引用本文: 王相選, 張文明. 二期翻修治療人工髖、膝關節置換術后感染的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(12): 1566-1571. doi: 10.7507/1002-1892.201901098 復制
人工關節感染(periprosthetic joint infection,PJI)是人工髖、膝關節置換術后災難性并發癥,其治療復雜、費用高,給患者和社會帶來沉重負擔。PJI 需聯合外科干預及抗菌藥物治療,常用手術方式包括保留假體的清創灌洗術[1]、一期翻修、二期翻修以及關節融合、截肢等。二期翻修由 Insall 等于 1983 年首次提出并應用于臨床,是目前治療人工關節置換術后慢性和延遲感染的“金標準”[2-4]。該術式能夠最大限度清除感染、降低感染復發風險,治愈率可達 80%~100%[3]。但是二期翻修治療流程中諸多熱點問題尚缺乏共識,現對相關研究進展作一綜述,為開展進一步研究提供參考。
1 二期翻修適應證
對 PJI 進行合理、準確分型是選擇治療方案的前提,Tsukayama 分類標準是臨床廣泛使用的 PJI 分類標準[5],可指導治療方案的制定。該分類標準主要根據感染發生時間將 PJI 分為 4 型,具體標準:患者無任何感染征象,在翻修術中至少有兩個樣本培養出同一種致病菌(Ⅰ型)、術后早期感染包括淺表和深部感染(術后 4 周內,Ⅱ型)、急性血源性感染(Ⅲ型)及晚期慢性感染(Ⅳ型)。其中,Ⅱ型與Ⅲ型感染合稱為急性 PJI。
2013 年 PJI 費城國際共識[6]指出在滿足以下條件時推薦使用二期翻修:① 慢性感染;② 存在全身性感染(膿毒血癥);③ 術前細菌培養陰性或術前培養出難治性、耐藥性病原體;④ 真菌感染;⑤ 存在與關節腔相同的竇道;⑥ 軟組織缺損或失活,無法進行良好假體覆蓋。
2 二期翻修治療流程
第 1 階段手術暴露術腔后移除關節假體、骨水泥及所有可更換的部件。搜集多個假體周圍組織、膿液等標本進行細菌培養及組織病理學檢查,徹底清創并反復沖洗術腔。放置負載抗生素的骨水泥間隔器。
留取標本后靜脈使用抗生素,若術前已檢出致病菌,則根據致病菌藥敏試驗結果選擇特異性抗生素;術前致病菌未明確時,先經驗性使用抗生素,待培養結果明確后再根據藥敏試驗結果及時調整。在抗感染治療期間,定期檢測 C 反應蛋白(C-reaction protein,CRP)、紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)等炎性指標以及密切觀察患者感染癥狀、體征。明確感染已經根除,綜合評定感染控制后,確定二期假體再植時機。
目前,對于假體再植時機尚無統一標準。有學者認為第 1 階段骨水泥間隔器植入后應用抗生素 4~6 周,然后停藥 2~8 周觀察感染是否徹底根除[7],根據觀察結果確定二次假體植入時機。但也有研究表明,兩次手術間隔超過 6 個月不僅不會提高感染控制率,還會降低患者生活質量[3, 7]。
第 2 階段手術取出間隔器,徹底清創并反復沖洗術腔,根據患者情況選擇合適的關節假體植入。
3 間隔器分類及應用
3.1 髖關節間隔器類型
3.1.1 非關節型(靜態型)間隔器
髖關節理論上不存在靜態間隔器,通常所說的非關節型間隔器是將人工股骨頭或者由骨水泥制成的股骨頭放置于髖臼內,由抗生素骨水泥覆蓋的股骨柄植入股骨髓腔內[8-9]。該類型間隔器植入后允許患者部分負重以及在有限范圍內活動。Hsieh 等[8]分析了 128 例人工髖關節置換術后感染患者采用間隔器治療的效果,根據間隔器類型分為非關節型間隔器組及關節型間隔期組,結果發現兩組患者感染控制率類似,但是關節型間隔器組患者手術及住院時間短,手術失血少及輸血率低;88% 使用關節型間隔器患者其間隔器植入至假體再植期間髖關節功能明顯改善。
