髖、膝關(guān)節置換術(shù)后假體周?chē)腥镜脑\治進(jìn)展
假體周?chē)腥臼求y、膝關(guān)節置換術(shù)的災難性并發(fā)癥,也是導致關(guān)節置換術(shù)后翻修的主要原因,其診斷及治療十分困難,常需多次手術(shù)及長(cháng)療程的抗感染治療,并發(fā)癥高、住院時(shí)間長(cháng)、治療費用昂貴。盡管已采取多項措施預防感染的發(fā)生,髖、膝關(guān)節置換術(shù)后假體周?chē)腥镜陌l(fā)病率仍達1%~3%,并且隨著(zhù)接受關(guān)節置換的患者人數逐年增長(cháng),發(fā)生假體周?chē)腥镜娜藬狄矊⒉粩嘣黾樱o患者及醫療保健系統帶來(lái)沉重的負擔。同時(shí),由于假體周?chē)腥镜牟≡植汲尸F復雜化、耐藥菌甚至多重耐藥菌的感染比例不斷增加,給臨床醫師在感染的預防及治療上帶來(lái)嚴峻挑戰。因此,本文對假體周?chē)腥镜陌l(fā)病機制、危險因素、診斷標準、病原菌分布與耐藥性變化、治療策略等的研究進(jìn)展做一綜述,以期能協(xié)助臨床醫師更好地預防和治療假體周?chē)腥荆M(jìn)而改善患者的預后。
1發(fā)病機制及危險因素
髖、膝關(guān)節置換術(shù)后假體周?chē)腥镜陌l(fā)生是病原菌、假體和人體三者間相互作用的結果,病原菌多通過(guò)以下三種途徑引起感染:a)術(shù)中污染。因無(wú)菌操作不規范引起污染,病原菌黏附于假體或直接進(jìn)入手術(shù)部位,進(jìn)而種植引起感染;b)菌血癥。各種原因導致術(shù)后病原菌經(jīng)初始感染灶(如:皮膚、消化道、泌尿道、呼吸道等)入血引起菌血癥,經(jīng)血液循環(huán)播種到手術(shù)部位;c)傷口并發(fā)癥。因傷口愈合不佳或傷口感染使淺層病原菌侵入,蔓延至受累關(guān)節。根據假體周?chē)腥景Y狀持續時(shí)間常將其分為:急性感染(小于3個(gè)月)、遲發(fā)性感染(3~12個(gè)月)、慢性感染(大于12個(gè)月)。急性與遲發(fā)性感染多因術(shù)中污染或術(shù)后傷口并發(fā)癥引起病原菌侵入,而慢性感染則多因遠處初始感染灶的病原菌入血引起菌血癥,經(jīng)血液循環(huán)播散至受累關(guān)節。
營(yíng)養不良、病理性肥胖、糖尿病、貧血、圍術(shù)期輸血、凝血功能障礙、類(lèi)風(fēng)濕性疾病、免疫系統抑制、手術(shù)部位既往感染史或多次手術(shù)史等均為假體周?chē)腥镜奈kU因素,具有危險因素的患者,術(shù)后感染的發(fā)生率將由無(wú)危險因素患者的0.5%提高至1.6%,甚至更高。此外,有研究發(fā)現人群的皮膚及鼻腔有較高的葡萄球菌定植率,其中皮膚耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)及耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌(MRCNS)的定植率分別達5%和25%,而鼻腔甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌(MSSA)及MRSA的定植率分別達26%和6%。術(shù)前MRSA的定植是術(shù)后假體周?chē)腥镜奈kU因素,將使術(shù)后感染的風(fēng)險增加9倍。NicholSon等研究發(fā)現,假體周?chē)腥净颊叩年P(guān)節液或組織標本培養分離出的葡萄球菌與鼻腔中分離出的葡萄球菌的匹配率高達85%,進(jìn)一步證實(shí)二者間的相關(guān)性。
2假體周?chē)腥镜脑\斷標準
