关节置换术让不少患者获益，但这并不意味着从此高枕无忧了，少数患者出现了灾难性的并发症——假体周围感染（PJI），轻者降低生活质量，重者致残。因此，有必要进一步了解PJI的林林总总。

2023年1月，发表在《N Engl J Med》的一篇综述，对PJI的微生物学特点、流行病学、风险因素、预防、诊断和治疗的最新进展进行了总结。

临床表现

关节置换术相关感染，或PJI，比较罕见，在临床上不同于自然的骨或关节感染。PJI涉及微生物、植入物以及宿主免疫系统的相互作用。少量微生物就可引起PJI；细菌（在极少数情况下为真菌）附着在关节置换物表面，形成生物膜。许多抗菌药和宿主免疫系统都对生物膜无可奈何。

最常见的症状是关节疼痛。在某些情况下可能存在局部感染症状（如关节红、肿胀和发热）。通常不发烧。慢性感染时，可能只有疼痛，有时还伴有假体松动和瘘管形成。虽然瘘管的出现是PJI的病理特征，但许多病例与瘘管无关。在某些情况下，鉴别PJI与非感染原因关节置换术失败，可能具有挑战。

微生物学特点

无数细菌，以及极少数情况下一些真菌，都可能导致PJI。一项纳入1651名患者的2067次髋关节或膝关节PJI的研究中，最常见的微生物群是凝固酶阴性葡萄球菌（尤其是表皮葡萄球菌），其次是金黄色葡萄球菌、链球菌、肠球菌、表皮细菌和肠杆菌。这项研究是在单一三级转诊中心进行，结果可能与其他机构不同。在PJI中，70%为单一微生物，25%为多重微生物。不同研究的培养阴性率有所不同，反映了诊断策略、抗生素预处理和培养阳性定义的差异，报道的阳性率高达45%。痤疮丙酸杆菌约占肩部PJI病例的44%。

流行病学

在美国最常见的关节置换术是膝关节置换术，其次是髋关节置换术，肩关节、肘关节、腕关节、踝关节以及掌指关节和指间关节置换术不太常见。随着时间的推移，美国的全髋关节和全膝关节置换术的数量不断增加，髋关节和膝关节PJI数量也在平行增加。2017年，美国髋关节和膝关节PJI的发病率分别为2.1%和2.3%，与韩国的发病率相似。然而，由于人群、定义和随访时间的差异，各研究报告的发病率有所不同。例如，在美国一家机构对36494例初次全髋关节置换术的研究中，PJI发生率为0.4%。

尽管术后早期PJI的风险最高，但在关节的整个生命周期这种风险持续存在，1年后出现感染的比例较低。在加拿大的一项基于人群研究和新西兰的一项注册研究中，膝关节PJI的发病率从1年的0.5%和0.8%，分别增加到15年的1.7%和2.0%。在另一项以加拿大人群为基础的研究中，髋关节PJI的发病率在1年时为0.5%，15年为1.4%。尽管早期的研究报告称聚乙烯磨损是全膝关节置换术失败的首要原因，但材料的改进是造成PJI的主要原因。

风险因素

已经确定了许多PJI的风险因素，其中只有一些，包括贫血、注射药物使用、营养不良、肥胖、血糖控制不良（伴有糖尿病）和烟草使用，潜在可改变。许多外科医生在进行关节置换术前试图解决这些因素。有一种在线工具可以预测髋关节PJI患者的死亡风险。

当其他部位有活动性感染（如肺炎）时，应推迟关节置换术。在全膝关节置换术或全髋关节置换术前3个月或更短时间内接受糖皮质激素、透明质酸或麻醉剂等关节注射，是PJI的危险因素。经历多次关节置换术并在一个关节出现PJI的患者，在另一个关节同时或异时（可能在数年后）发生感染的风险高达20%。在一项研究中，女性和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）PJI患者比男性和无MRSA的患者另一个关节更有可能发生异时PJI；类风湿关节炎患者和菌血症患者另一个关节感染的可能性也增加（同时或异时）。

即使根据教育水平和家庭收入进行调整，以医疗补助为主要支付人的患者患PJI的风险也会增加。据报道，较贫穷患者、Medicare或 Medicaid的患者中，膝关节PJI后膝上截肢和髋关节PJI后Girdlestone率增加。

在一项研究中，调整经社会经济因素后，PJI患者的一级亲属以及一级和二级亲属加起来患PJI的风险更大。可能的遗传倾向需要进一步研究。

手术时间延长会增加风险。在一项研究中，与少于60分钟的手术相比，超过90分钟的手术与PJI风险增加1.6倍相关。

预防

除了减轻可改变的风险因素外，还有几种策略有助于预防PJI：由于在小体量医院由低年资外科医生进行关节置换术时，更有可能出现并发症，因此应考虑在专业中心进行管理。术前应考虑筛查是否携带金黄色葡萄球菌。接受择期手术的患者应至少在术前一晚用洗必泰布或肥皂和水清洁皮肤。

头孢唑林应在切口前60分钟内使用，止血带充气前输注，作为抗生素预防。与头孢唑林相比，替代药物（如万古霉素和克林霉素）与髋关节、膝关节和肩部PJI风险较高相关。对于MRSA定植的患者，一些临床医生建议在头孢唑林的基础上加入万古霉素。虽然以往预防的持续时间有所不同，但目前的建议是在切口闭合时停止预防。

