骨科植入物感染的诊治与防控

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讲者丨陈小华（上海交通大学医学院附属第六人民医院）
整理丨孙双凤（河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院））
初审丨王世浩（山东中医药大学第二附属医院）
终审丨蓝雪0816
来源丨SIFIC 2024“全国感控与耐药感染”联合大会


近年来，随着医学的不断进步，越来越多的骨科植入物应用于临床治疗中，而骨科植入物感染也随之而来，在骨科手术较多的医疗机构，骨科植入物感染的风险也随之增高。在SIFIC 2024“全国感控与耐药感染”联合大会上，来自上海交通大学医学院附属第六人民医院感染病科的陈小华教授从一例骨科植入物感染病例治疗情况引入，从植入物感染的特点、流行病学、类型、危险因素、诊断治疗、防控等方面为我们解读骨科植入物感染相关诊断及防控策略。

                               
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一、骨科植入物感染特点

• 由于细菌在内固定器械表面形成生物膜，药物难以穿过该生物膜从而难以起到抑菌和灭菌作用，需取出内固定器械，彻底冲洗清创，彻底清除细菌和生物膜，促进愈合；
• 术后感染再处理耗时长，费用较高，严重者需要多次手术，给患者带来沉重的经济负担和精神压力；
• 感染发生迅速，一旦出现明显症状，感染很难控制，处理时间越长，对周围正常组织破坏越严重。
  

二、骨科植入物感染流行病学

• 骨科手术内植物并发感染的发生率为0.5%～2.5%；
• 有研究显示：骨折内固定植入物术后感染发生率为0.4%～16.1%，平均为5%，其中，闭合性骨折内固定术后感染率为1%，开放型骨折超过15%，最高可达30%～55%；
• 全髋关节置换术的感染率为0.3%～1.7%，全膝关节置换术的感染率为0.8%～1.9%。
  

三、骨科植入物感染类型

• 急性感染（<2周）：急性感染是在手术创伤使局部抵抗力下降的基础上因术中污染、身体其他部位细菌血源性播散或患者肠道细菌移位等所致。
• 迟发性感染：迟发性感染是指骨折内固定术后切口一期愈合，拆线后2-10周发生的局部感染，包括浅表感染、深部感染及骨髓炎三类，是在内固定松动、脱落断裂或电解性炎症等损伤周围组织，使局部抵抗力下降后，术中接种的处于冬眠期细菌活化后引起感染。因为毒力低，发展慢，其起始症状比较隐匿，一般无全身症状。
  

四、骨科植入物感染危险因素

• 全身危险因素：包括吸烟、肥胖、酗酒、手术部位血供欠佳、类风湿性关节炎、免疫功能低下（肿瘤、自身免疫性疾病、HIV感染）、糖尿病、营养不良、高龄等。
• 局部危险因素：包括创伤部位的血流灌注不足、静脉血流不畅、软组织条件欠佳、慢性淋巴性水肿、放射性纤维化、既往手术产生的严重疤痕等。
  

五、骨科植入物感染诊断和治疗

在《2018中国骨折内固定术后感染诊断与治疗专家共识》和《2021中国人工关节感染诊断与治疗指南》均指出：早期准确诊断与合理规范治疗是提高治愈率、降低复发率与致残率、恢复肢体功能改善患者生活质量的关键


1.实验室检查

                               
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2.影像学检查

                               
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3.PJI诊断流程

                               
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4.（人工关节感染）PJI治疗

骨折内固定术后感染治疗的5个基本目标包括：①促进骨折愈合；②清除感染或抑制感染直至骨折愈合；③促进创面覆盖软组织的愈合；④预防慢性骨髓炎的形成；⑤肢体功能的恢复。具体治疗应包含清创、内固定的处理、抗生素应用、骨及软组织缺损的修复等四个步骤。

（1）清创

①清创的关键是要彻底，推荐采用扩大范围式激进的清创方式，即达正常组织5 mm，以出现骨组织和软组织的“辣椒征”为标准。

②对于髓内型感染，建议采用RIA技术，即扩髓－灌洗－引流（Reamer-lrrigator-Aspirator）的清创。

③对于内固定术后，一旦怀疑急性期感染，就应积极进行外科干预而非保守观察，及时敞开伤口并彻底清创，延迟闭合伤口，必要时辅以负压引流装置。

（2）内固定的处理

                               
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（3）抗生素的使用

                               
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抗菌药物的选择组织浓度：

①抗菌药物穿透骨组织的速率和程度是骨髓炎治疗成功的重要因素。

②抗菌药物穿透受感染骨组织的影响因素：药理特性、血管化的程度、软组织良好条件、异物存在。

③应选择在骨和关节组织中浓度较高的药物如林可霉素、克林霉素、磷霉素、喹诺酮类及万古霉素等。大剂量青霉素类和头孢菌素类在血液和骨关节感染也可达到一定浓度。

PJI治疗方式的选择流程：

                               
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局部给药抗菌药物复合骨水泥
骨水泥选择的抗菌药物特点有：①抗菌谱广覆盖骨关节感染常见细菌谱；②天然耐药菌株少；③不影响骨水泥机械性能；④具有良好化学和热稳定性；⑤具有水溶性在液体环境释放；⑥能在较低浓度发挥抗菌活性。
局部抗菌药物应用


