最新全膝关节置换术后感染的预防和诊治

全膝关节置换术后感染的预防和诊治

215医院骨科梁勇

感染是全膝关节置换术(TKA)后具灾难性和昂贵代价的并发症。随着对其认识的深入和TKA技术的完善，其发生率由早期1%-23%降至目前1%-2%。根据累及范围，分TKA后感染为浅层感染(未累及关节囊内)和深部感染(累及关节囊内)；根据起病及病程，分为急性或早期感染(TKA后2周内)和慢性或迟发感染(TKA后2周后)。

一． TKA后感染的危险因素及其预防

TKA术前因素：既往半月板，滑膜手术或多次翻修术造成的膝周瘢痕形成，挛缩或畸形增加本次TKA难度，延长手术时间；患者高龄，一般情况差，糖尿病，类风湿关节炎用皮质激素治疗，合并慢性尿道感染等多方因素均是TKA后感染的危险因素。

1．手术野皮肤细菌学：皮肤表面细菌包括常居共生菌和暂居菌。暂居菌一般不进入健康皮肤深层，消毒后短期内不会再现；常居共生菌消毒后3-4小时内会逐渐再现于手术野皮肤。术前沐浴和预防性运用抗生素可有效减少皮肤细菌数和术后感染；手术区备皮可造成多处擦伤致金葡菌繁殖；黏附性塑料手术衣作用不确定，若浸以碘液可延缓常居共生菌繁殖，减少切口处细菌数。Tanzer发现标准术前预防性抗生素和皮肤清洁技术不能彻底消除手术野皮肤菌群，有4.6%表皮葡萄球菌和44%金葡菌对标准预防性抗生素耐药，术前对手术区皮肤进行培养，筛选合适抗生素和皮肤清洁技术可有效消除耐药菌，减少术后感染。

2. 术前预防性抗生素：TKA术前预防性抗生素可明显降低术后感染发生率，其选择常依据TKA后感染的细菌学经验和药敏实验，头孢呋辛和头孢孟多最常用，必要时合并使用氨基糖苷类抗生素，静脉给药时间为止血带充气前10分钟，术后8小时，16小时。如同期行双侧TKA，在行第二个TKA止血带充气前10分钟需追加一次剂量。静脉途径氨基糖苷类抗生素不能在膝关节骨和软组织达到有效浓度，而抗生素骨水泥可在局部形成较长时间抑菌浓度，尤以与周围组织接触面浓度最高，常用抗生素有庆大霉素，妥布霉素，其释放量，时程与抗生素种类，浓度，对骨水泥聚合方应稳定性，骨水泥种类，颗粒直径，孔径和表面积大小有关。

3．手术环境：超净空气一般指手术室空气中带菌颗粒不超过10cfu/m3。用传统通气系统合并封闭式手术衣可达到标准，但手术结束时，周围细菌数较切口部位高，可能与周围手术人员移动有关；层流系统合并带排气管手术衣可使空气污染小于1cfu/m3，但超净空气价格昂贵，带排气管手术衣行动不便，术者交流困难，而封闭式手术衣方便，合并层流系统亦可达到目的。有报道层流较传统通气感染率上升1.4%-3.9%，可能与术者位于切口上方，干扰层流有关；而Torbjorm报道层流明显降低手术野空气污染。传统棉织手术衣难以抑制身体向外排菌，正常人静息时向外排菌约100000微粒/小时，中等活动时约1000000微粒/小时，全身活动时约2000000微粒/小时，手术室人员数，移动率均可影响空气质量，有报道约90%-95%切口感染来源于空气，封闭式或带排气管手术衣可有效控制和移除身体排出的细菌。

4．手术因素：TKA时需抬高患肢，驱血后上止血带，阻断血流，仅有原血流的1%通过髓内血管循环，故显著减少术中出血，但造成的低氧状态降低机体对微生物的抵抗力；驱血同时也去除肢体血中未被组织摄取的预防性抗生素；术中需做外侧副韧带松解者，若采用内侧关节囊切口，部分或全部切除髌下脂肪垫，分离膝上外侧血管等操作引起髌骨及周围软组织血供障碍，使切口易于感染，术中采用髌骨外翻技术，关节囊内分离韧带，吊带保护血管等技术可预防之。

