点击显示 收起
【摘要】 [目的]分析Ⅱ期翻修治疗全膝置换(total knee arthroplasty,TKA)术后感染化验指标动态变化，探讨感染有效控制的敏感指标。[方法]自2004年6月～2008年4月本院共收治TKA术后延迟感染患者20例，均采用抗生素骨水泥间隔假体植入Ⅱ期关节翻修治疗，每周检查血常规、红血球沉降率(ESR)、C反应蛋白，观察上述指标的动态变化，分析最为敏感的监测指标。[结果]C反应蛋白对感染控制最为敏感，其最大值出现在抗生素骨水泥隔体植入术后第1周，之后迅速减低，术后第2周和术前相比具有统计学差异(t=105.84，P<0.05)。ESR的最大平均值出现在隔体植入术前，平均为52.14 mm/1 h，之后缓慢下降，术后6周时基本接近正常范围。C反应蛋白和ESR在Ⅱ期翻修假体植入术后均升高，术后第2周C反应蛋白恢复正常，而ESR仍高于正常范围。白细胞计数治疗期间呈总体下降趋势，隔体植入术后6周时平均为4.1×109/L，但存在较多的波动。中性粒细胞各个时期比较无统计学差异(t检验，P>0.05)。[结论]Ⅱ期翻修治疗全膝置换术后感染控制指标中C反应蛋白最为敏感，治疗过程中一过性的升高无明显临床意义，ESR、白细胞计数相对不敏感，中性粒细胞百分比的动态变化无明显临床意义。
【关键词】 全膝关节置换; 迟发感染; Ⅱ期翻修; C反应蛋白
Dynamic analysis of the inflammatory markers in second stage revision for infected TKA∥SUN Zhen-hui, LIU June, ZHANG Yu, et al. Department of Orthopedics,the Peoples’s Hospital of Tianjin, 300052, China
Abstract: To analyze the dynamic changing of inflammatory markers in second stage revision for infected TKA and to explore the sensitive indicators. From June 2004 to April 2008，20 cases of infected TKA were admitted and treated by the two stages knee revision. The inflammatory markers included full blood count, erythrocyte sedimentation rate (ESR).C-reactive protein (CRP) were examined weekly, and to evaluate the dynamic changes and the most sensitive indicators.CRP was the most sensitive index for infection control, and its maximum presented in the first week post antibiotic bone cement implantation, followed by rapid reduction in the second week and there was statistical difference compared to the CRP level before surgery(t=105.84, P<0.05). the largest ESR appeared before the spacer implantation, with an average of 52.14 mm/1h, after slow decline it returned to the normal range 6 weeks later. CRP and ESR post the prosthesis implant operation rose again and CRP returned to normal after the second week while ESR was still higher. White blood cell count during treatment showed an overall downward trend, 6 weeks after implantation it amounted to an average of 4.1×109/L, but there was more volatility. Neutrophil cell different during the periods showed no significant difference.CRP is the most sensitive index in the control of Ⅱstage revision of the infected TKA, slight elevation does not have clinical significance. ESR and white blood cell count are relatively insensitive, neutrophil percentage of the dynamic changes having no obvious significance.