局部使用抗菌药物可能是治疗PJI的方法之一：一篇国外的研究表明，清除生物膜内包裹的细菌需要抗菌药物在局部达到最低生物膜清除浓度（minimum biofilm eradication concentration， MBEC），而MBEC 常远高于有效清除浮游细菌所需的最低抑菌浓度（MIC）约为100-1000倍，静脉抗菌药物治疗一般可使关节滑液中的抗菌药物浓度达到MIC的两到三倍，而无法达到关节感染部位的MBEC 水平。因此需要使用局部抗菌药物应用到抗感染中，常见病原菌对抗各种抗生素的MIC和MBEC的结果如下表所示，如万古霉素、美罗培南、庆大霉素等可以用于局部的冲洗。


局部灌注治疗的关节腔药物浓度，一项研究表明，在髋、膝关节感染翻修的患者中使用局部灌注治疗的患者关节液中万古霉素浓度可达974~1053 ug/ml，而其血清中万古霉素浓度仅为6.5~17.97ug/ml，未使用局部灌注的患者则关节液内测不到万古霉素。一项研究表明，在DAIR患者中一天一次使用0.5g 万古霉素+10ml生理盐水/关节内注射，第二天再次注射前，关节液万古霉素浓度>2000ug/ml，达到MBEC。


（4）骨及软组织缺损的修复包括了游离植骨、llizarov牵张成骨技术、Masquelet技术、带血管游离腓骨移植、皮瓣、肌皮瓣、骨皮瓣等相关的技术。


5.骨科手术中抗生素预防
一项研究结果显示，1211名清洁骨科手术患者中，633名参与者接受术后24小时内停止预防性使用抗菌药物，年龄平均为73（61-80）岁；578名参与者接受术后24—48小时停止抗菌预防，年龄74（62-81）岁；24小时组中29名患者（4.6%）和第48小时组中38名患者 （6.6%）分别术后感染，两者相比未见明显劣效性，同时没有抗生素耐药性和长期住院的风险。这项研究设计良好，统计方法合理，样本量大，具有较好的循证证据登记，该研究建议缩短持续时间。


另一项研究纳入共375名脊柱手术患者，其中228名无器械手术，147名有器械手术，使用1—2g伤口内万古霉素预防组有12例SSI，对照组有11例SSI，两组无统计学差异。在有无器械的亚组分析中，万古霉素预防组与对照组之间无统计学差异。但值得注意的是，万古霉素预防组中，阴性菌检出率明显升高。因此预防使用抗菌药物的时间越长，并没有显出其降低感染的风险。但是否需要预防使用抗菌药物来预防感染，也需要根据患者风险来科学确定。


六、骨科植入物感染防控措施

• 筛查和治疗无症状尿路感染；
• MRSA筛查与去定植；
• 术前沐浴；
• 去除毛发；
• 血糖控制；
• 围手术期抗生素预防（抗生素选择、手术前给药及再次给药的最佳时机、术后抗生素使用疗程）；
• 手术部位皮肤准备；
• 层流通风系统；
• 粘性切口布；
• 手术室使用频率，以及切口伤口冲洗、围手术期氧合检测、维持正常体温等方面。
  

小结
骨关节感染常表现为隐匿化、慢性化，诊断困难，不易获得病原学标本，需借助穿刺及手术活检等有创方式方可取材，极大限制诊断及时性及准确性。新型检测技术的不断出现，可早期准确识别感染患者进行有效干预，提高诊治成功率，减少患者经济及心理压力。合理规范使用抗生素（全身/局部），关注长疗程应用的安全性及有效性，开展临床研究优化治疗方案，可采用中西医结合综合治疗提高治疗效果。患者围手术期评估与准备、手术方式、术后科学康复指导与护理能有效减少骨科手术感染发生率。需加强感染防控体系建设，科学指导预防感染发生。

欢迎投稿：sific2007@163.com（来稿请注明SIFIC科普笔记投稿）

黄琼华

谢谢陈教授的分享，我们将加强骨科手术部位的监测工作。