全膝关节置换围手术期预防假体感染的研究进

本文原载于《中华骨科杂志》年第16期

术前感染相关危险因素包括营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、关节腔注射史、类风湿关节炎等，术前相关预防措施除针对危险因素进行预防外，还包括停用免疫抑制剂、皮肤准备、去除定植菌等。

（一）营养不良

评价骨科营养不良血清实验室检查指标主要包括总淋巴细胞计数/mm3、血清白蛋白3.5g/dl、血清转铁蛋白mg/dl[4]。一项纳入例关节置换的研究发现，与术前血清白蛋白水平正常者相比，术前血清白蛋白3.5g/dl的患者术后感染率、肺炎患病率、住院周期及再入院率均会增加[5]。Yi等[6]比较营养不良对感染性翻修和非感染性翻修的影响，结果发现营养不良在这两类人群中发生率均较高（分别是53%、33%），例非感染性翻修患者术前营养不良者感染率高于营养正常者，两者差异有统计学意义（7％和1%；P=0.）。因此，虽然对于术前营养支持的重要性尚不明确，但基于当前证据，对营养不良者推荐术前营养支持。

（二）糖尿病

高血糖症会增加术后并发症，特别是增加术后感染，原因为高血糖症会损害机体免疫机制，包括细胞免疫和体液免疫，会降低白细胞杀菌能力，损害胶原蛋白活性，使伤口愈合时间延长[7]。Maradit等[8]对例关节置换进行回顾性分析，指出糖尿病、高血糖症、服用降糖药均会导致术后假体周围感染风险增加，该研究还指出虽然糖化血红蛋白水平是反映血糖控制的重要指标，但是并未发现糖化血红蛋白水平与假体感染率有相关性。在一项比较不同类型糖尿病对膝关节置换预后影响的研究中，纳入例病态性肥胖患者（体重指数,bodymassindex,BMI≥40kg/m2），其中非糖尿病例，典型Ⅱ型糖尿病例，胰岛素依赖型Ⅱ型糖尿病例，在6年随访期内，发现胰岛素依赖型患者的假体感染率更高[HR=2.1,95%CI（1.1,3.7）][9]。马俊等[10]指出，空腹血糖7.8mmol/L，餐后2h血糖10mmol/L可以减少糖尿病患者术后感染风险。美国糖尿病协会和内分泌学会认为正常血糖水平餐前应为90~mg/dl，餐后应低于mg/dl，而对于择期手术，术前糖化血红蛋白水平应低于7%[11]。因此，对膝关节置换术前高血糖症必须进行适当干预。

（三）肥胖

许多研究表明肥胖会增加假体的感染率[12,13,14]。Thelwall等[12]分析例患者，结果显示对于相同手术方式，肥胖患者较正常体重患者术后切口部位发生感染的概率增加1.1~4.4倍。最近发表的一篇文献指出随BMI增加，再手术率、假体翻修或取出率均会增加，同时假体感染风险也随之增加（当BMI25kg/m2时，BMI每增加1个单位，HR值就会增加1.09；P0.）[13]。相关meta分析也证明肥胖会增加假体感染风险[15]。因此，对肥胖群体高的社会，开展减肥教育很有意义。

（四）吸烟

吸烟也是引起假体感染的一个不容忽视的危险因素。Duchman等[16]分析例关节置换患者，发现吸烟者出现伤口并发症的比例（1.8%）高于曾吸烟者和非吸烟者（分别是1.3％和1.1%），同时吸烟者出现伤口感染，特别是深层感染的风险也更高[OR=1.47,95%CI（1.21,1.78）]。Singh等[17]研究显示，吸烟者较不吸烟者发生假体感染的风险更高[HR=2.37,95%CI（1.19,4.72）；P=0.01]。最近的一篇meta分析也证明与非吸烟者相比，吸烟者术后感染率更高[RR=1.83，95%CI(1.24,2.70)][15]。因此，吸烟者术前戒烟具有重要意义。

（五）关节腔注射

关节腔药物注射是缓解关节疼痛的一种常用方法，但有文献报道其会增加感染风险。Cancienne等[18]对例膝关节置换患者比较不同时间关节腔注射对术后感染率的影响，研究发现与对照组相比，3个月内有关节腔注射史会增加术后感染率[OR=2.0,95%CI（1.6,2.5）]，超过3个月对术后感染率无明显影响。但Amin等[19]认为不同时间关节腔注射史与术后感染率并无关系。Charalambous等[20]的meta分析报告也显示关节腔注射史不会增加术后感染风险。因此，近期关节腔注射是否会增加术后感染尚需要更多研究证实，为谨慎起见，我们认为3个月内有关节腔注射史者，应避免行关节置换。