Key words：total knee arthroplasty; chronic infection; two stages revision; C reactive protein(CRP)
全膝关节置换(total knee arthtoplasty, TKA)术后深部感染是关节外科一种严重并发症，发生率为1%～2.5% [1]。随着TKA在国内临床广泛开展，术后感染已成为临床不可回避的问题。二期翻修是治疗TKA术后慢性迟发感染的标准方法，如何评价并判断感染控制情况成为临床关注的话题[2]。本文报告自2004年6月～2008年4月我院收治的TKA术后发生迟发感染的患者20例，其观察感染控制化验指标的动态变化，供同道参考。
1 资料和方法
1.1 一般资料 本组病例中术后感染6例，外院14例，男8例，女12例;年龄60～79岁(平均62.8岁);左膝9例，右膝11例。原发疾病：类风湿性关节炎4例(4膝)，骨性关节炎11例(11膝)，创伤性关节炎3例(3膝)，色素绒毛结节性滑膜炎2例(2膝)。起病距初始手术6～9个月，平均7.5个月，20例患者发病后均有抗生素应用史。
1.2 诊断标准及入院时患者情况 参照Tsukayama等[3]提出的TKA术后感染诊断方法，本组患者均有不同程度的静息痛、活动痛和关节活动障碍;膝关节红肿4例，窦道形成3例;既往行关节切开清创术2例。自入院开始定期抽血化验感染指标：血常规、红血球沉降率和C反应蛋白(本院正常值：ESR<20 mm/h，C反应蛋白<10 mg/L)。X线检查均提示假体周围透亮影，其中骨缺损16例，显示有骨膜反应3例。停用抗生素2周后连续3次关节穿刺及细菌培养检查，并记录穿刺液量和细菌类型：金黄色葡萄球菌10例，表皮葡萄球菌6例，B组链球菌2例，X球菌2例，本组无阴性结果(图1)。
图1a左膝TKA术后深部感染X线侧位片，假体周围骨溶解，周围大量骨膜反应增生成骨 图1b正位片 图1c关节穿刺抽出大量淡红色脓液，细菌培养提示金黄色葡萄球菌生长
1.3 治疗方法 所有患者均采用一期清创、假体取出、抗生素骨水泥间隔假体旷置和二期翻修的手术方法。根据关节挛缩程度制定关节显露入路：单纯外翻髌骨14例，胫骨结节截骨入路5例，股四头肌成型1例;术中彻底清除包括窦道、瘢痕、肉芽组织和可疑感染组织，取出假体，清理骨水泥碎屑，取材送细菌培养和病理检查。分别采用稀碘伏和双氧水浸泡伤口3遍，每遍5 min，大量生理盐水冲洗伤口。参照蒋垚等[4]提出的含抗生素骨水泥间隔假体制作技术分别完成股骨和胫骨假体，植入后关节腔内涂散万古霉素粉末2 g，活动关节观察骨水泥间隔垫的稳定性，20例患者均未放置引流，厚纱垫覆盖创口弹力绷带加压包扎患肢。术后处理：监测血常规3 d，血红蛋白低于100 g/L时给予输血，常规静脉滴注万古霉素6周。停用万古霉素2周后行关节穿刺细菌培养检查，均提示无细菌生长，根据患者膝关节骨量情况选择合适的膝关节假体再次手术将间隔假体取出及关节翻修置换术，术后处理同常规TKA治疗。
1.4 观察方法 抗生素停用2周、末次关节穿刺后6 d、间隔假体植入术后应用万古霉素抗感染治疗6周内以及随后治疗期间每周检查血常规、ESR、C反应蛋白，观察上述指标的动态变化，定期膝关节X线检查，注意膝关节假体力线以及假体-骨界面的改变情况。
1.5 统计方法 患者的一般资料以及所有随访数据全部录入计算机并采用SPSS 10.0软件进行统计分析。
2 结果
20例患者均获随访，时间1～5年(平均2.4年)，感染均有效控制，膝关节无红肿及活动痛等表现。治疗至随访期间均未出现伤口并发症，所有患者间隔假体植入后均给予少浆全血400～800 ml，平均600 ml。患者入院后停用抗生素2周后感染指标观察：白细胞总数4.77～11.95×109/L(平均8.36×109/L)，中性粒细胞百分比60.6%～90.4%(平均75.5%);ESR：39～66mm/h，平均59.5 mm/h;C反应蛋白：14.5～174 mg/L，平均34.75 mg/L。
C反应蛋白的最大平均值出现在抗生素骨水泥间隔假体植入后的第1周，平均为91.2 mg/L，之后迅速减低，术后第2周平均16.42 mg/L，然后开始平稳下降，术后第4周基本接近正常范围(平均9.85 mg/L)，术后第2周和术前相比具有统计学差异(t=105.84，P<0.05)。二期翻修关节假体植入术后C反应蛋白再次升高至13.20 mg/L，术后第2周降低为5.16 mg/L，手术前后具有统计学差异(T=7.68，P<0.05)。ESR的最大平均值出现在间隔假体植入术前，平均为52.14 mm/h，之后缓慢下降，术后第2周平均为16.42 mm/h，然后开始平稳下降，术后第3周轻微升高，平均值为47.67 mm/h，随后平稳下降，术后6周时基本接近正常范围(平均16.0 mm/h)。二期翻修关节假体植入术后ESR再次升高至37.5 mm/h，术后第2周降低为14.15 mm/h，手术前后具有统计学差异(T=59.02，P<0.05)，但直到术后3周患者出院时ESR仍高于正常范围，平均13.8 mm/h(图2)。
图2Ⅱ期翻修治疗全膝置换术后感染ESR和C反应蛋白动态变化
