人工膝关节置换术后感染的诊断和治疗
来源：岁月联盟
时间：2010-07-13
[关键词]全膝 置换 人工 感染
[Abstract] Simple debriment, antibiotics, and one or two stage revision can be done after infection of TKA. Two stage revision has a better result for re-replacement.
[Key words]Total knee Replacement Artificial Infection
70年代国外曾报告人工膝关节置换术后感染的发生率为23%，并且以早期急性、亚急性感染多见。由于手术室设备和手术器械的更新、外科技术的提高、和应用有效抗菌素预防，感染的发生率己大大降低，大量报告表明现阶段人工膝关节置换术后感染的发生率已被控制在1%一2%之间[1]。
一、感染的危险因素
1、TKA术前因素 全身情况较差如肥胖、糖尿病、类风湿关节炎又长期应用激素和抗凝制剂等药物治疗的患者容易发生术后感染。局部因素如原先接受过手术治疗，血运差，有皮肤坏死，或伴有身体某处感染性病灶，感染危险性增大。
2、TKA术中因素 手术时间延长，表浅组织剥离过多，止血不彻底致术后血肿形成都可能引起术后感染，术中上止血带会降低手术部位抗生素浓度，如果上止血带前驱血，同时也驱除了肢体血中未被组织摄取的预防性抗生素。另外如手术室管理不严，参观人员太多都是引起感染的因素。
3、TKA术后因素 术后无菌技术未达到要求是影响感染发生的另一因素。对于TKA术后早期感染我们认为和引流是否通畅有一定关系，另外由于手术操作的原因造成伤口血液供应障碍，氧分压降低，易引起表面感染。
二、TKA术后感染的诊断
依照感染发生的时间分为急性，亚急性及晚期感染。急性感染是术后3个月以内发生的感染，亚急性感染是术后3个月至1年内发生的感染。晚期感染是术后1年以后发生的感染。
对于任何TKA术后有持续性疼痛的患者均应考虑有感染的可能，特别是术后疼痛本己缓解、有红肿病史及伤口引流时间长的患者都应怀疑有感染。诊断TKA术后感染需综合考虑病史，临床症状，体征及辅助检查:(1)病史:具有上述危险因素行TKA术者。(2)临床症状体征:急性或早期感染可表现为发热等全身症状、膝关节疼痛、肿胀、僵硬、切口处渗液、破溃等局部症状、体征，诊断较容易，慢性或迟发性感染已形成窦道者诊断不难。亚急性感染、低毒力细菌或隐匿性感染者症状不典型，诊断较难。对TKA术后出现膝关节疼痛者应高度怀疑感染直至明确诊断。(3)血常规、血沉:TKA术后感染者一般都有白细胞升高，血沉进行性增快，大约有60%的患者血沉升高超过30mm/h。(4)核素扫描有助于疼痛性全膝人工关节的评价，比较假体周围铟或镓标记的血白细胞在锝扫描仪上核素摄取量的不同，是一种区别感染与无菌性松动的方法，据报告其敏感性为80%-90%。(5)虽然穿刺抽吸法对TKA感染的敏感性只65%-70%，但仍被认为是TKA感染的诊断标准。反复抽吸可提高其敏感性，但全身使用抗生素者可出现假阴性。穿刺液的流式细胞计数可有助于诊断，白细胞计数超过25000/mm就有感染的可能。(6)只有在感染后期，X线片上才会出现骨与骨水泥界面处的骨质吸收，囊性变及在少数情况下的新骨形成。(7)术中切取的假体周围组织的病理切片多形核白细胞增多有重要的价值。
三、TKA术后感染的治疗