3.1.2 關節型(活動型)間隔器
該類型間隔器分為術中制作和定制/預制兩種,金屬-聚乙烯界面型間隔器也有報道[10-11]。
① 術中制作間隔器:術者根據患者自身條件制作合適的間隔器,使其與患者關節更加貼合,且成本相對較低。制作時可使用斯氏針或者其他材料在間隔器內部進行加固,提高抗斷裂性能,便于假體再植時移除[12-14]。該類型間隔器優點為術者可以通過術中觀察的患側關節情況,調整頭頸比以及球頭進入髖臼深度,降低術后間隔器脫位風險。有研究指出,較髖臼尺寸小 2~3 mm 的間隔器有助于減少脫位的發生[15]。
② 定制/預制間隔器:預制間隔器和定制間隔器相類似[16-17],該類型間隔器較術中制作間隔器在形狀以及構造方面更一致,便于使用,但是由于尺寸有限,在臨床應用中存在局限性,型號不匹配時術后發生脫位風險較高[17]。部分預制間隔器存在骨水泥中添加的抗生素劑量低等不足。Magnan 等[16]對 10 例人工髖關節置換術后感染患者使用 Spacer-G(Exactech)預制間隔器治療,其中 2 例由于術后炎性指標未降至理想水平未行假體再植,考慮可能與間隔器中抗生素劑量不足有關。為解決上述問題,Bertazzoni 等[11]提出在預制墊片中鉆孔,將萬古霉素浸漬骨水泥置于空隙中,以增加抗生素劑量。他們用該方法治療 20 例人工髖關節置換術后感染,但是仍有 3 例由于術后感染持續存在未行假體再植。
③ 金屬-聚乙烯界面型間隔器:Hofmann 等[18]為治療人工髖關節置換術后感染,將原股骨假體消毒后重新植入患者體內并在髖臼側植入聚乙烯臼杯,94% 患者感染治愈。Evans [19]采用了類似方法治療 23 例人工髖關節置換術后感染患者,但術中更換全新股骨假體,術后 19 例使用約束型襯墊患者無間隔器脫位,而 4 例使用非約束型襯墊患者出現脫位。PROSTALAC 型間隔器為約束型聚乙烯襯墊和股骨假體[20],治療 PJI 成功率為 82.6%[21]。
總之,目前人工髖關節置換術后感染治療多采用關節型間隔器,可根據患者個體情況以及術者習慣確定采用何種類型間隔器,但其不適用于髖臼側骨量不足或骨盆不連續患者。
3.2 膝關節間隔器類型
3.2.1 非關節型(固定型)間隔器
非關節型間隔器適用于感染嚴重難以控制、關節周圍韌帶松弛、伸肌裝置破壞或不足、關節軟組織覆蓋受損或移除假體后存在嚴重骨丟失者[22]。該類型間隔器主要優點為可減少患側關節周圍處于炎癥和充血狀態的軟組織活動,因關節及周圍軟組織處于穩定狀態有助于根除感染,同時其治療成本低[23]。Fehring 等[24]對 25 例使用非關節型間隔器與 30 例使用關節型間隔器患者進行對比分析,結果使用非關節型間隔器的 3 例患者和使用關節型間隔器的 1 例患者出現再次感染。與關節型間隔器相比,二期假體再植后,使用非關節型間隔器患者肢體活動度較差[25]。此外,由于使用非關節型間隔器患者第 1 階段術后患側關節無法運動,韌帶和股四頭肌發生短縮,進而增加了二期假體再植術中暴露難度,移除間隔器時骨量丟失增加[24]。
3.2.2 關節型(活動型)間隔器
臨床常用于膝關節的關節型間隔器包括骨水泥-骨水泥界面型、骨水泥-聚乙烯界面型及金屬-聚乙烯界面型 3 種類型。
