预防关节置换感染谁更强

膝关节置换术后感染的微生物学及药敏分析

本文原载于《中华医学杂志》年第45期

关节置换感染病例的标准治疗方法主要为二期翻修。通常在细菌培养结果出来之前或近期使用过抗生素，具有明显感染临床症状（如窦道）但培养阴性时，需要经验性使用抗生素。在这些病例中，微生物流行病学数据和药敏结果可以用来指导骨科医生采用最佳的经验性抗生素治疗方案来覆盖最可能的病原菌。本研究的目的是获得全膝关节置换术感染微生物情况，评估当前病原体类型，毒力和抗生素敏感情况。

一、对象与方法

1.对象：回顾年1月至年2医院骨关节科的膝关节置换感染进行二期翻修病例，其中包含之前用过抗生素的患者。选入标准为所有关节假体被取出且能获得培养资料（术中培养、假体取出前进行关节穿刺）共78例。其中培养结果阳性和具有药敏结果的患者65例，阴性培养率为16.67%。将膝关节置换术后感染清创的病例排除在外。关节置换感染的评估标准依据肌肉与骨骼感染学会专家组共识［1］。如果1个微生物在多个培养中仅在少数样本中分离出来且同时又是皮肤的共生菌群（例如表皮葡萄球菌），这时会请微生物学专家来决定是否为污染或真正的致病菌。

2.方法：在术中分别取3部分组织（关节液或脓液、关节囊、股骨或胫骨髓腔或假体上假膜组织）做需氧菌、厌氧菌及真菌培养和药敏。培养采用棉拭子试管取样，棉拭子蘸取液体标本，固体标本直接放人无菌试管；做琼脂平板培养基培养。药敏试验结果（感染后多次行手术治疗的患者仅选取第1次手术中的培养结果，其余结果不包括在内，目的是排除多次手术对感染的影响）。我院微生物室采用的耐甲氧两林葡萄球菌(MRS)检测是目前常用的头孢西丁纸片扩散法，实验室报告对头孢西丁耐药的表示为对甲氧西林耐药。

二、结果

本组病例中关节置换感染进行二期翻修且能获得培养资料的78例，有13例培养是阴性但具有窦道或假体周围组织病理检查均为肉芽组织伴急慢性炎症可以确诊为感染，阴性培养率为16.67%。78例患者具体临床情况：年龄60.0(16-86)岁。男25例(32.05%)，女53例(67.95%)。合并症包括高血压10例(12.82%)，糖尿病7例(8.97%)，类风湿5例(6.41%)，心脏病4例(5.13%)系统性红斑狼疮2例(2.56%)，强直性脊柱炎2例(2.56%)。原发病诊断，骨关节炎58例(74.36%)，类风湿关节炎5例(6.41%)，强直性脊柱炎2例(2.56%)，外伤导致9例(11.54%)，骨肿瘤2例(2.56%)，化脓性关节炎术后2例(2.56%)。之前有过手术史6例。初次置换感染61例，翻修术后感染17例(21.79%)。放人假体至确定感染的时间26(2-)个月。

在培养出的56株细菌中，，革兰氏阳性菌56例(75.71%)，其中凝固酶阴性葡萄球菌34例(46.58%)，金黄色葡萄球菌15例(20.54%)，表皮葡萄球菌3例(4.11%)溶血葡萄球菌1例(1.37%)。粪肠球菌1例(1.37%)，草绿色链球菌1例(1.37%)。革兰阴性菌共15例(20.54%)，其中大肠杆菌4例(5.48%)，肺炎克雷伯杆菌2例(2.74%)，产酸克雷伯杆菌1例(1.37%)，变形杆菌1例(1.37%)，弗劳地枸橼酸杆菌1例(1.37%)，鲍曼不动杆菌4例(5.48%)，铜绿假单胞菌2例(2.74%)，真菌2例，白假丝酵母菌(1.37%)和光滑念球菌(1.47%)各1例。耐甲氧西林葡萄球菌(MRS)占葡萄球菌属的47.46%，比例较高。其中所有的鲍曼不动杆菌均为混合感染。混合感染中最常见的菌株是凝固酶阴性葡萄球菌(12/25)和鲍曼不动杆菌(4/25)。

