膝关节置换术后假体周围感染会增加患者痛苦，影响膝关节功能，严重者会导致膝关节强直、融合，甚至截肢，从而降低患者满意度和生活质量，增加医疗费用。关节置换术后感染的发病率为1.0%到2.7%。假体周围感染已经成为美国全膝关节置换术翻修的第一位原因。英国关节置换登记系统报道2010年5082例TKA翻修手术中23%由感染所致。美国因感染进行翻修的患者所需的医疗费用人均为96166美元，是初次置换的4.8倍。

　　近年来中国人工膝关节蓬勃发展，规范化操作的工作正在展开，但由于在病人选择、手术室环境、手术时间延长、术后处理等方面仍存在差异，感染导致的人工膝关节早期失败率仍处于较高水平。由于假体周围感染的临床表现各异，还有可能与人工关节失败的其他模式同时出现，其诊断存在极大挑战。人工膝关节置换术后感染性失败和非感染性失败的处理截然不同，如存在假体周围感染而当作非感染性失败进行处理，翻修手术的成功率极低。因此，了解假体周围感染的病理机制，早期准确诊断人工关节置换术后感染，并据此制定完备的治疗方法，有望获得满意的临床疗效。

　　一、概况

　　由于缺乏诊断假体周围感染的金标准和多中心大样本的队列研究，人工关节置换术后感染的流行病学研究难以获得令人信服的结果。绝大多数的假体周围感染发生在术后两年。根据美国医疗保险系统的数据，全膝关节置换术后两年内的假体周围感染率为1.55% ，随后的八年降至 0.46%。因此，人工膝关节置换术后的早期失败，必须首先考虑假体周围感染的诊断。

　　很多队列研究寻找假体周围感染的危险因素，主要包括术前、术中和术后三大类。术前因素涉及患者的一般状况和合并症，如糖尿病、肥胖、炎性关节炎、慢性肾功能不全、营养不良、长期皮质激素使用史、银屑病和免疫抑制状态；术中因素与患者的手术类型（如膝关节置换）、双侧手术以及某些特定的假体类型（如铰链膝）有关；术后因素最重要的是伤口问题，如伤口出现浅表炎症和化脓，随后发生深部感染的危险性增加 35倍。

　　超过半数的假体周围感染的病原菌为葡萄球菌。应注意并非所有的组织培养都能获得阳性结果，如果反复培养均无法获得明确的病原学结果，应考虑真菌或结核杆菌感染的可能性。真菌感染的发病率很低，一旦发生，医生往往束手无策，可谓 “真正灾难性并发症 ”。

　　生物膜的形成在假体周围感染的发病机制中具有重要作用，这是病原菌定植于假体周围的首要条件，生物膜的特殊环境利于细菌生长，而为了抑制细菌生长所需的抗生素浓度高达常规浓度的 1000倍，而且随着生物膜存在时间的延长，其对各种抗生素的耐药性也在增加。鉴于生物膜的特性，假体取出和翻修手术发挥重要作用，全身及局部抗生素治疗仍只能作为整体治疗方案的补充。

　　二、诊断

　　目前尚无关节置换术后假体周围感染的金标准。关节穿刺或组织培养的细菌学结果曾被认为是假体周围感染的金标准，但文献综述发现髋关节术前穿刺培养的假阳性结果达 3%至16%，一项多中心研究指出TKA的组织培养结果的假阳性率和假阴性率分别为6%。因此，许多学者不再将培养结果作为确诊假体周围感染的标准。一般来说，需要综合考虑患者的病史和主诉、临床表现、血清学检查以及术前术中 关节穿刺或组织培养的细菌学和组织学检查结果。

　　详尽的病史采集（尤其是手术史）和体格检查是筛查假体周围感染最简单也是最有效的方法，也有助于指明后续辅助检查的方向。通过病史采集可以筛选出高危人群，如糖尿病、肥胖、炎性关节炎、慢性肾功能不全、营养不良、长期皮质激素使用史、银屑病和免疫抑制状态。关节置换术后不明原因的早期失败、切口愈合问题、抗生素疗程延长、多次手术史常常与假体周围感染有关。化脓性感染的表现并不常见，大多数假体周围感染也不存在局部或全身的炎症表现，但大多数患者都存在局部红肿、关节肿胀或积液。如果出现窦道并与关节腔相通，具有明确的诊断价值。

　　人工关节置换术后疼痛患者均应接受影像学检查，了解是否存在假体周围骨折、假体位置改变、骨溶解或其他与假体周围感染的表现。常规 X 线诊断的敏感性和特异性均不佳，但其可以为后续检查指明方向。CT 和MRI 在关节翻修术的术前规划以及关节置换术后疼痛的评估中的使用也逐年增加，然而其在假体周围感染中的作用并不清楚。放射性核素显像在假体周围感染的诊断中也有应用。包括骨髓闪烁扫描术、白细胞 111铟标记联合99m锝骨髓显像、正电子体层扫描（PET）技术等。放射性核素显像技术的进步有利于确诊或排除假体周围感染，然而，该类检查较为耗时，花费较大，大多数医疗中心并未配备，都限制了其广泛应用。

