图书简介
本文摘自于《髋、膝关节假体周围感染》黄宁庆主译，年8月北京大学医学出版社出版。
本书特色：作者对国际上关节假体感染专家组的相关经验进行了总结，有助于医师对此棘手问题的预防、诊断、治疗和处理。
引言
关节假体周围感染(PJI)是一种可发生于任何关节假体置换术后的潜在并发症，即使是患者无目前所知的各种危险因素。然而要做到有效降低PJI的风险，就需要降低目前所知的增加关节暴露于病原体机会的危险因素，或抑制机体的反应能力以达到抑制关节内病原体的目的。目前所知的导致PJI的危险因素可分为患者相关因素、手术相关因素、住院患者术后的相关因素及远期因素，当然也有上述各组危险因素的重叠作用。重要的是人们需意识到这些危险因素中的任何一项都可导致PJI的发病率增加本章将讨论这些不同危险因素的作用机制及其影响作用。
很多导致全关节置换术后感染危险因素的观点是来自于非对照病例组或小型病例对照组的研究结论。由于PJI是一种不常见的并发症,而多数关于此内容的权威学术研究中的手术患者均来自大型的研究机构，但遗憾的是来自这些机构的病例所代表的仅仅是行全关节置换手术患者中的一小部分[１]，因此这些研究可能并不能准确反映现实中的实际情况[１，２]。此外，文献中对关节假体感染的定义存在争议,这是学者们明确PJI潜在危险因素与PJI之间关系的重要障碍[３，４]。在参照本章及其他相关信息资源时，应考虑到这些证据在此方面的缺陷。
患者相关危险因素
人口统计学因素年龄
Kurtz等在一项国内相关研究中发现，年龄是全膝关节置换术(TKA)和全髋关节置换术(THA)后PJI的一项相关危险因素[４]，据研究者报道PJI呈双峰分布：５５~７４岁患者的PJI发病率最低。有意思的是Soohoo等在另一项以大量人口为基础的相关研究中也发现了类似的双峰分布特点[６]，经对THA术后９０天内再次入院的PJI患者研究后发现，年龄大于７５岁或小于５５岁的患者与５５~７４岁患者相比感染风险明显增高，二者比值比分别为１.２８和１.３４。此前Soohoo等曾发表其类似的行TKA患者的相关研究结果，该研究发现小于６５岁患者术后９０天内因感染再次入院的风险增高[７]。
Ridgeway等利用英格兰手术部位感染(surgicalsiteinfection，SSI)监控服务数据库研究SSI与不同危险因素之间的关系[８]，结果表明患者年龄超过８０岁是导致初次THA术后SSI的明显危险因素，相同年龄组的患者初次半髋关节置换与SSI也存在一定相关性，但对变量进行调整后的分析结果表明，此队列研究中年龄并非是SSI的重要预测因素。一些以北欧国家注册协会数据为依据的相关研究也得出了类似的结论，这些研究发现行TKA患者的年龄与PJI之间无任何相关性[９，１１]。Dale等对三家挪威健康注册机构THA相关数据进行对比研究后发现，年龄增大是导致SSI和因感染行翻修手术的一项危险因素[１２]，然而有趣的是，对于因骨折行半髋置换的患者而言，小于６０岁者因感染而行翻修处理的可能性更大，这从事实上说明了年轻需行半髋关节置换手术的患者易于出现严重的合并症且术后预期寿命缩短[１２]。
年老病例组患者通常在行初次关节置换手术时健康状况良好，很多研究报道认为与正常人群相比行THA或TKA患者死亡率较低，这可能与二者的手术适应证选择差异有关[８,１３]。而年轻患者的手术适应证选择方法可能有所不同，很多年轻行全关节置换的患者可能合并其他可导致其易于并发PJI的合并症。Lie等[８]提出的研究证据间接支持了上述观点，其研究发现年轻(小于６０岁)行THA患者的术后８年死亡率高于相应的年龄阶段，性别相同的普通人群，而超过６０岁患者则相反，这表明高龄可能是导致PJI的一项危险因素。但高龄与PJI之间的关系在某些特定程度下可能由于其他危险因素的存在如术前合并症、输血阈值降低或住院时间延长而使人混淆。此外，有些研究结果表明行初次关节置换的最年轻病例组患者易感PJI，而目前尚未明确其相关原因。
