中国当代医药2019年11月第26卷第31期窑综述窑人工关节置换术后感染高危因素的研究现状刘子歌1宋国瑞1张晨1陈德胜2银7500041.宁夏医科大学临床医学院袁宁夏银川750004曰2.宁夏医科大学总医院骨科袁宁夏银川[摘要]人工关节假体感染渊PJI冤是人工关节置换术后最棘手也是最常见的灾难性并发症之一遥随着我国逐渐步入人口老龄化社会袁人工关节假体置换术所导致的PJI相应增加遥临床上袁引起人工关节置换术后感染的主要高危因素分为两大类院糖尿病尧术前营养不良尧病态肥胖尧吸烟饮酒史尧术前贫血尧药物使用等与患者自身并发症状有关的袁称为不可改变因素曰术前关节穿刺尧鼻腔定植金葡菌尧无症状性菌尿尧手术时间长等潜在危险因素可在术前进行预先处理和术中控制的袁称为可改变因素遥因此袁尽可能地总结与完善PJI的高危因素并积极采取预防措施袁对预防该疾病的发生至关重要遥本文就常见的人工关节置换术后高危感染因素进行分类并作一综述袁以期为预防和治疗PJI提供理论依据遥[中图分类号]R687.4[关键词]人工关节置换术曰关节假体感染曰高危因素曰并发症[文献标识码]A[文章编号]1674-4721渊2019冤11渊a冤-0017-05Researchstatusofhigh-riskfactorsofinfectionafterartificialjointre鄄placementLIUZi-ge1SONGGuo-rui1ZHANGChen1CHENDe-sheng2银1.SchoolofClinicalMedicine,NingxiaMedicalUniversity,YinchuanGeneralHospitalofNingxiaMedicalUniversity,Yinchuan750004,China750004,China;2.DepartmentofOrthopedics,[Abstract]Artificialprosthesisjointinfection(PJI)isoneofthemostintractableandmostcommoncatastrophiccom鄄plicationsafterartificialjointreplacement.AsChinagraduallyentersanagingsociety,thePJIcausedbyartificialjointficialjointreplacementaredividedintotwocategories:diabetes,preoperativemalnutrition,morbidobesity,smokinganddrinkinghistory,preoperativeanemia,druguse,etc.,whicharerelatedtothepatients忆owncomplications,arecallednon-modifiablefactors;preoperativejointpuncture,nasalcolonizationofStaphylococcusaureus,asymptomaticprosthesisreplacementincreasesaccordingly.Clinically,themainhigh-riskfactorsforpostoperativeinfectionafterarti鄄bacteriuria,longoperationtimeandotherpotentialriskfactorswhichcanbepre-treatedandintraoperativelycontrolledandtakepreventivemeasuresasmuchaspossibletopreventtheoccurrenceofthisdisease.Thisarticlereviewsthecommonhigh-riskinfectionfactorsafterartificialjointreplacement,soastoprovideatheoreticalbasisforthepreven鄄tionandtreatmentofPJI.