前交叉韌帶重建術后感染的早期診斷與治療*

侯費祎，張蓮，李慎松，邵宏斌，楊勤旭

（聯勤保障部隊第九四〇醫院 1.運動醫學科；2.保健一部，甘肅 蘭州 730050）

膝關節前交叉韌帶損傷是常見疾病。隨著運動醫學的發展，人們對前交叉韌帶的認識也更加深入[1-4]。由于前交叉韌帶的特殊存在形態和重要作用，其損傷后行重建手術，已達成共識[5-7]。由于前交叉韌帶重建手術量的增多，隨之而來的是術后感染帶來的一些不利因素，如何早期診斷和治療，是臨床上關注的難點和重點。本文回顧性分析2016 年1 月－2021 年12月本科收治的40 例前交叉韌帶重建術后感染患者（包括本科術后感染患者和外院術后感染患者）的臨床資料，分析其感染早期相關指標變化情況，并對感染患者進行手術處理，評估二次術后（感染患者再次行關節鏡下清理術聯合載抗生素硫酸鈣顆粒關節腔內植入或者置管沖洗引流術）相關指標變化情況和關節功能恢復情況。現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

感染組（n=40）為前交叉韌帶重建術后出現感染者，年齡22～46 歲。其中，左膝24 例，右膝16例，術后病理檢查均提示有感染，根據感染組患者治療方法，分為硫酸鈣組（n=20）和置管沖洗組（n=20），硫酸鈣組行關節鏡下清理術聯合載抗生素硫酸鈣顆粒關節腔內植入，置管沖洗組行關節鏡下清理術聯合置管沖洗引流術。對照組（n=40）為選取同時期本科正常前交叉韌帶重建者，年齡21～45歲。其中，左膝18 例，右膝22 例，所有患者均取同側股薄肌半腱肌肌腱單束重建前交叉韌帶，股骨段固定方式為袢鋼板固定，脛骨段為界面螺釘固定，同時用空心螺釘或外排釘進行栓樁固定。納入標準：均為前交叉韌帶損傷后單束重建患者，合并或者不合并半月板損傷患者；術后病理檢查明確為膝關節感染；感染患者均行二次關節鏡下清理術；排除標準：合并其他韌帶損傷；未行二次清理手術患者；合并其他免疫系統疾病；肝腎功能異常。感染組術后3 d內體溫升高19例，術后3 d膝關節疼痛明顯加重34例。感染組和對照組性別和年齡比較，差異無統計學意義（P＞ 0.05），具有可比性。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general data between the two groups

1.2 方法

1.2.1 感染組 分為硫酸鈣組和置管沖洗組，手術操作均由同一組醫生完成。使用史賽克直徑4 mm、30°的廣角關節鏡鏡頭。麻醉滿意后，患者取仰臥位，采用跨膝關節驅血，氣囊止血帶止血。關節鏡下依次探查，發現腔隙均有膿苔，滑膜充血水腫，表面黏附壞死物質，術中取明顯病變組織，送病理檢查，對合并軟骨或半月板損傷者，行半月板及軟骨修整。清理完畢后，硫酸鈣組中，對于無藥敏試驗結果的病例，使用硫酸鈣7.5 g+1.5 g萬古霉素混合，對于有藥敏試驗結果的病例，則加入敏感藥物，總量不超過1.5 g或1.5 mL，以免影響硫酸鈣凝固，加入2.5 mL生理鹽水，利用模板將含有抗生素的硫酸鈣，制作成顆粒狀（直徑為3 mm）（圖1）。利用髓核鉗，將硫酸鈣顆粒放置于膝關節髕上囊和內外側溝。置管沖洗組清理完畢后，分別于髕骨上緣內和外側，各放置1根引流管作為沖洗管，髕骨下緣內外側放置2 根引流管作為出水管，給予硫酸慶大霉素鹽水沖洗（500 mL生理鹽水+8萬單位慶大霉素），每天沖洗量為3 000 mL。兩組患者術后常規護理，靜脈使用抗感染藥物（根據藥敏試驗，使用靜脈抗感染藥物，無藥敏試驗結果者，可根據經驗性用藥，全覆蓋抗感染治療）治療3 周，3 周后，更換為口服抗生素繼續治療3周。