（六）类风湿关节炎

类风湿关节炎是膝关节置换的常见病因，许多研究证实类风湿关节炎会增加术后感染率。Ravi等[21]发现与骨关节炎相比，类风湿关节炎术后两年内感染的风险更高（HR=1.47；P=0.03）。Singh等[22]认为类风湿关节炎患者关节置换术后90d内再入院率更高，且主要为假体感染和败血症。免疫抑制剂用于治疗类风湿关节炎可以减少骨与软骨破坏，但却会增加术后感染的风险。加拿大类风湿协会推荐关节置换术前停用免疫抑制剂，停药间隔时间为药物半衰期的3~5倍[23]。Goodman等[24]通过meta分析指出类风湿关节炎患者使用或近期使用肿瘤坏死因子抑制剂术后切口感染的风险增加[OR=2.47，95%CI（1.66，3.68）]。因此，对于服用免疫抑制剂的患者术前需要权衡停用抗风湿药物的利弊与风险。

（七）皮肤准备

术前用洗必泰清洗全身可以降低皮肤金黄色葡萄球菌负载量，减少术后感染率[25]。但Webster和Osborne[26]通过meta分析发现，与使用肥皂或安慰剂相比，使用洗必泰清洗全身并未明显降低术后切口感染率。但我们认为该方法简单可行，对膝关节置换者，仍推荐术前使用洗必泰清洗全身。

（八）去除定植菌

膝关节置换术后感染最常见的致病菌是甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，金黄色葡萄球菌携带者术后发生葡萄球菌感染风险增加，并且大多数感染者伤口部位发现的菌株与携带者鼻孔内菌株有着相同的分子结构，筛查并去除鼻腔定植菌可以降低术后感染率[27]。考虑到医疗成本、治疗时间、患者依从性等问题，目前对金黄色葡萄球菌管理尚未形成一致共识。Bode等[28]通过随机对照研究发现，对于清洁手术，筛查并去除金黄色葡萄球菌定植不仅能降低术后感染率，还能降低术后1年内死亡率。Torres等[29]比较术前1h应用5％碘伏涂擦鼻腔与传统去除耐甲氧西林金黄色葡萄球菌方法（鼻腔涂擦莫匹罗星软膏，2次/d，连续应用5d）相比，能明显降低医疗成本（分别是27.21美元和.16美元），两种方法术后感染率无明显差异。但也有学者认为关节置换术后金黄色葡萄球菌感染与鼻腔定植菌之间缺少因果关系，去除定植菌并不能使患者获益[30]。因此，对于去除定植菌的有效性以及如何降低相关医疗成本尚有待研究。

术中预防主要包括净化手术室环境、手术衣与手套的选择、预防性应用抗生素、应用抗生素骨水泥、冲洗伤口和切口缝合方式的选择等。

（一）净化手术室环境

无尘手术环境对预防术后感染具有重要意义。层流系统可以清除手术室空气微粒，但对于层流系统用于预防术后感染尚存争议。Breier等[31]认为是否使用层流系统对术后感染率无影响。最新一篇报道认为层流系统是术后感染的独立危险因素[32]。但Evans[33]通过meta分析发现使用层流系统可以降低假体感染风险。Smith等[34]在研究中发现层流系统可以使细菌菌落形成单位减少36.6%。最近一项研究发现空气微粒数量与微生物污染关系密切，使用层流系统可以去除空气微粒，减少空气微生物含量[35]。因此，层流系统的效用还需要更多研究证实。

手术室人员数量应降到最少，人员增加会相应增加空气污染源，影响手术室空气质量[36,37]。Shakir等[38]对医护人员的手机进行检测时发现高达83％的手机携带致病菌，作者认为这是增加术后感染的潜在因素。

（二）手术衣及手套选择

戴双层手套在关节置换术中已经十分普及，许多研究也表明应用一次性手术衣与戴双层手套可以降低细菌污染机率[39,40]。Ward等[41]研究发现，与一次性手术衣相比，布料手术衣细菌污染率更高[OR=4.64,95%CI（1.72，12.53）]，作者同时发现不更换外层手套与手术1h后更换外层手套相比，前者细菌污染率更高[OR=1.97,95%CI（1.02，3.80）]。因此，在膝关节置换术中，我们推荐使用一次性手术衣，戴双层手套，并在放入假体前更换外层手套。

