​髋关节假体周围感染诊断的现状和进展

要点：

l  髋关节假体周围的诊断方法主要包括临床检查、实验室诊断和术中评估三个方面。

l  所有关节假体周围感染的患者均应行关节穿刺。

l  为了明确关节假体周围感染的诊断，应行 3-6 次细菌培养。

l  目前 ESR 和 CRP 仍是假体周围感染血液检查的标准手段，除此以外，还可对其他一些生物学指标进行检测。

l  声波降解法和分子鉴定等新的诊断方法可能有助于假体周围感染的诊断。

引言

对髋关节假体周围感染做出正确诊断是患者获得有效治疗和功能康复的前提，但目前在这个过程中却面临着越来越多的挑战。首先，髋关节假体周围感染的患者就诊时的症状、体征均不典型，缺乏可以确诊的实验室炎性指标，细菌培养结果也常为阴性。其次，目前对于假体周围感染还缺乏统一的定义和标准。不同的医生及医疗结构在进行诊断时参考血液指标、组织学分析、关节液、组织细菌培养和临床表现的权重也会有所不同。

为了便于研究及临床实践，肌肉骨骼感染学会最近提出了新的统一的定义，从而有助于对每个病例进行准确诊断，且有利于不同机构间协作时的数据分享。过去的数年，髋关节假体周围感染的发生率大约在 2% 左右。来自 University of Nebraska Medical Center 的 Beau S. Konigsberg, MD 等按照下述的诊断标准（图 1 和 2），结果发现髋关节假体周围感染的数量可能有所增加，原文发表于 Orthop Clin N Am 45 (2014) 287–293。

图1 高度怀疑髋或膝关节假体周围感染的诊断流程（AAOS 2010）。

图2 疑似膝关节假体周围感染的诊断流程（AAOS 2010）。

临床检查

可能存在髋关节假体周围感染的病例会出现很多症状和体征，其中最常见的是髋部疼痛（包括臀部、髋外侧、腹股沟或大腿）。虽然炎性过程导致的疼痛一直都存在，但往往在患者静止或休息时表现的最为明显。活动和疼痛无关，但可能会分散患者对于疼痛的注意力。

采集的病史包括：合并症情况、感染史及治疗情况、既往伤口愈合情况以及目前的症状。除此以外，医生还需询问患者手术过程的相关情况，尤其要关注手术持续时间、假体类型及术中是否困难存在而导致手术时间延长。同时还要记录围手术期感染史，如尿道或肺部感染、伤口感染或其他可能导致一过性菌血症的情况。对于患者以往的病历也要进行充分回顾，其中包括：既往病史、查体、手术记录及细菌培养等检查结果等。

详细的查体对于诊断同样非常重要。应仔细观察手术切口情况，包括引流口及窦道。压痛的部位代表了炎症或脓肿累及的范围。髋关节的活动范围可能受到或不受影响，但感染的患者更常表现为关节僵硬。

常规还需对患者进行放射学检查以观察是否存在进行性透亮线、骨溶解或骨膜下新骨形成等感染征象。而其他的放射学检查的诊断价值有限，尤其将核素扫描能提供的诊断信息较为有限，因此不应作为常规检查手段。磁共振检查也可辅助诊断，但并非决定性的检查方法。

血沉和 C 反应蛋白等炎性标志物是确诊疑似假体周围感染必不可少的实验室指标。Greidanus 等进行的一项前瞻性研究对拟行翻修手术的病例进行了检测，Schinsky 等也对 235 例髋关节置换术后疼痛的病例进行了翻修术前检查。这些研究检测的指标包括：ESR、CRP、滑膜白细胞计数、关节组织的术中冰冻切片及组织病理学检查。结果发现，ESR 和 CRP 均明显高于正常水平，敏感度和特异度分别为 91% 和 95%，阳性预测值和阴性预测值分别为 83% 和 91%。反之，如果 ESR＜30 mm/h 且 CRP＜10 mg/dL，则排除感染诊断的特异度为 100%。其他很多的研究也得出了类似的结果。其他仍在研究中的诊断指标还有 IL-6、滑膜 CRP 和滑膜α-防御素等。

当患者存在发热等急性起病的全身症状，或伴有可能导致血行感染的合并感染灶时，应重复进行血液检查。菌血症的诊断有助于确定病原体并指导抗生素治疗。

如果怀疑存在髋关节假体周围感染，且伴有 1-2 种炎性标志物升高，就应行髋关节穿刺。穿刺应病房或术中在切开关节囊前进行，并对获得穿刺液进行白细胞计数及分类、需氧菌和厌氧菌培养。除了部分特定患者以外，对造成感染的其他少见病原体（抗酸杆菌、真菌等）则无需常规培养。对滑液白细胞计数结果的解读需要考虑到假体植入的时间。

