真空搅拌可明显改变预制抗生素骨水泥的抗生素析出特性

2011-12-20 19:22 来源:丁香园 作者:第五十七回
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在关节置换术中使用抗生素骨水泥固定假体被认为是降低术后感染的有效方法。但骨水泥中添加抗生素后会改变其理化特性,从而在一定程度上影响骨水泥固定假体的效果。不同品牌的骨水泥在产品的粘滞度、添加抗生素的种类、以及抗生素/骨水泥比例等方面存在的差异非常明显。但很少有研究对不同抗生素骨水泥在抗生素析出特性方面的差异进行探讨。美国威斯康星大学附属医院的Meyer J等最近比较了6种美国产抗生素骨水泥在空气中或真空搅拌两种不同情况下抗生素的析出情况,相关研究结果发表在最新一期JBJS(Am)杂志上。

该研究采用的6种抗生素骨水泥具体情况详见表I。所有样品均在相同的条件下分别于空气中或真空条件下进行搅拌制备相同规格的试样。每种抗生素骨水泥各用6包,其中3包于空气中混合,另3包于真空条件下混合,每包分别制备5个试样。测试方法为:分别将不同的试样按相同的操作程序浸泡于1ml生理盐水中,24小时后取浸泡后的生理盐水保存于-20oC备用,并更换等量的新鲜生理盐水继续浸泡,共进行5天。无抗生素的骨水泥以相同方法进行测试作为阴性对照。

表I  本研究所用的6种市售抗生素骨水泥基本情况


图1  测试程序。每一品牌的产品重复测试3次。Atm:空气,Vac:真空

分别取上述不同抗生素骨水泥的浸泡液标本按相同的方法进行抑菌试验。所选择的细菌种类根据以下两个标准确定:1、全膝关节置换(TKA),THA术后感染的常见致病菌为甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌(MSSA)、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)以及凝固酶阴性葡萄球菌;2、通过检索大型的国际感染性疾病数据库(TSN),确定当庆大霉素浓度≥32 mg/L时,大约85%的凝固酶阴性葡萄球菌以及大于99%的MSSA、MRSA对庆大霉素敏感。由此确定选择金黄色葡萄球菌6538P菌株进行抑菌试验。试验时每一种浸泡液标本均重复测试5孔,另外以含已知浓度的庆大霉素或妥布霉素生理盐水0.2ml重复测试2孔以确定不同测试之间结果的一致性。

研究结果表明:

1、无论是在空气中还是真空搅拌,该研究涉及的所有抗生素骨水泥在5天的研究期内均析出了可检测到的抗菌活性。其总体趋势为:第一天时抗菌活性最强,浸泡液抗生素浓度均高于32 mg/L的敏感水平,随后逐日降低;仅真空搅拌混合的Palacos R+G抗生素骨水泥在5天的检测期内析出的抗生素水平均高于这一敏感值;


图2  抑菌实验结果。水平线表示32 mg/L最低敏感水平。


图3  真空搅拌抗生素骨水泥平均抑菌区(左)与抗生素浓度(右)的比较。水平线表示32 mg/L最低敏感水平。

2、无论是在空气中还是在真空条件下搅拌混合,6种抗生素骨水泥的抗生素析出情况之间差异明显;


图4  6种抗生素骨水泥于空气中或真空条件下搅拌后的平均5天累积抗菌活性情况。

3、不同的抗生素骨水泥经真空搅拌混合后其抗生素析出量与在空气中搅拌混合者相比,可能不同程度增加,但也可能更低;增加者有:Palacos R+G,Cobalt G-HV,Simplex P + 妥布霉素;降低者有:Cemex Genta,SmartSet GMV,VersaBond AB。

通过上述研究,Meyer J等认为:市售预制抗生素骨水泥具有各自不同的抗生素析出特性,真空搅拌并不都有利于抗生素的析出。这可能与不同产品的粘滞度和孔隙率不同有关。抑菌实验结果显示多数产品的抗生素析出量仅能在短时间内维持高于最低敏感水平,因此这些产品不应该用于关节置换术后感染翻修时骨水泥间隔的制备。术中另外加入更多的抗生素可能有助于解决此问题,但这又可能明显降低骨水泥的机械强度,因此在使用中仍需要特别谨慎。关节外科医师在决定使用抗生素骨水泥的时候应该首先尽可能全面地了解产品本身的各项特点,从而更为合理地选择恰当的产品。 

Vacuum-Mixing Significantly Changes Antibiotic Elution Characteristics of Commercially Available Antibiotic-Impregnated Bone Cements

编辑: arztwei

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