膝感染性關(guān)節(jié)炎的病因、診斷及治療現(xiàn)狀

霍世雄，畢樹雄，胡鵬，李偉華

(山西白求恩醫(yī)院骨關(guān)節(jié)科，太原 030032)

膝感染性關(guān)節(jié)炎是典型的有菌性局部炎癥疾病，多發(fā)于兒童，常為敗血癥的并發(fā)癥[1]，治療不及時可繼發(fā)全身膿毒血癥，死亡率高達(dá)11.5%[2]。膝感染性關(guān)節(jié)炎一般呈急性發(fā)作，通常表現(xiàn)為短時間內(nèi)出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)紅腫熱痛，并伴明顯屈伸活動受限，病情進(jìn)展發(fā)生敗血癥后，全身癥狀可表現(xiàn)為寒戰(zhàn)、高熱、消化道癥狀[3]，甚至出現(xiàn)譫妄、昏迷等，兒童常表現(xiàn)為驚厥[4]，體溫可高達(dá)39～40 ℃。金黃色葡萄球菌是膝感染性關(guān)節(jié)炎最多見的明確的主要病原菌，其次是溶血性鏈球菌。通常認(rèn)為膝感染性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病途徑主要為血源性感染，即由其他部位病原菌侵襲所致，近年臨床經(jīng)常出現(xiàn)因膝關(guān)節(jié)滑膜炎或關(guān)節(jié)炎行“小針刀”、關(guān)節(jié)封閉術(shù)或關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射玻璃酸鈉注射液等關(guān)節(jié)腔操作而引發(fā)膝感染性關(guān)節(jié)炎的病例，大部分患者在上述治療后膝關(guān)節(jié)疼痛癥狀緩解，但部分患者在膝關(guān)節(jié)穿刺操作后出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)感染癥狀，可見目前醫(yī)源性感染致膝感染性關(guān)節(jié)炎的比例不斷增加，膝感染性關(guān)節(jié)炎患者通常經(jīng)規(guī)律的抗感染或及時手術(shù)等對癥治療后，病情得到控制，但可能存在膝關(guān)節(jié)屈伸功能障礙，嚴(yán)重者甚至出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)僵硬，嚴(yán)重影響患者生活。充分了解膝感染性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病原因、感染途徑，并規(guī)范其診療過程，有助于更好地管理疾病?，F(xiàn)就膝感染性關(guān)節(jié)炎的病因、診斷及治療予以綜述。

1 發(fā)病原因

病原菌感染是膝感染性關(guān)節(jié)炎發(fā)病的主要原因，常見的病原菌感染途徑有血源性感染、周圍組織侵襲、醫(yī)源性感染、外傷等。病原菌的毒力、侵襲力及患者的免疫力與膝感染性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生相關(guān)。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎、人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后、較低的社會經(jīng)濟(jì)地位、酗酒、糖尿病及關(guān)節(jié)內(nèi)糖皮質(zhì)激素的不合理使用均是引發(fā)膝感染性關(guān)節(jié)炎的重要因素[5]。明確膝感染性關(guān)節(jié)炎的感染途徑是預(yù)防疾病發(fā)生的重要條件。

1.1血源性感染 目前認(rèn)為，血源性感染是膝感染性關(guān)節(jié)炎的最主要感染途徑，常與全身菌血癥并發(fā)，其病原菌以金黃色葡萄球菌最常見，部分地區(qū)金黃色葡萄球菌所致膝感染性關(guān)節(jié)炎占膝感染性關(guān)節(jié)炎的80%以上，其中以耐甲氧西林金黃色葡萄球菌居多，其次為鏈球菌感染；所有金黃色葡萄球菌對利奈唑胺、莫西沙星、替加環(huán)素、萬古霉素、呋喃妥因等抗生素高度敏感[6-7]。目前，病原菌進(jìn)入相對封閉關(guān)節(jié)腔的機(jī)制尚不清楚，但感染發(fā)生后，往往起病急驟且誤診率很高，且發(fā)病初期難以與痛風(fēng)和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病進(jìn)行鑒別[8]。

1.2周圍病灶的侵襲 膝感染性關(guān)節(jié)炎可繼發(fā)于骨髓炎或周圍皮下蜂窩織炎等[5]。同時，膝感染性關(guān)節(jié)炎也可進(jìn)展為骨髓炎等。病原菌通過破壞的骨皮質(zhì)或組織間隙進(jìn)入關(guān)節(jié)腔，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)感染。及時抗感染或手術(shù)清創(chuàng)治療可有效控制病程進(jìn)展。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展以及抗生素的普及，膝關(guān)節(jié)周圍的感染病灶多被及時控制，因此由膝關(guān)節(jié)周圍感染病灶侵襲所致的感染性關(guān)節(jié)炎相對較少。

