肘關節置換術后假體周圍感染

李程 葉青

作者單位：13353 Berlin, Charité- Universit?tsmedizin Berlin. Department of Orthopedics1；450001 鄭州大學第一附屬醫院急診外科2

關節置換是一種能夠提高患者生活質量、改善關節功能的手術方式。但是由于肘關節結構復雜，關節置換術后常伴有一些并發癥，如假體不穩、尺神經病變、術后感染、異位骨化等。其中術后假體周圍感染是關節置換術后最可怕的并發癥。對患者而言，這種并發癥不僅需要長期住院、多次手術、面對高昂的醫療花費，而且嚴重時可能會導致截肢或死亡。對醫生而言，由于目前相關診斷與治療缺乏統一的標準和共識，假體周圍感染的臨床診斷、治療仍然面臨著嚴峻的挑戰。目前，假體周圍感染的研究多數與髖、膝關節感染相關，然而有關肘關節假體周圍感染的臨床研究較少。現對肘關節假體周圍感染的流行病學、診斷、治療的相關文獻作一綜述。

一、流行病學

隨著肘關節置換手術技術的提升、關節假體類型的不斷增加，肘關節置換術逐漸成為治療類風濕性關節炎、創傷性關節炎、腫瘤性關節炎的有效方法［1］。統計結果顯示，這種手術每年增長7.6%，平均花費（16 300±4 000）美元。關節置換術后的并發癥是一個不可忽視的嚴重問題，主要包括尺神經病變（40%）、無菌性松動（7%～15%）、假體周圍骨折（5%～29%）、假體周圍感染（3%～8%）和肱三頭肌功能不全（2%～8%）［2］，其中關節置換術后假體周圍感染是一種嚴重的并發癥。不僅給患者帶來巨大的痛苦，而且假體周圍感染的治療費比普通住院患者高24 倍［3］。在髖、膝、肩關節，假體周圍感染的發生率通常＜2%［4-5］。不幸的是，在肘關節的發生率明顯增高，為3%～11%。一方面，可能與肘關節周圍所覆蓋的軟組織有限相關；另一方面，肘關節置換的潛在疾病以類風濕性關節炎和創傷后關節炎居多。與普通患者相比，此類患者更容易發生感染［6］。 肘關節假體周圍感染的常見致病菌為金黃色葡萄球菌和凝固酶陰性葡萄球菌，大約占總體細菌感染的70% 以上。多數研究發現，金黃色葡萄球菌所占比例高于凝固酶陰性葡萄球菌（圖1）［6-9］。髖、膝關節假體周圍感染的致病菌也是以金黃色葡萄球菌和凝固酶陰性葡萄球菌多見［10］。但是在肩關節，與其他關節部位的不同之處在于痤瘡丙酸桿菌感染較為多見。主要原因是這種病原菌生長在富含油脂的皮脂腺及毛囊內，最常見的寄生部位是腋窩［11-12］。

圖1 肘關節假體周圍感染常見病原菌

二、診斷

1. 臨床表現：在肘關節假體周圍感染中，女性患者人數明顯多于男性。臨床表現有發熱、關節局部疼痛、腫脹、紅斑、皮膚溫度升高、關節功能缺失，部分患者出現竇道［8,13-14］。竇道的存在往往提示感染，除此之外，其他癥狀和體征缺乏特異性。對于有高危因素的關節置換術后患者，應警惕術后發生感染。Somerson 等［15］對1 452 例肘關節置換術后患者進行研究，發現甲狀腺功能減退［比值比（odd ratio，OR）=2.04 ；P=0.045］、抽煙（OR=3.39 ；P=0.003）和類風濕性關節炎（OR=3.31 ；P＜0.001）是肘關節假體周圍感染的危險因素。肘關節置換手術之前多次手術史、先前肘關節感染病史以及術后切口出現并發癥都與肘關節假體周圍感染相關聯，應該引起臨床重視。對于早期不明原因的假體松動，也高度提示可疑感染［16］。根據關節置換術后發病時間，假體周圍感染可分為早期感染（術后3 個月內）、延遲感染（術后3～24 個月）和晚期感染（術后超過24 個月）［17］。在肘關節假體周圍感染中，急性感染所占比例為45%～56%。延遲感染占5%～31%，晚期感染占13%～50%［9,15,18］。