白细胞计数和中性粒细胞比例：白细胞计数呈总体下降趋势，术后第3周和术后第5周有所波动，平均值分别为6.55×109/L和6.83×109/L，术后6周时平均为4.1×109/L(t=106，P<0.05)。中性粒细胞百分比亦呈总体下降趋势，但各个时期和关节穿刺前无统计学差异(t检验，P>0.05)。
3 讨论
随着人工膝关节假体、手术器械和操作技术的不断改进及成熟，TKA手术成功率日益提高，对解除晚期膝关节病变引起的疼痛及恢复关节功能等方面均取得满意效果。但是TKA术后感染对患者而言是一场灾难，一旦发生深部感染，只有极少数患者能通过局部清创和抗生素治疗而治愈[5]。Insall等指出TKA术后感染不仅会延长住院时间、增加治疗费用，还可能需要二次住院或手术治疗，严重者甚至会导致关节深部迟发感染，患者往往要经历长期抗生素药物治疗、二期翻修等，感染控制不佳者则需要关节融合甚至截肢[6]。
随着TKA在我国的广泛开展，TKA术后感染的患者不断增多，患者不仅承受巨大身心痛苦还要承受巨额医疗费用。根据TKA术后不同感染时间以及假体的稳定程度，临床有不同的治疗策略[7]。TKA术后由于假体和骨水泥的存在，关节局部抵抗力降低;导致关节感染的细菌主要通过黏蛋白、纤毛附着于金属和骨水泥表面，单纯用抗生素感染很难治愈，只有取出假体和骨水泥，全身用抗生素才能奏效。一期翻修术再感染率高，已基本淘汰。对于1个月之后的迟发深部感染膝关节切开清创、假体取出、抗生素骨水泥间隔假体植入控制感染是最为有效的治疗手段[8]。假体取出与再置入假体的间隔期，关节腔内使用抗生素骨水泥间隔假体，抗生素可以较高浓度从骨水泥内缓慢释放，且保留较高的生物活性，杀灭关节腔内残存的细菌。
由于经历过TKA初次置换术后感染，患者存在对感染的恐惧心理，对间隔假体植入术后膝关节皮温升高和肿胀往往异常担心，同时感染有效控制情况的动态监测也是关节外科医生密切关注的话题[9]，据此临床可以及时调整抗生素应用剂量或联合用药，同时可以明确是否需要二次清创等治疗方案，因此合理的感染指标动态观察方法与指标的量化观察成为本研究的重点。
3.1 ESR和C反应蛋白 两者一直被认为是炎症早期临床上易于检测的且比较可靠的相关指标，对关节置换术后感染的早期诊断和治疗方法的选择均具有重要意义[10]。C反应蛋白作为一种急性期蛋白，机体在炎症反应后肝细胞可以分泌产生，和正常状态下5.0 mg/L的浓度相比，血清内C反应蛋白在初次TKA术后迅速升高，2～3 d达到高峰，最高值可达193mg/L，如果无并发症出现时3～6周恢复正常[11]。宋炎成等[12]研究发现初次TKA患者的ESR在手术后5 d达到峰值，在7 d后回落，但第9个月末的ESR和术前相比无显著性差异，这表明和C反应蛋白相比ESR回落的速度更缓慢。Orrego等[13]对膝关节手术患者术后C反应蛋白水平研究后发现其最高值出现在术后第2或第3 d，之后迅速下降，如果术后1周C反应蛋白没有下降或继续升高则提示术后并发症的出现。
对于TKA术后感染患者C反应蛋白降低缓慢甚至不降低，Austin等[14]研究了296例膝关节翻修患者，结果发现感染组ESR和C反应蛋白平均为85 mm/h、110 mg/L，非感染组分别为22 mm/h和7mg/L，116例感染患者中仅有5例ESR和C反应蛋白在正常范围，因此Austin推荐ESR和C反应蛋白的联合检测是除外TKA术后感染简单有效的方法。Larsson指出C反应蛋白的升高和性别、年龄、药物应用、麻醉、手术时间和输血等因素无关。
本组患者抗生素骨水泥间隔假体植入术后第1周C反应蛋白明显升高，笔者认为是由于手术创伤应激和膝关节局部无菌性炎性反应所致，第2周开始迅速下降，第4周C反应蛋白恢复至正常水平，术后6周时平均为2.73 mg/L，动态观察期间发现C反应蛋白基本无明显波动，总体呈进行性下降趋势，可见C反应蛋白对TKA感染间隔假体植入术后感染控制最为敏感。ESR的最大平均值出现在间隔假体植入术前，之后缓慢下降，术后第3周和4周时轻微升高，随后平稳下降，术后6周时基本接近正常范围。二期翻修人工关节假体植入术后ESR和C反应蛋白均有一过性升高，术后1周时平均为37.5 mm/h、13.20 mg/L，术后第2周时C反应蛋白恢复正常，而ESR在术后3周复查时仍偏高。
白细胞计数和中性粒细胞比例 Moreschini等[15]研究发现初次TKA术后第1 d WBC计数达到最高值，但其动态变化无明显规律性。对TKA术后感染关于WBC计数的文献仅局限于关节穿刺液，血常规WBC计数未见报道[16]。本研究发现TKA术后感染Ⅱ期翻修观察期间白细胞计数呈总体下降趋势，术后第3周和术后第5周有所波动，术后6周时所有患者降低为正常白细胞计数。中性粒细胞百分比亦呈总体下降趋势，但治疗过程中存在较多波动且各个时期和关节穿刺前无统计学差异，故临床不做为感染控制的有效观察指标。
Ⅱ期翻修治疗TKA感染的动态感染指标中C反应蛋白最为敏感，间隔假体旷置期间一过性的升高无明显临床意义，二期翻修假体植入后1周C反应蛋白再次升高，2周后C反应蛋白基本恢复正常。中性粒细胞百分比的动态变化无明显临床意义，ESR、白细胞计数相对不敏感。此外患者膝关节局部渗出、红肿情况以及发热、关节持续疼痛和僵直等临床表现在治疗期间对感染控制的观察同样具有重要意义。
【参考文献】
[1] Haddad FS, Adejuwon A.The management of infected total knee arthroplasty[J]. Orthopedics，2007,9:779-780.