圖1 硫酸鈣顆粒制作過程Fig.1 Production process of calcium sulfate granule

1.2.2 對照組 隨機選取同一時間段正常前交叉韌帶重建術后患者40例作為對照組，并檢測相關指標。

1.3 觀察指標

1.3.1 炎癥指標 1）檢測感染組和對照組術后3至4 d 和10～12 d C 反應蛋白（C-reaction protein，CRP）、紅細胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）、降鈣素原和白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）等炎癥指標變化情況；2）檢測硫酸鈣組和置管沖洗引流組二次手術后1、2和3周CRP、ESR、降鈣素原和IL-6等變化情況。

1.3.2 膝關節功能 監測二次手術后硫酸鈣組和置管沖洗引流組1、2、3和6周膝關節活動度（range of motion，ROM）、Lysholm 評分和視覺模擬評分（visual analogue scale，VAS）。

1.4 統計學方法

應用SPSS 20.0統計學軟件對數據進行分析處理。計量資料以均數±標準差（）表示，組間比較行t檢驗；計數資料以例（%）表示，組間比較行χ2檢驗。P＜ 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 感染組術后情況

感染組術后所有患者局部皮溫均有所升高。其中，19例患者術后3 d內出現體溫升高，其余患者體溫正常；關節腔內穿刺時，白細胞計數升高，最高22 000×106/L，最低11 000×106/L；二次手術時間距離上一次手術時間最短為10 d，最長為14 d；首次手術后3～5 d，12 例患者膝關節疼痛明顯加重，術后10～14 d，所有患者膝關節疼痛較前明顯加重。

2.2 感染組與對照組炎癥指標比較

2.2.1 CRP 檢測兩組患者術后3至4 d和10～12 d CRP變化情況，結果顯示：術后3至4 d，感染組CRP處于較高狀態，術后10～12 d持續升高，且明顯高于正常值；術后3 至4 d，對照組CRP 稍高于正常值，術后10～12 d恢復正常，且無明顯不適。兩組患者術后3 至4 d 和10～12 d CRP 比較，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表2。

表2 兩組患者CRP比較（mg/dL，）Table 2 Comparison of CRP between the two groups（mg/dL，）

表2 兩組患者CRP比較（mg/dL，）Table 2 Comparison of CRP between the two groups（mg/dL，）

2.2.2 ESR 檢測感染組和對照組術后3 至4 d 和10～12 d ESR變化情況，結果顯示：術后3至4 d，感染組ESR處于較高狀態，術后10～12 d持續升高；術后3 至4 d，對照組ESR 輕度高于正常值，術后10～12 d 恢復正常，且患者無明顯不適。兩組患者術后3至4 d 和10～12 d ESR 比較，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表3。

表3 兩組患者ESR比較（mm/h，）Table 3 Comparison of ESR between the two groups（mm/h，）

表3 兩組患者ESR比較（mm/h，）Table 3 Comparison of ESR between the two groups（mm/h，）

2.2.3 降鈣素原 檢測感染組和對照組術后3至4 d和10～12 d降鈣素原變化情況，結果顯示：術后3至4 d，感染組降鈣素原處于較高狀態，術后10～12 d較術后3 至4 d 有所下降，但高于正常值；術后3 至4 d，對照組降鈣素原恢復正常，且患者無明顯不適。兩組患者術后3 至4 d 和10～12 d 降鈣素原比較，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表4。

表4 兩組患者降鈣素原比較（ng/mL，）Table 4 Comparison of procalcitonin between the two groups（ng/mL，-x±s）

表4 兩組患者降鈣素原比較（ng/mL，）Table 4 Comparison of procalcitonin between the two groups（ng/mL，-x±s）

2.2.4 IL-6 檢測感染組和對照組患者術后3至4 d和10～12 d IL-6變化情況，結果顯示：術后3至4 d，感染組IL-6處于較高狀態，術后10～12 d持續升高；術后3 至4 d，對照組IL-6 稍高于正常值，術后10～12 d恢復正常，且患者無明顯不適。兩組患者術后3 至4 d 和10～12 d IL-6 比較，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表5。

表5 兩組患者IL-6比較（pg/mL，）Table 5 Comparison of IL-6 between the two groups（pg/mL，）

表5 兩組患者IL-6比較（pg/mL，）Table 5 Comparison of IL-6 between the two groups（pg/mL，）

2.3 硫酸鈣組和置管沖洗組炎癥指標比較

2.3.1 CRP 進一步將感染組分為硫酸鈣組和置管沖洗組，二次清理術后，分別對兩組患者術后1、2和3周CRP進行監測，兩組患者均可見炎癥指標逐步下降。其中，硫酸鈣組術后3周所有指標均已恢復正常。不同時段，硫酸鈣組CRP明顯低于置管沖洗組，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表6。