[Keywords]Artificialjointreplacement;Prostheticjointinfection;High-riskfactors;Complicationsbeforesurgery,arecalledmodifiablefactors.Therefore,itisimportanttosummarizeandimprovetheriskfactorsofPJIPJI冤袁根据美国肌肉骨骼感染协会[1]袁满足以下几个条渊2冤来自关节的两种的液体或组织的培养物中培人工关节假体感染渊prostheticjointinfection袁4个院淤血清红细胞沉降率升高渊>30mm/h冤或C反应蛋白水平升高渊>10mg/L冤曰于任何滑膜析出液中白细胞计数升高曰盂任何滑膜析出液中的中性粒细胞百分比增加曰榆严重化脓的滑膜析出物曰虞一种液体或者组织培养所产生病原体曰愚在冰冻组织切片中袁每高倍视野下至少有五个区域观察到5个以上中性粒细胞遥Bozic等[2]的研究指出袁尽管人工关节置换术的环境与技术在不断提高袁但其术后的综合感染率仍维持在1.5%~2.0%遥人工关节置换术后的PJI常会引起关节周围红肿尧疼痛尧皮肤温度增高和全身炎性反应等遥伴随着PJI的进一步发展袁最严重会导致假体周围感染性松动袁需要进行翻修或二次假体植入手术遥较全17件则可以诊断为PJI遥渊1冤形成了与植入物相通的窦道曰养出了一种病原体袁或者满足以下6个标准中的至少[基金项目]国家自然科学基金项目渊815603尧81760395尧81760405冤曰宁夏医科大学重点项目渊XZ2018014冤[作者简介]刘子歌渊1993-冤袁男袁宁夏医科大学临床医学院方向院人工关节基础与临床研究银2018级在读硕士研究生袁专业院临床医学渊骨外科学冤袁研究通讯作者院陈德胜渊1972-冤袁男袁博士袁教授袁研究方向院人工关节基础与临床研究CHINAMODERNMEDICINEVol.26No.31November2019窑综述窑中国当代医药2019年11月第26卷第31期面地了解术后人工关节假体感染的高危因素并及时预防袁可有效将此并发症的危害降到最低袁极大地改对感染的两大类高危因素进行归纳总结袁旨在探讨如何降低术后假体感染风险袁并为国内外相关研究和临床治疗提供一定参考遥1可改变因素通常可改变因素的可控性很大程度上取决于手善患者的预后袁提高患者的生活质量[3]遥本文分别通过1.3无症状性菌尿渊asymptomaticbacteriuria袁ASB冤70年代[12]遥之后的很长一段时间袁骨科医生都会对患ASB与PJI之间关系的报道袁最早见于20世纪者进行术前例行的尿路筛查遥Sousa等[13]在对调查的2497个病例中进行统计袁认为特别是在革兰阴性菌的影响下袁ASB是人工PJI的一个高危因素遥尽管人工关节置换术患者大多为老年人袁合并基础疾病且身体状况较其他病例复杂袁且ASB通过血源性传播导致术后PJI只是理论上的依据袁但由于其后果的严重性袁不得不引起骨科医生的担忧遥另一方面袁虽然普通的尿培养并不昂贵袁但是鉴于每年在我国以及世界范围内进行大量关节成形术袁术前ASB的常规筛理和对待ASB也是一个绝对不可忽略且尤为重要的问题遥1.4手术时间长查和治疗也将导致相当大的经济负担[14]遥所以如何处术医生与医院相关人员遥完善好术前相关检查袁制定周密的手术计划等袁可以很大程度上人为降低PJI的发生遥1.1术前关节穿刺术前穿刺经常用于诊断是否有关节感染和其感染的病原菌遥Xu等[4]认为术前关节腔穿刺是导致术后置换PJI的高危因素遥其最常见的并发症是穿刺部位Camp等[6]利用美国的一项医疗保险数据库分析了接受关节内皮质类固醇激素治疗的患者术后感染率的炎症反应渊如注射部位的疼痛袁表面红肿与发热冤[5]遥2005~2012年所有进行肘部关节镜操作的患者袁发现提高了近3倍渊OR=2.79冤遥术前进行关节腔穿刺检查或者向其内注射糖皮质激素均可能引起感染袁应该常其蓄积有可能导致局部免疫力低下袁增高感染发生率袁且外源性操作有将外源性细菌带入关节腔的可能袁进一步诱发感染遥但是临床上关节内注射糖皮质激素和透明质酸被广泛运用于骨性关节炎的保守治疗袁而且被证明这的确是一种达成共识且较为有效的[8]究者认为应该尽量将手术时间控制在2.5h以内[15-16]遥PJI还与手术时间的长度有直接的联系袁国外有研随着手术时间的延长袁其切口的暴露时间尧手术所带来的失血都会相应增加袁所以发生感染的概率也就越高遥田佳宁等[17]认为袁术中失血和术后血红蛋白的下降会直接导致手术患者伤口的愈合延迟与感染率的上升遥术中合理地使用氨甲环酸袁可以一定程度上抑制炎症反应且减少术中伤口出血袁从而缩短手术时间袁且氨甲环酸全身或局部应用并没有明显差异遥防性抗生素的半衰期袁则应静脉注射第二剂抗生素曰Alijanipour等[18]研究认为袁如果外科手术持续超过预如果术中出血量较多袁也应考虑再次使用抗生素遥综上所述袁对手术时间的合理控制袁也可以较有效地降低术后人工关节感染的发生率遥2不可改变因素外科医生对于不可改变因素同样可以进行适当规进行预防[7]遥糖皮质激素经常用于抗炎抗过敏袁所以方法遥提示在临床操作中袁特别是对于有糖尿病或者肥胖等其他危险因素患者进行穿刺操作时袁需要更加严格地遵守无菌原则遥1.2鼻腔定植菌PJI中最常见的致病菌是金黄色葡萄球菌和革兰[3][9]阴性葡萄球菌遥Dojode等通过研究发现大多数患者鼻腔内部菌株与其感染伤口培养出来的菌株有相同的分子结构袁所以筛查并去除鼻腔定植菌可以在一定程度上降低术后感染率遥由于考虑到治疗时间尧医疗成本和患者依从性等问题袁当前对金黄色葡萄球菌管理尚未形成一致共识遥Stambough等[10]认为金黄色葡萄球菌定植已被确定为减少全关节置换术渊totaljointarthroplasty袁TJA冤外科手术部位感染渊surgicalsitein鄄fection袁SSI冤的关键可改变风险因素遥但2017年的叶外科手术部位感染预防指南曳却并没有把术前对葡萄球有效性以及如何降低相关医疗成本尚有待研究遥18的干预袁以达到改善愈后和降低PJI的效果袁如控制糖尿病患者的血糖水平或者改善患者的营养状态袁敦促患者术前4~6周戒烟[19]袁依据患者实际情况重新制定免疫抑制剂类药物的使用策略等遥2.1糖尿病糖尿病既是普通外科手术也是骨科手术后感染的一个常见危险因素遥原因主要为患者机体免疫机制受损袁蛋白质合成不足与消耗增加袁高血糖浓度有利于细菌增长[20]遥一项包含101例感染和1847例非感染患者的研究表明[21]袁糖尿病患者的感染率明显高于测感染[22]遥因此对糖尿病控制应进行术前识别评估以非感染组渊22%vs.9%袁P<0.001冤遥虽然糖化血红蛋白渊HbA1c冤被用作血糖控制指标袁但其还没有被用来预菌的预防要求列入[11]遥因此袁对于除去鼻腔定植菌的CHINAMODERNMEDICINEVol.26No.31November2019中国当代医药2019年11月第26卷第31期窑综述窑及采取相对应必要的措施遥2.2术前营养不良术前营养不良也是导致人工关节置换术后感染建议是对于确诊有术前贫血的患者[男性血红蛋白渊Hb冤<13g/dl袁女性Hb<12g/dl]袁外科医生围术期可以加强营养和给予适当的促红细胞生成素渊erythro鄄poietin袁EPO冤遥2.6药物使用的原因之一袁包括手术切口愈合不良和其导致的成倍增加的感染率遥营养不良通过影响受损的成纤维细胞增殖和胶原蛋白合成从而影响伤口愈合袁相应淋巴细胞计数的降低也会提高感染率[23]遥如果血清白蛋白<35g/L渊正常范围为34~g/L冤袁血清转铁蛋白<200mg/dl渊正常范围为220~400mg/dl冤袁或者淋巴细胞总数<1500个细胞/滋l渊正常范围为3900~善患者的营养状态可以减少术后PJI的发生遥2.3肥胖10000个细胞/滋l冤袁则诊断为营养不良[3袁24]遥合理地改免疫功能相关的疾病和其相关的药物使用也是一个重要的危险因素遥有文献报道艾滋和丙型肝炎感染的患者在进行TJA后有发生感染的高风险[38-39]遥免疫抑制药物包括糖皮质激素尧细胞抑制剂尧干扰素和肿瘤坏死因子抑制剂等袁经常对术后结果产生负面影响遥另外袁原发性免疫功能缺陷的患者虽没有诱发因素袁但也极易感染[40]遥3结语肥胖经常与各种术后并发症联系在一起遥世界卫人工关节置换术后的感染是导致假体取出和远组织估计10%的世界人口渊超过4亿成年人冤为肥胖置换术后常见的问题是伤口愈合不良尧伤口需要长期引流和高感染率遥此外袁肥胖患者组织抗生素渗透能[体重指数渊BMI冤>30.0kg/m2][25]遥肥胖患者行人工关节期翻修的最主要的原因袁也是长久以来关节骨科领域一直待解决的难题遥在过去的数十年中袁人工PJI的诊断已经有了很大的改善袁虽然PJI在近几年来不会完全消除袁但是外科医生应该利用现有的循证医学证据和医疗指南袁改善患者和自身可控制的风险因素袁以尽量减少PJI的风险遥综上所述袁人工关节置换术后的感染是多因素交互所致袁提示临床实践中不能孤立尧片面地去看问题遥本文只是对较常见的高危因素进行了罗列与分析袁还有诸如膝关节处组织薄弱尧血运相对不足尧术后伤口愈合慢等也是人工关节置换术后易感染的因素之一遥所以PJI的研究还充满着机遇和挑战袁更好地了解其发病机制和高危因素袁有助于早期攻克这一难题遥[1]ParviziJ袁TanTL袁GoswamiK袁etal.The2018definitionof1314.e2.