2. 實驗室檢查：當臨床懷疑假體周圍感染時，C 反應 蛋 白（C-reactive protein，CRP）、 血 沉（erythrocyte sedimentation rate，ESR）是懷疑感染早期、初步篩查的常用方法［19］。與髖、膝關節不同的是，肘關節感染中患有類風濕性關節炎的比例較高，在動態觀察CRP、ESR 結果的同時，應該考慮這種因素帶來的影響。Spormann 等［18］對20 例肘關節感染患者（10 例患有類風濕性關節炎）進行回顧性研究，其中患有類風濕性關節炎患者的術前CRP平均值為152 mg/L，其余患者的術前CRP 平均值為81 mg/L。Morrey 等［9］的研究中發現，類風濕性關節炎患者的ESR平 均 值 為61 mm/h（31～107 mm/h）。Vergidis 等［13］認為，CRP 平均值為56.4 mg/L （9.8～268.8 mg/L）、ESR 平均值為41 mm/h （27～60 mm/h）時可排除類風濕性關節炎的肘關節感染。為了增加診斷的準確性，肌肉骨骼感染協會（musculoskeletal infection society，MSIS）推薦CRP 和ESR聯合應用。這種方法雖然敏感性較高，但特異性低［20-21］。

3. 組織病理學檢查: 組織病理學檢查在診斷髖、膝關節假體周圍感染的敏感性（87%）和特異性（100%）較高［22］。Ahmadi 等［23］對術中組織病理學檢查在診斷肘關節假體周圍感染的價值進行評估。以每高倍鏡視野中超過 5 個中性粒細胞為陽性結果的標準時，敏感性為51.3% （95% CI: 35.8%～66.8%）， 特 異 性 為93.1%（95% CI: 89.1%～97.1%）。雖然這種檢查的特異性對臨床診斷有一定的價值，但是還不足以作為排除肘關節假體周圍感染的方法，可作為綜合評估感染時的一種參考指標。

4. 關節穿刺檢查: 關節腔穿刺是早期懷疑感染時，一種安全、快速、有效的檢查方法。Gille 等［14］對6 例肘關節假體周圍感染進行關節穿刺，其中5 例關節穿刺結果陽性，1 例陰性的原因在于穿刺前已口服抗生素治療。建議在所有樣本采集前，患者停用抗生素2 周，以免影響細菌培養結果［24］。當關節穿刺無法獲得關節液時，可以嘗試注入生理鹽水后回抽。這種方法在診斷假體周圍感染時的敏感性為87%（79%～92%），特異性為79%（72%～84%）［25］。關節液白細胞計數、中性粒細胞分類在診斷髖、膝關節假體周圍感染時有較為理想的敏感性和特異性。當白細胞計數＞1.7×103/μL，診斷膝關節假體周圍感染的敏感性為 94%，特異性為88% ；或中性粒細胞分類＞65%，其敏感性為97%，特異性為 98%。當白細胞計數＞4.2×103/μL，診斷髖關節假體周圍感染的敏感性為84%，特異性為93% ；或中性粒細胞分類＞80%，其敏感性為84%，特異性為82%［26-27］。目前，關節液白細胞計數、中性粒細胞分類在診斷肘關節感染還沒有明確的閾值。而且肘關節置換中有較多類風濕性關節炎患者，此類患者的關節穿刺液白細胞計數結果可能會出現假性增高，使臨床診斷更加困難［28］。

5. 術中細菌培養: 超聲裂解液培養和組織培養是最常用的兩種術中診斷假體周圍感染的方法。組織培養法在采集術中組織時，應該在假體周圍采集至少3 份組織樣本（最好5～6 份）進行培養［29］。超聲裂解是把手術中取出的假體放入無菌的容器內，加入超聲裂解液進行旋渦振蕩之后；放在超聲清洗器中進行清洗，以去除假體表面的微生物。清洗后再次旋渦振蕩，最后把獲得的液體進行離心后培養。術中組織培養是診斷假體周圍感染的可靠方法，有研究顯示術中組織培養的敏感性為66.7%（95% CI:46%～83.5%），特異性為100%（95% CI:75.3%～100%）。超聲裂解的敏感性為92.6%（95% CI: 75.7%～99.1%），特異性為100%（95% CI:75.3%～100%）［30］。在診斷肘關節假體周圍感染時，術中組織培養的敏感性為55%（95% CI: 21%～86%），特異性為93%（95% CI:76%～99%）。超聲裂解的敏感性為89%（95% CI:52%～100%），特異性為100%（95% CI: 85%～100%）［13］。