对于TKA术后感染，治疗的目的是彻底清除感染，最大程度的恢复膝关节功能。另据统计，对关节置换术后感染的患者，其治疗花费要比初始关节置换时高出3-4倍[2]。因此，在选择诊断治疗方法时，还要尽量考虑患者的因素。目前可行的治疗方法有:局部及全身应用抗生素;清创保留假体;清创，一期或二期关节再置换;关节融合甚至截肢术等。就彻底清除感染，最大程度恢复功能而言，假体去除，二期关节再置换为许多学者所推崇[3，4]，而对此的研究报道也颇多。
1、单用抗生素治疗:只适用于以下情况:(1)不能耐受手术;(2)其他部位无人工关节移植，以免引起血源性播散;(3)细菌培养对多种抗生素敏感。这种治疗方法，只是抑制了感染，并不能够彻底的治疗感染，而且，因为其副作用可引起细菌耐药及长期应用抗生素的毒性反应，使其只适用于极少数的TKA术后感染的患者
2、清创，保留假体:适用于以下情况:(1)病程短，3-4周以内; (2)不能耐受再次手术;(3)病原菌对多种抗生素敏感;(4)无假体松动的临床及x线表现;(5)原手术区有太多瘢痕。清创可用关节切开术，也可使用关节镜。清创应清除所有失活组织及异物，取活检送病理及细菌培养，术后静脉应用抗生素至少4-6周。有时患者需连续清创，直至伤口愈合，感染治愈。有人提倡用关节镜清创，认为关节镜如果能成功，将大大降低患者术后的伤残率及医疗费用，最大程度的恢复功能[5]。Rand[6]回顾性研究377例患者，均为切开清创，术后应用抗生素，结果110例保留假体成功。Waldman等[5]对16膝使用此法，仅有6例成功。因其不能彻底的清除感染，临床上仅适用于少数部分患者。由此，该方法成功可能性较少，关键在于清创彻底。若不能彻底清创，感染复发在所难免。
3、假体再置换术:当关节假体无法保留时，可在清创或扩创之后，去除假体，行关节再置术。彻底清创，应用敏感抗生素，关节再置换术，现己成为一种比较成熟的治疗方法，目前常用的有一期和二期再置换术。其适应证有:亚急性或慢性感染、伸膝装置完整、微生物对抗生素敏感、骨贮备好、患者能耐受多次手术。而对于老年人或健康状况较差者，不能耐受多次手术者，可考虑行一期再置换术。此外，在应用抗生素的时间及方式上也还未有统一的标准，但有报道认为，间隔期静脉应用抗生素4-6周，可取的较高的成功率[7]。
一期假体再植术中感染膝的使用是一项新的技术，带多孔的假体(俗称感染膝)。术后经假体行抗菌液体冲洗约2个月之后，如果局部软组织无炎症表现，多次查血常规及血沉正常后，可行假体置换术，这样做可保留肢体的长度和膝关节的功能，对于要求较高且经济条件允许的患者可优先考虑。一期关节再置换术治疗TKA术后感染，具有住院时间短，伤口痕痕及关节僵硬程度轻的优点，有利于术后关节功能的恢复。推荐的做法是:彻底清创，假体去除，清除所有失活骨组织和软组织，伤口大量生理盐水冲洗后，充填聚维酮碘吸附海绵，暂时全层缝合关闭切口，松解止血带。静脉应用抗生素，至少在30min后，从新开始手术，换置新的手术器具，使用含抗生素的骨水泥做假体固定。所有术后患者，应用敏感抗生素3个月。[7] Goksan等[8]报道的18例应用一期置换术的患者，16例经5年随访无复发。但一期再置换术有不能彻底清除感染的隐患，且在使用含抗生素的骨水泥时，为防止骨水泥的牢固性下降，不能应用足量的抗生素，因而，也有学者报道认为，一期置换术的治愈率差[9]