1.3醫(yī)源性感染 醫(yī)源性關(guān)節(jié)感染指醫(yī)源性操作致使致病菌進(jìn)入關(guān)節(jié)腔而引發(fā)的有菌性關(guān)節(jié)炎癥，可發(fā)生于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)、關(guān)節(jié)鏡手術(shù)、膝關(guān)節(jié)腔穿刺操作后，由膝關(guān)節(jié)腔穿刺操作引發(fā)較多見。有報道發(fā)現(xiàn)，近年來由于膝關(guān)節(jié)腔穿刺導(dǎo)致的膝關(guān)節(jié)腔感染逐漸成為最主要的醫(yī)源性關(guān)節(jié)腔感染因素[9]。嚴(yán)格無菌操作是避免醫(yī)源性感染的首要條件。

1.3.1術(shù)后感染 術(shù)后感染與術(shù)中無菌操作密切相關(guān)，嚴(yán)格規(guī)范的無菌操作可有效避免術(shù)后關(guān)節(jié)腔感染的發(fā)生。膝關(guān)節(jié)手術(shù)包括膝關(guān)節(jié)置換術(shù)、膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)及膝關(guān)節(jié)周圍骨折內(nèi)固定術(shù)等。隨著臨床工作者無菌操作意識的不斷提升以及醫(yī)療條件的不斷改善，目前膝關(guān)節(jié)手術(shù)術(shù)后感染的發(fā)生率逐漸降低，相關(guān)報道顯示，近年全膝置換術(shù)后膝關(guān)節(jié)感染的發(fā)生率為1%～3%[10-13]，關(guān)節(jié)鏡術(shù)后膝關(guān)節(jié)感染的發(fā)生率約為1%[14]。

1.3.2關(guān)節(jié)穿刺 封閉、穿刺抽液、關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射藥物及“小針刀”等操作均需要進(jìn)行關(guān)節(jié)穿刺術(shù)。近年來，膝關(guān)節(jié)腔穿刺致膝關(guān)節(jié)感染的發(fā)生率不斷升高。膝關(guān)節(jié)滑膜炎或關(guān)節(jié)炎發(fā)作時，膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)疼痛、腫脹等不適，常采用關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射玻璃酸鈉或糖皮質(zhì)激素等方式進(jìn)行治療，以改善疼痛癥狀[9,15]。但有報道證實，關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射糖皮質(zhì)激素將極大地增加膝關(guān)節(jié)感染的發(fā)生率[16]，可能與糖皮質(zhì)激素激活了關(guān)節(jié)腔內(nèi)的休眠細(xì)菌有關(guān)[17]。目前，關(guān)節(jié)穿刺操作已在各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)普及。有研究發(fā)現(xiàn)，多次關(guān)節(jié)穿刺并不會增加膝關(guān)節(jié)感染的發(fā)生可能，但與三甲醫(yī)院相比，非三甲醫(yī)院關(guān)節(jié)穿刺病例的膝感染性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率明顯升高[11]。

1.4外傷 閉合性外傷所致關(guān)節(jié)內(nèi)積血是導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)感染的危險因素[5]，未及時清理積血或積血吸收困難均可導(dǎo)致關(guān)節(jié)外病原菌的定植，極易發(fā)展為感染性關(guān)節(jié)炎。開放性損傷也可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)的化膿性感染，結(jié)合真空負(fù)壓封閉引流技術(shù)，可大大降低化膿性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率[18]。

2 診斷依據(jù)

膝感染性關(guān)節(jié)炎與痛風(fēng)、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及色素沉著絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎等其他無菌性膝關(guān)節(jié)炎癥的鑒別較困難。除體格檢查外，實驗室檢查及影像學(xué)檢查也是鑒別和確診膝感染性關(guān)節(jié)炎的重要手段。

2.1體格檢查 體格檢查在骨科相關(guān)疾病的診斷和鑒別診斷中起重要作用。膝感染性關(guān)節(jié)炎主要表現(xiàn)為體溫升高、膝關(guān)節(jié)明顯腫脹、患側(cè)病變處皮溫較對側(cè)明顯升高、全膝關(guān)節(jié)壓痛、過伸過屈痛、患側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸活動受限等。有報道，膝感染性關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)的活動度為5°(伸直)～85°(屈曲)，并伴明顯膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)功能受限[19]，患側(cè)下肢皮膚感覺及末梢血運多正常。

