肩关节假体周围感染的诊断和治疗

要点：

1.肩关节假体周围感染的病原菌和常见的髋，膝关节假体周围感染有所不同，这给肩关节假体周围感染的诊断和治疗带来了一定的困难；

2.化脓性肩关节假体周围感染的临床表现，诊断和治疗的基本原则和髋、膝关节假体周围感染基本类似；

3.细菌培养结果阳性的肩关节假体感染（Failed arthroplasties with positive cultures,FAPCs）行关节翻修术成功率较差。丙酸菌属是肩关节假体感染最为常见的细菌；

4.随着手术医生对肩关节假体感染认知的加深和组织培养时间的延长，FAPCs的诊断率已经得到提高。但是，因术前或术中缺乏可靠，及时的检测病原菌的手段而使得治疗过程延误；

5.FAPCs中细菌培养结果阳性的临床意义仍非常有限。较为关键的指标，如细菌培养假阳性率目前仍不清楚；细菌培养阳性结果后的确定性诊断措施仍没有；无创获取毒力较低病原菌培养标本的方法仍缺乏等；

6.翻修感染的肩关节假体的两个难题是软组织和骨性结构的缺失。这类假体进行翻修时有较高的并发症发生率；

7.目前急需统一肩关节假体周围感染的具体标准，为后期肩关节假体感染的诊断和治疗提供较为统一的标准。

在美国每年约有45000例全肩关节置换术，并且该数值还在持续增加中。因假体松动或感染而行翻修的病例也有所增加。文献报道，初次肩关节置换术后发生肩关节假体周围感染的概率约在0.7%，但是翻修的肩关节假体感染概率则可升高至15.4%。

肩关节假体感染和常见的髋、膝关节假体感染有较多的不同特征。目前对肩关节假体感染的诊断和治疗仍处在探索节段，尚无一个较为统一的标准。

本文回顾性分析了目前肩关节假体感染诊断，和治疗的文献资料，并提出了相关诊断和治疗的建议供各位参考（表1）。

临床评估

对肩关节置换手术操作较为粗糙的病例，需要警惕肩关节置换时惰性细菌感染的可能性。手术医生应当仔细的回顾患者的临床病史，并仔细检查患者的肩关节肩袖功能。和髋、膝关节假体感染的危险因素类似，肥胖，糖尿病，皮肤感染，免疫抑制，恶性肿瘤，炎症性关节病等基础疾病等也是肩关节置换术后假体感染的危险因素；术后关节内血肿，创伤后的关节置换术，年龄较轻，男性等也是肩关节置换术后假体感染的危险因素。

临床医生同时应注意细菌通过血源性播散的可能，如近期的泌尿系统感染，口腔脓肿，肺炎等。若有早前手术病史，同时出现肩关节的红，肿，热，痛，寒战，伤口流脓等，需高度警惕高毒性病原菌感染的可能性。

Mayo处置肩关节假体感染的经验中，肩关节疼痛是最为常见的主诉（86%），其次是窦道流脓（44%），关节僵硬（35%），皮肤发红（35%），渗出（32%），发热（21%），夜间盗汗（9%），寒战（9%）。同时他们发现，自2000年以来，疮疱丙酸杆菌已经和葡萄球菌属一样成为肩关节感染最为常见的病原菌之一。但和葡萄球菌肩关节假体周围感染不同，疮疱丙酸杆菌感染化脓并不常见。

影像学表现

对诊断可以肩关节假体周围感染的病例，需要获取高质量的影像学片子，特别是关节前后位X片和腋位X片，以除外其他可能引起肩关节疼痛和功能障碍的原因。肩关节假体周围感染在影像学上和髋、膝关节假体感染有相似的表现。在系列影像学X片上可见假体周围的改变。Pottinger等人发现若在影像学X片上出现渐进性的肱骨溶骨性坏死，则诊断疮疱丙酸杆菌假体感染的可能性增大十倍以上。

CT和MRI检查可以减少鉴别诊断的范围，并为术前准备提供帮助。若肩关节假体感染确诊，则在移除感染假体后行CT检查可以评估患者骨质量。同位素扫描对诊断可疑肩关节假体周围感染帮助有限，临床证据不推荐其在肩关节假体周围感染的常规应用。

血清学检测

尽管在髋、膝关节假体感染中应用ESR和CRP作为诊断指标有较高的敏感性和特异性，但在肩关节假体感染中上述指标的准确性仍存在较大疑问，特别是对低毒力细菌的肩关节假体周围感染（如疮疱丙酸杆菌，或者是凝固酶阴性的葡萄球菌）。

