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摘要:[目的]探讨自制关节型抗生素骨水泥占位器在治疗人工关节置换术后感染的有效性以及关节型抗生素骨水泥占位器的作用。[方法]运用关节型抗生素骨水泥占位器治疗12例髋关节置换术后感染患者与15例膝关节置换术后感染的患者,一期清创时,取出徦体,植入关节型抗生素骨水泥占位器,感染完全控制后,二期翻修置换。术后定期随访,应用X线片及Harris以及HSS评分进行评价。[结果]所有患者均获得随访,平均随访时间26.3个月(3-57个月),髋关节组Harris评分从术前平均40.2分,提高到最后随访时的平均89.5分,患者满意率为91.7%。膝关节组HSS评分从术前平均40.5分,提高到最后随访时的平均88.7分,患者满意率为93.3%。在最后随访时没有感染复发的病例。[结论]使用关节型抗生素骨水泥占位器治疗人工关节置换术后感染疗效确切,有控制感染效果好、术后抗生素使用时间短及术后不用灌注的优点。在第二期翻修重建时髋关节可以使用非骨水泥假体,并且可以同时进行异体骨植骨。
关键词:全髋关节置换术;感染;二期翻修;占位器;
Application of Bone Allograft in the Treatment for Infected Total Hip Arthroplasty
Zhou yong-gang, Wang Yan et al. Department of Orthopaedic Surgery. General Hospital of Chinese PLA,Beijing 100853,China
Abstract:[Objective]To investigate the efficacy and safety of articulating antibiotic cement spacers in the treatment of infected total joint replacement . [Method]A total of 20 patients(20 hips) with infected total hip arthroplasty were treated with articulating antibiotic cement spacers in the two-stage revision from 2001-2006. Infected components were removed and articulating antibiotic cement spacers were inplanted during the first-stage debridement. The second stage of ?revisions were done when infection had been completely eradication. The patients were followed up regularly. The outcomes were evaluated by using the Harris Hip Score System and radiograph. ?[Result] All patients were followed up clinically and radiographically for an average of 20.3 months(4-61 months). No infection reoccurrence was found at the last time of follow-up. The mean Harris Hip Score was increased from 40.2 points before operations to 89.5 points after operations. 91.7% of the patients with infected total hip arthroplasty were satisfied with the results. The mean HSS Score was increased from 40.5 points before operations to 88.7 points after operations. 93.3% of the patients with infected total knee arthroplasty were satisfied with the results [Conclusion] The articulating antibiotic cement spacers is effective and safe in the treatment of infection after total joint replacement.