据报道，在假体置入 6 个月以上时，假体周围感染时的白细胞绝对计数从 1700 个细胞/mL-4200 个细胞/mL。而假体置入不满 6 个月时，假体周围感染的白细胞计数会更高。滑液中多形核细胞（PMN）百分比亦有一定的诊断价值，一般认为超过 80% 可能提示感染。Schinsky 等研究发现，当 ESR 和 CRP 均升高时，滑液白细胞计数超过 3000 个细胞/mL 就可以诊断为髋关节假体周围感染。但在金对金髋关节的病例中，因为滑液白细胞计数的变异性较大，故难以据此进行诊断。

假体周围感染的术中评估

术中评估是髋关节假体周围感染诊断的重要一环。如果术前未抽取关节液，则应于术中留取关节液标本。同时留取假体周围或关节囊内表面的组织做冰冻切片以行病理组织学检查，且每次至少留取 3 个样本。Mirra 等认为 10 倍的高倍视野下观察到超过 5 个 PMN 即可认为是感染。

美国骨科医师学会的循证医学指南中提及的一项 meta 分析也认为，每个高倍视野下 5 个 PMN 的诊断标准均有良好的特异性。该指南也特别强调，革兰氏染色结果不能作为排除假体周围感染的依据。Spangehl 等对 202 例髋关节翻修的病例进行了超过 2 年的前瞻性随访，结果发现术中革兰氏染色的敏感性只有 19%，特异性为 98%。阳性预测值为 63%，阴性预测值为 89%。Atkins 等也同样对 297 个病例进行了前瞻性研究，结果发现革兰氏染色的敏感性只有 6%，特异性为 99.7%。

细菌培养是确诊及明确病原体的最重要的手段，其样本主要来自关节液和假体周围的组织。为了明确病原体，推荐至少留取 1 个关节液样本和 3 个组织样本。如要提高检出率，则最好留取 6 个组织样本，并将这些样本分别进行需氧菌和厌氧菌培养。和关节液检查一样，除了部分特定患者以外，无需对其他少见病原体常规培养。对于培养的时间目前还没有一个明显的标准，但考虑到某些病原体生长期较长，因此最好适当延长培养时间，最长可达到 14 天。当怀疑存在丙酸菌属感染时，这一点尤为重要。

一些方法可以提高细菌培养的阳性率。已经有研究发现，声波降解法可以明显提高常规培养的敏感性。但并未所有的病原体都需要采用声波降解的方法，对于采用常规培养方法就能获得满意结果的病原体就无需采用这个方法。

为了提高细菌培养的阳性率，应避免术前使用抗生素。Berbari 等对培养阴性的假体周围感染的病例进行了回顾，897 例感染病例中有 60 例（7%）初次培养结果为阴性，而这 60 例中有 32 例（53%）曾于确诊前 3 个月内使用过抗生素。

对于培养阴性的假体周围感染，确定病原体成为影响后续治疗的当务之急，此时即可考虑使用分子诊断的方法。这种方法的优势在于，即使病原体的水平很低，也可以在短时间内对感染的病原体做出准确的诊断，同时还能对某些病原体毒力的决定簇及抗生素耐药性进行检测，以更有利于感染的治疗。Gomez 等将取出假体进行超声裂解的液体进行 PCR 检测，并将其和细菌培养的结果进行了比较，结果发现 231 例无菌性松动的样本中有 135 例为假体周围感染。

作者认为，在诊断假体周围感染方面，PCR 检测和超声裂解液细菌培养效果相当。虽然 PCR 具有很高的敏感度，但如常规进行 PCR 检测则会增加经济负担。同时这种方法可能会放大共生菌的检测结果，而此时可能并不存在感染或者感染并非由共生菌引起，因此不可避免的存在假阳性率。但考虑到培养存在的一定的假阴性率，因此分子诊断的手段也是必不可少的。

小结

当怀疑患者存在髋关节假体周围感染的时候，选择合适的诊断方法就显得非常重要，但没有一种诊断方法是放之四海而皆准的。正式因为如此，准确的定义感染有助于医生做出最后的诊断。肌肉骨骼感染学会的工作组在对相关临床证据进行分析后，提出了假体周围感染的新定义（附 1）。他们认为，除了在这个定义中提到的检测手段以外，仍有其他大量的方法有待进一步研究。但无论如何，对患者的检测结果进行动态过程进行观察是非常必要的。