胡建彬，張民

(1.山西醫(yī)科大學，太原030001;2.山西醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院，太原030001)

全膝關節(jié)置換術(total knee arthroplasty，TKA)的發(fā)展與完善為膝關節(jié)惡性疾病患者帶來了希望，TKA 能夠有效幫助患者緩解疼痛，利于膝關節(jié)功能重建，對改善患者預后具有重要意義［1］。但伴隨TKA 在臨床的普遍開展，術后并發(fā)癥發(fā)生率也隨之上升，其中感染是TKA 術后較嚴重的并發(fā)癥之一，據(jù)報道，國外TKA 術后感染的發(fā)生率為0. 8% ～1.9%，而我國TKA 術后感染發(fā)生率約為15%［2-3］。TKA 術后感染多為早期淺部感染，若不能夠及時預防、控制，可致病原菌大量繁殖，并通過血源性途徑侵襲膝關節(jié)假體處，誘發(fā)新的嚴重感染病灶，對假體存留及患者術后康復產(chǎn)生嚴重影響，嚴重者會對患者置換術后關節(jié)功能帶來災難性后果，患者不僅要承擔感染帶來的巨大痛苦，且術后住院時間延長，導致患者二次住院概率增加，需經(jīng)歷長期的抗生素治療，還要承擔因此造成的高昂費用，同時也增加了骨科醫(yī)師的治療難度［4-5］。鑒于此，及時明確誘發(fā)TKA 術后感染的高危因素，有效控制術前、圍手術期、術后的感染風險，對降低術后感染發(fā)生率尤為重要?，F(xiàn)就TKA 術后感染危險因素的研究進展予以綜述。

1 術前因素

1.1 肥胖 伴隨生活水平的不斷提高，人們的飲食結構發(fā)生了巨大改變，居民的肥胖率隨之升高，同時膝關節(jié)負重也增加，導致肥胖患者罹患膝關節(jié)相關疾病的風險增高［6］。脂肪組織屬于內分泌器官，可分泌細胞因子、脂肪因子、趨化因子，參與并調節(jié)機體免疫應答［7］。肥胖患者皮下脂肪相對較厚，組織血流灌注不足，造成缺血、缺氧、局部水腫的可能性更高，進而導致局部組織張力增加，局部手術切口易崩開，造成愈合困難，影響免疫系統(tǒng)正常工作，對此，手術時需要延長手術切口，手術時間也因此增加，上述一系列情況均會造成局部感染風險增高［8-9］。

此外，體質指數(shù)對圍手術期臨床醫(yī)師給予患者預防性使用抗生素的劑量具有指導意義，根據(jù)患者體質指數(shù)合理預防性使用抗生素對降低患者關節(jié)置換術后的感染風險具有重要意義。杜濱等［10］的研究指出，明確體質指數(shù)及體重閾值對預防性抗生素劑量具有指導性意義，相較于體質指數(shù)＜35 kg/m2與體重＜100 kg 患者相比，體質指數(shù)≥35 kg/m2與體重≥100 kg 的患者膝、髖關節(jié)置換術后發(fā)生感染的概率更高。因此，TKA 術后應囑咐患者有效控制體重，合理運動，旨在緩解患肢關節(jié)負荷，促進關節(jié)功能恢復。

1.2 糖尿病 TKA 術后感染概率較高，可能與糖尿病患者機體免疫反應低下、代謝功能紊亂有關:①糖尿病患者因血糖控制不理想，血液處于持續(xù)高糖狀態(tài)，而高血糖狀態(tài)為諸多病原菌微生物的生長、繁殖提供了理想的生長環(huán)境;②糖尿病患者血紅蛋白顯著升高，導致氧解離曲線向左偏移，氧的釋放量因此減少，機體容易發(fā)生低氧血癥，組織慢性缺氧容易誘發(fā)感染，且此種感染控制難度較高;③機體免疫功能下降，患者體內營養(yǎng)物質代謝紊亂，出現(xiàn)蛋白質合成減少、分解增多的負氮平衡，導致體液免疫與細胞免疫缺陷，CD4/CD8 比值降低，感染概率增加;④持續(xù)高血糖狀態(tài)，血漿滲透壓隨之升高，淋巴細胞裂解緩慢，白細胞活性降低，導致白細胞糖代謝能力下降，同時巨噬細胞吞噬能力降低;免疫細胞吞噬能力低下，將直接導致切口愈合障礙，愈合時間延長，同時局部感染風險也驟增;⑤糖尿病者常合并血管病變，血液循環(huán)較慢，造成皮膚軟組織血供相對不足，組織氧濃度下降，厭氧菌趁機繁殖;此外，糖尿病