性别
很多肌肉骨骼疾病和感染发病率在男性和女性之间并不相同。性激素和性染色体基因成分对先天性免疫系统和获得性免疫系统具有调节作用[１４]，因此男性和女性免疫系统对致病菌的反应可能并不相同，这可以解释一些感染的发病率在男性和女性之间存在差异的原因。很多研究对男性和女性是否对PJI具有相同的易感性进行了研究，结果表明和女性相比男性的感染风险更高[２,５,６,９,１２,１５,１９]。有趣的是Lubbeke等研究发现尽管在非肥胖人群中男性相比女性更易发生PJI，但在肥胖人群中女性患者PJI的发病率则明显增高(与非肥胖女性相比增高１６.１倍)。然而肥胖和非肥胖男性患者在THA术后PJI发病率方面并无明显差异[１８]。
支持PJI与患者性别之间存在联系的学者认为，这些相关性可归咎为男性和女性患者的皮肤和皮下组织环境如pH、血清诱导机制、皮肤厚度、脂肪分布及代谢率这些因素之间存在差异。此外，有学者认为男性和女性的微生物菌群存在差异，男性更易成为金黄色葡萄球菌的长期携带者[２８]。一些研究者曾推断，如从手术干预的角度考虑，则男性手术医师将细菌传染给患者的阈值可能较低，或者说被初级医师称为骨科专家的医师是男性的可能性更大[１１，１２，２９，３１]。
种族
目前现有证据表明，非白种人与白种人相比，患者在行全关节置换(尤其是膝关节置换)术后９０天期间感染性和非感染性并发症发病率以及病死率更高[２,６,７,１７,３２]。所有这些研究中均包含一小部分非白种人病例组，因此这些研究对不常见并发症如PJI的判定结果并不充分，这可以说明为何这些研究并未发现PJI存在任何特殊的差异，或者说为何没有发现同样的THA术后总体感染并发症差异[１７,３２]。
然而，就目前所提出的不同人种病例组之间的差异，尚须从更多方面进行考虑。全关节置换手术接受情况的种族间差异并不能为骨性关节炎患病率、医保状态或参加医保情况等因素所解释[３３]。与非西班牙裔白种人相比，骨性关节炎更多见于超过７０岁的非洲裔美国人群和西班牙人群[３４]。然而，年老伴骨性关节炎的非洲裔美国人患者与白人对照组相比即使是在无经济障碍的条件下也很少行全膝关节置换[３５,３６]。此外，非洲裔美国人在行TKA手术时体重指数(BMI)较高[３６]。即使是合并症给予调整后，非白种人患者与白种人患者相比在行全关节置换术后留院时间也会明显延长[３７,３８]。由此可见，不同种族病例组患者的围术期状况并不完全相同，以往研究认为，这些病例组患者所存在的一些潜在的导致PJI的危险因素也各不相同。然而目前，对PJI与少数民族病例组之间相关性研究证据的解释需慎重，这是因为可能还有一些未被认识的以及无法被控制的混淆因素是导致此种相关性产生的原因。
社会经济地位
社会经济地位是对PJI发生具有潜在影响作用的一项复杂因素[６,７,１５,１６,３９]。理论上讲，社会经济地位低的患者由于营养程度低以及对已存在的合并症不理想的治疗状况而导致其总体健康水平低下，上述两种情况已被公认是导致PJI的潜在危险因素。然而，社会经济地位又受到其他如种族等复杂因素的影响。遗憾的是目前的研究证据尚无法明确这些复杂的相关性。
肥胖
肥胖可明显提高骨性关节炎患者的患病率，且多见于行关节置换的人群[４０]。与肥胖相关的合并症如缺血性心脏病、高血压、高胆固醇血症、营养不良及２型糖尿病或上述一系列合并症所形成的代谢综合征可导致患者术后恢复延迟并增加围术期并发症的风险[４１，４３]。