在评估髋、膝关节假体感染中，炎症指标有较高的阴性预测率，即若ESR及CRP等同时正常，则感染可能性较低；而近期由多个学者完成的研究发现，对肩关节丙酸杆菌感染阳性的肩关节假体，炎症指标升高的患者仅10%，因此一项研究认为炎症指标不能作为诊断肩关节假体是否感染的依据。

临床上导致血清学炎症指标升高的因素很多，两者在术后可短时间内升高，并逐步回归正常水平，其中CRP指标回归正常水平的时间要比ESR快。通常，CRP在术后2-3天达到高峰，在术后3-6周回归正常。ESR对术后感染的预测效果较差，但其通常在术后5天之内达到高峰，术后3-9月回归正常。两个检测结果均不能单独诊断感染，但是若两个指标升高，而未发现其他潜在感染病灶，则需要警惕关节假体感染的可能性。

关节穿刺

对一下问题目前并没有统一的结论：1.对肩关节假体置换后出现感染的患者，何时进行假体诊断穿刺是最合适的？2.若术前，或术中，或翻修术获取肩关节内的滑膜渗液，其内白细胞含量多少是诊断感染的标准？

AAOS发布的循证医学指南推荐，对有髋、膝关节疼痛而有ESR和CRP等升高的关节置换术患者，需行关节穿刺。本推荐措施是基于CRP和ESR升高具有较好的预测髋、膝关节假体感染的准确性。但是若患者对自身的肩关节置换术后效果存在疑问，采用肩关节穿刺协助诊断时需要谨慎。

滑膜渗出白细胞计数

目前对肩关节假体感染时关节腔渗出的滑膜渗液白细胞计数标准阈值仍存在较多争议。Bauer等人建议肩关节假体感染的滑膜积液白细胞计数大于500/uL则提示感染。但是，事实上该标准可能并不适用与所有肩关节感染的患者。在某些情况下，如丙酸杆菌感染的肩关节假体，其关节腔内的渗液较少，关节穿刺可能并不能抽出足够的积液进行白细胞技术。

关节渗液培养

关节渗液的白细胞计数通常并没有诊断价值，但关节腔穿刺的液体培养结果可为诊断提供有价值的线索。Kowalski对5个关于肩关节假体感染的的研究进行系统分析发现，约2/3患者会出现肩关节渗液培养阳性。但是，上述研究中大部分患者的肩关节临床症状较明显，对这类患者，细菌培养结果阳性的可能性要显著高于丙酸杆菌或者凝固酶阴性的葡萄球菌肩关节假体感染培养阳性的可能性。

术中发现

组织分析

肩关节置换术的翻修手术中发现通常没有特别的价值，特别是感染病原菌是丙酸杆菌或者凝固酶阴性葡萄球菌时。术中假体膜冰冻活检病灶或者关节滑膜是术中组织学检查最常用的检测手段。Mirra等人认为，对关节假体获取的组织，在五倍或者更高显微镜视野下滑膜组织内超过5个中性粒细胞则可以考虑诊断急性感染。该诊断标准已经在下肢关节感染诊断中得到了证实。

现阶段并没有文献证实术中冰冻组织切片的检查结果和术后组织细菌培养结果存在显著相关性。Topolski等人回顾性分析了肩关节假体感染的病例，发现仅8%（6/73）的患者在翻修时有急性炎症感染征象。大部分肩关节假体感染的培养结果为最多为丙酸杆菌（60%），其次是表皮葡萄球菌（13%）。Kelly等人的研究发现，肩关节翻修术中，对早期诊断并没有感染的肩关节组织进行细菌培养时也有接近30%的患者最终出现了细菌培养阳性，其中70%为丙酸杆菌。因此有学者认为目前诊断低毒力肩关节假体感染尚没有确切，可靠的证据。

微生物学测试

假体周围组织和滑膜积液细菌培养时诊断肩关节假体感染的诊断金标准。但是，肩关节感染时行细菌培养仅在特定条件较为敏感。在髋、膝关节假体感染中细菌培养结果已经被证明确实有效，但是在肩关节感染中，培养的结果解答较为复杂，因缺乏较为严格的证据支持，很难确定哪类患者有更高的感染可能性。

肩关节假体感染细菌，若怀疑丙酸杆菌感染，则培养的最佳期限是3周左右，而其他的细菌大约为7-13天。但也很多学者建议对怀疑丙酸杆菌感染至少培养2周；也有学者建议至少持续28天。但是需要注意的是，获得培养结果最大的敏感性和减小培养结果被污染的时间阈值仍需要进一步的研究明确。对丙酸杆菌细菌培养尚无特殊的培养基，但是若想获得较好的敏感性，则需要同时行需氧和厌氧菌培养。