表6 二次清理術后兩組患者CRP比較（mg/dL，）Table 6 Comparison of CRP between the two groups after secondary cleaning（mg/dL，）

表6 二次清理術后兩組患者CRP比較（mg/dL，）Table 6 Comparison of CRP between the two groups after secondary cleaning（mg/dL，）

2.3.2 ESR 二次清理術后1 周，兩組患者ESR 比較，差異無統計學意義（P＞ 0.05）。二次清理術后2和3周，兩組患者ESR均逐漸下降，硫酸鈣組ESR明顯低于置管沖洗組，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表7。

表7 二次清理術后兩組患者ESR比較（mm/h，）Table 7 Comparison of ESR between the two groups after secondary cleaning（mm/h，）

表7 二次清理術后兩組患者ESR比較（mm/h，）Table 7 Comparison of ESR between the two groups after secondary cleaning（mm/h，）

2.3.3 IL-6 二次清理術后2 和3 周，兩組患者IL-6 逐漸下降，硫酸鈣組明顯低于置管沖洗組，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表8。

表8 二次清理術后兩組患者IL-6比較（pg/mL，）Table 8 Comparison of interleukin-6 between the two groups after secondary cleaning（pg/mL，）

表8 二次清理術后兩組患者IL-6比較（pg/mL，）Table 8 Comparison of interleukin-6 between the two groups after secondary cleaning（pg/mL，）

2.3.4 降鈣素原 二次清理術后1、2和3周，兩組患者降鈣素原逐漸下降，但兩組間比較，差異均無統計學意義（P＞ 0.05）。見表9。

表9 二次清理術后兩組患者降鈣素原比較（ng/mL，）Table 9 Comparison of procalcitonin between the two groups after secondary cleaning（ng/mL，）

表9 二次清理術后兩組患者降鈣素原比較（ng/mL，）Table 9 Comparison of procalcitonin between the two groups after secondary cleaning（ng/mL，）

2.4 硫酸鈣組和置管沖洗組膝關節功能比較

2.4.1 膝關節ROM 兩組患者二次清理術前、術后1、2、3和6周，膝關節ROM隨著時間的延長，活動度逐漸增大，硫酸鈣組術后6 周膝關節ROM 恢復至正常，硫酸鈣組二次清理術后各時段膝關節ROM明顯大于置管沖洗組，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表10。

表10 二次清理術后兩組患者膝關節ROM比較 [（°），]Table 10 Comparison of knee joint ROM between the two groups after secondary cleaning [（°），]

表10 二次清理術后兩組患者膝關節ROM比較 [（°），]Table 10 Comparison of knee joint ROM between the two groups after secondary cleaning [（°），]

2.4.2 膝關節Lysholm 評分 兩組患者二次清理術前、術后1、2、3和6周，Lysholm評分逐漸升高，且硫酸鈣組術后1、2、3 和6 周明顯高于置管沖洗組，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表11。

表11 二次清理術后兩組患者膝關節Lysholm評分比較（分，）Table 11 Comparison of knee joint Lysholm score between the two groups after secondary cleaning（points，）

2.4.3 膝關節VAS 兩組患者二次清理術前、術后1、2、3 和6 周，膝關節VAS 逐漸降低，且硫酸鈣組術后1、2、3和6周明顯低于置管沖洗組，差異均有統計學意義（P＜ 0.05）。見表12。

表12 二次清理術后兩組患者膝關節VAS比較（分，）Table 12 Comparison of knee joint VAS between the two groups after secondary cleaning（points，）

表12 二次清理術后兩組患者膝關節VAS比較（分，）Table 12 Comparison of knee joint VAS between the two groups after secondary cleaning（points，）