Key words: Total joint replacement hip ; Infection; Two-stage revision; Spacer;
人工关节置换术后感染是一种破坏性的并发症,给患者精神上造成很大痛苦,经济上造成很大损失,给医生也造成很大压力。以往称作灾难性的并发症,但是随着对其认识的增加、治疗方法的改进,现在治疗效果明显改进。虽然有很多治疗方法,但是其中取出原来假体彻底清创,使用临时占位器维持软组织张力,为局部提供高浓度抗生素,待感染控制后再行第二期手术翻修的方法,是目前公认的人工关节置换术后感染治疗的“金标准”,已被广为采纳。而占位器的种类很多,目前认为关节型抗生素骨水泥占位器比其他种类的占位器有更多的优点,国内目前尚无商品化的压制关节型占位器器具,我们自己研制了一套可以在术中压制关节型占位器的模具,并在临床中使用,获得了较好的效果,总结如下。
1 材料与方法
? 自2001年3月至2006年12月,作者使用自制关节型抗生素骨水泥占位器二期翻修治疗了人工髋关节置换术后感染患者12例12髋、人工膝关节置换术后感染患者15例15膝。本组患者男8例8髋,女4例4髋,男7例7膝,女8例8膝,平均年龄59.6(33-75)岁。髋关节置换术后感染患者初次置换前的诊断分别为:股骨头缺血性坏死5例,类风湿性关节炎3例,强直性脊柱炎2例,髋关节骨性关节炎 1例,髋臼发育不良1例,其中2例为髋关节翻修术后感染,其余均为初次置换术后感染。膝关节置换术后感染患者初次置换前的诊断分别为:骨性关节炎8例,化脓性关节炎后2例,类风湿关节炎4例,创伤性关节炎1例,均为初次置换术后感染。上述患者均为慢性感染。初次置换到出现症状间隔时间平均为6.7(1-14个月)。初次置换到进行二期翻修的间隔时间为13.5个月(3-24)个月。入院时检查,所有患者血沉与C反应蛋白均增高。12例12髋、15例15膝X光平片显示有骨溶解征像,其中17例做了ECT扫描,显示均有核素浓聚。我们的诊断标准:局部疼痛,尤其是术后即有疼痛,血沉及CRP均升高,X线片显示有过早的假体周围骨溶解;关节置换1年后ECT显示局部仍有核素浓聚;术前关节腔穿刺培养阳性(本组有9例阳性);术中冰冻切片示平均每个高倍视野中性粒细胞数高于10个。
治疗方法分为两期,一期取出原来假体,彻底清创,植入临时占位器,所有患者均使用术中压制的关节型抗生素骨水泥占位器(采用自制模具)。
手术方法:暴露关节后,取脓肿处或关节液炎症培养,并取关节囊做冰冻切片。然后取出徦体,清除骨水泥、坏死组织、肉芽组织与异物,用双氧水、碘伏浸泡冲洗,然后用大量的生理盐水冲洗。反复三次,重新铺单。彻底清创后,植入关节型抗生素骨水泥占位器。使用关节型抗生素骨水泥占位器早期(使用庆大霉素骨水泥或普通骨水泥加万古霉素),本组有6例髋,7例膝放置灌注冲洗管,一般放置2 根入水管与2 根出水管,以防术后管子堵塞或脱落。术后灌注冲洗3-6 周,使用庆大霉素或利复星溶液灌注冲洗,停止冲洗前连续进行3次冲洗液培养,如果阴性则拔管,阳性则延长冲冼时间,常规静脉使用抗生素(根据药敏选择,一般为万古霉素)6周,再口服抗生素2个月。本组有6例髋、8例膝使用抗生素骨水泥占位器患者术后3-5天拨管,未采用灌注冲洗,术后静脉使用抗生素(根据药敏选择,一般为万古霉素)3周,然后口服抗生素4-6周。拔管后病情稳定,膝关节感染患者在6周-3个月内进行二期重建,髋关节感染患者在3个月后进行二期重建。二期翻修重建的指征为:局部无症状,血沉、C反应蛋白正常。术中再进行冰冻切片检查,如果平均每高倍视野小于5个,则进行翻修。无术中不符合翻修标准的标准的病例。二期翻修重建术术中清创与术后处理和一阶段清创相似。
抗生素骨水泥占位器的制作:向40克Palacos骨水泥粉剂中加入4克万古霉素,充分搅拌,混合均匀后,再加入骨水泥单体,不停搅拌,当骨水泥成团状后,将骨水泥压入模具中,模具内壁先均匀涂上酒精。等骨水泥变硬后,打开模具,取出骨水泥占位器。在制作髋关节骨水泥占位器时,在骨水泥中央放入两根斯氏钉,做为支架,以防占位器颈部因受剪切力而折断。在植入占位器时应用抗生素骨水泥固定。
2 结果
2.1一般结果
? 所有患者均获得随访,静脉使用抗生素6周,再口服抗生素2个月的患者平均随访时间为21(16-27)个月,静脉使用抗生素3周的患者平均随访9(4-16)个月。所有患者最后一次随访时无感染复发。
2.2培养结果
? 9例患者培养结果为阳性,8例为单一细菌感染,1例为混合感染。4例为表皮葡萄球菌感染,3例为金黄色葡萄球菌感染,1例为粪肠球菌感染,混合感染一例为表皮葡萄球菌和大肠杆菌感染,
2.3功能结果
患者生活均能自理,不扶拐,步态基本正常。静脉使用抗生素6周的患者中,膝关节感染患者,膝关节HSS评分由术前平均40.2升到最后随访时的88.7,髋关节感染患者由Harris评分由术前平均40.2分升至最后一次随访时的89.5分.