　　全身炎症指标，如 C反应蛋白（ CRP ）和血沉（ESR ）在排除假体周围感染时敏感性较高，因此，它们已经成为筛查关节置换术后感染的一线指标。然而依靠CRP和ESR水平确诊假体周围感染效果并不理想，近期手术史和某些特定的疾病都可以使ESR 和CRP升高，从而影响到这些检查确诊假体周围感染的可靠性。因此，ESR 和CRP仅能作为关节置换术后患者的筛查指标，如果都正常，患者存在假体周围感染的可能性比较小；如果有一项升高，则需要进行假体周围感染的的进一步检查。近来白介素-6 （IL-6）、肿瘤坏死因子a（TNF-a）和原降钙素等炎性因子也用于关节周围感染的早期诊断。IL-6在关节置换术后上升，但在术后第 2天即可回到正常范围，因此其诊断早期感染的适用时间优于ESR和 CRP。

　　近年关节穿刺在关节置换失败病例的评估和处理方面的作用获得极大进展。最近几项I 级和II级研究提示关节穿刺以及随后的关节液分析在髋膝关节置换术失败病例的处理中发挥重要作用。过去TKA术后关节穿刺多数是为了获取关节液进行细菌培养，从而判断是否存在假体周围感染。培养一般需要很多天，可能会延误患者的治疗。关节液培养确诊或排除假体周围感染的敏感性（50-93% ）和特异性（82-97%）变异较大，假阳性率（3-16%）较高。因此，如何寻找一种更可靠更快速的关节液检测方法成为众多研究者关注的焦点。最近，关节液中白细胞（ WBC）计数和多形核细胞（PMN）比例广泛用于区分假体周围感染和无菌性失败。这项检查费用低廉，实施快速，可以在术前进行。关节液的WBC计数和 PMN比例结合血清学检查提高诊断关节周围感染的可能性。在一些迫切需要确诊或排除假体周围感染的临床病例中，关节液WBC计数和 PMN比例的检查尤其有效。例如既往功能良好的 THA或TKA置换术后患者，突然出现原因不明急性疼痛或全身性败血症表现，此时行关节穿刺，并将关节液做WBC计数和 PMN比例分析是判断是否存在假体周围感染最快速，也是最准确的方法。

　　化脓性关节炎的关节液分析一般WBC计数超过50,000 /uL， PMN比例超过 70%，然而关节置换术后感染的指标往往远低于此。一项II级研究将关节液内WBC计数低于1100/μL和PMN比例低于64%作为排除关节周围感染的标准。一项I级研究将关节液WBC计数超过9,000/μL伴随ESR或CRP增高作为诊断标准，准确率达98%。Della认为关节置换术后ESR和CRP同时升高时，如关节液WBC计数大于3000，则应考虑假体周围感染。一般来说，PMN比例高于65%即应高度怀疑假体周围感染的可能性。

　　三、治疗

　　假体周围感染的治疗目标包括彻底根除感染、保留关节功能和患者的生活质量。然而，尚缺乏大样本、多中心、随机对照研究指导制定关节周围感染的临床治疗指南。彻底根除感染是治疗的关键，目前采用的方法包括假体取出，以及彻底清创联合敏感抗生素并保留假体。单纯的抗生素治疗成功率极低，只适用于存在严重合并症无法接受手术的患者。外科治疗仍是处理假体周围感染最主要的方法，包括清创术、切除成形术、一期或二期翻修术、截肢等。

　　一期翻修术的整体成功率低于二期翻修，特别是膝关节置换术，因此其普及程度并不高。其优势在于患者仅需要一次手术，总体住院时间短。如考虑进行一期手术，应确保患者的局部软组织状况好，病原菌明确且毒力不强，了解敏感抗生素种类且术前即开始正规治疗。二期翻修是假体周围感染目前最常用的治疗方法，整体成功率在 88%-95%之间。抗生素骨水泥间隔器是首次清创后常用的方法，可维持肢体长度，改善患者在等待期的功能。术后给予全身抗生素治疗，并根据术中活检及培养结果调整。间隔器的制作方法多样，大多数由外科医生徒手制作，也有市售产品，上海长征医院忻慰报道了一种新型间隔器制作方法，原股骨假体消毒处理后再利用，有效维持肢体长度并改善患者功能。

　　四、预防

　　针对术前、术中和术后的各个环节进行干预有望降低假体周围感染的发病率。术前应有效控制患者的合并症，特别是具有感染高危倾向的合并症，如糖尿病和肥胖。此外还应控制身体其他部位的感染，如泌尿道、呼吸道、口腔、皮肤及软组织感染。术中应给予预防性抗生素，术区清洁备皮，确保手术室和术者的无菌管理。翻修手术中使用抗生素骨水泥已成为常规，但其在初次手术中的使用仍存在争议，长征医院张雷回顾性研究单中心的初次关节置换术中的抗生素骨水泥使用情况，发现目前抗生素骨水泥的使用情况与临床预期之间仍存在差距。术后应重视各种输液管道的护理，手卫生操作和切口护理。

　　五、总结

　　人工关节置换术后假体周围感染仍是困扰关节外科医生的挑战性难题。假体周围感染仍缺乏“金标准”，对于早期失败或无明显原因的突然失败应保持警惕，采用多种诊断方法确诊或排除假体周围感染，关节穿刺作为一种简单有效的快速筛查方法，应在临床工作中广泛应用。明确诊断后彻底根除感染，保留关节功能和患者生活质量是治疗的首要目的。彻底预防假体周围感染的发生是关节外科的终极目标，这需要从围手术期的各个环节着手。