2.5 典型病例

2.5.1 X 線檢查 術后2 周X 線檢查示：硫酸鈣在體內已基本吸收，可達到藥物的緩慢釋放和持續抗感染的效果。見圖2。

圖2 典型病例X線片所示Fig.2 X-ray film of a typical case

2.5.2 MRI 本研究中，感染組40例患者前交叉韌帶保留完整，均無翻修，術后6 周、術后3 和6 個月MRI可見，前交叉韌帶信號走形良好，術后6周和術后3個月可見關節腔內有少量滲出，術后6個月滲出明顯吸收。見圖3。

圖3 典型病例MRI所示Fig.3 MRI of a typical case

3 討論

3.1 前交叉韌帶重建術后感染的臨床表現

前交叉韌帶重建術后感染患者，一般早期可表現為：局部皮溫升高，ESR、CRP和IL-6在術后持續升高，或維持在一個較高水平，隨著時間的延長，也未見降低。本研究中，降鈣素原在術后出現較高狀態，隨著時間延長，逐漸降低，但仍高于對照組，差異有統計學意義。說明：在前交叉韌帶重建術后感染早期，炎癥反應較重，隨著時間延長，身體出現自我保護性質反應，對感染灶進行包裹，會出現降鈣素原降低，但早期降鈣素原仍較高。因此，對于術后早期出現炎癥指標較高，隨著時間延長降低不明顯，且膝關節疼痛有加重趨勢者，不管體溫是否升高，應當高度懷疑術后感染，可以行關節腔內穿刺，檢測白細胞計數，進行綜合判斷。對于術后感染患者，筆者利用關節鏡下清理術聯合載抗生素硫酸鈣顆粒關節腔內置入治療，術后膝關節ROM、VAS和Lysholm評分均明顯優于置管沖洗組，術后行膝關節MRI和X線檢查，發現：術后2周，硫酸鈣基本吸收，達到持續抗感染的效果。說明：關節鏡下清理術聯合載抗生素硫酸鈣顆粒關節腔內置入治療前交叉韌帶重建術后感染，有著較好的臨床效果，且經過早期診斷和治療，能夠更好地保留前交叉韌帶完整性。

3.2 前交叉韌帶重建術后感染的發生風險

隨著運動醫學的發展，臨床對前交叉韌帶損傷的認識加深，前交叉韌帶重建術已成為治療前交叉韌帶損傷的主流方向[8-13]。但隨著手術量的增加，術后感染風險也隨之增加。因此，前交叉韌帶重建術后感染的早期診斷和有效治療，是當下要解決的問題。本文通過回顧性研究發現，前交叉韌帶重建術后感染患者早期體溫可不升高，但術后ESR、CRP和IL-6可保持在較高狀態，隨著時間的延長，降低不明顯，降鈣素原早期可升高[14]，后期雖稍有下降，但仍高于正常，一般術后10～12 d 炎癥指標基本降至正常，關節腔內穿刺白細胞計數大于10 000×106/L，患者同時伴有膝關節疼痛加重和皮溫升高，此時，應當高度懷疑感染，一旦確定，需早期手術治療，控制感染，將膝關節腔內感染對前交叉韌帶重建的影響降至最低，以盡可能地保留膝關節前交叉韌帶的功能。也有研究[15]提出，在感染早期行保守治療，也可取得良好的效果。還有研究[16]認為，前交叉韌帶重建術后，膝關節感染是一種發生率低，但后果嚴重的并發癥，臨床診斷建議及早進行關節腔穿刺和病原學檢查，一旦確診，建議盡早行關節鏡清理手術，并給予抗生素治療。筆者認為，早期治療，可最大限度地保留前交叉韌帶功能，及時消除炎癥組織及其感染灶，減少對重建韌帶的破壞。本研究中，40 例感染患者前交叉韌帶保留完整，均無翻修，術后3 和6 個月復查MRI，提示：前交叉韌帶信號良好。