2.2實驗室檢查 關(guān)節(jié)液連續(xù)兩次培養(yǎng)出相同病原菌是膝感染性關(guān)節(jié)炎實驗室檢查的金標(biāo)準(zhǔn)，但由于關(guān)節(jié)液采集前患者往往已開始抗生素治療，故檢出率較低。由于抗生素使用及實驗室檢查水平等的差異，已報道的細(xì)菌檢出率亦不同。紅細(xì)胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)、關(guān)節(jié)液常規(guī)及生化檢查等炎癥指標(biāo)和中性粒細(xì)胞delta指數(shù)(delta neutrophil index，DNI)對診斷膝感染性關(guān)節(jié)炎的具有指導(dǎo)意義。ESR及CRP明顯升高，且體格檢查提示膝關(guān)節(jié)感染時，應(yīng)高度懷疑膝感染性關(guān)節(jié)炎，但目前尚缺乏僅通過ESR及CRP診斷膝感染性關(guān)節(jié)炎的相關(guān)依據(jù)，此外，關(guān)節(jié)液白細(xì)胞計數(shù)>5 000個/μL、中性粒細(xì)胞0.75以上[20]亦提示可能存在膝感染性關(guān)節(jié)炎。另有研究認(rèn)為，關(guān)節(jié)積液中的葡萄糖水平對感染性關(guān)節(jié)炎的診斷有提示作用，當(dāng)感染性關(guān)節(jié)炎發(fā)生時，關(guān)節(jié)液中葡萄糖水平較正常值下降2.7 mmol/L以上，并與關(guān)節(jié)液中白細(xì)胞計數(shù)水平呈負(fù)相關(guān)[21]。近年來有研究提出，依據(jù)降鈣素原水平診斷膝感染性關(guān)節(jié)炎的敏感性及特異性均較高[22]，但臨床上往往僅有個別全身感染癥狀較重患者的降鈣素原水平改變，而大部分患者的降鈣素原水平并無明顯變化[23]，可見，降鈣素原對膝感染性關(guān)節(jié)炎的診斷價值并不大。

膝關(guān)節(jié)痛風(fēng)和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎與膝感染性關(guān)節(jié)炎的癥狀極為相似，且患者ESR和CRP水平均明顯升高，易誤診。除尿酸外，DNI在痛風(fēng)急性發(fā)作和膝感染性關(guān)節(jié)炎早期鑒別中具有重要價值，而DNI≥2%是預(yù)測膝感染性關(guān)節(jié)炎的重要依據(jù)[24]，DNI數(shù)值越大，膝關(guān)節(jié)感染越嚴(yán)重[25]。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎可通過類風(fēng)濕因子、抗鏈O等進(jìn)行診斷。

2.3影像學(xué)檢查 膝感染性關(guān)節(jié)炎的影像學(xué)檢查主要包括X線、磁共振成像、CT，三者主要用于觀察病程終末期膝關(guān)節(jié)的骨質(zhì)破壞情況，而疾病早期，三者均無明顯特異性征象，僅可見大量關(guān)節(jié)腔積液及關(guān)節(jié)間隙變寬。膝感染性關(guān)節(jié)炎患者的膝關(guān)節(jié)可在短時間內(nèi)破壞，隨著病程進(jìn)展，X線示關(guān)節(jié)間隙由窄變寬，隨后再逐漸變窄，關(guān)節(jié)面逐漸毛糙，之后出現(xiàn)“蟲噬樣”改變，此時已出現(xiàn)極嚴(yán)重的關(guān)節(jié)破壞，通?；颊哳A(yù)后較差。磁共振成像可較早發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)的變化，關(guān)節(jié)軟骨主要表現(xiàn)為局灶性T2加權(quán)成像高信號以及廣泛或局限的斑片狀、地圖狀骨髓水腫信號[26]。除上述影像學(xué)檢查外，關(guān)節(jié)鏡檢查可直接觀察關(guān)節(jié)內(nèi)病變，出現(xiàn)“膿苔樣”改變基本可以確診膝感染性關(guān)節(jié)炎。

3 治 療

膝感染性關(guān)節(jié)炎治療的關(guān)鍵是盡早診斷、關(guān)節(jié)制動、使用敏感抗生素，以控制感染進(jìn)程、緩解疼痛、恢復(fù)受累關(guān)節(jié)功能。對于癥狀較輕或早期膝感染性關(guān)節(jié)炎，可行抗感染保守治療。在感染病程各階段均可行關(guān)節(jié)鏡手術(shù)以探查并清理感染灶，且早期關(guān)節(jié)鏡手術(shù)治療的效果顯著。對于嚴(yán)重感染、保守治療或關(guān)節(jié)鏡術(shù)后感染控制不佳者，可行切開手術(shù)或關(guān)節(jié)融合術(shù)治療。即使規(guī)律抗感染或手術(shù)治療后，關(guān)節(jié)內(nèi)炎癥反應(yīng)仍有繼續(xù)進(jìn)展的可能，可進(jìn)一步導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨損傷等并發(fā)癥[27]。