患者病程較長時，周圍神經(jīng)功能發(fā)生不良病變，表現(xiàn)為感覺異常，不利于軟組織感染的早期發(fā)現(xiàn)與治療［11-13］。趙振等［14］回顧性分析了1 799 例初次行髖關節(jié)置換術患者的資料，按照患者是否合并糖尿病進行分組，結果發(fā)現(xiàn)，與非糖尿病患者相比，糖尿病及糖耐量異常者置換術后假體周圍感染的風險顯著增加，特別是行雙側人工關節(jié)置換的糖尿病患者。對于合并糖尿病的患者，術前應根據(jù)患者情況，有效控制患者血糖，保障其在合理范圍內再實施手術，術后也應囑咐患者合理飲食，有效控制血糖，以降低術后感染發(fā)生率。

1.3 類風濕關節(jié)炎 類風濕關節(jié)炎以關節(jié)及周圍組織化膿性炎癥為主要特點［15-16］。行TKA 類風濕關節(jié)炎患者術后感染風險較一般人群高，原因為:①關節(jié)炎患者為控制疾病進展，需長時間服用類固醇激素治療，而長時間服用類固醇激素容易抑制體內免疫系統(tǒng)，導致機體脂肪組織再分布，血管脆性增加，膠原纖維形成受牽連，淋巴細胞的反應能力與組織自愈能力也因此受到牽連而逐漸降低，術后感染風險也大幅度升高;②皮質類固醇使白細胞趨化作用受到抑制，白細胞向感染病灶聚集遭到阻礙，感染無法控制;③機體處于高分解狀態(tài)，營養(yǎng)紊亂，內環(huán)境平衡被打破，免疫功能低下，對新抗原的刺激，敏感性較低，而感染又會加劇機體營養(yǎng)不良狀態(tài)，如此形成惡性循環(huán);④術中雖有效清理病變滑膜，但無法徹底清除，反而會由于術中剝離較多攣縮軟組織，增加關節(jié)腔出血量，造成關節(jié)腔積血，使感染風險增加［17-19］。彭旭和葉永杰［20］通過回顧性分析類風濕關節(jié)炎患者與骨性關節(jié)炎患者的臨床資料發(fā)現(xiàn)，行TKA后，類風濕關節(jié)炎患者早期感染率與關節(jié)翻修率均較骨性關節(jié)炎患者高，因此臨床應積極預防并發(fā)癥，降低類風濕關節(jié)炎患者TKA 術后早期感染的風險。

1.4 惡性腫瘤、營養(yǎng)不良 疾病消耗和手術創(chuàng)傷導致諸多惡性腫瘤患者出現(xiàn)營養(yǎng)不良，而營養(yǎng)不良的標志性指標是血清血紅蛋白與白蛋白水平，低蛋白血癥患者常伴有纖維增生，膠原合成匱乏，愈合時間延長;血漿膠體滲透壓低，造成水腫，抗體合成酶減少，免疫力迅速降低，容易誘發(fā)感染［21-22］。李濤等［23］通過總結圍手術期TKA 患者的營養(yǎng)狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)不良患者術后感染、假體周圍感染等不良并發(fā)癥發(fā)生率顯著增加，故圍手術期應積極改善患者營養(yǎng)狀態(tài)，減少術后并發(fā)癥的發(fā)生。

