人工膝关节慢性感染并发胫骨骨髓炎1例报道*

2018-05-31 09:30黄子达陈旸李文波林建华张文明
中华骨与关节外科杂志 2018年2期
关键词:窦道骨髓炎假体

黄子达陈旸李文波 林建华张文明

(福建医科大学附属第一医院骨科,福州350005)

人工关节感染(periprosthetic joint infection,PJI)是关节置换术后最严重的并发症之一。PJI的诊疗存在诸多难点,包括早期准确的诊断、手术方案和抗生素的选择等。我院收治1例人工膝关节慢性感染并发胫骨骨髓炎的患者,明确病原学诊断后,经二期翻修手术及抗生素治疗后治愈,现报道如下。

1 病例资料

患者,男,59岁,因“左膝关节置换术后疼痛2年余,加重伴小腿红肿1周”入院。2年余前因“左膝骨关节炎”于外院行“左侧全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)”,术后左膝关节间断有静息疼痛,活动后加重,术后6个月外院复查X线片未发现假体松动(图1A、B),仅予镇痛对症治疗。1周前出现左膝疼痛加重伴左小腿皮肤红肿,外院予头孢曲松治疗未好转,并出现窦道和渗液,遂转诊我院。

既往史:高血压5年,否认冠心病、糖尿病史。查体:体温36.7℃,左膝关节及左小腿中上段红肿、皮温增高,左膝切口旁有直径约0.5 cm窦道口,有淡黄色渗液流出,红肿处压痛。左膝关节活动受限,活动范围为10°~70°。

入院后查C反应蛋白35 mg/L,红细胞沉降率72 mm/h,左膝正侧位X线片示胫骨假体下有骨质破坏,胫骨上段骨密度增高、骨皮质增厚,可见骨膜反应(图1C、D)。膝关节穿刺抽得淡黄色浑浊液体,关节液白细胞计数14.2×109/L,中性分类百分比89.8%,但关节液细菌及真菌培养均阴性。虽已符合PJI诊断,但仍缺乏病原学证据。2周后再次行膝关节穿刺,关节液培养结果回报为山羊葡萄球菌,且对甲氧西林敏感。同期对两次穿刺的关节液行16S rRNA PCR检测,比对结果均为山羊葡萄球菌。

因存在胫骨骨髓炎,故采用二期翻修方案治疗。一期行关节假体取出、病灶清除及含万古霉素抗生素骨水泥间隔器植入,术中见关节腔内大量脓液、假体松动。术中关节液、组织以及取出的假体行超声裂解的微生物培养结果与术前相同。请临床微生物科、临床药学部及感染科会诊,结合细菌培养及药敏结果,术后予静脉注射头孢唑啉治疗4周,之后改为口服利福平、左氧氟沙星8周。术后4周复查C反应蛋白及红细胞沉降率即降至正常。

一期术后8个月,左膝无疼痛及红肿,复查炎症指标均阴性,X线片示左胫骨骨膜反应消失。完善术前准备后,二期行膝关节翻修重建手术。术中见膝关节包容性骨缺损,内、外侧副韧带完整。关节液白细胞计数0.1×109/L,中性分类百分比42%,术中冰冻结果提示5份间隔器周围组织每高倍镜视野下的多核细胞均少于5个。使用骨水泥型髁限制性翻修假体(爱康公司,中国)行膝关节重建。术后仍予静脉注射头孢唑啉2周,口服利福平、左氧氟沙星4周。

翻修术后1年门诊随访,患者可弃拐行走,步态正常,VAS由第一次术前的9分降至1分。查体见左膝无肿胀,活动度0°~100°,复查炎症指标正常,X线片示假体位置正常,无骨破坏(图1E、F)。

图1 影像学资料

2 讨论

PJI是关节置换术后最严重的并发症之一,其治疗复杂,费用高昂,给患者和社会带来沉重负担。特别是慢性PJI常伴有假体周围严重骨破坏、慢性骨髓炎、窦道形成造成的软组织缺损等,给治疗带来更多的挑战。目前诊断PJI需结合临床表现和检验结果,肌肉骨骼感染学会(Musculoskeletal Infection Society,MSIS)[1]和美国骨科医师协会(American Academy of Orthopaedic Surgeons,AAOS)[2]提出的PJI诊断标准和诊断流程最为常用,可早期准确诊断大部分的PJI病例。但仍有为数不少的慢性PJI病例在症状出现较长时间后才被确诊,这与医师对PJI认识及警惕性不足、对PJI诊断标准及诊断方法不熟悉等因素相关。如本病例在术后反复出现关节静息疼痛,除X线片检查外未行更多检查排除PJI,最终病情进展至合并慢性骨髓炎、窦道形成、感染急性发作才得以确诊,增加了患者痛苦和治疗难度。

