抗菌药物在髋膝关节置换术后感染防治中的应用

崔建军*，徐一正，王玉娇，马 鑫，卢 妮，韦之琛，李肃红*

（1.甘肃省瓜州县人民医院，甘肃 酒泉 736100；2.兰州大学第二临床医学院，甘肃 兰州 730000）

患者的生活质量。而在术后恢复的过程中，假体周围关节感染（PJI）仍然是关节置换术之后最严重的并发症之一。尽管医患已尽早预防这种并发症发生，但感染仍是关节置换术失败最常见的病因。虽然明确的诊断、全面的术前评估、详尽的手术计划以及严格遵循治疗原则等措施可以有效管理关节置换术后患者PJI的发生发展，但是药物治疗也是许多骨科疾病治疗中不可或缺的一部分，使用抗菌药物来预防关节置换术后感染已经成为了一种基本治疗方法。但是，如果药物使用方法不正确，许多药物不论单独使用或与其他药物合用可能会引起严重的不良反应。况且骨科中由耐药菌引起的假体周围关节感染（PJI）的发生率也在增加。在这篇综述中，我们概述了抗菌药物在髋膝关节置换术后预防和治疗感染中的应用，以期为临床中降低患者术后感染的发生率与手术失败率提供依据。

1 抗菌药物在预防感染中的应用

关节置换术后感染的发生与多种因素有关。糖尿病、肥胖以及吸烟都与导致PJI的发生率升高有关。此外，一些其他因素也可能增加膝关节PJI风险，例如类风湿关节炎，外源性免疫抑制药物和恶性肿瘤等[1]。糖尿病与PJI风险增加有关。Yang等根据《流行病学观察性研究的荟萃分析》（MOOSE）指南进行了系统评价和荟萃分析，发现糖尿病在110923个膝盖手术样本中使深部感染的几率增加了1.61倍[2]。肥胖也与感染风险增加有关。 据报道，肥胖已显著地限制了关节置换术的使用。吸烟还会增加严重的并发症的风险，为了降低PJI发生的风险，接受关节置换术的患者应在手术前停止吸烟。减少关节置换术后感染发生的措施是多方面的，最有效的方法就是减少患者潜在风险因素的影响。

由于许多危险因素无法彻底消除，因此可以采用其他措施来减少感染几率，使用抗生素预防或抗生素抑制是重要的辅助措施。一些研究表明预防性口服抗生素可以降低TKA术后感染率。有研究者对2011年至2016年在郊区学术医院采用现代围手术期和预防感染方案对2,181例原发性全膝关节置换术（TKA）和原发性全髋关节置换术（THA）进行了回顾性队列研究，结果是在部分患者中在原发性TJA术后高感染风险的情况下，术后口服预防性抗生素延长7天可降低90天感染率，具有统计学意义和临床意义[3]。研究者对在单个机构进行的所有TKA的前瞻性收集数据库进行了回顾，结果表明，预防性口服抗生素可降低两阶段翻修全膝关节置换术后的再感染率。然而在本研究中，预防性口服抗生素的处方没有任何预定的标准或方案。尽管本研究中的组件再植入后使用的预防性口服抗生素为磺胺甲恶唑-三甲氧苄氨嘧啶，利奈唑胺，环丙沙星，头孢氨苄和强力霉素，但仍需要进一步研究以确定哪些抗生素可以有效降低关节置换术后PJI的发生率。

因此，研究者们需要对感染控制策略进行更多研究，并需要更详细的准则来指导关节置换手术的抗菌药物使用，以最大程度地减少与广泛使用抗生素相关的潜在风险，例如细菌耐药性。

2 抗菌药物在感染治疗中的应用

关节置换手术的治疗远非完美，患者通常需要接受多次手术以及长期抗生素治疗。关节置换术后感染的危害相当严重，因此预防假体关节感染发生的策略至关重要。目前，手术预防性抗生素就是这样一种预防全膝关节置换术后并发症的策略，通过手术结合抗生素使用来减少术后感染几率。理想的预防性抗菌药物必须具有安全，抑制或杀死引起感染的微生物及能够完全扩散到组织中的特点。在几个抗菌方案被认为是等效的情况下，还应将成本和管理难度等因素纳入考虑。