（三）预防性应用抗生素

预防性应用抗生素是减少关节置换术后感染的有效措施。美国手术护理项目改进指南推荐抗生素至少需要在手术开始前1h给药，并在术后24h内停药[42]。另外，考虑医疗成本、药物毒副作用及防止产生耐药性，外科医生应优先考虑使用单剂量或半衰期短的抗生素。外科手术抗菌药物预防使用临床实践指南对于关节置换推荐使用头孢唑林，备选药物是克林霉素和万古霉素[43]。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌携带者及耐甲氧西林金黄色葡医院则需要使用万古霉素。一篇纳入26例研究（例患者）的meta分析指出，预防性应用抗生素可以使伤口感染绝对风险减少8%，相对风险下降81%[44]。因此，膝关节置换术中预防性使用抗生素十分必要。

（四）应用抗生素骨水泥

膝关节置换预防性使用抗生素可以通过静脉给药，也能通过骨水泥使用。过去有大量报道应用抗生素骨水泥可以减少假体感染[45,46]。但Wang等[47]指出使用抗生素骨水泥并不能减少深层感染；Qadir等[48]报告，即使对膝关节置换术后感染高风险者使用抗生素骨水泥其术后感染率也未降低。最近发表的一篇meta分析指出初次全膝关节置换应用骨水泥并不能使患者获益[49]。因此，对于初次全膝关节置换我们并不推荐常规应用抗生素骨水泥。

（五）术中冲洗

术中冲洗可以有效减少切口致病菌数量。取10％的碘伏17.5ml与ml生理盐水混合液冲洗切口可以明显减少术后急性细菌性感染率[50]。对于冲洗压力目前尚无最佳标准。高压脉冲冲洗可以有效去除组织碎片，但同时存在增加软组织机械损伤、将细菌带入深层组织的风险[51]。基于目前文献报道，Conroy等[52]并不推荐在冲洗液中加入抗生素。因此，膝关节置换术中我们推荐使用碘伏稀释液冲洗切口。

（六）切口闭合方式的选择

不同的切口闭合方式可能会影响术后感染率。在一项比较皮下缝合、垂直褥式缝合、皮钉三种不同切口闭合方式对皮肤及皮下软组织血流灌注影响的研究中，Wyles等[53]发现皮下缝合能最大限度保留正常血流灌注。Sah[54]指出，与标准皮下缝合相比，使用"双倒刺免打结"缝合法可以缩短缝合时间，节省医疗成本。Campbell等[55]比较使用"倒刺"线与皮钉缝合对切口影响，发现应用"倒刺"线缝合会增加感染率。目前，针对不同切口闭合方式对术后感染率影响的研究不多，且均是小样本研究。因此，这尚需更大样本量研究来验证哪种缝合方式更有利。

（一）输血管理

异体输血和自体血回输均会增加膝关节置换术后感染率[56]。术前血红蛋白偏低、女性、手术时间延长、高查尔森合并症指数均是术后输血的风险因素[57]。血液回输系统、引流血回输、双极电凝及氨甲环酸的应用可以降低失血量[58,59]。限制性输血指征可以减少输血，改善预后[60]。最新研究表明膝关节置换使用氨甲环酸可以有效减少失血量，同时不增加术后感染风险[61,62,63,64]。我们认为合理使用血液管理办法可以有效降低输血率[65]，这对膝关节置换围术期预防假体感染很重要。

（二）伤口敷料的选择

不同类型的敷料对伤口愈合影响不同。最近两项随机对照研究发现与普通敷料相比，使用闭合性抗菌敷料可明显减少伤口并发症，敷料更换率也低于普通敷料[66,67]。一项体外研究发现含银敷料对皮肤上许多病原微生物均有抑制作用，包括金黄色葡萄球菌和肠球菌[68]。但研究者通过循证分析并未发现含银敷料与不含银敷料对伤口愈合与感染率有明显差异[69]。因此，根据当前证据我们推荐使用抗菌敷料。

（三）伤口引流

膝关节置换术后是否放置引流一直存有争议。有学者认为引流可以降低血肿的发生，早期撤去引流管（24~48h）可以减少逆行感染[70]。延迟开放引流可以减少术后失血量与输血率[71]，早期使用加压包扎或负压创面治疗技术可以缩短引流时间，降低二次手术率[72,73]。对于需要持续引流的患者（引流时间超过1周），有必要早期（术后7天内）行手术清创，以减少后期假体感染率[74]。最近一项研究指出膝关节术后不放置引流管可以减少失血量，降低感染率[75]。相关meta分析报道，膝关节置换术后引流并不能使患者获益[76]。因此，对于膝关节置换我们并不推荐常规放置引流管。

总之，假体感染可导致患者的死亡率增高，处理困难，是膝关节置换术后最严重的并发症，预防是管理假体感染最重要的办法。虽然假体感染有些危险因素不可改变，但对于可控性危险因素必须进行术前干预。

参考文献略

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