[2] Dupont C, Rodenbach J, Flachaire E.The value of C-reactive protein for postoperative monitoring of lower limb arthroplasty[J]. Ann Readapt Med Phys，2008,5:348-357.
[3] Tsukayama DT, Goldberg VM, Kyle R. Diagnosis and management of infection after total knee arthroplasty[J]. J Bone Joint Surg (Am)，2003，1:875-880.
[4] 蒋垚, 沈灏, 张先龙,等. 带抗生素可活动关节骨水泥间隔在全膝关节置换术后感染中的应用[J]. 中华骨科杂志,2006,12:827-830.
[5] Parvizi J, Ghanem E, Sharkey P,et al.Diagnosis of infected total knee: findings of a multicenter database[J]. Clin Orthop Relat Res，2008,11:2628-2633.
[6] Villanueva-Martínez M, Ríos-Luna A, Pereiro J,et al.Hand-made articulating spacers in two-stage revision for infected total knee arthroplasty: good outcome in 30 patients[J]. Acta Orthop，2008,5:674-682.
[7] 郑稼, 金毅.人工关节置换术后感染诊断及治疗[J]. 中国矫形外科杂志,2007,22:1718-1721.
[8] Moyad TF, Thornhill T, Estok D. Evaluation and management of the infected total hip and kneep[J]. Orthopedics，2008,6:581-588.
[9] Anderson JA, Sculco PK, Heitkemper S,et al.An articulating spacer to treat and mobilize patients with infected total knee arthroplasty[J].The Journal of Arthroplasty,2008,1:1-5.
[10]Park KK, Kim TK, Chang CB,et al.Normative temporal values of CRP and ESR in unilateral and staged bilateral TKA[J]. Clin Orthop Relat Res，2008,1:179-188.
[11]Herrero FA, Lozano RL, Muoz AS.Descriptive analysis of C-Reactive values after uncomplicated total hip and knee arthroplasty[J]. Acta Ortop Mex，2008,2:80-84.
[12]宋炎成 , 张慧慧 , 卢华定 , 等.CRP、ESR在关节置换手术前后变化及其临床意义[J]. 中国矫形外科杂志,2008,11:328-330.
[13]Orrego L M, Pérez C M, Pérez Y M,et al.Plasma C reactive protein in elective orthopedic surgery[J]. Rev Med Chil，2005,11:1341-1348.
[14]Austin MS, Ghanem E, Joshi A,et al.A simple, cost-effective screening protocol to rule out periprosthetic infection[J]. J Arthroplasty，2008,1:65-68.
[15]Moreschini O, Greggi G, Giordano MC,et al.Postoperative physiopathological analysis of inflammatory parameters in patients undergoing hip or knee arthroplasty[J]. Int J Tissue React，2001，4:151-154.
[16]Ghanem E, Parvizi J, Burnett RS,et al.Cell count and differential of aspirated fluid in the diagnosis of infection at the site of total knee arthroplasty[J]. J Bone Joint Surg Am，2008,8:1637-1643.
作者单位：1.天津市人民医院关节外科 300121;2.天津医科大学总医院骨科 300052