3.3 前交叉韌帶重建術后感染的治療方法

目前，前交叉韌帶重建術后感染主要治療方法為：關節鏡下清理術聯合關節腔內置管沖洗引流。有研究[17-18]表明，關節鏡下前交叉韌帶重建術后感染的病原菌以表皮葡萄球菌為主，首先表現為發熱與患膝突發疼痛，靜脈應用抗生素聯合關節鏡下膝關節腔清理和置管沖洗引流術，可獲得滿意的臨床療效。但筆者在臨床中發現，關節鏡下膝關節腔清理和置管沖洗引流術也存在諸多弊端和不利因素：1）沖洗管路易堵塞，在長時間沖洗后，局部管路堵塞，沖洗管路不通暢，局部粘連，沖洗液進入組織間隙，引發患肢腫脹，增加患者痛苦；2）沖洗管路周圍沖洗液滲出，使得傷口周圍長期處于潮濕狀態，影響傷口愈合，嚴重者可造成局部皮膚感染，不得不再次行清創手術；3）由于沖洗引流管放置于關節腔內，患者膝關節稍有活動，引流管就會刺激關節腔，患者常有不適感，嚴重者甚至徹夜難眠；4）沖洗過程一般需持續2 周左右，在此過程中，患肢僅限于有限的直腿抬高活動，后期可造成膝關節強直，感染完全控制后，恢復膝關節功能困難，需要再次行手術松解；5）由于缺乏活動，下肢血栓形成的概率大大增加，可能危及患者生命；6）引流管的長期放置，易造成引流管口的組織壞死，炎性滲出，嚴重者可能形成竇道，甚至不愈合。以上不利因素對于前交叉韌帶重建手術患者來說，影響是巨大的。本研究發現，術后6周，置管沖洗組患者膝關節活動度，仍未達到正常角度，隨著局部粘連的加重，后期鍛煉更加困難。本研究還發現，硫酸鈣組患者膝關節活動度明顯大于置管沖洗組。考慮原因為：1）硫酸鈣組患者術后就可以行膝關節功能鍛煉，減少了后期局部粘連的可能，功能恢復相對較快；2）硫酸鈣組患者炎癥指標下降明顯快于置管沖洗組，隨著時間延長，炎性滲出減少，局部疼痛和粘連等減輕，也是術后功能恢復較好的重要原因。

3.4 載抗生素硫酸鈣的抗菌作用

近年來，諸多研究將硫酸鈣作為抗生素載體，并與聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）展開了比較。MCCONOUGHEY等[19]的一項體外試驗發現，載抗生素硫酸鈣的局部抗菌能力與PMMA 相比較，效果更優。MCKEE 等[20]將PMMA 和硫酸鈣作為局部抗生素載體，治療慢性骨髓炎和感染性骨不連，研究發現，硫酸鈣在清除感染方面的療效與PMMA相似，但因其可降解，所需的手術次數少于PMMA。此外，BEENKEN 等[21]的一項實驗發現，殼聚糖包裹載抗生素硫酸鈣，能提高緩釋藥物緩釋功能，治療骨髓炎的療效較好，且降解性良好。因此，筆者使用載抗生素硫酸鈣顆粒聯合關節鏡下清理術治療關節腔內感染，由于其具有緩慢降解性，可使抗生素緩慢釋放，達到持續抗感染的作用，且術后3周內硫酸鈣完全吸收降解。本文通過對前交叉韌帶重建術后感染患者進行隨訪，結果提示：關節鏡下清理術聯合載抗生素硫酸鈣顆粒關節腔內植入，治療前交叉韌帶重建術后感染，效果良好，患者術后膝關節功能恢復良好，無關節強直和感染控制不佳者。

3.5 載抗生素硫酸鈣的優點

1）不放置引流管，術后早期可行膝關節康復鍛煉，恢復關節功能，避免了術后強直和膝關節血栓形成的風險；2）硫酸鈣具有緩慢降解特性，可持續釋放抗生素，抑制關節腔內感染，達到長期局部給藥控制關節腔內感染的作用；3）患者術后不需要長期臥床，關節腔內無異物刺激感，治療過程中，患者可保持較好的狀態，極大地減輕了患者痛苦；4）治療過程中，患者炎癥指標下降較傳統方法更快，且感染控制效率更高。對于硫酸鈣添加哪種抗生素，一般通過關節液的細菌培養藥敏試驗決定，但絕大部分關節液穿刺液培養提示陰性。有研究[22-23]表明，前交叉韌帶重建術后感染率為0.37%，但經微生物學檢測證實，有細菌生長的僅2 例。此時，醫師可根據經驗用藥，一般手術感染多為革蘭氏陽性球菌感染[16，24-25]。對于無藥敏試驗患者，筆者使用萬古霉素混合硫酸鈣行關節腔內填充，術后1 至2 d，患者自覺膝關節有疼痛或異物感，3 d后無任何不適。

綜上所述，對于前交叉韌帶重建術后感染患者，早期診斷和有效治療是治療的重點，早期診斷應根據多方面考慮，包括：患者自身疼痛感覺和炎癥指標，一旦確診，早期行手術治療，將感染引起的不利因素降至最低，在感染控制上，行關節鏡下清理術聯合載萬古霉素硫酸鈣抗菌顆粒關節腔內植入，治療前交叉韌帶重建術后感染，有較好的臨床療效，值得臨床推廣應用。