性抗菌素治疗至关重要。如果可能,培养前至少数周病人停用抗菌素,否则,可出现假阴性结果。
治疗发病1月内的急性全髋和膝置换术后感染开始常常灌注冲洗和清创,保留假体、更换组合假体的聚乙烯衬垫。文献报道该方法的成功率为10%--50%.延误治疗看来是疗效成功的危害最大因素。Crockarell等对42例全髋置换术后感染进行开放清创、保留假体,然后静脉应用抗菌素治疗。该组病人症状出现平均6天治疗获得成功。然而,感染症状出现平均3周的病人治疗失败。虽然术后1年成功率很高,但是随时间延长,再感染率逐步升高。并且,平均随访6年时,发病2周内行冲洗清创术的病人成功率约33%,而发病2周后处理的病人其成功率为0。Tsukayama等用灌注冲洗、清创、假体保留治疗急性全髋置换术后感染(症状出现4周)35例,效果更好些。用该方法治疗术后感染的成功率约70%,急性血源性感染的成功率约50%。有证据显示某些微生物更难清除,可能需要更积极的治疗方法。Deirmengian等用灌注清创、假体保留、全身应用抗菌素治疗急性全膝置换术后感染31例。在该小样本的回顾性研究中,作者发现金葡菌更难清除。
链球菌和表皮葡萄球菌病人的治愈率大于50%,优于金葡培养阳性病人的治愈率10%。清创前所有病人的出现症状时间平均为9天。结果证实迅速手术清创是手术成功的关键。然而,从长期看,尽管早期积极处理,灌注清创、假体保留仍常常导致持续感染。普遍认为,慢性全关节置换术后感染最好采用假体翻修,并静脉应用抗菌素至少6周。不论I期翻修或II期翻修,文献中延期切除关节成形术结合抗菌素间块关节间置仍存在争议。对于慢性全髋膝关节置换术后感染,美国医生倾向于分期切除关节成形术,已证实该方法的成功率最高。然而,某种情况下,I期翻修处理慢性感染也可成功。在1980年代早期进行的一项大范围研究证实,对关节感染直接进行翻修,即使术后常规不静脉应用抗菌素(目前的标准处理方法),其总成功率为77%。由于骨水泥中抗菌素剂量不同,该研究效果可能还需要进一步解释。
Amstutz等报告全髋术后感染病人20例的结果。平均随访10年时,I期翻修的成功率为100%。然而,其中5例病人失访,结果可能出现偏倚。Callaghan等报告I期翻修治疗全髋术后感染病人24例的结果。无病人失访。仅仅8%病人复发,虽然作者仔细选择了病例。多数微生物为表皮葡萄球菌。并且,存在窦道病人、免疫抑制病人、骨量不足病人都视为禁忌症而行假体取出、关节成形术。在一项I期翻修治疗全髋术后感染的研究中,从12个单位收集了1200个感染关节。平均随访5年时,83%病人没有感染。有益预后因素包括病人健康良好,表皮葡萄球菌、甲氧西林敏感金葡菌和链球菌感染病人,该文献的缺陷在于近50%病人来自同一单位,存在固有偏倚。例如,很多病人术后常规不静脉应用抗菌素,这可能导致成功率降低。最近,有文献报告I期翻修全膝感染22例平均随访10年的结果。作者报告I期翻修并术后静脉应用抗菌素,其成功率为90%。虽然平均随访时间足够筛查感染,但病人随访时间差异很大(1.4---19.6年)。因此,随访短的病人以后可能出现感染,从而高估了本研究的成功率。典型的分期翻修包括取出假体、置入珠状、块状或关节间块状的抗菌素骨水泥(图1,2)。一般来说,如果必要,静脉应用特定抗菌素6―8周,然后再口服抗菌素。全血计数、CRP、ESR常规检测,常常进行这些实验室检查和膝、髋穿刺以指导假体再次植入时机。不同类型骨水泥间块的优缺点不同。抗菌素珠、块植入相对简单,由于圆球很多,抗菌素珠的抗菌素释放表面面积很大。然而,抗菌素珠、块的主要缺陷在于假体取出后和再植间关节活动更加受限。并且,由于瘢痕、软组织张力不当及可能骨丢失,II期手术可能更加困难。最近,关节样间块和PROSTALAC(载抗菌素的骨水泥假体)得到广泛欢迎(图3―5)。虽然增加了某种程度的工作强度和病人费用,但优点很明确:II期翻修容易,治疗期间病人功能更佳。
直接比较分期治疗全髋膝关节置换术后感染的抗菌素释放系统,其在感染治愈率方面功效相似。骨水泥内的抗菌素剂量需要特别重视。在II期翻修(如全膝或杂合髋的翻修)时,骨水泥内常常添加抗菌素,剂量限制在每包骨水泥(约40克)添加抗菌素粉约1克。已发现更高剂量将减弱骨水泥的强度。然而,临时间块内的抗菌素剂量通常更高,这有利于增高髋膝关节局部环境内的抗菌素的量和作用时间。文献中骨水泥间块内抗菌素总量变化很大。一些作者低到2克,而另一些作者每个骨水泥间块内添加高达接近20克,而据报告未出现全身负作用。虽然临床应用骨水泥间块常常感觉安全,但术后要密切监护病人。当骨水泥内添加和静脉使用庆大霉素和万古霉素时,应该评价肾功。
感染分为急性和慢性有助于制定治疗方案。对于症状出现2―4周内的急性感染,冲洗、清创、更换聚乙烯垫,保留假体是可能的。当试图保留假体时,在生物膜形成前彻底清创、迅速治疗感染对于成功治愈是至关重要的。需要考虑的另一重要预后因素包括微生物的毒力和机体的免疫状态。尽管积极处理,对全髋膝急性感染进行冲洗和清创仍常常复发。因此,应该对病人进行相应告知。在最初试图保留假体后,可能需要更进一步处理。包括进行或不进行假体再次植入的切除成形术、长期应用抗菌素、关节融合术以及极少情况下需要膝上截肢。对于慢性感染,治愈的因素包括病人的健康状况、假体取出、彻底清创,然后细菌培养,针对性抗菌素治疗。并且,监测持续感染的方法包括CRP、ESR等实验室检查和关节穿刺培养。慢性髋膝感染直接翻修或延期翻修存在争议。几篇文献报告对仔细选择的病例进行I期翻修获得成功。然而,在美国,大多数慢性感染分期翻修,该方法治愈率高,目前很多研究证实成功率为90%。
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