方心俞 張翀景 陳旸 蔡淵卿 李文波 張文明

（福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科，福州 350004）

假體周圍感染（periprosthetic joint infection,PJI）是關(guān)節(jié)置換術(shù)后的嚴(yán)重并發(fā)癥之一，其發(fā)病率為1%～3%，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，并帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1,2]。目前，治療PJI 的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式為人工關(guān)節(jié)二期翻修術(shù)，包括第一階段取出人工假體，進(jìn)行徹底清創(chuàng)、植入含抗生素骨水泥間隔器，并在術(shù)后使用敏感抗生素治療；第二階段待感染控制后，植入新的人工關(guān)節(jié)[3]。本文報道1例多重感染合并髖臼嚴(yán)重骨缺損患者的診治過程，針對PJI 的病原診斷和重建骨缺損等治療難點進(jìn)行探討。

圖1 初次全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)前X線檢查示右髖關(guān)節(jié)慢性破壞性病變

1 臨床資料

1.1 一般資料

患者，男，48 歲，主因“右側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后2年，切口破潰流膿6 個月”入院。年幼時曾因右髖關(guān)節(jié)破潰流膿診斷“右髖慢性感染”，行多次手術(shù)及鏈霉素治療后愈合。2 年前當(dāng)?shù)蒯t(yī)院X 線檢查示右髖關(guān)節(jié)慢性破壞性病變（圖1），行右側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)后應(yīng)用抗生素2周，術(shù)后右側(cè)髖關(guān)節(jié)常有疼痛。術(shù)后1 年余右髖疼痛加劇，切口出現(xiàn)1 處竇道伴流膿，于當(dāng)?shù)蒯t(yī)院行保留假體清創(chuàng)術(shù)，術(shù)中假體周圍組織病理提示干酪樣壞死，診斷“右側(cè)人工髖關(guān)節(jié)結(jié)核感染”，并予規(guī)范抗結(jié)核治療，之后切口逐漸愈合。保留假體清創(chuàng)術(shù)后6 個月余，右髖切口再次出現(xiàn)竇道，并可見黃色濃稠液體滲出，反復(fù)清創(chuàng)及抗結(jié)核治療但始終未好轉(zhuǎn)，遂轉(zhuǎn)診我院。

入院體格檢查：體溫36.5℃，心率74 次/分，呼吸18 次/分，血壓130/85 mmHg。右髖皮溫高，右髖后外側(cè)可見2 條陳舊性手術(shù)瘢痕，長約22 cm，并可見2 處皮膚竇道伴黃色濃稠液體滲出（圖2）。右腹股溝區(qū)深壓痛，右股骨大轉(zhuǎn)子叩壓痛，右髖關(guān)節(jié)因疼痛活動受限，外展40°、內(nèi)收0°、屈曲70°、過伸0°。

患者入院后完善血常規(guī)、C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein,CRP）、紅細(xì)胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate,ESR）、結(jié)核感染T細(xì)胞檢測（T-SPOT）、抗結(jié)核抗體等實驗室檢查，以及X線、右髖關(guān)節(jié)CT三維重建等影像學(xué)檢查。停用抗結(jié)核藥物14 d和26 d，分別在超聲引導(dǎo)下行右側(cè)髖關(guān)節(jié)穿刺術(shù)，獲取黃色濃稠關(guān)節(jié)液約3 ml 和2.5 ml，穿刺液進(jìn)行微生物培養(yǎng)，同時送檢結(jié)核DNA檢測。

圖2 翻修術(shù)前右髖外觀

1.2 實驗室檢查

血常規(guī)檢查示白細(xì)胞計數(shù)4.84×109/L、中性粒細(xì)胞百分比35.6%、血紅蛋白水平129 g/L，CRP 水平4 mg/L，ESR 9 mm/h，T-SPOT 陽性，抗結(jié)核抗體陽性；第1次送檢關(guān)節(jié)液血平板培養(yǎng)鑒定為表皮葡萄球菌、鮑曼不動桿菌，送檢關(guān)節(jié)液行結(jié)核DNA 檢測陰性；第2 次送檢關(guān)節(jié)液血平板培養(yǎng)鑒定為糞腸球菌、醫(yī)院不動桿菌，送檢關(guān)節(jié)液行結(jié)核DNA檢測陽性。

1.3 影像學(xué)檢查

二期翻修術(shù)第一階段術(shù)前X 線檢查示假體周圍局部骨質(zhì)吸收，假體未見明顯松動脫位（圖3）。

1.4 診斷及鑒別診斷

患者右髖外側(cè)皮膚可見2處皮膚竇道伴流膿，且與右側(cè)髖關(guān)節(jié)相通，術(shù)前多份關(guān)節(jié)液標(biāo)本培養(yǎng)陽性，符合美國骨骼肌肉感染協(xié)會（Musculoskeletal Infec?tion Society,MSIS）的PJI 診斷標(biāo)準(zhǔn)，且根據(jù)患者病史，診斷慢性人工髖關(guān)節(jié)感染，但仍需要與假體周圍金屬磨屑不良反應(yīng)、聚乙烯磨損顆粒病等進(jìn)行鑒別診斷。至此，臨床上診斷右側(cè)慢性人工髖關(guān)節(jié)感染，且病原學(xué)診斷基本明確。