准确的病原学诊断对制定PJI的手术和抗生素治疗方案至关重要。MSIS的PJI诊断标准中细菌培养阳性是主要标准之一,但临床中仍有30%~40%的PJI培养阴性[3]。影响PJI培养阳性率的因素包括:假体表面生物膜形成导致游离菌减少、标本处理不当或实验室条件不足等,而采样前的抗生素治疗则是最常见的原因之一。取标本前2周内使用抗生素治疗可能会使培养阴性率升高至50%~60%[4]。AAOS的PJI诊疗指南中建议行关节穿刺前至少停用抗生素2周,以提高培养阳性率。本病例初次培养阴性考虑与采样前1周内使用抗生素有关,停用抗生素2周后再次培养顺利检出甲氧西林敏感的山羊葡萄球菌,且与术中多份标本培养结果一致,也验证了抗生素对培养结果的影响。

即使严格遵循规范化的PJI诊断流程,仍有部分PJI培养阴性,因此一些新的病原诊断方法逐渐被用于PJI领域,如超声裂解方法、以PCR技术为代表的分子诊断方法等。Trampuz等[5]提出利用超声处理假体能破坏生物膜,游离出致病菌从而提高PJI病原检出率。白国昌等[6]的初步研究结果显示超声裂解技术对PJI的诊断灵敏度可达57.1%,高于传统培养方法(37.1%)。超声裂解方法仍需要进一步的微生物培养,一些苛养菌或不可培养状态的病原菌仍然存在培养阴性的可能,而分子诊断方法则通过检测细菌的核酸,具备诊断灵敏度高、需要的样品量少、检测时间短等特点,并成为PJI诊断研究的热点。本病例采用针对16S rRNA的逆转录PCR诊断PJI,其敏感性可达78.2%,远高于培养方法的47.8%[7]。鉴于需要更高的实验室条件及存在可能的假阳性,2013年MSIS发布的PJI共识中不推荐常规应用超声裂解方法及PCR方法诊断PJI,但建议可用于辅助诊断培养阴性的PJI[8]。本病例中初次穿刺关节液PCR结果和超声裂解液培养结果与传统培养均一致,提示这两种方法的准确性,并证实PCR方法能有效检出因抗生素造成的培养“假阴性”。

一期与二期翻修手术治疗均可有效治疗慢性PJI,但成功率与患者个体条件以及不同医师擅长的手术方式密切相关。本病例中,患者合并窦道与胫骨慢性骨髓炎的危险因素,存在骨髓炎病灶无法彻底清创、软组织修复困难等风险,且根据PJI共识,一期翻修的相对禁忌证包括术前无法明确病原菌、有全身感染、有窦道、软组织破坏严重等。因此,本病例选择二期翻修手术方案,在充分清创基础上,使用含抗生素间隔器保证局部抗生素高浓度释放,在多学科会诊指导下根据细菌培养和药敏结果规范使用抗生素,一期术后8个月使用多种方法排除感染后行关节重建翻修手术,随访1年功能良好,无感染复发证据,疗效好。

综上,早期准确的PJI诊断,特别是病原学诊断,需要医师提高对PJI的认识,遵循规范化的流程。停用抗生素后再培养、超声裂解和PCR方法都是提高病原菌检出阳性率的方法。合理选择手术方案、多学科协作、根据病原学结果规范使用抗生素则可以保证PJI的治疗成功率。

[1]Workgroup Convened by the Musculoskeletal Infection Society.New definition for periprosthetic joint infection.J Arthroplasty,2011,26(8):1136-1138.

[2]Della Valle C,Parvizi J,Bauer TW,et al.American academy of orthopaedic surgeons.American Academy of Orthopaedic Surgeons clinical practice guideline on:the diagnosis of periprosthetic joint infections of the hip and knee.J Bone Joint SurgAm,2011,93(14):1355-1357.

[3]Morgenstern C,Cabric S,Perka C,et al.Synovial fluid multiplex PCR is superior to culture for detection of low-virulent pathogens causing periprosthetic joint infection.Diagn Microbiol Infect Dis,2018,90(2):115-119.

[4]Pérez-Prieto D,Portillo ME,Puig-Verdié L et al.Preoperative antibiotic prophylaxis in prosthetic joint infections:not a concern for intraoperative cultures.Diagn Microbiol Infect Dis,2016,86(4):442-445.

[5]Trampuz A,Piper KE,Jacobson MJ,et al.Sonication of removed hip and knee prostheses for diagnosis of infection.N Engl J Med.,2007,357(7):654-663.

[6]白国昌,曾慧意,李文波,等.超声裂解在人工关节置换术后假体周围感染诊断中的作用.中华骨科杂志,2014,34(6):659-663.

[7]董铮,李文波,白国昌,等.关节液16S rRNA实时逆转录PCR在假体周围感染诊断中的应用.中华骨科杂志,2016,36(20):1312-1318.

[8]Parvizi J,Gehrke T,Chen AF.Proceedings of the International Consensus on Periprosthetic Joint Infection.Bone Joint J,2013,95-B(11):1450-1452.

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