力下降袁也可能低于抗生素的最低抑制阈值袁从而导间袁从而导致更高的感染概率渊OR=1.211袁95%CI院1.169~1.255冤[27]遥Wu等[28]在一项病例回顾分析中按照者渊BMI逸28kg/m2冤比非肥胖患者具有更高的感染风险渊57.8%vs.37.6%袁P<0.001冤遥2.4吸烟和饮酒致感染风险增加[26]遥肥胖还因为普遍被延长的手术时肥胖的中国官方指南将患者分为超重组渊BMI院18.5~28kg/m2冤和肥胖组渊BMI逸28kg/m2冤袁也显示肥胖患吸烟和饮酒会导致术后不良反应袁Kapadia等[29-30]两项研究表明袁在进行TJA后吸烟患者的术后并发症发生率与不吸烟患者有显著的差异袁同时吸烟组的感染率也明显高于非吸烟组遥尼古丁介导的血管收缩效应已被认为是导致伤口愈合不良的主要原因[31]遥不良的血液循环会增加组织缺氧和感染的可能性遥尼古丁和其他吸烟副产物使患者围术期的各种并发症尧伤口愈合问题尧感染和死亡率显著增加[19]遥同时袁酒精滥用也会导致关节置换术后并发症的增加和PJI发生率进行戒酒遥的增加[32-33]遥Alijanipour等[18]建议患者至少在术前4周2.5术前贫血[参考文献]periprosthetichipandkneeinfection院anevidence-basedandvalidatedcriteria[J].JArthroplasty袁2018袁33渊5冤院1309-[2]BozicKJ袁GrossoLM袁LinZQ袁etal.Variationinhospital-levelrisk-standardizedcomplicationratesfollowingelectiveAm袁2014袁96渊8冤院0-7.primarytotalhipandkneearthroplasty[J].JBoneJointSurg[3]ElbulukAM袁NovikovD袁GotlinM袁etal.Controlstrategiesforinfectionpreventionintotaljointarthroplasty[J].OrthopClinNorthAm袁2019袁50渊1冤院1-11.[4]XuC袁PengH袁LiR袁etal.Riskfactorsandclinicalcharac鄄SeminArthritisRheum袁2017袁47渊6冤院911-916.术前贫血也是一个不可忽略的高危因素遥现在对术前贫血会增加TJA后的并发症基本已经达成共teristicsofdeepkneeinfectioninpatientswithintra-articu鄄larinjections院Amatchedretrospectivecohortanalysis[J].识[34-36]遥人工关节置换术患者围术期的输血率一直居于合并术前贫血袁而且术前贫血的患者与其他并发症高不下遥老年人由于自身身体状况的复杂性更加倾向和PJI的高危因素有密切联系遥Alamanda等[37]给出的[5]MalahiasMA袁RoumeliotisL袁NikolaouVS袁etal.Platelet-richplasmaversuscorticosteroidintra-articularinjectionsforthetreatmentoftrapeziometacarpalarthritis院aprospec鄄19CHINAMODERNMEDICINEVol.26No.31November2019窑综述窑中国当代医药2019年11月第26卷第31期tiverandomizedcontrolledclinicaltrial[J].Cartilage袁2018袁[6]CampCL袁CancienneJM袁DegenRM袁etal.Factorsthatin鄄creasetheriskofinfectionafterelbowarthroscopy院analysisofpatientdemographics袁medicalcomorbidities袁andsteroid[7]WernerBC袁CancienneJM袁BrowneJA.Thetimingoftotal823.渊6冤院1175-1179.injectionsin2袁704medicarepatients[J].Arthroscopy袁2017袁33hiparthroplastyafterintraarticularhipinjectionaffectspost鄄operativeinfectionrisk[J].JArthroplasty袁2016袁31渊4冤院820-[8]赵晨西袁刘明远.膝关节骨性关节炎的治疗进展[J].湖南中[9]DojodeCMR袁HemingwayJS袁DamodaranP袁etal.Totalhiponella曰itssuccessfulmanagementandliteraturereview[J].