① 骨水泥-骨水泥界面型間隔器:該類型間隔器控制感染效果與非關節型間隔器類似[15]。Durbhakula 等[26]對 24 例人工膝關節置換術后感染患者使用定制骨水泥-骨水泥界面型間隔器治療療效進行了評估,術后平均隨訪 33 個月,無患者感染復發,平均關節活動度為 104°。Ha[27]研究結果與之類似。目前,美國臨床上常用的商品預制型間隔器 Inter Space Knee 有 3 種尺寸,慶大霉素劑量范圍為 0.8~1.7 g,抗生素負載量低于建議使用量(每 40 克骨水泥浸漬 3.6 g 抗生素)[15, 22]。另一種 Spacer-Kr 型骨水泥-骨水泥界面型間隔器有 4 種尺寸,脛骨平臺尺寸為 60~90 mm。
② 骨水泥-聚乙烯界面型間隔器:Evans [19]將每 40 克骨水泥中浸漬 4.8 g 妥布霉素及 4 g 萬古霉素的 Palacos R 間隔器放置于股骨組件后,植入抗生素骨水泥覆蓋的全聚乙烯脛骨組件,治療 28 例人工膝關節置換后感染患者,結果 7 例感染復發,其中 2 例(7%)再次感染相同致病菌、5 例(18%)發生新感染。
③ 金屬-聚乙烯界面型間隔器:1995 年 Hofmann 等[28]首次對金屬-聚乙烯界面型間隔器進行描述,將原股骨組件取出滅菌后再次植入,使用每 40 克浸漬 4.8 g 妥布霉素的骨水泥進行固定,脛骨側植入新聚乙烯組件;臨床應用治療 26 例人工膝關節置換術后感染患者,術后平均隨訪 30 個月,感染均治愈,平均關節活動度為 106°。Pietsch 等[29]報道使用每 40 克浸漬 1 g 克林霉素和 2 g 萬古霉素的骨水泥固定金屬-聚乙烯界面型間隔器治療 33 例人工膝關節置換術后感染的患者,其中 3 例患者再次感染。Cuckler[30]報道 44 例使用金屬-聚乙烯界面型間隔器治療的患者,術后 1 例再次感染。另一種金屬-聚乙烯界面型間隔器為 PROSTALAC,股骨側為抗生素骨水泥及股骨髁側為金屬,脛骨側的聚乙烯襯墊與之形成關節。Haddad 等[31]報道稱 91% 患者使用該間隔器后感染無復發。
關節型間隔器的主要優點是術后患側關節存在一定活動度,有助于肢體功能恢復以及維持伸膝裝置長度和彈性,防止股四頭肌縮短以及關節囊增厚、攣縮[22, 32],便于二期手術暴露,降低假體再植難度[33],也可改善二期假體再植后關節最終運動范圍。Emerson 等[34]報道,使用關節型間隔器的患者二期假體再植術后關節活動度明顯優于使用非關節型間隔器者。Voleti 等[35]對使用關節型及非關節型間隔器的患者進行對比分析,結果顯示使用關節型間隔器組患者假體再植術后關節運動范圍明顯大于非關節型間隔器組,但兩組患者關節功能評分無顯著差異。
4 全身性抗生素的使用
4.1 兩階段手術期間抗生素的使用
對于骨水泥間隔器植入術后抗生素的使用療程目前存在爭議,2013 年 PJI 費城國際共識推薦兩階段手術間需抗生素治療 2~6 周,在完成初始靜脈抗生素治療療程、患者臨床癥狀改善后,可改為口服生物利用度高的抗生素治療(單用或聯用)[6]。
既往認為抗生素使用療程為 6~12 周。Siljander 等[36]研究發現人工髖關節置換術后在平均靜脈給予抗生素 5.1 周及口服 17 周后,所有患者感染均清除。Brunnekreef 等[37]針對膝關節的研究則僅通過靜脈使用抗生素 6 周,患者感染即獲得治愈。
近期有研究表明使用短療程抗生素也可獲得滿意療效。Stockley 等[38]研究表明間隔器植入術后靜脈使用抗生素 2 周,最終感染清除率為 87%。Hsieh 等[39]針對骨水泥間隔器植入后短療程抗生素及延長抗生素使用時間進行對比,結果發現采用短療程抗生素患者的失敗率并未增加。一般認為停藥 2 周以上即可明確感染是否完全控制,但未有研究能直接證明停藥時間是否影響最終治療效果[40]。