3 根据病原体的抗菌治疗

抗生素的选择取决于培养结果，应根据不同的病原培养结果选择不同的治疗方案。假体关节感染的常见原因是金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、链球菌、肠球菌及好氧革兰氏阴性杆菌等，其中金黄色葡萄球菌和凝固酶阴性葡萄球菌是关节置换术后常见的膝关节感染微生物，占PJI的50%至60%，而链球菌和肠球菌合计约仅占病例的10% 。临床上对抗金黄色葡萄球菌的一般策略是：首先选择对金黄色葡萄球菌最有效的青霉素抗生素。但是由于金黄色葡萄球菌易于对青霉素类抗生素产生抗药性，有时难以有效控制感染。因此，如果它成为了耐药菌，则选择喹诺酮类抗生素或大环内酯类抗生素进行治疗。如果感染非常严重且不易控制，则使用万古霉素控制感染。但是，治疗策略不应死板，应该根据不同病情进行个体差异化治疗，在某些情况下，例如当患者已受到严重感染或细菌培养后发现MRSA时，也可直接用万古霉素来抑制细菌和控制病情。SendiP等人评估了以前未感染过关节置换术的患者中金黄色葡萄球菌菌血症（SAB）后血源性PJI的发生率，发现SAB后PJI的发生率很高，范围从30%到40%，明显高于报道的其他病原体引起的PJI的发生率[4]。因此，抗菌治疗应以病原体指导用药，以达到治疗疾病的目的，防止因滥用抗菌药物而引起的严重问题。

4 根据治疗策略进行抗菌治疗

治疗方案包括单独的抗菌治疗，开放清创、抗生素、冲洗和保留假体（DAIR）以及一期置换术或两期置换术，而在所有重建努力均告失败的患者中，挽救手术包括切除关节置换术，融合术和截肢术。

抗生素抑制治疗仅适用于患有严重基础疾病而无法进行单次手术或不愿接受手术的患者。它仅适用于少数培养微生物且对多种抗生素敏感的患者。对于那些在替换后2至3周内发生的早期感染的患者，这种策略可能会更成功。

单独抗菌治疗的最佳治疗方案仍然未知。通常，首先将分泌物回收用于细菌培养，同时用广谱抗菌药物治疗，然后基于联合抽吸培养确定的抗菌药敏感性为患者提供4至6周病原体定向的静脉内抗菌药或生物利用度较高的口服抗菌剂。在治疗过程中，应注意监测体温、局部体征、血液常规、C反应蛋白（CRP）和其他指标，并且每2至3天进行一次药敏试验以选择合适的抗生素，可以与利福平联合治疗。最终，许多患者将长期或无限期地口服抑菌药物。

开放清创、抗生素、冲洗和保留假体（DAIR）被认为是一种破坏性相对较小的干预措施，这对于关节置换手术后是非常重要的。植入物保留而不感染是理想的状态，DAIR的成功率取决于多种因素，其中主要取决于进行DAIR手术的患者所使用的抗菌治疗方案。如果病原菌和抗菌药敏试验结果未知，通常在手术后立即使用广谱抗生素治疗。在确定病原体和确定抗菌药物敏感性后，可以调整抗菌药物的治疗方法。大多数临床医生在DAIR手术后的头2至6周使用静脉注射抗生素。对金黄色葡萄球菌PJI病例进行的一项回顾性多中心的观察性研究表明，尽管特定的利福平组合可能具有不同的疗效，但利福平的使用可能有助于MSSA和MRSA的预后均一化。最新的IDSA指南建议，由于葡萄球菌以外的生物感染时或无法使用利福平的联合疗法时，应对PJI进行静脉治疗4至6周。

一期膝关节关节置换术中使用了几种抗菌策略。一些研究者仅在术后不久就使用抗生素，然后口服抗生素6周至6个月，但使用这种方法的文献大多是1980年代和1990年代。最常见的治疗方案包括静脉输注抗生素 4至6周，然后口服抗生素3至12个月。 IDSA指南建议采用顺序抗菌方案，包括利福平用于涉及葡萄球菌的PJI，与清创术相同。

二期膝关节置换术是修复假体周围关节感染的全膝关节置换术的标准治疗方法。在第一和第二阶段之间，大多数患者接受病原体导向的静脉抗生素治疗4至6周。然而，一项多中心随机对照试验报道，口服抗生素同样可减少两阶段交换后的再感染。

含抗菌剂的PMMA垫广泛地用于两阶段置换手术中，但是在重新植入前是否允许静态运动的静态抗生素垫或关节置换垫尚有争议。载有抗菌剂的PMMA垫具有提供局部抗菌治疗的作用，以在第一阶段和第二阶段之间不断增强全身治疗。在感染部位获得的局部抗生素浓度可能高于全身治疗所获得的浓度并且没有明显毒性，还可以在不同的时间间隔内使用两种或多种抗菌剂以达到广谱覆盖。

关节置换后的假肢周围感染是灾难性的。鉴于未来几年关节置换手术的数量有不断增加的趋势，移植物感染的预防和治疗仍然充满了挑战，需要具有丰富临床经验并与患者密切合作的骨科医生。尽管使用当今可用的治疗方法已获得普遍可接受的成功率，但仍需要进行更多的机构研究才能更准确地确定最佳治疗方法。最后，在PJI的预防方面需要取得更大进展，以影响未来几年预期增长的PJI病例数。