抗生素药敏情况提示：头孢唑啉和头孢呋辛等指南推荐的药物对耐甲氧西林葡萄球菌(MRS)和凝固酶阴性葡萄球菌(CNS)耐药情况严重，普通的第三代，第四代头孢对格兰阴性菌耐药较严重。对革兰阳性菌敏感率高的药物有左氧氟沙星，庆大霉素，利福平，万古霉素，利奈唑胺。对革兰阴性菌敏感率高的药物有阿米卡星，哌拉西林／他唑巴坦，头孢哌酮／舒巴坦，亚胺培南。

在葡萄球菌属、CNS、MRS、混合感染的比例上，膝关节都要大于髋关节，同时两者的细菌组成也不尽相同，最常见的细菌都为CNS。革兰阳性菌主要组成中，髋为铜绿假单胞菌和大肠埃希菌。膝为大肠埃希菌和鲍曼不动杆菌。混合感染中，髋为肠球菌和大肠杆菌。膝为凝固酶阴性葡萄球菌和鲍曼不动杆菌。药敏方面利福平对THA术后的甲氧西林敏感葡萄球菌具有一定耐药性(6/40)，对TKA术后的甲氧西林敏感葡萄球菌完全敏感(0/26)［2］。

三、讨论

组织培养是诊断假体周围感染的金标准。如果组织培养是阴性，而其他临床检查提示感染，也应该开始感染的治疗［3］。关节置换术后感染的组织培养阴性率为6%~35%［4］，本组病例阴性培养率为16.67%。

膝关节置换(TKA)感染的微生物构成在各医疗机构之间是不同的，但葡萄球菌属仍然是膝关节置换感染的最常见细菌，其中凝固酶阴性葡萄球菌(CNS)和金黄色葡萄球菌占据比例最大。根据9项研究的综合分析显示27%的TKA感染由CNS导致，23%由金黄色葡萄球菌导致［5］。TKA感染最主要致病菌是金黄色葡萄球菌(52.9%或67.7%)［6-7］。而在本组病例中，检出比例最高的菌株是凝固酶阴性葡萄球菌(CNS)，达到46.58%，其次是金黄色葡萄球菌(20.54%)。此外，MRS的整体检出率为34.25%(25/73)，在葡萄菌属的检出率高达47.47%，其中MRCNS，MRSA，耐甲氧西林表皮葡萄球菌(MRSE)在葡萄球菌属中的比例分别为32%、10%、4%。欧洲和美洲的报道关节置换感染中MRSA为主要的MRS［8-10］。而本组中MRCNS为最常见的MRS。但MRSA在近几年本院关节置换感染致病菌中也有抬头的趋势。

本组中多重细菌感染比例为15.38%，其中最常见的菌株是CNS(12/25)和鲍曼不动杆菌(4/25)。通过对比发现，膝关节置换单一感染中最常见的菌株为CNS和金黄色葡萄球菌，混合感染中，最常见菌株为CNS和鲍曼不动杆菌，且所有鲍曼不动杆菌均在混合感染中检出。而之前的研究显示髋关节置换单一感染中最常见的菌株为CNS和金黄色葡萄球菌，混合感染最常见菌株为CNS和肠球菌，其中肠球菌全部在混合感染中检出。

虽然有多种方法可以预防关节置换感染，但是研究已经表明，围手术期预防性应用抗生素是预防术后感染的最重要的因素［1,10］。目前，指南推荐使用头孢唑啉或头孢呋辛作为预防性抗生素使用，但是在制定指南时了解当地抗生素耐药情况是至关重要的，每个地区的细菌耐药情况都不尽相同，选择预防性或经验型抗生素治疗应该确保它覆盖最常遇到的病原菌。头孢唑啉抗菌范围广泛，在骨，滑膜，肌肉和血肿都具有良好的分布状况［11］。但本组病例近一半的感染致病菌为凝固酶阴性葡萄球菌，该细菌对头孢唑啉敏感性差或完全耐药(MRS)［12］。