4.2 二期再植后全身性抗生素的應用
假體再植后需持續應用抗生素,直至細菌培養明確二期術中切取的組織未檢出病原菌時停用[41]。Babis 等[42]認為假體再植后需要靜脈使用抗生素 1 周,Akgün 等[43]則認為至少使用 6 周抗生素,如再次細菌培養陽性或者培養出不同病原菌時,抗生素使用時間需在 6 周基礎上繼續延長。此外,一項多中心隨機對照研究結果表明,假體再植后口服抗生素 3 個月可減少翻修再感染率[44]。至于假體再植術后抗生素的應用策略,仍需進一步研究加以明確。
5 二期翻修術后失敗危險因素分析
Lee 等[45]回顧分析了 43 例二期翻修后失敗的 PJI 患者資料,評估翻修失敗危險因素,結果顯示金黃色葡萄球菌感染是治療失敗的重要危險因素。金黃色葡萄球菌可在間隔器植入術后持續存在,在骨水泥中添加抗生素雖能在局部達到最低抑菌濃度,但常引發耐藥菌感染[46]。盡管金黃色葡萄球菌是與治療失敗相關的主要致病菌,但對于金黃色葡萄球菌以外的其他微生物感染,同樣需要進一步研究[47]。Brown 等[48]的一項研究發現,二期翻修治療的 3 例真菌 PJI 患者中,2 例出現同一真菌再次感染。鏈球菌感染也與二期翻修失敗存在相關性[49]。鑒于非葡萄球菌(如革蘭陰性桿菌)引起的感染比例不斷增加,應對多重耐藥菌的影響進行研究[50]。存在腸球菌是二期翻修假體再植術后失敗的強預測因素[51]。最近一項研究顯示,二期翻修后 1 年 27% 失敗病例是由同一致病菌再感染引起,而 44% 為另一種病原體感染[52]。在分期手術中假體再植時間與翻修失敗無相關性,失敗風險因素包括存在合并癥和住院時間延長[52]。
研究表明,接受二期翻修治療患者的死亡率與男性、年齡>85 歲、合并癥和進行血液透析顯著相關;女性和抑郁癥患者的失敗風險較高,而肥胖和炎性關節炎以及假體再植術后反復清創與治療失敗存在相關性[53]。對于非糖尿病患者,圍術期血糖升高是導致手術失敗的危險因素[54]。一項關于人工膝關節置換術二期翻修研究中,108 例 PJI 患者行二期翻修,術后失敗率為 14.8%,多變量分析表明體質量指數≥30 kg/m2、手術時間>4 h、痛風是失敗的獨立危險因素[55]。吸煙已被證明是 PJI 翻修失敗的獨立危險因素,它可影響血管收縮機制以及導致成纖維細胞刺激不足,從而使局部組織缺氧[56]。吸煙患者手術部位感染風險增加,手術當天吸煙是擇期手術后感染率增加的獨立危險因素[57-58]。
除上述因素外,二期翻修失敗其他危險因素還包括使用糖皮質激素、低蛋白血癥、切口裂開或淺表感染、惡性腫瘤和免疫抑制等[59]。血液病、凝血功能障礙和病態肥胖也被認為是二期翻修失敗的危險因素[53, 59]。優化患者的臨床合并癥是改善療效的關鍵,需要針對二期翻修患者特異性風險因素進行深入研究,以期優化臨床手術決策,提升預期療效。
6 小結
綜上述,二期翻修仍是治療 PJI 的金標準,但目前臨床應用的二期翻修治療策略尚無法達到滿意效果。對于二期翻修流程中間隔器選擇、抗生素應用等環節尚缺乏統一標準。此外,二期翻修失敗的相關危險因素也需進一步探究,由于 PJI 發病率低,需要進行更多多中心、大樣本、證據等級高的研究。
作者貢獻:張文明對文章框架設計、前沿文獻搜索進行指導并對文章進行修改;王相選負責完善設計、收集數據及撰寫全文。