[10]StamboughJB袁NamD袁WarrenDK袁etal.Decreasedhospi鄄talcostsandsurgicalsiteinfectionincidencewithauni鄄plasty[J].JArthroplasty袁2017袁32渊3冤袁728-734.e1.versaldecolonizationprotocolinprimarytotaljointarthro鄄[11]O忆HaraLM袁ThomKA袁PreasMA.Updatetothecentersfordiseasecontrolandpreventionandthehealthcareinfectioncontrolpracticesadvisorycommitteeguidelineforthepre鄄ventionofsurgicalsiteinfection渊2017冤院asummary袁re鄄view袁andstrategiesforimplementation[J].AmJInfectCon鄄[12]MayneAI袁DaviesPS袁SimpsonJM.Screeningforasymp鄄2016袁3院i3569.trol袁2018袁46渊6冤院602-609.BMJCaseRep袁2018袁2018袁pii院bcr-2018-224792.医杂志袁2018袁34渊11冤院191-194.arthroplastyinfectioncausedbyanunusualorganism袁Salm-1947603518805230.doi院10.1177/1947603518805230.plasty院strategiesthatworknicotine[J].JArthroplasty袁2016袁[20]HellerS袁RezapoorM袁ParviziJ.Minimisingtheriskofin鄄[21]MraovicB袁DonghunS袁JacovidesC袁etal.Perioperativehy鄄[22]IorioR袁WilliamsKM袁MarcantonioAJ袁etal.Diabetesmel鄄729.e1.arthroplasty[J].JDiabetesSciTechnol袁2011袁5渊2冤院412-418.B渊1SupplA冤院18-22.31渊8冤院1628-1630.fection院aperi-operativechecklist[J].BoneJointJ袁2016袁98-perglycemiaandpostoperativeinfectionafterlowerlimblitus袁hemoglobinA1C袁andtheincidenceoftotaljointarthroplastyinfection[J].JArthroplasty袁2012袁27渊5冤院726-[23]SeibertDJ.Pathophysiologyofsurgicalsiteinfectioninto鄄536-2.talhiparthroplasty[J].AmJInfectControl袁1999袁27渊6冤院tioninorthopaedicsurgery[J].JAmAcadOrthopSurg袁2014袁22渊3冤院193-199.modifiableriskfactorintotaljointarthroplasty[J].OrthopClinNorthAm袁2018袁49渊3冤院291-296.Am袁2018袁49渊3冤院353-360.arthroplastyoutcomesandcomplications[J].OrthopClinNorthaffectsshort-termcomplicationsintotaljointarthroplasty[J].JArthroplasty袁2017袁32渊4冤院1285-1291.[24]CrossMB袁YiPH袁ThomasCF袁etal.Evaluationofmalnutri鄄[25]BookmanJS袁SchwarzkopfR袁RathodP袁etal.Obesity院the[26]DeMartinoI袁GulottaLV.Theeffectofobesityinshoulder[27]DuchmanKR袁PugelyAJ袁MartinCT袁etal.Operativetime[28]WuC袁QuX袁LiuF袁etal.Riskfactorsforperiprosthetice95300.tomaticbacteriuriabeforetotaljointarthroplasty[J].BMJ袁asymptomaticbacteriuriaariskfactorforprostheticjointinfection?[J].ClinInfectDis袁2014袁59渊1冤院41-47.jointinfectionaftertotalhiparthroplastyandtotalkneearthroplastyinChinesepatients[J].PLoSOne袁2014袁9渊4冤院[29]KapadiaBH袁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