据一项回顾性分析研究估计，BMI超过３５kg/m２的患者行TKA和THA术后并发SSI的风险将分别增高６.７倍和４.２倍[４４]。如BMI超过４０kg/m２或５０kg/m２则PJI发病率可分别增高３.３倍和２.１倍[４４]。很多不同的因素对肥胖患者PJI的发生具有潜在的促进作用，此类患者出现术后切口并发症的风险将增加[４６，４７]。由于手术部位表面张力增高导致其切口裂开的风险更高；此外，由于术中需广泛切开而导致血肿形成、积液形成或切口引流时间延长的风险增大[４８]。另一方面，由于血供差、皮下脂肪组织肥厚导致切口周围区域处于低氧分压环境，这不利于切口的愈合[４９]。一些研究报道肥胖是导致鼻部携带金黄色葡萄球菌的一项危险因素[２８]，此类患者手术区域的先天性免疫反应可能消失，尤其是合并高血糖症的患者[５０，５１]。由于技术原因导致术中操作困难而使手术时间延长会增加PJI的风险。最后，还有研究指出，预防性抗生素应用不当也是导致肥胖患者PJI风险增高的一项潜在因素[５２]。上述研究结果为充分阐释PJI与肥胖之间的关系提供了大量的证据[１８，５３，５６]。
吸烟
很多吸烟者患有慢性阻塞性肺病、动脉粥样硬化及其他全身合并症，这些合并症的存在使得学者难以明确吸烟与PJI之间的关系。但有观点认为吸烟可抑制胶原合成以及抑制手术切口周围皮下组织的成熟[５７]。
有学者提出，吸烟对于脊柱融合手术后骨愈合过程具有不良影响[５８]。充足的氧供是组织修复的关键[５９]。此外，切口部位缺氧对于中性粒细胞针对微生物的防卫机制具有负面影响，而且是感染的易感因素[４９]，吸烟可通过不同的机制导致此缺氧情况的出现。尼古丁释放的儿茶酚胺可导致微血管痉挛及皮下组织灌注不足，尼古丁还可促进血小板聚集及促进微血栓形成。此外，患者吸入的一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，导致氧合血红蛋白分离曲线左移并明显降低了氧向周围组织的转运。择期髋、膝关节手术前６~８周计划戒烟可有效降低术后切口并发症，尤其是感染相关的并发症[６０,６１]。虽然吸烟在术后早期并发症方面的不良影响似乎已明确，但对行全髋或全膝置换的吸烟患者的长期随访研究并未发现吸烟与PJI之间存在明显的相关性[５４,６２]。
合并症行关节置换的患者通常还合并其他疾病[６３,６４]，这些合并疾病通常可增加发生术后并发症的风险并对全关节置换患者的最终预后结果具有负面影响[６５,６７]，并且与全关节置换术后较高的病死率相关[８,６８]。
合并症指数
患者术前合并症数量似乎也是对PJI的发生具有独立累积效应的危险因素[５５]，Lai等指出，每个合并症可导致患者并发PJI的风险增加０.３５％[６９]。
文献中曾提及很多关于术前合并症的评估方法，Charlson指数最初是用于预估患者术后１年的病死率,其已被证实可用于对多种不同临床疾病预后结果的评估[７０]。Charlson指数是通过各种合并症及患者年龄的加权值计算得出(表２.１)，通过患者所存在合并症的加权值合计，再加上超过４０岁患者以每１０年加１分得出指数值。依据回顾性研究，学者认为似乎Charlson指数递增至大于或等于３将导致感染风险明显增加[７,７１]。
美国麻醉医师协会(ASA)全身情况分级系统是一项非特异性的术前全身健康状况评估系统，其主要评估合并症严重程度。该分级系统可被当作一种术中及术后非骨科并发症评估手段。尽管一些研究指出PJI与ASA高分值之间存在一定关系[８,５６]，另有一些学者则对ASA评分的可靠性和有效性存在质疑[７２,７４]。此外，原则上来讲ASA评分是基于合并症的严重程度，而并非是合并症类型，而似乎是合并症类型的原因对其预估能力产生了影响，导致ASA评分系统与其他指数相比评判能力较弱。
国家院内感染监控(NationalNoso