研究人员指出，一方面，手术时需要适当的手术部位准备。抗菌剂浸渍的切口布（由透明薄膜制成的手术布，旨在防止手术部位感染）无用。手术室应该限制人流。应避免过度抗凝。氨甲环酸可降低髋关节和膝关节PJI发病率。

另一方面，可考虑向伤口部位局部输送抗菌药物。但是，美国整形外科医师学会建议，在全髋关节置换术和全膝关节置换术中使用稀释聚维酮碘灌洗，以降低感染风险。虽然部分外科医生使用万古霉素药粉，但其益处尚未得到证实，且存在潜在的危害（如无菌性术后伤口并发症）。

诊断

血液检查，包括C反应蛋白，以及在较小程度上白细胞介素-6、红细胞沉降率或d-二聚体评估，可能会有所帮助，但是检测结果不能单独诊断，并且不能提供微生物学信息。

强烈推荐的PJI诊断方法是关节穿刺术。抽吸时应避免发生蜂窝组织炎。除膝关节以外，关节抽吸，特别是髋关节，可能需要影像学（最好是超声）指导。可测定滑液中的α-防御素、C反应蛋白、白细胞酯酶和钙保护蛋白，与白细胞计数和中性粒细胞百分比相比，每种方法提供的诊断信息有一定的重复。如果检测到临床意义不确定的生物体，应考虑重复抽吸，或在术中培养的背景下解释结果。不建议进行革兰氏染色。如果未发现有机体，PJI诊断仍未确认，且不计划手术，则可考虑关节镜检查和活检。

X线平片敏感性和特异性较低；假体周围的透光纹、骨溶解、植入物迁移或这些结果的组合均可出现感染或无菌性松动。白细胞显像可以提供潜在PJI的证据。如果PJI的诊断不明确，特别是如果没有修改手术的计划，则可以考虑CT或18F-氟脱氧葡萄糖或18F-氟化钠正电子发射CT。MRI可为非铁磁性（如钛和钽）植入物相关软组织异常提供良好分辨率。

在手术中，应收集组织进行组织病理学评估（除非已经确诊PJI），并收集多个组织标本进行好氧和无氧培养（考虑到单一培养的敏感性较差和为了区分污染物和病原体）。不建议进行拭子培养、窦道培养和组织革兰氏染色。急性炎症的冰冻切片分析可用于术中评估，应选取多部位和多类型组织进行培养，即使术前滑液培养呈阳性，也应收集组织培养（例如，以解决潜在的多微生物PJI的可能性）。在两个或两个以上的标本中检测出相同微生物，即可确定微生物诊断。

新的基于血液的宿主生物标志物，如presepsin，正在评估中。微生物检测和表征的新诊断方法包括16S核糖体RNA PCR和桑格测序或下一代测序（即，靶向宏基因组测序[TMS]）或两者都有，对滑膜液、超声液或假体周围组织进行，以及鸟枪法宏基因组测序（SMS）。一种用于滑膜液的多重PCR检测板已获得美国FDA批准。然而，它缺乏一些重要的PJI病原体，如表皮葡萄球菌。在先进的分子诊断的临床价值被预先证明之前，这些测试方法可用于培养结果为阴性的疑似PJI患者。

治疗

对于髋关节或膝关节的急性PJI，可以使用清创术、抗生素和植入物滞留（DAIR），除非存在窦道、假体松动或伤口无法闭合。需要随机对照试验来确定晚期急性PJI，特别是晚期急性葡萄球菌性PJI的适当手术策略。慢性感染需要进行整形手术或进行一期校正（在一次手术中切除受感染的假体并重新植入新的假体）或两期校正。

如果患者不适合手术，则可以尝试抗菌抑制。这种方法不太可能治愈感染，因此抗生素治疗通常是终身的。当手术后预计关节功能无法接受或尽管进行了手术但感染仍然存在时，有时会考虑切除性关节置换术，建立髋关节感染假关节（Girdlestone手术）或膝关节关节融合术或截肢（最后的手段）。

在抗菌药物敏感性试验结果的指导下，延长抗菌药物用于治疗PJI。首选抗生素、给药途径和治疗持续时间，尚未完全确定。

结局

与未感染关节置换相比，PJI与住院日延长、成功率不理想、高致残率、生活质量下降和高死亡率相关。PJI对患者的生活有负面影响，包括身体、社会和情感方面的影响。再加上需要很长一段时间才能治愈，因此即使在成功治疗的PJI病例中，也可能存在显著的临床相关抑郁和焦虑。所以，研究人员建议，应考虑让心理学家参与PJI患者的治疗。

总之，考虑到手术场景的变化，多种微生物类型和新出现的抗生素耐药性，在专业中心进行PJI个体化管理是首选。需要确定最佳的手术方法和医疗管理，包括特定的抗生素制剂、非抗生素疗法、持续时间和给药途径。

（选题审校：应颖秋 编辑：余霞霞）
（本文由北京大学第三医院药剂科翟所迪教授及其团队选题并审校，环球医学资讯编辑完成。）

参考资料：
N Engl J Med. 2023 Jan 19;388(3):251-262.
Periprosthetic Joint Infection
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36652356/