1.5 治療過程

圖3 二期翻修術(shù)第一階段術(shù)前X線檢查示假體周圍局部骨質(zhì)吸收，假體未見明顯松動脫位

圖4 二期翻修術(shù)第一階段術(shù)后X線檢查示置入骨水泥間隔器

二期翻修術(shù)第一階段：沿原手術(shù)入路，探查見關(guān)節(jié)腔內(nèi)中等量黃色濃稠關(guān)節(jié)液（約10 ml），股骨及髖臼假體明顯松動，右側(cè)髖關(guān)節(jié)中可見大量污穢肉芽組織。術(shù)中5 份假體周圍組織冰凍病理檢查白細(xì)胞計數(shù)均高于20 個/HPF。將關(guān)節(jié)假體取出、行徹底病灶清除。重新鋪巾消毒、更換所有手術(shù)器械后，制備含抗生素骨水泥間隔器。采用2 根直徑為5 mm 克氏針作為支架，放置于無菌仿關(guān)節(jié)外形的硅膠模具之中，并用含抗生素（萬古霉素2 g，美羅培南2 g）的骨水泥進(jìn)行包埋并加壓塑形，待骨水泥接近硬固時取下模具，去除骨水泥間隔器周圍多余骨水泥后植入患者右側(cè)髖關(guān)節(jié)（圖4）。術(shù)中所獲取的關(guān)節(jié)液、假體周圍組織及取出假體超聲裂解液進(jìn)行需氧培養(yǎng)1周，厭氧培養(yǎng)2 周，提示表皮葡萄球菌、糞腸球菌混合感染，假體周圍組織中檢出結(jié)核DNA。術(shù)中關(guān)節(jié)液宏基因組二代測序技術(shù)（metagenomics next generation sequencing,mNGS）檢出糞腸球菌、結(jié)核分枝桿菌，超聲裂解液mNGS 檢出糞腸球菌、不動桿菌屬、葡萄球菌屬以及結(jié)核分枝桿菌。經(jīng)臨床微生物科、臨床藥學(xué)部以及感染科會診，術(shù)后靜脈予萬古霉素聯(lián)合亞胺培南聯(lián)合抗感染治療2周，后改為口服左氧氟沙星4周。同期予利福平、異煙肼聯(lián)合抗結(jié)核治療。

圖5 二期翻修術(shù)第二階段術(shù)前規(guī)劃及設(shè)計

患者術(shù)后門診規(guī)律隨訪，停用左氧氟沙星4 周后，連續(xù)3 次復(fù)查CRP、ESR 正常，切口愈合良好，判斷為感染控制后再次入院（仍予規(guī)律抗結(jié)核治療），擬完成二期翻修術(shù)第二階段。入院后CT三維重建模擬手術(shù)方案（圖5A），并采用3D 打印技術(shù)進(jìn)行髖臼的術(shù)前設(shè)計（圖5B）。考慮該患者右側(cè)髖臼后壁后柱缺損嚴(yán)重（Paprosky ⅢB 型），計劃利用3D 打印鈦合金墊塊重建髖臼。術(shù)中右側(cè)髖臼未見膿液以及壞死組織，術(shù)中關(guān)節(jié)液白細(xì)胞計數(shù)704×106/L、多核細(xì)胞百分比53.5%，判斷感染已成功控制（圖6A）。安裝3D 打印異型墊塊，并利用螺釘將其與坐骨及髂骨牢固固定（圖6B）。安裝髖臼試模并確定可達(dá)到初始穩(wěn)定后，選用52 mm 生物型臼杯，臼杯與墊塊之間利用骨水泥進(jìn)行黏合（圖6C）。確認(rèn)股骨側(cè)近端骨質(zhì)缺損（Paprosky ⅢA 型），選用遠(yuǎn)端固定型股骨柄，完成右髖關(guān)節(jié)復(fù)位后，測試右髖關(guān)節(jié)在各個方向活動均穩(wěn)定，遂放置右側(cè)髖關(guān)節(jié)腔引流，并逐層關(guān)閉切口。術(shù)后繼續(xù)進(jìn)行抗結(jié)核治療。術(shù)中關(guān)節(jié)液、假體周圍組織及取出假體超聲裂解液進(jìn)行需氧培養(yǎng)1周、厭氧培養(yǎng)2周均陰性，真菌培養(yǎng)及結(jié)核分枝桿菌快速培養(yǎng)均陰性，結(jié)核DNA檢測陰性。

1.6 術(shù)后隨訪與轉(zhuǎn)歸

術(shù)后規(guī)律隨訪1 年余，患者未訴右側(cè)髖關(guān)節(jié)疼痛，切口愈合良好，可脫拐行走，恢復(fù)生活自理能力。門診多次復(fù)查CRP、ESR均正常且無其他感染復(fù)發(fā)征象，復(fù)查雙髖正位X線片及右髖側(cè)位片示假體位置良好且骨痂生長良好（圖7），抗結(jié)核治療18 個月后停用。