5．假体因素：铰链型假体TKA者较全髁或单侧假体感染率高，可达6.2%-9.4%(3,9)；金属背假体产生的磨屑可抑制巨噬细胞对细菌的吞噬能力，致迟发性感染较聚乙烯假体明显升高，有研究表明金葡菌，假单胞菌与金属假体相关性高，表皮葡萄球菌与聚乙烯假体相关性高。细菌易于在大多数生物材料和破坏的胶原纤维表面增殖，与宿主细胞竞争生长。若宿

主细胞早期覆盖假体，细菌增殖困难，引发感染少；如细菌与假体表面发生时间依赖性结合，分泌糖蛋白形成生物膜保护细菌免受宿主防御机制和抗生素的攻击，一旦宿主抵抗力下降，则感染复发，形成生物膜保护能力最强的细菌包括金葡菌，表皮葡萄球菌，假单胞菌，与临床TKA后感染常见菌一致。骨水泥从多孔表面漏出其单体对宿主细胞包括淋巴细胞产生毒性作用，操作时造成局灶骨坏死，骨水泥聚合热损坏骨等因素造成骨-骨水泥-假体界面成为无血管区，缺乏对细菌的抵抗力；损伤的胶原纤维易被细菌黏附；假体金属离子渗到周围组织可刺激细菌代谢，所有这些因素增加TKA后感染的可能性，用抗生素骨水泥可有效预防。

6．膝关节术后引流：术后膝关节引流可改善皮肤，关节腔环境，减少深部感染的发生率。术后因素：髌骨周围皮肤血液主要由膝内，外血管由后向前走行供给，TKA手术切口选择不当可造成血供障碍，切口氧分压低，易引起浅层感染，可向深部侵犯；通过选择合适切口，轻柔牵拉软组织，仔细止血，无张力缝合可有效预防；富含血管的内侧腓肠肌皮瓣可解决术后软组织全层坏死；术后合理运用CPM可增加切口氧含量，降低感染率。术后出现远隔部位皮肤，尿道，胃肠道，口腔粘膜等部位感染，同时合并宿主因素如免疫抑制，糖尿病，类风湿关节炎，运用皮质激素，假体松动等，则会引起血源性假体感染。牙科手术如拔牙，牙周刮除术，牙内手术等可造成长达30分钟的暂时性菌血症，引起假体感染。Barry建议对TKA 后具上述宿主因素者行上述牙科手术时需在术前1小时和术后8小时预防性运用一代头孢菌素以预防TKA后感染；但不主张对健康者行常规牙科手术时均预防性运用抗生素。

二． TKA后感染的诊断

诊断TKA后感染需综合考虑病史，临床症状，体征及辅助检查：

(一) 病史：具有上述危险因素行TKA者。

(二) 临床症状，体征：急性或早期感染可表现发热，系统症状，膝关节疼痛，肿胀，僵硬，水肿，切口处流液，破溃等，诊断较容易；慢性或迟发感染已形成窦道者诊断不难；亚急性，低毒力菌或隐匿性感染症状不典型，诊断较难，对TKA后出现膝关节疼痛者应高度怀疑感染直到诊断明确。

(三) 辅助检查：

1.血常规，血沉：TKA后感染者仅有16%出现外周血白细胞升高，Westergren血沉平均88mm/hr，非感染者为40mm/hr，有明显差异，但约66%非感染者亦有血沉上升。

2.细菌学检查：包括切口拭子培养，关节抽吸液和术中标本培养或PCR处理。切口拭子培养一般仅用于表浅感染；术前抽吸液检查是诊断TKA后深部感染和指导抗生素选择的最有效手段，操作简单，方便。抽吸液细菌培养需5天，敏感性80%-100%，特异性100%，其敏感性受标本收集方法，培养基类型，培养时间，运用抗生素等因素影响，已用抗生素治疗者需停药2-3周后培养方有意义；PCR技术需时仅24-36小时，敏感性可达100%。

3. X线：TKA后感染者X线可表现假体松动，周围性骨炎，局灶溶骨，多发性放射密度降低线等征象，但非感染因素亦可有上述征象，特异性不高。

4. 放射性核素扫描：常用的有MDP-99mTc，In-WBC，HMPAO-WBC，99mTc-亚锡胶体闪烁法骨扫描等，其中后者可明显提高TKA后感染诊断的准确性。

5. 术中冰冻切片组织学检查：术中滑膜，骨及其他组织冰冻切片组织学检查有助于亚急性或隐匿性感染的诊断，感染者多表现急性或慢性炎症反应，而非感染者多表现纤维化，异物反应或慢性炎症反应。