假體周?chē)腥镜脑\斷需要結合詳細的病史與體格檢查、血清學(xué)、微生物學(xué)、病理學(xué)及影像學(xué)等檢查結果。其中,受累關(guān)節的關(guān)節液或組織標本的微生物培養結果對假體周?chē)腥镜脑\斷至關(guān)重要。假體周?chē)腥镜奶幚碓瓌t與無(wú)菌性松動(dòng)完全不同,診斷延誤或漏診將增加治療失敗的風(fēng)險。多項研究提出了假體周?chē)腥镜脑\斷標準,但目前應用最為廣泛的是肌肉骨骼感染協(xié)會(huì )(MSIS)制定的標準:a)符合以下2個(gè)主要標準的任意1個(gè):(a)存在與受累關(guān)節相通的竇道;(b)2個(gè)或2個(gè)以上的關(guān)節液或組織標本微生物培養陽(yáng)性。b)符合以下5個(gè)次要標準的任意3個(gè):(a)血沉大于30mm/h、C反應蛋白大于10mg/L;(b)關(guān)節液白細胞計數大于3 000/μL;(c)關(guān)節液多核中性粒細胞比例大于80%;(d)病理切片5個(gè)或5個(gè)以上的高倍鏡視野下發(fā)現超過(guò)5個(gè)白細胞;(e)一個(gè)關(guān)節液或組織標本微生物培養陽(yáng)性。在臨床實(shí)際工作中,某些患者盡管并未符合以上診斷標準,但仍有可能假體周?chē)腥荆藭r(shí),就需要臨床醫生通過(guò)詳細評估所有的術(shù)前及術(shù)中資料做出判斷。
3病原菌分布及耐藥性
3.1病原菌分布 假體周?chē)腥镜牟≡V復雜,可由單一病原菌或多種病原菌混合感染引起。病原菌的種類(lèi)影響宿主對感染的反應、軟組織和宿主骨損傷與破壞的程度及治療的成功率。文獻報道,假體周?chē)腥疽愿锾m氏陽(yáng)性菌為主,占64.6%~74.3%,其中以人體皮膚的定植菌,凝固酶陰性葡萄球菌及金黃色葡萄球菌所占比例最高,分別為16.7%~47%和12%~44%,其次為鏈球菌及腸球菌,分別為9%~10%、3%~7%。近年來(lái)革蘭氏陰性菌導致的假體周?chē)腥居兴黾樱_8%~48.1%,其中以大腸埃希菌所占比例最高,達3%~16.3%,其次為銅綠假單胞菌、變形桿菌、沙門(mén)氏菌、克雷伯桿菌等。不同研究報道的多種病原菌導致的混合感染比例有所差異,在10%~20%。而厭氧菌及真菌引起的感染相對罕見(jiàn),Tande等報道厭氧菌感染的發(fā)生率約為3%,Bjerke-kroll等分析785例假體周?chē)腥静±牟≡植己蟀l(fā)現僅1例(0.6%)是由假絲酵母菌引起。但是,因為厭氧菌及真菌感染常引起嚴重的并發(fā)癥,治療效果差、治療費用昂貴,故也應引起我們的重視。
越來(lái)越多的研究發(fā)現,不同地區、不同醫療機構導致假體周?chē)腥镜牟≡植加兴町悺ggarwal等統計美國及歐洲兩家醫療機構共1 670例髖、膝關(guān)節置換術(shù)后假體周?chē)腥镜牟≡蟀l(fā)現:在美國由金黃色葡萄球菌導致的感染占31%,而在歐洲僅為13%;凝固酶陰性葡萄球菌導致的感染在美國為20.2%,而在歐洲則高達39.3%;厭氧菌導致的感染美國與歐洲分別為9%和0.9%。此外,在美國引起感染的葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率要高于歐洲,分別為48.1%和12.8%。此外,由于感染防控政策的改變及不恰當的使用抗菌藥物造成的選擇性壓力等原因,同一醫療機構不同時(shí)期假體周?chē)腥镜牟≡植家矔?huì )發(fā)生改變。有學(xué)者統計分析該醫療機構14年來(lái)引起假體周?chē)腥镜牟≡蟀l(fā)現,由MRSA、鏈球菌及變形桿菌導致的感染比例在不斷增加。
3.2病原菌耐藥性 由于社區及醫療保健機構不恰當的抗菌藥物使用策略,假體周?chē)腥局心退幘急壤鹉暝鲩L(cháng)。葡萄球菌引起的感染歷來(lái)受到重視,不僅因為其具有較高的致病性,還因為其對多種抗菌藥物具有較高的耐藥性。近年來(lái)由耐甲氧西林葡萄球菌導致的假體周?chē)腥颈壤粩嗌撸琈RCNS及MRSA的感染率分別高達32%~61%和20%~53%。有研究發(fā)現當葡萄球菌對甲氧西林耐藥將誘導對其他多種抗菌藥物的耐藥。Anguita等報道耐甲氧西林葡萄球菌對慶大霉素及妥布霉素的耐藥率分別達27.27%~40%和35%~56%。此外,近年來(lái)的一系列研究也發(fā)現,革蘭氏陰性菌對頭孢菌素類(lèi)抗菌藥物的耐藥率也有升高的趨勢。Marchaim等發(fā)現革蘭氏陰性菌對第1代頭孢菌素(頭孢唑啉)和第2代頭孢菌素(頭孢呋辛)的耐藥率分別高達62%及72%,并且對第3代及第4代頭孢菌素的耐藥率亦不斷增加。