圖6 二期翻修術(shù)第二階段術(shù)中所見

2 討論

2.1 慢性化膿髖后遺癥行關(guān)節(jié)置換需警惕感染復(fù)發(fā)

對于原發(fā)關(guān)節(jié)感染后遺癥期的患者，雖然感染已處于靜息狀態(tài)，但進(jìn)行人工關(guān)節(jié)置換術(shù)前應(yīng)慎重考慮。多篇相關(guān)研究證實先前的原發(fā)性關(guān)節(jié)感染是導(dǎo)致術(shù)后人工關(guān)節(jié)感染的高危因素[4,5]。一項病例對照研究結(jié)果提示存在既往原發(fā)關(guān)節(jié)感染的人工關(guān)節(jié)置換術(shù)患者術(shù)后發(fā)生人工關(guān)節(jié)感染的風(fēng)險是對照組的2.3 倍[6]。該患者幼年時明確診斷右側(cè)髖關(guān)節(jié)感染并行多次清創(chuàng)手術(shù)，故行初次全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)前不可忽視對感染的排查，術(shù)中更應(yīng)注重關(guān)節(jié)液、髖關(guān)節(jié)病灶組織的微生物培養(yǎng)，同時根據(jù)病原學(xué)結(jié)果決定是否延長術(shù)后抗生素使用時間，如果考慮結(jié)核感染的可能，術(shù)后更應(yīng)給予標(biāo)準(zhǔn)的抗結(jié)核方案治療，以降低PJI 發(fā)生的風(fēng)險。而該患者初次全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)時未能多標(biāo)本查找病原體，術(shù)后只應(yīng)用2 周抗生素，可能是導(dǎo)致慢性感染復(fù)發(fā)的原因。

2.2 竇道形成的PJI患者需考慮混合感染

圖7 二期翻修術(shù)第二階段術(shù)后1年隨訪X線片示假體及墊塊位置良好且骨痂生長

對于慢性竇道的PJI 患者，由于關(guān)節(jié)腔長期與外界環(huán)境相通，術(shù)前應(yīng)考慮混合感染的可能[7]。術(shù)前單次關(guān)節(jié)液培養(yǎng)可能造成漏診或誤診，因此有必要在術(shù)前、術(shù)中進(jìn)行多次微生物培養(yǎng)[8,9]，甚至需要利用分子診斷技術(shù)輔助診斷[10]。該患者右髖關(guān)節(jié)后外側(cè)存在2處竇道，二期翻修術(shù)前在停用抗結(jié)核藥物2周后進(jìn)行了2次關(guān)節(jié)穿刺液微生物培養(yǎng)，共培養(yǎng)出4種細(xì)菌。術(shù)中也再次通過對關(guān)節(jié)液、組織、假體超聲裂解液標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng)，檢出4種細(xì)菌。然而，傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法對結(jié)核分枝桿菌無法做出及時、準(zhǔn)確的病原學(xué)診斷，利用mNGS技術(shù)除獲得了多種細(xì)菌感染的信息外，在假體超聲裂解液中成功檢出了結(jié)核分枝桿菌。mNGS技術(shù)可對臨床樣本中所有核酸進(jìn)行快速檢測，經(jīng)生物信息學(xué)分析后得到微生物的種類、豐度等信息[11]，并可同時檢測病毒、細(xì)菌、真菌甚至寄生蟲[12]，對于這種復(fù)雜類型的骨關(guān)節(jié)感染病原診斷很有幫助[13,14]。對該患者術(shù)前、術(shù)中的mNGS與培養(yǎng)結(jié)果進(jìn)行比對的結(jié)果基本一致，從而鎖定了致病微生物，為感染治療的成功打下基礎(chǔ)。

2.3 3D 打印墊塊是解決嚴(yán)重髖臼后壁后柱缺損的方案之一

髖臼骨缺損是翻修術(shù)的重點以及難點，對于嚴(yán)重髖臼后壁后柱缺損的重建，使用3D 打印鈦合金墊塊是有效的解決方案之一。借助螺釘固定可實現(xiàn)鈦合金墊塊的初始穩(wěn)定，同時鈦合金墊塊因其高摩擦系數(shù)、高孔隙率的特點，具有更好的骨長入生物學(xué)能力，可實現(xiàn)金屬墊塊與髖臼之間的遠(yuǎn)期穩(wěn)定[15-17]，而利用3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)對患者髖臼缺損的個體化重建。有研究提出髖臼缺損嚴(yán)重、骨量較少對鈦合金墊塊的骨長入可能造成不良影響，從而最終影響遠(yuǎn)期穩(wěn)定性，故對于髖臼缺損Paprosky Ⅲ型的患者，周密的術(shù)前計劃必不可少，除3D打印方案設(shè)計，還可以輔以植骨等手段，以期獲得更好的療效[18]。