利益沖突:本文所有作者共同聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在任何利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點及其報道。
人工關節感染(periprosthetic joint infection,PJI)是人工髖、膝關節置換術后災難性并發癥,其治療復雜、費用高,給患者和社會帶來沉重負擔。PJI 需聯合外科干預及抗菌藥物治療,常用手術方式包括保留假體的清創灌洗術[1]、一期翻修、二期翻修以及關節融合、截肢等。二期翻修由 Insall 等于 1983 年首次提出并應用于臨床,是目前治療人工關節置換術后慢性和延遲感染的“金標準”[2-4]。該術式能夠最大限度清除感染、降低感染復發風險,治愈率可達 80%~100%[3]。但是二期翻修治療流程中諸多熱點問題尚缺乏共識,現對相關研究進展作一綜述,為開展進一步研究提供參考。
1 二期翻修適應證
對 PJI 進行合理、準確分型是選擇治療方案的前提,Tsukayama 分類標準是臨床廣泛使用的 PJI 分類標準[5],可指導治療方案的制定。該分類標準主要根據感染發生時間將 PJI 分為 4 型,具體標準:患者無任何感染征象,在翻修術中至少有兩個樣本培養出同一種致病菌(Ⅰ型)、術后早期感染包括淺表和深部感染(術后 4 周內,Ⅱ型)、急性血源性感染(Ⅲ型)及晚期慢性感染(Ⅳ型)。其中,Ⅱ型與Ⅲ型感染合稱為急性 PJI。
2013 年 PJI 費城國際共識[6]指出在滿足以下條件時推薦使用二期翻修:① 慢性感染;② 存在全身性感染(膿毒血癥);③ 術前細菌培養陰性或術前培養出難治性、耐藥性病原體;④ 真菌感染;⑤ 存在與關節腔相同的竇道;⑥ 軟組織缺損或失活,無法進行良好假體覆蓋。
2 二期翻修治療流程
第 1 階段手術暴露術腔后移除關節假體、骨水泥及所有可更換的部件。搜集多個假體周圍組織、膿液等標本進行細菌培養及組織病理學檢查,徹底清創并反復沖洗術腔。放置負載抗生素的骨水泥間隔器。
留取標本后靜脈使用抗生素,若術前已檢出致病菌,則根據致病菌藥敏試驗結果選擇特異性抗生素;術前致病菌未明確時,先經驗性使用抗生素,待培養結果明確后再根據藥敏試驗結果及時調整。在抗感染治療期間,定期檢測 C 反應蛋白(C-reaction protein,CRP)、紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)等炎性指標以及密切觀察患者感染癥狀、體征。明確感染已經根除,綜合評定感染控制后,確定二期假體再植時機。
目前,對于假體再植時機尚無統一標準。有學者認為第 1 階段骨水泥間隔器植入后應用抗生素 4~6 周,然后停藥 2~8 周觀察感染是否徹底根除[7],根據觀察結果確定二次假體植入時機。但也有研究表明,兩次手術間隔超過 6 個月不僅不會提高感染控制率,還會降低患者生活質量[3, 7]。
第 2 階段手術取出間隔器,徹底清創并反復沖洗術腔,根據患者情況選擇合適的關節假體植入。
3 間隔器分類及應用
3.1 髖關節間隔器類型
3.1.1 非關節型(靜態型)間隔器
髖關節理論上不存在靜態間隔器,通常所說的非關節型間隔器是將人工股骨頭或者由骨水泥制成的股骨頭放置于髖臼內,由抗生素骨水泥覆蓋的股骨柄植入股骨髓腔內[8-9]。該類型間隔器植入后允許患者部分負重以及在有限范圍內活動。Hsieh 等[8]分析了 128 例人工髖關節置換術后感染患者采用間隔器治療的效果,根據間隔器類型分為非關節型間隔器組及關節型間隔期組,結果發現兩組患者感染控制率類似,但是關節型間隔器組患者手術及住院時間短,手術失血少及輸血率低;88% 使用關節型間隔器患者其間隔器植入至假體再植期間髖關節功能明顯改善。