1.5 既往手術史 關節(jié)穿刺或關節(jié)鏡探查等操作史會破壞關節(jié)腔本身的封閉狀態(tài)，導致關節(jié)內部組織破壞、出血，其他部位的致病菌移位至膝關節(jié)局部并生殖繁衍，若操作不當，還會導致機體外部細菌入侵關節(jié)，若再次行關節(jié)置換術，潛在的致病菌因此暴發(fā)，誘發(fā)感染;既往伴手術史的患者，關節(jié)周圍有大量瘢痕組織，導致軟組織血運不理想，組織容易出現(xiàn)壞死、感染［24］。孫永［25］回顧性分析了527 例行人工TKA 患者的臨床資料發(fā)現(xiàn)，關節(jié)手術史、異體輸血等均是誘發(fā)TKA 術后感染的高危因素。

2 圍手術期因素

2.1 抗生素預防性使用 預防性使用抗生素有利于降低人工TKA 后感染的發(fā)生率，臨床通常在術前30 min 給予患者頭孢菌素靜脈滴注，目的在于從切皮至術畢縫合時，保障手術區(qū)域足夠的抗生素濃度，清除手術操作區(qū)的細菌［26］。長期大劑量的使用抗生素，有益菌生態(tài)平衡被破壞，致菌群失調，同時機體產(chǎn)生耐藥性，暴發(fā)真菌感染，使患者罹患諸多感染性疾病的風險增高［27-28］。賀葵等［29］研究分析了473 例行股骨頭壞死關節(jié)置換術患者的資料，發(fā)現(xiàn)下呼吸道感染是感染的主要部位，同時對發(fā)生感染患者的基線資料進行分析，證實合并3 種及以上基礎疾病、濫用抗菌藥物、住院時間較長等均是造成術后感染的高危因素。醫(yī)務人員在圍手術期應合理用藥，嚴格掌握抗生素的用藥時間、途徑及用藥指征，避免患者因產(chǎn)生耐藥性出現(xiàn)難以控制的感染。

2.2 NNIS(National-Nosocomial-Infection-Surveillance)風險指數(shù) NNIS 風險指數(shù)是通過三項指標對手術進行評分:①術前美國麻醉醫(yī)師協(xié)會分級［30］，根據(jù)患者身體健康至24 h 內預期死亡風險，賦予1 ～5 分等級制;②切口污染程度，潔凈、一般潔凈、污染、嚴重污染;③手術時間，因手術方式不同，手術時間和術后感染發(fā)生率也不同，手術時間越長，手術野暴露的時間也越長，感染發(fā)生率也隨之增加;此外，有效縮短手術時間，利于減少術后總使用止血帶時間，避免局部組織低氧狀態(tài)致微生物防御能力降低而誘發(fā)感染［31-32］。

2.3 手術方式、時間 與行單側人工TKA 的患者相比，行雙側TKA 患者術后感染的發(fā)生率更高，因雙側TKA 患者圍手術期出血量較單側多，機體血容量相對減少，抵抗能力下降，致感染風險升高［33］。鄧亞軍等［34］對110 例TKA 患者的臨床資料進行回顧性分析發(fā)現(xiàn)，手術方式、手術時間、術后引流、異體輸血等均是影響患者術后感染的危險性因素。陳小紅等［35］對420 例行全髖關節(jié)置換術患者的資料進行分析，對可能導致感染的因素進行回歸分析，結果顯示，長期服用激素類藥物、血清白蛋白較低(≤35 g/L)、手術時間長等均是誘發(fā)感染的可能因素，臨床應針對感染的高危因素進行及時有效的干預，降低術后感染發(fā)生率。

3 術后因素

3.1 輸血 TKA 患者年齡一般較大，而TKA 創(chuàng)傷較大，圍手術期失血量相對較多，諸多患者對此耐受力較低，常通過輸血保障維持組織有效的血流灌注。輸血能夠有效保障組織灌注，但同時也具有一定的危險性(免疫調節(jié)反應、過敏性反應等)，特別是異體輸血，能夠抑制機體抗感染能力，異體輸血患者的血液中易產(chǎn)生白細胞抗原抗體，與異體血液相互抵抗;值得注意的是，多次接受異體輸血的患者非溶血性輸血反應顯著增加，機體內白細胞數(shù)量減少，感染概率升高［36-37］。