2.4并发症
有1例出现髋关节占位器脱位,经再手术复位。
讨论
关节置换术后感染,虽然有很多治疗方法,但是其中取出原来假体彻底清创,使用临时占位器维持软组织张力,为局部提供高浓度抗生素,待感染控制后再行第二期手术翻修的方法,是目前公认的人工关节置换术后感染治疗的“金标准”,已被广为采纳。二期翻修置换术的主要缺点是两次手术之间的间隔期产生大量瘢痕,关节囊软组织挛缩以及废用性骨量丢失,导致二期置换困难,影响关节功能。为此,人们发明了临时关节占位器维持软组织张力,减少瘢痕形成。近年来,被人们广泛采用的关节型抗生素骨水泥占位器具有治疗感染与维护关节功能的优点。
??目前,使用抗生素骨水泥是全关节置换临床中能在局部释放抗生素主要的,也是唯一实用的方法[1]。每40克骨水泥中加入至少3.6克抗生素,是有效释放动力学以及在局部持续释放有治疗作用的抗生素浓度所必需的[2]。每40克骨水泥中加入8克抗生素制成的骨水泥珠链或占位器,在临床上已被证实是安全的[3]。我们制作抗生素骨水泥占位器时,每40克骨水泥中加入4克抗生素。无一例发生抗生素引起的副作用,而且二期翻修时,感染均被控制,符合二期翻修的标准。这也证实了我们采用的抗生素浓度是安全有效。
? 抗生素从骨水泥中释放是一个复杂的过程,它与抗生素的种类、骨水泥的种类以及混合方式有关。抗生素从骨水泥的表面、裂隙与空腔向外释放,因此抗生素骨水泥占位器与周围组织接触面积越大,裂隙越多,同样浓度的抗生素也就释放越多。我们在制作抗生素骨水泥占位器时,髋关节占位器的头较大,既增加关节的稳定性与活动度,又增加了其表面积,对于骨质缺损处,也使用抗生素骨水泥填塞,以增加抗生素的释放面积。有人证实Palacos骨水泥比其它骨水泥释放出的抗生素多,这可能与它的孔隙率高有关[4]。有人在对比各种抗生素从骨水泥中释放情况时发现,克林霉素、万古霉素、妥布霉素向周围的骨与肉芽组织释放较多,对比万古霉素与先锋霉素对周围成骨细胞的毒性时发现,万古霉素的毒性要小很多[1]。我们所有的患者均采用Palacos G骨水泥与万古霉素。本组患者术前细菌培养阳性,均对万古霉素敏感;骨关节感染患者阳性球菌感染率较高,而且大多数对万古霉素敏感,因此本组患者使用的抗生素骨水泥占位器,都使用万古霉素制作,而且均取得了较好的控治感染的效果。
? 抗生素骨水泥占位器中的抗生素浓度越高,在局部释放的抗生素就越多,时间也越持久,有人向每40克骨水泥中加入8克抗生素,制成的占位器安全可靠[3]。但我的们在临床中发现当每40克骨水泥中加入的抗生素超过4克后,骨水泥的粘度明显下降,呈砂粒状,不能成团,不能制作成稳定牢固的占位器。因此,我们往40克骨水泥中加入万古霉素的最大量为4克。
? 在治疗关节置换术后感染时,局部使用抗生素骨水泥比静脉使用抗生素效果更好,同样剂量的抗生素加入骨水泥中局部使用比经静脉使用更安全,疗效更好,因此在局部使用抗生素骨水泥的情况下,就不再必须全身使用抗生素 [3]。高浓度抗生素骨水泥及其制作的占位器植入体内后,在体内形成一个抗生素释放系统,在体内释放有治疗作用浓度的抗生素达数月之久[5]。因此有作者在二期翻修置换治疗关节置换术后感染时,仅在一期清创术后与二期再换术后使用抗生素5-7天,以预防伤口感染,平均随访5.7年,感染控制率达92%[6]。在后期使用抗生素骨水泥占位器治疗关节置换术后感染的患者时,我们对抗生素的使用方案也进行了调整,仅在一期清创术后与二期再换术后使用抗生素3周,并且没有灌注冲洗,在术后3-5天拔除引流,感染全部控制,缩短住院时间3周,到最后一次随访,感染没有复发。降低了治疗费用,减轻了患者的痛苦,加快了周转。
一期清创到二期翻修间隔时间太短,感染复发率高,效果差。间隔时间太长,虽然减少了感染复发的机会,但延长了整个治疗时间,增加了患者的经济负担与痛苦,而且引起患肢骨量丢失、肌肉萎缩、关节囊与韧带挛缩,增加了手术难度,延长了术后康复时间,关节功能也受到影响。我们使用关节型抗生素骨水泥占位器有效地解决了这些问题。使用关节型抗生素骨水泥占位器的患者,能基本维持肢体的长度与软组织的张力,一期清创术后,很快能下地活动,并能部分负重,减少了关节周围软组织的挛缩与粘连,减轻了废用性骨质疏松与肌肉萎缩。我们的治疗计划就更具有灵活性。我们可以在感染完全控制,软组织条件更适合手术时进行二期翻修。一般认为二期翻修的条件是感染完全控制,关节周围瘢痕软化。瘢痕软化,周围软组织恢复较好的弹性,便于术中暴露,至少需要3个月[7]。我们认为间隔3个月进行二期翻修比较合适。由于膝关节的解剖特点,制动超过6周,功能难以恢复,在采用关节型抗生素占位器以前,我们间隔6周进行翻修,在使用关节型抗生素占位器后,我们间隔3个月进行二期翻修,手术更好操作,出血较少,手术操作时间短。
综上所述,使用自制关节型抗生素骨水泥占位器二期修复全关节置换术后感染患者,有利于控制感染,关节功能恢复更好。并且能减少抗生素的使用,减轻患者的经济负担与痛苦,加快病床的周转。
参考文献
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