3.1.2 關節型(活動型)間隔器
該類型間隔器分為術中制作和定制/預制兩種,金屬-聚乙烯界面型間隔器也有報道[10-11]。
① 術中制作間隔器:術者根據患者自身條件制作合適的間隔器,使其與患者關節更加貼合,且成本相對較低。制作時可使用斯氏針或者其他材料在間隔器內部進行加固,提高抗斷裂性能,便于假體再植時移除[12-14]。該類型間隔器優點為術者可以通過術中觀察的患側關節情況,調整頭頸比以及球頭進入髖臼深度,降低術后間隔器脫位風險。有研究指出,較髖臼尺寸小 2~3 mm 的間隔器有助于減少脫位的發生[15]。
② 定制/預制間隔器:預制間隔器和定制間隔器相類似[16-17],該類型間隔器較術中制作間隔器在形狀以及構造方面更一致,便于使用,但是由于尺寸有限,在臨床應用中存在局限性,型號不匹配時術后發生脫位風險較高[17]。部分預制間隔器存在骨水泥中添加的抗生素劑量低等不足。Magnan 等[16]對 10 例人工髖關節置換術后感染患者使用 Spacer-G(Exactech)預制間隔器治療,其中 2 例由于術后炎性指標未降至理想水平未行假體再植,考慮可能與間隔器中抗生素劑量不足有關。為解決上述問題,Bertazzoni 等[11]提出在預制墊片中鉆孔,將萬古霉素浸漬骨水泥置于空隙中,以增加抗生素劑量。他們用該方法治療 20 例人工髖關節置換術后感染,但是仍有 3 例由于術后感染持續存在未行假體再植。
③ 金屬-聚乙烯界面型間隔器:Hofmann 等[18]為治療人工髖關節置換術后感染,將原股骨假體消毒后重新植入患者體內并在髖臼側植入聚乙烯臼杯,94% 患者感染治愈。Evans [19]采用了類似方法治療 23 例人工髖關節置換術后感染患者,但術中更換全新股骨假體,術后 19 例使用約束型襯墊患者無間隔器脫位,而 4 例使用非約束型襯墊患者出現脫位。PROSTALAC 型間隔器為約束型聚乙烯襯墊和股骨假體[20],治療 PJI 成功率為 82.6%[21]。
總之,目前人工髖關節置換術后感染治療多采用關節型間隔器,可根據患者個體情況以及術者習慣確定采用何種類型間隔器,但其不適用于髖臼側骨量不足或骨盆不連續患者。
3.2 膝關節間隔器類型
3.2.1 非關節型(固定型)間隔器
非關節型間隔器適用于感染嚴重難以控制、關節周圍韌帶松弛、伸肌裝置破壞或不足、關節軟組織覆蓋受損或移除假體后存在嚴重骨丟失者[22]。該類型間隔器主要優點為可減少患側關節周圍處于炎癥和充血狀態的軟組織活動,因關節及周圍軟組織處于穩定狀態有助于根除感染,同時其治療成本低[23]。Fehring 等[24]對 25 例使用非關節型間隔器與 30 例使用關節型間隔器患者進行對比分析,結果使用非關節型間隔器的 3 例患者和使用關節型間隔器的 1 例患者出現再次感染。與關節型間隔器相比,二期假體再植后,使用非關節型間隔器患者肢體活動度較差[25]。此外,由于使用非關節型間隔器患者第 1 階段術后患側關節無法運動,韌帶和股四頭肌發生短縮,進而增加了二期假體再植術中暴露難度,移除間隔器時骨量丟失增加[24]。
3.2.2 關節型(活動型)間隔器
臨床常用于膝關節的關節型間隔器包括骨水泥-骨水泥界面型、骨水泥-聚乙烯界面型及金屬-聚乙烯界面型 3 種類型。