手术包括三个阶段，(1)去除假体和骨水泥，对骨和软组织彻底清剖，置抗生素骨水泥珠或垫圈于关节腔.关闭切口(2)间隔期以肠外途径予敏感抗生素治疗(3)感染消除后，软组织、骨质、伸膝装置条件好，即可植人新假体，以抗生素骨水泥或抗生素提泡的自体或异体骨移植固定[10，11]。 二期关节再置术被普遍认为是一种成功的方法。即先行彻底清创，包括软组织清除，去除假体及骨水泥;静脉应用抗生素4-6周，应用含敏感抗生素的骨水泥珠或间隔垫，以维持关节间隙，为二期假体再置入创造有利条件。但对间隔期的长短和抗生素使用上尚存争议。一般认为，假体置换前至少应有4-6周的静脉应用抗生素，再置换术前行关节穿刺，确定感染己被清除;间隔期6周一6个月不等，间隔期时间过长，伤口瘢痕挛缩等因素，会使手术重建的技术性困难大大增加，防碍术后功能的恢复。
目前绝大多数学者主张应用含抗生素的PMMA间隔物，其主要目的是维持假体的空间和关节周围软组织的张力，减少软组织挛缩和伸膝结构的瘢痕过度增生，有利于假体的二次植入，同时间隔物中抗生素的局部释放有利于感染的控制[12]。人们研究使用含抗生素的关节间隔垫及含抗生素的丙烯酸骨水泥假体(PROSTALAC)，可使膝关节在间隔期有较大的活动度，有利于减少瘢痕，维持较好的软组织床，使间隔期相对延长。现在应用的间隔物有静态式间隔物(staticspacers)和关节式间隔物(ardculated spacers)。Nelson[7]认为，在二期再置换术中，间隔期使用功能性假体间隔垫，严格6周静脉应用抗生素，待伤口炎症消失，变软，软组织床准备妥当后，血液和微生物检查无明显感染征象时，行假体再置换，临床成功率一般可达90%。膝关节周围软组织少，当有大量皮肤坏死时，要考虑行带蒂肌瓣移植处理。
4、关节融合术:对其他方法禁忌者，可考虑行关节融合术。适用于
以下情况:(1)伸膝装置完全破坏者;(2)持续，顽固的感染;(3)骨质缺失太多，无法行假体再置;(4)软组织缺失太多;(5)年轻患者感染复发可能性大者。成功的关节融合要有良好的技术和足够的骨储备。对铰链式假体，在去除假体后骨质缺失太多，融合成功率要小于50% ，而对于表面置换假体，融合成功率则可高达90%以上。
在行关节融合术前，同样要完全控制感染，保证无菌环境，否则可能会导致手术的失败。关节融合必须保证胫骨和股骨的紧密结合，手术方法有多种，报道的方法有外固定架和髓内针固定术。对骨储备较好者，可行外固定架融合;而对骨质破坏缺损较多者，长骨干髓内针内固定融合技术较常应用。膝关节融合后，膝关节固定不能屈曲，给患者日常生活带来一定的困难。
5、切除成形术和截肢:极少采用，但对于以下情况:(1)混合感染，抗生素无效;(2)大量组织破坏，膝关节功能不可修复者，可行膝关节上截肢，作为最后的补救性措施。切除成形术包括去除假体和骨水泥，对骨和软组织彻底清创，以抗生索骨水泥珠填塞膝关节。若伤口持续引流出液体、伤口裂开和出现全身感染，需重复清创，不植入新假体。若长期抗生素治疗，反复清创，抗生素骨水泥珠填塞和运用局部肌皮瓣移植感染仍持续存在，有顽固性疼痛、感染威胁生命或术中损伤大血管等情况者，则需行膝上水平截肢。
四、预防
膝关节置换术后感染的治疗，是长时间、高花费的过程，所以应特别强调感染的预防。主要预防措施有:术前住院时间不宜过长，最好在5天内施行手术。术前预防性使用足量抗生素，一般认为，术前2h使用抗生素比术后使用2周的效果要好，抗生素以第二代头孢菌素类广谱抗生素最为合适，对头抱类过敏者可改用万古霉素。术中要对手术室进行严格消毒，控制手术室人员数量，减少人员在手术室内移动，有条件可采用防水手术敷巾，层流手术室，双手套操作，用含抗生素溶液冲洗手术野，避免血肿形成，无损伤手术操作。术后加强伤口的局部护理，合理使用抗生素，防治血源性感染，提高机体抵抗力。对关节肿胀、怀疑有积液或感染者，应穿刺性细菌培养或置管行持续性冲洗引流。
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