同时本研究药敏结果显示头孢唑啉总的耐药率为43%，而头孢呋辛更是高达53.57%，第一代头孢菌素已经无法覆盖关节翻修术中可能遇到的微生物谱。因此我们建议当预防性用药或在细菌培养及药敏结果未回报前经验性用药要避免选择以上两种指南推荐的抗生素，同时也要慎重选择其他敏感性较低的抗生素，如氨苄西林／舒巴坦，普通三代头孢（头孢他啶，头孢噻肟）和四代头孢（头孢吡肟）。

目前没有随机对照研究来对比关节置换术中预防性使用万古霉素和头孢唑林的效果。然而，将预防性使用头孢唑林换成万古霉素后，关节置换感染率从l%降低到0.5%，而MRSA导致的关节置换感染率从0.23%降到0.07%［13］.MRS检出率高（如20%）的医院应该考虑将万古霉素作为预防性用药［14］。本院关节置换感染MRS在所有细菌的检出率为34.25%(25/73)。MRS高发地区，I类切口可预防使用万古霉素。同时，耐甲氧西林葡萄球菌检出率高的医疗机构，如进行人工材料植入手术（如人工心脏瓣膜置换、永久性心脏起搏器置入、人工关节置换等），也可选用万古霉素或去甲万古霉素预防感染［15］。本院药敏结果显示目前为止万古霉素对葡萄球菌、链球菌以及肠球菌都敏感。综合相关文献，国家法规以及本组数据微生物实际药敏情况，推荐将万古霉素作为经验型预防和治疗的一线用药。对万古霉素和头孢唑林治疗胸骨切开术的效果进行了对比。他们得出结论使用万古霉素的患者发生甲氧西林敏感葡萄球菌感染的比例明显增加［16］。使用头孢唑林的患者发生MRSA感染的比例明显增加。这一结果表明单独使用万古霉素预防存在一定问题。同时本组病例有20.55%为革兰氏阴性菌感染，因此需要联合用药覆盖革兰氏阴性菌才能达到最佳效果。药敏显示普通的三、四代头孢菌素都有较高的耐药性，已经无法完全覆盖可能遇到的革兰阴性菌，特别对于肠杆菌素耐药率较高，而头孢哌酮／舒巴坦，左氧氟沙星，利福平敏感性较高，亚胺培南等青霉烯类抗生素几乎没有耐药；对于革兰阴性菌感染我们推荐使用这些药物进行治疗。要注意的是利福平一定要跟其他药物联合使用，否则极易耐药。当已确定患者感染（存在窦道），但培养结果未出（之前一直使用抗生素治疗）或培养阴性时，要更加重点考虑广谱覆盖。因此建议在最初经验性治疗时选择糖肽类和碳青霉烯类的组合方案，并在培养及药敏结果出来后及时调整方案。

广谱抗生素并非没有并发症（如抗生素相关性腹泻），并可能导致更多耐药菌的出现，这对患者个人构成了风险，并会产生更多与感染控制相关的问题。应尽快获得培养和药敏结果以合理使用抗生素。特别是作用革兰阴性细菌的广谱抗生素如左氧氟沙星等在培养结果出来排除后要及时停止。

经验性抗生素治疗应考虑到当地的病原学分布情况。鉴于本研究中MRS的高检出率和大量革兰阴性菌感染的患者，建议对关节置换患者经验性预防性使用抗生素应该包括万古霉素和头孢哌酮／舒巴坦或左氧氟沙星。对于感染患者经验型治疗性使用抗生素应包括万古霉素、碳青霉烯类以及利福平。同时要切记在药敏结果出来以后应根据药敏结果及时调整抗生素。

参考文献(略)

（收稿日期：-04-04）

（本文编辑：秦学军）

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