① 骨水泥-骨水泥界面型間隔器:該類型間隔器控制感染效果與非關節型間隔器類似[15]。Durbhakula 等[26]對 24 例人工膝關節置換術后感染患者使用定制骨水泥-骨水泥界面型間隔器治療療效進行了評估,術后平均隨訪 33 個月,無患者感染復發,平均關節活動度為 104°。Ha[27]研究結果與之類似。目前,美國臨床上常用的商品預制型間隔器 Inter Space Knee 有 3 種尺寸,慶大霉素劑量范圍為 0.8~1.7 g,抗生素負載量低于建議使用量(每 40 克骨水泥浸漬 3.6 g 抗生素)[15, 22]。另一種 Spacer-Kr 型骨水泥-骨水泥界面型間隔器有 4 種尺寸,脛骨平臺尺寸為 60~90 mm。
② 骨水泥-聚乙烯界面型間隔器:Evans [19]將每 40 克骨水泥中浸漬 4.8 g 妥布霉素及 4 g 萬古霉素的 Palacos R 間隔器放置于股骨組件后,植入抗生素骨水泥覆蓋的全聚乙烯脛骨組件,治療 28 例人工膝關節置換后感染患者,結果 7 例感染復發,其中 2 例(7%)再次感染相同致病菌、5 例(18%)發生新感染。
③ 金屬-聚乙烯界面型間隔器:1995 年 Hofmann 等[28]首次對金屬-聚乙烯界面型間隔器進行描述,將原股骨組件取出滅菌后再次植入,使用每 40 克浸漬 4.8 g 妥布霉素的骨水泥進行固定,脛骨側植入新聚乙烯組件;臨床應用治療 26 例人工膝關節置換術后感染患者,術后平均隨訪 30 個月,感染均治愈,平均關節活動度為 106°。Pietsch 等[29]報道使用每 40 克浸漬 1 g 克林霉素和 2 g 萬古霉素的骨水泥固定金屬-聚乙烯界面型間隔器治療 33 例人工膝關節置換術后感染的患者,其中 3 例患者再次感染。Cuckler[30]報道 44 例使用金屬-聚乙烯界面型間隔器治療的患者,術后 1 例再次感染。另一種金屬-聚乙烯界面型間隔器為 PROSTALAC,股骨側為抗生素骨水泥及股骨髁側為金屬,脛骨側的聚乙烯襯墊與之形成關節。Haddad 等[31]報道稱 91% 患者使用該間隔器后感染無復發。
關節型間隔器的主要優點是術后患側關節存在一定活動度,有助于肢體功能恢復以及維持伸膝裝置長度和彈性,防止股四頭肌縮短以及關節囊增厚、攣縮[22, 32],便于二期手術暴露,降低假體再植難度[33],也可改善二期假體再植后關節最終運動范圍。Emerson 等[34]報道,使用關節型間隔器的患者二期假體再植術后關節活動度明顯優于使用非關節型間隔器者。Voleti 等[35]對使用關節型及非關節型間隔器的患者進行對比分析,結果顯示使用關節型間隔器組患者假體再植術后關節運動范圍明顯大于非關節型間隔器組,但兩組患者關節功能評分無顯著差異。
4 全身性抗生素的使用
4.1 兩階段手術期間抗生素的使用
對于骨水泥間隔器植入術后抗生素的使用療程目前存在爭議,2013 年 PJI 費城國際共識推薦兩階段手術間需抗生素治療 2~6 周,在完成初始靜脈抗生素治療療程、患者臨床癥狀改善后,可改為口服生物利用度高的抗生素治療(單用或聯用)[6]。
既往認為抗生素使用療程為 6~12 周。Siljander 等[36]研究發現人工髖關節置換術后在平均靜脈給予抗生素 5.1 周及口服 17 周后,所有患者感染均清除。Brunnekreef 等[37]針對膝關節的研究則僅通過靜脈使用抗生素 6 周,患者感染即獲得治愈。
近期有研究表明使用短療程抗生素也可獲得滿意療效。Stockley 等[38]研究表明間隔器植入術后靜脈使用抗生素 2 周,最終感染清除率為 87%。Hsieh 等[39]針對骨水泥間隔器植入后短療程抗生素及延長抗生素使用時間進行對比,結果發現采用短療程抗生素患者的失敗率并未增加。一般認為停藥 2 周以上即可明確感染是否完全控制,但未有研究能直接證明停藥時間是否影響最終治療效果[40]。