分类

肩关节假体感染的分型治疗选择和功能预后判断很有帮助。可按照感染的来源和时间进行肩关节假体感染的分类（表3）。

治疗

感染是肩关节假体失败最为常见的原因，翻修术是治疗的最根本措施。治疗的第一步是充分评估患者疾病情况，以确定患者是否能耐受再一次的手术。治疗措施包括：抗生素使用，保留肩关节假体并冲洗、清创，移除肩关节假体，一期翻修，分期翻修，关节融合和截肢等。

Coste等人报道单独应用抗生素治疗5例肩关节假体周围感染，发现有3例患者仍存在感染的持续症状，而相对应的单独使用抗生素治疗髋、膝关节假体感染的有效率更低，因此单独使用抗生素作为治疗假体感染的措施并不是一个最佳选项，仅在患者不能耐受麻醉，而内科合并症导致手术风险极高的情况下才建议使用上述方法。

抗生素治疗是手术治疗极为重要的辅助措施，应用时应根据微生物培养的种类合理的选择抗生素。但是关于抗生素使用剂量，种类，方式及时间等均无高等级证据支持。因此，在关节假体感染过程中如何使用抗生素需要感染科相关医生的专业意见。

在权衡手术治疗利弊后，医生和患者应同时评估患者的术前功能状态，患者期望值，术后治疗效果等相关指标。完全控制感染是进行关节置换重建的必要条件。对毒力水平较高的细菌，如金黄色葡萄球菌，或者感染症状持续较长的患者，关节翻修术后的失败率较高。Both等人报道肩关节感染翻修术后复发概率在12-50%，尽管复发概率较低，但高达63%的翻修失败患者需要再次翻修，并且其功能预后较差。

对患者功能期望值要求较低，而有较高手术风险，骨量丢失较多的患者，行单纯假体取出术应该是更合适的。行单纯假体取出可以有效的缓解疼痛，并降低感染复发概率。文献报道感染复发概率在0-30%之间，Crosby等人认为特殊定制的肩关节假体骨水泥间隔器，骨水泥内添加抗生素等方法可以有效的治疗肩关节假体感染，并降低术后的复发率，其还可以作为对肩关节功能要求较低患者的终极治疗方案。

鉴于上述发现，作者推荐对肩关节假体感染的患者翻修可以考虑分阶段进行，在放置骨水泥假体间隔器时可以在骨水泥内添加万古霉素等细菌敏感的抗生素。而对年轻，关节功能要求较高的患者，则可以考虑行关节融合术。但无论如何，若患者肩关节存在严重的骨质缺损，则可能需要行肩关节翻修的次数会大大增加。

单次肩关节翻修术临床中也有在应用，文献报道结果尚可。单阶段翻修手术的优势包括：组织破坏更少，即刻重建，避免手术二次粘连，花费更少等。Ince等人报道使用该方法治疗亚急性或者迟发的肩关节假体感染，发现单阶段肩关节置换翻修手术的治疗成功率和分阶段相似，文献报道治疗成功的标准是患者疼痛改善，内固定无松动。

分阶段关节翻修术目前被证明是治疗假体感染最为有效的一项措施，其具有较低的感染复发率和最好的功能预后，文献报道其细菌清除率从0-36%不等。但是需要明确的是，和其他原因的肩关节假体失败比较，肩关节假体感染的翻修成功率和功能预后要显著变差。

在肩关节翻修时需彻底清除骨水泥，坏死或感染的软组织，滑膜，骨等病变组织；由此可能造成软组织和骨组织的缺损，为翻修手术带来挑战。若组织缺损较多，则需要进行重建。在翻修过程中通常需要保留肩袖的所有肌肉以改善术后肩关节的功能。有学者推荐，对肩关节假体感染的患者，可以行反式肩关节置换术，文献报道该术式可以取得较好的临床功能预后和疼痛缓解，并降低术后的感染复发率（0-6%）。但是需要注意的是，反式肩关节置换术后出现并发症的概率也较多。

总结

肩关节置换术后假体感染是灾难性的，其在临床诊断，治疗方面极具挑战，一个重要的原因是肩关节感染的细菌较为特别，为丙酸杆菌，该细菌毒力低，临床体征及影像学，血清学检测不准确。鉴于关节置换术中较多的问题存在，后期需要更多的研究来明确。