3.2 術后引流 因手術創(chuàng)傷導致毛細血管與微血管滲血，滲血較多需要利用引流管將其有效引流出來，出血量較多，易導致假體周圍血腫，為細菌、病原菌的生長、繁殖創(chuàng)造有利環(huán)境，一般情況下，行初次TKA 的患者術后引流可在24 h 內拔除，引流時間越長，越容易增加術后感染的風險［38］。鄧亞軍等［39］對比TKA 術后發(fā)生感染患者與未發(fā)生感染患者的基線資料，并通過多因素分析得出，患者伴糖尿病、吸煙、出血量較多、美國麻醉醫(yī)師協(xié)會分級較高、引流時間＞24 h 均是造成患者術后感染的高危因素。

4 其他因素

4.1 感染 患者本身伴隨泌尿生殖系統(tǒng)感染、口腔感染等感染性疾病也會增加患者TKA 術后感染的風險，該類患者病原菌主要通過3 種途徑引起假體周圍的感染:①患者合并菌血癥，致病菌隨著血液循環(huán)到達全身，引發(fā)局部假體及周圍感染;②手術過程中因一系列的手術操作導致細菌依附在假體進入體內，病原菌在關節(jié)腔內種植，引起感染;③假體周圍鄰近的病灶逐漸蔓延至假體，引起TKA 術后感染暴發(fā)［40-41］。手術時間、醫(yī)師操作技術、手術室環(huán)境、假體材料等均是導致患者術后感染的高危因素［42］。

4.2 銀屑病與慢性腎病 銀屑病與慢性腎病屬于自身免疫性疾病，與銀屑病相關的炎性關節(jié)病即銀屑病關節(jié)炎，主要以骨質破壞與增生為主要表現(xiàn)，最終導致骨性強直，而進展期銀屑病關節(jié)炎行關節(jié)置換時，發(fā)生感染的風險較高，鑒于此，圍手術期應加強包括皮膚在內的各項護理［43］。慢性腎衰竭患者腎小球濾過率低，臨床以水、電解質紊亂以及酸堿失衡等為主要癥候群，因該類患者淋巴細胞及淋巴細胞亞群水平均降低，再加上腎病患者因疾病消耗，導致機體營養(yǎng)不良、葡萄糖代謝紊亂以及粒細胞的運動能力與吞噬能力損害，患者發(fā)生感染的風險較普通人群更高［44］。劉玉寶和蔣青［45］研究指出，慢性腎衰竭患者外周血中CD3 T 淋巴細胞水平顯著降低，CD4 輔助/誘導T 淋巴細胞也顯著降低，而具有細胞毒性功能的CD8 亞群水平顯著增加，再加上患者因疾病消耗原因，導致體內的代謝增強，細胞運動年齡及吞噬能力顯著下降，因此，慢性腎衰竭患者較正常人群極易發(fā)生感染。

4.3 心臟疾病 心臟疾病種類繁多，其中心房顫動與心肌梗死患者在行TKA 時容易誘發(fā)感染，原因為:①伴嚴重心臟疾病的患者，常伴抗凝藥物的用藥史，抗凝藥物的使用容易誘發(fā)或加重患者術后感染的程度;②合并心臟疾病的患者，身體素質通常較差，TKA 后，創(chuàng)傷愈合時間相對較長，感染風險因此增高［46］。

5 小 結

TKA 后造成感染的因素眾多，如肥胖、營養(yǎng)不良、手術因素、基礎疾病手術方式、輸血等。鑒于此，臨床針對患者行TKA 時，術前應評估患者情況，加強對患者基礎疾病的積極治療，及時糾正患者營養(yǎng)狀態(tài)，停用激素及免疫制劑等藥物的使用，合理使用抗生素，嚴格執(zhí)行手術適應證;術中應嚴格無菌技術，加強醫(yī)師專業(yè)技能;術后嚴密觀察引流性質，執(zhí)行拔管指征等。通過上述一系列綜合措施，聯(lián)合應用，并采取個性化防治，旨在降低TKA 后感染的概率，早發(fā)現(xiàn)、早治療，提高手術療效，改善預后。