4.2 二期再植后全身性抗生素的應用
假體再植后需持續應用抗生素,直至細菌培養明確二期術中切取的組織未檢出病原菌時停用[41]。Babis 等[42]認為假體再植后需要靜脈使用抗生素 1 周,Akgün 等[43]則認為至少使用 6 周抗生素,如再次細菌培養陽性或者培養出不同病原菌時,抗生素使用時間需在 6 周基礎上繼續延長。此外,一項多中心隨機對照研究結果表明,假體再植后口服抗生素 3 個月可減少翻修再感染率[44]。至于假體再植術后抗生素的應用策略,仍需進一步研究加以明確。
5 二期翻修術后失敗危險因素分析
Lee 等[45]回顧分析了 43 例二期翻修后失敗的 PJI 患者資料,評估翻修失敗危險因素,結果顯示金黃色葡萄球菌感染是治療失敗的重要危險因素。金黃色葡萄球菌可在間隔器植入術后持續存在,在骨水泥中添加抗生素雖能在局部達到最低抑菌濃度,但常引發耐藥菌感染[46]。盡管金黃色葡萄球菌是與治療失敗相關的主要致病菌,但對于金黃色葡萄球菌以外的其他微生物感染,同樣需要進一步研究[47]。Brown 等[48]的一項研究發現,二期翻修治療的 3 例真菌 PJI 患者中,2 例出現同一真菌再次感染。鏈球菌感染也與二期翻修失敗存在相關性[49]。鑒于非葡萄球菌(如革蘭陰性桿菌)引起的感染比例不斷增加,應對多重耐藥菌的影響進行研究[50]。存在腸球菌是二期翻修假體再植術后失敗的強預測因素[51]。最近一項研究顯示,二期翻修后 1 年 27% 失敗病例是由同一致病菌再感染引起,而 44% 為另一種病原體感染[52]。在分期手術中假體再植時間與翻修失敗無相關性,失敗風險因素包括存在合并癥和住院時間延長[52]。
研究表明,接受二期翻修治療患者的死亡率與男性、年齡>85 歲、合并癥和進行血液透析顯著相關;女性和抑郁癥患者的失敗風險較高,而肥胖和炎性關節炎以及假體再植術后反復清創與治療失敗存在相關性[53]。對于非糖尿病患者,圍術期血糖升高是導致手術失敗的危險因素[54]。一項關于人工膝關節置換術二期翻修研究中,108 例 PJI 患者行二期翻修,術后失敗率為 14.8%,多變量分析表明體質量指數≥30 kg/m2、手術時間>4 h、痛風是失敗的獨立危險因素[55]。吸煙已被證明是 PJI 翻修失敗的獨立危險因素,它可影響血管收縮機制以及導致成纖維細胞刺激不足,從而使局部組織缺氧[56]。吸煙患者手術部位感染風險增加,手術當天吸煙是擇期手術后感染率增加的獨立危險因素[57-58]。
除上述因素外,二期翻修失敗其他危險因素還包括使用糖皮質激素、低蛋白血癥、切口裂開或淺表感染、惡性腫瘤和免疫抑制等[59]。血液病、凝血功能障礙和病態肥胖也被認為是二期翻修失敗的危險因素[53, 59]。優化患者的臨床合并癥是改善療效的關鍵,需要針對二期翻修患者特異性風險因素進行深入研究,以期優化臨床手術決策,提升預期療效。
6 小結
綜上述,二期翻修仍是治療 PJI 的金標準,但目前臨床應用的二期翻修治療策略尚無法達到滿意效果。對于二期翻修流程中間隔器選擇、抗生素應用等環節尚缺乏統一標準。此外,二期翻修失敗的相關危險因素也需進一步探究,由于 PJI 發病率低,需要進行更多多中心、大樣本、證據等級高的研究。
作者貢獻:張文明對文章框架設計、前沿文獻搜索進行指導并對文章進行修改;王相選負責完善設計、收集數據及撰寫全文。
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