三、治療

假體周圍感染的治療的主要目的是為了減輕患者痛苦、早期消除感染及恢復關節功能。在治療假體周圍感染時，成功消除感染的關鍵因素：（1）手術加抗生素治療；（2）合理選擇手術適應證，嚴格把握假體保留“窗口期”；（3）根據細菌培養及藥敏試驗結果合理選用抗生素治療，不盲目的經驗性使用抗生素；（4）關注抗生素治療所帶來的副作用，及時采取有效措施。假體周圍感染手術治療的主要方式為清創保留假體、一期置換、二期置換［31］。適用于髖、膝關節感染的治療公式已經發布，在治療髖關節感染時，需要配合抗生素治療3 個月；膝關節感染抗生素治療為6 個月。目前肘關節的治療多數是參考髖、膝關節的治療方案［6,17］。 1. 清創保留假體：清創保留假體，是通過早期發現感染、積極清創手術治療的一種經濟、有效的方法。一些臨床研究顯示，肘關節感染清創保留假體的成功率為11%～50%［6-7］。主要原因可能在于沒有篩選適合的患者進行治療。當符合以下標準時，清創保留假體術后的感染治愈率較理想：（1）短時間內感染，包括術后早期感染或急性血源性感染；（2）臨床癥狀持續時間＜21 d ；（3）假體周圍軟組織沒有嚴重受損；（4）已知的微生物（排除表皮葡萄球菌）對抗生素敏感；（5）假體關節無松動。在清創術后，需要抗生素治療12 周，其中前2 周為靜脈注射抗生素，隨后改為口服抗生素治療［6,18］（圖2）。但是無論是清創保留假體還是清創更換假體，都會對肘關節功能造成一定影響。Duquin等［32］發現感染翻修術后，有51 例（55%）術后出現肱三頭肌無力。

圖2 肘關節假體周圍感染清創保留假體的治療方案

2. 一期置換：一期置換手術的方法為在外科手術過程中完成清創、移除舊假體和再次植入新的假體。Gille 等［14］對患有類風濕性關節炎的肘關節假體周圍感染患者進行一期置換手術治療，根據手術過程中或術前細菌培養結果選擇抗生素骨水泥，在植入新假體時，填充抗生素骨水泥固定。術后有1 例患者出現切口愈合問題；2 例患者出現晚期深部感染，其中1 例通過肘關節成形術治療，另1 例再次執行一期翻修手術后治愈。術后Mayo 肘關節功能平均分為67 分（45～90 分）。雖然Gille 對肘關節一期置換手術結果進行評估，但是選取的研究樣本均為類風濕性關節炎的女性患者。目前關于肘關節假體周圍感染一期置換的報道較少，還需要更多的研究來證明其有效性。

3. 二期置換：二期置換常被認為是假體周圍感染手術治療的“金標準”，方法為清創、移除舊假體后，根據感染控制情況，擇期再次手術植入新假體。在髖、膝關節感染，一般短間隔的時間為2～4 周、長間隔為4～8 周［17］。肘關節二期置換所需要的間隔時間還沒有定義，由于肘關節較為復雜，平均間隔時間在7 周以上［33］。Peach 等［34］對26 例肘關節感染病例的二期置換手術進行評估，隨訪時間為2 年以上。二期置換術后感染復發率為11.5%，感染復發平均時間為術后8 個月（5～10 個月）。在沒有復發感染的二期置換病例中，Mayo 肘關節功能平均分為81.1 分（65～95 分）。在抗生素治療方面，一期手術在關節腔內植入抗生素珠鏈。采集樣本后，靜脈注射廣譜抗生素。術后再次追加兩劑抗生素以后，不再口服或靜脈注射抗生素治療。作者認為，與負載抗生素的相比，靜脈注射抗生素的組織滲透力差，所以局部軟組織中高濃度的抗生素是根治感染的關鍵。但是這種以局部抗生素治療為主的抗生素治療方案并沒有被多數研究推薦。Somerson 等［16］認為在完成二期置換之前至少靜脈注射抗生素6 周。Spormann 等［18］建議口服加靜脈注射抗生素治療至少12 周。

4. 類風濕性關節炎圍手術期抗風濕藥物的應用：肘關節置換術后感染患者多數伴有類風濕性關節炎［18,35］，這類患者需要長期服用類固醇及免疫抑制劑等藥物，給診斷和治療帶來了極大的挑戰。在2017 年，美國風濕病學會與美國髖膝外科醫師協會發表了“擇期髖膝關節置換圍手術期抗風濕藥物”管理指南（表1、2）［36］。但是目前還沒有研究發布，肘關節假體周圍感染伴有類風濕性關節炎的圍手術期抗風濕用藥管理的相關文獻。

表1 髖膝關節置換圍手術期抗風濕藥物的應用

表2 髖膝關節置換圍手術期生物制劑的應用

注： a 為術前停用藥物，并將手術安排至給藥周期末,在沒有切口愈合問題、手術部位感染或全身感染的情況下，術后至少14 d 才可以開始繼續用藥；b 為末次生物制劑給藥后施行手術時間；c 為術前7 d 停藥

結論：目前肘關節假體周圍感染的診斷與治療還面臨著嚴峻的挑戰，缺乏有效的臨床指南作指導，未來還需要更多的研究來制定更加有效的診治方案。