病原菌分布的差異、毒力的增強、耐藥率的增加使假體周?chē)腥镜闹委煾咛魬鹦浴A私獠≡植寂c耐藥性不僅有助于選擇恰當的手術(shù)方式及抗感染方案,還有助于避免因使用廣譜抗菌藥物可能導致的相關(guān)并發(fā)癥(如:腎損害、抗菌藥物相關(guān)性腹瀉、藥物過(guò)敏、機會(huì )性感染等)及耐藥菌的產(chǎn)生。
4培養陰性原因分析
明確病原菌對假體周?chē)腥镜脑\斷與治療至關(guān)重要。然而在實(shí)際工作中,7%~25%的病例盡管存在其他有力證據支持為假體周?chē)腥荆珔s無(wú)法檢出病原菌,進(jìn)而給診斷帶來(lái)不確定性,并給恰當抗菌藥物的選擇帶來(lái)挑戰。
多種因素導致假體周?chē)腥净颊叱霈F培養陰性,其中最常見(jiàn)的原因包括:a)在獲取關(guān)節液或組織標本前使用抗菌藥物;b)病原菌包含于生物膜內,黏附于假體表面及周?chē)M織,關(guān)節液中浮游的病原菌數量極少,傳統的培養手段無(wú)法檢出包含于生物膜內的病原菌;c)不能選擇恰當的培養基及培養時(shí)間不當。某些非典型致病菌,如:真菌、結核分枝桿菌不能在普通的需氧或厭氧培養基生長(cháng),而銅綠假單胞菌及凝固酶陰性葡萄球菌則需要1~2周的培養時(shí)間。d)于非感染區獲取標本、標本的運送延誤或暴露于極端的環(huán)境等也將影響病原菌檢出。因此,為提高培養陽(yáng)性率,對可疑的病例在明確診斷前不應使用抗菌藥物,對于已使用抗菌藥物的患者關(guān)節液或組織標本的獲取應在停止使用抗菌藥物14d后進(jìn)行。同時(shí),應正確保存標本并及時(shí)轉運,當懷疑為非典型病原菌感染時(shí)(如:真菌或分枝桿菌),應根據菌種選擇恰當的培養基,并可適當延長(cháng)培養時(shí)間至2~3周。
5假體周?chē)腥镜念A防
圍術(shù)期預防性使用抗菌藥物是降低關(guān)節置換術(shù)后感染風(fēng)險的有效手段,使感染的絕對風(fēng)險降低8%,相對風(fēng)險降低81%。美國骨科醫師協(xié)會(huì )(AAOS)建議:髖、膝關(guān)節置換術(shù)的預防性抗菌藥物首選第1代或第2代頭孢菌素(如:頭孢唑啉或頭孢呋辛);當有使用頭孢菌素類(lèi)抗菌藥物的禁忌證時(shí)可選擇克林霉素或萬(wàn)古霉素;對存在MRSA定植或有發(fā)生MRSA感染風(fēng)險的患者可選擇萬(wàn)古霉素。理論上,第1代及第2代頭孢菌素類(lèi)抗菌藥物的抗菌譜能有效覆蓋約40%的革蘭氏陰性菌及絕大多數的革蘭氏陽(yáng)性菌。但隨著(zhù)革蘭氏陰性菌導致的假體周?chē)腥颈壤脑黾蛹安≡鷮︻^孢菌素類(lèi)抗菌藥物耐藥率的升高,有學(xué)者認為有必要根據本地區的病原菌譜及耐藥譜來(lái)調整預防性抗菌藥物的使用方案,并擴大抗菌譜。
BoSco等納入5389例全髖關(guān)節置換術(shù)病例,根據預防性抗菌藥物的不同分為:聯(lián)合組(頭孢唑啉聯(lián)合慶大霉素或氨曲南)與頭孢唑啉組,發(fā)現聯(lián)合組傷口感染率(0.55%)較頭孢唑啉組(1.19%)明顯降低,并且由革蘭氏陰性菌引起的感染聯(lián)合組(0.00%)也較頭孢唑啉組(0.032%)明顯降低。StefanSdottir等報道,將萬(wàn)古霉素作為預防性抗菌藥物可顯著(zhù)降低術(shù)后由MRSA導致的感染,感染率自0.23%降至0.07%。使用廣譜抗菌藥物或聯(lián)合使用多種抗菌藥物理論上能更有效地覆蓋葡萄球菌屬及其他革蘭氏陰性菌,但常規使用是否會(huì )誘導耐藥菌的產(chǎn)生、增加藥物不良反應發(fā)生率,還有待進(jìn)一步論證,目前并不推薦常規使用。
此外,流行病學(xué)監測數據顯示,人群中有較高的葡萄球菌定植率,并且相關(guān)研究也已證實(shí),術(shù)前MRSA的定植是術(shù)后假體周?chē)腥镜奈kU因素。有研究發(fā)現,MRSA的篩查與去定植能有效降低假體周?chē)腥景l(fā)生率。因此,有學(xué)者建議對所有擬行關(guān)節置換術(shù)的患者進(jìn)行術(shù)前鼻部MRSA定植的篩查,對存在MRSA定植的患者,進(jìn)行去定植治療,即:術(shù)前5d于鼻部涂搽2次莫匹沙星軟膏,術(shù)前一天晚上及術(shù)晨各進(jìn)行一次洗必泰擦浴,圍術(shù)期的預防性抗菌藥物選擇萬(wàn)古霉素,術(shù)后繼續使用5d莫匹沙星軟膏,以降低術(shù)后感染風(fēng)險。
6假體周?chē)腥镜闹委?/strong>
假體周?chē)腥镜闹委煼绞桨ǎ洪L(cháng)期抑菌療法、擴創(chuàng )保留假體、一期翻修、二期翻修、關(guān)節融合術(shù)及截肢術(shù)。治療方式的選擇應綜合考慮感染持續時(shí)間、軟組織條件、病原菌種類(lèi)與耐藥性、并存疾病、患者對功能的要求及經(jīng)濟承受能力等因素。對存在手術(shù)禁忌證并且對關(guān)節功能要求不高的患者,可選擇長(cháng)期抑菌療法。而對于嚴重感染威脅生命的患者,若無(wú)其他有效控制手段,可能需行關(guān)節融合術(shù)或截肢術(shù)。擴創(chuàng )保留假體、一期翻修及二期翻修相對于前3種治療方式更常用于假體周?chē)腥镜闹委煛N墨I報道,擴創(chuàng )保留假體的治療成功率為20%~68%,一期翻修的治療成功率為50%~87%,而二期翻修的治療成功率相對較高,達56%~100%。目前關(guān)于治療方式的選擇還無(wú)統一標準,相關(guān)研究認為:擴創(chuàng )保留假體僅適用于極小部分感染癥狀,持續時(shí)間小于3個(gè)星期或假體植入時(shí)間小于30d,并且假體固定良好的患者,此時(shí)生物膜尚未形成,通過(guò)充分擴創(chuàng )及后續的抗感染治療有治愈的可能;一期翻修適用于軟組織條件良好、術(shù)前已明確病原菌,并且病原菌對抗菌藥物具有良好敏感性的病例;而對于軟組織條件不佳、微生物培養陰性、高毒力致病菌及耐藥菌所致的感染,選擇二期翻修的治療成功率更高。
美國感染性疾病協(xié)會(huì )(IDSA)建議:對選擇擴創(chuàng )保留假體或一期翻修的患者,術(shù)后應靜脈使用敏感抗菌藥物2~6周,序貫3個(gè)月的口服抗菌藥物治療。對于選擇二期翻修的患者,在第一期手術(shù)后亦需靜脈使用敏感抗菌藥物4~6周,序貫3個(gè)月的口服抗菌藥物治療。抗菌藥物的選擇及使用療程應個(gè)體化,綜合考慮病原菌的種類(lèi)、耐藥性、藥物生物利用度及不良反應等因素。有研究顯示,聯(lián)合利福平的抗感染治療方案能有效清除葡萄球菌導致的感染、防止感染復發(fā),但為預防利福平耐藥性的產(chǎn)生,利福平常需聯(lián)合其他抗菌藥物包括:喹諾酮類(lèi)(環(huán)丙沙星、左氧氟沙星)、復發(fā)新諾明及利奈唑胺等。
假體周?chē)腥静粌H給患者及醫療保健系統帶來(lái)沉重的負擔,也給關(guān)節外科醫師帶來(lái)嚴峻的挑戰。盡管臨床醫師及相關(guān)研究人員在假體周?chē)腥镜念A防、診斷及治療方面已取得一些進(jìn)展,但隨著(zhù)患者人群分布特征的改變、并存疾病患病率的增加、高毒力病原菌及耐藥菌感染比例的增長(cháng),假體周?chē)腥镜闹委熞廊焕щy重重。為應對這些挑戰,首先應加強病原菌分布及耐藥性的監測,以指導治療方案的制定,提高治療成功率,并規范抗菌藥物的使用,減少耐藥菌的產(chǎn)生及不良反應發(fā)生率;其次,由于目前假體周?chē)腥九囵B陰性率仍較高,且對于是否需調整預防性抗感染方案及進(jìn)行MRSA的篩查與去定植仍存爭議,還需進(jìn)一步研究以提高病原菌檢出率,并論證擴大預防性抗菌藥物的抗菌譜及MRSA去定植的有效性及合理性;最后,對于假體周?chē)腥镜氖中g(shù)方式、抗菌藥物的選擇及療程尚未形成統一標準,還需更高質(zhì)量的研究明確各種手術(shù)方式的適應證及抗菌藥物的療程,以指導治療方案的制定。