3.1保守治療 在膝感染性關(guān)節(jié)炎致病菌尚未明確時，可使用經(jīng)驗性廣譜抗生素行抗感染治療，并制動膝關(guān)節(jié)。保守治療有效時，可適度活動膝關(guān)節(jié)，早期膝關(guān)節(jié)活動對膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)有重要意義[28]。細(xì)菌培養(yǎng)是診斷膝感染性關(guān)節(jié)炎的金標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果及時調(diào)整抗感染藥物，有助于達(dá)到更好的治療效果。在膝感染性關(guān)節(jié)炎感染癥狀完全控制后，應(yīng)繼續(xù)長期、足量抗生素治療，以鞏固療效，具體藥物治療時限目前尚不確定，一般以ESR及CRP水平完全恢復(fù)正常為準(zhǔn)。值得注意的是，在上述治療基礎(chǔ)上，同時給予小劑量糖皮質(zhì)激素(0.15 mg/kg，每次6 h，每日1次，連續(xù)4 d[29-32])可有效縮短住院時間及抗生素治療時間，促進(jìn)CRP恢復(fù)正常[33]。

3.2手術(shù)治療 對于保守治療效果較差的膝感染性關(guān)節(jié)炎患者，應(yīng)盡早行手術(shù)清創(chuàng)，同時配合長期足量敏感抗生素治療，以預(yù)防防病情復(fù)發(fā)。手術(shù)方式主要有開放手術(shù)、膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)、關(guān)節(jié)融合術(shù)或關(guān)節(jié)置換術(shù)。

3.2.1開放手術(shù) 開放手術(shù)的創(chuàng)傷較大，對于無假體置入的膝感染性關(guān)節(jié)炎患者，應(yīng)短時間內(nèi)行關(guān)節(jié)鏡手術(shù)[34]，但對于有假體置入膝感染性關(guān)節(jié)炎患者，由于置入假體嚴(yán)重影響關(guān)節(jié)鏡視野，單純關(guān)節(jié)鏡手術(shù)下無法徹底清創(chuàng)，且無法排除致病菌通過假體進(jìn)入膝關(guān)節(jié)腔的可能，故應(yīng)行開放手術(shù)治療。開放手術(shù)的具體步驟為：一期行清創(chuàng)手術(shù)取出假體，并行骨水泥曠置，術(shù)后選擇敏感抗生素行抗感染治療，待感染控制后再行二期膝關(guān)節(jié)假體置入，其間仍需繼續(xù)抗感染治療[35]。若多次膝關(guān)節(jié)翻修術(shù)后，感染仍未控制，可積極行膝關(guān)節(jié)融合術(shù)[36]。

3.2.2關(guān)節(jié)鏡手術(shù) 膝感染性關(guān)節(jié)炎患者多因劇烈疼痛在病變加重前就診，對于急性膝關(guān)節(jié)感染性關(guān)節(jié)炎[37]以及一些無假體置入膝關(guān)節(jié)手術(shù)所致感染患者，開放手術(shù)不利于膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)，而關(guān)節(jié)鏡手術(shù)具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等優(yōu)點，已成為目前治療化膿性關(guān)節(jié)炎的最主要術(shù)式，術(shù)中可在直視下更直觀清楚地了解膝關(guān)節(jié)病變情況，并較徹底地清除關(guān)節(jié)內(nèi)的病變滑膜，患者術(shù)后ESR、CRP指標(biāo)明顯改善[32]，但術(shù)后仍需繼續(xù)抗感染治療，而抗生素治療時間明顯縮短[36]。與術(shù)前相比，術(shù)后隨訪時Lysholm評分明顯增加，視覺模擬評分明顯下降[37]。關(guān)節(jié)鏡手術(shù)后配合關(guān)節(jié)腔留置沖洗可降低膝感染性關(guān)節(jié)炎復(fù)發(fā)的風(fēng)險[19,38-40]。

3.2.3關(guān)節(jié)融合術(shù)或關(guān)節(jié)置換術(shù) 部分患者就診時膝感染性關(guān)節(jié)炎已發(fā)展至終末期，關(guān)節(jié)軟骨破壞殆盡，已發(fā)生關(guān)節(jié)強(qiáng)直，此時患側(cè)膝關(guān)節(jié)活動受限已不可逆，膝關(guān)節(jié)功能喪失。當(dāng)感染完全控制后，可行膝關(guān)節(jié)融合術(shù)或全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)。膝關(guān)節(jié)融合術(shù)可有效改善患肢疼痛癥狀，但無法恢復(fù)患肢的屈伸功能。全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)可有效彌補(bǔ)膝關(guān)節(jié)融合術(shù)的缺點，且應(yīng)用敏感抗生素并行關(guān)節(jié)置換術(shù)治療膝感染性關(guān)節(jié)炎的效果顯著[41]。但術(shù)后感染復(fù)發(fā)及手術(shù)時機(jī)的選擇尚不明確，故上述治療方案尚存在較大爭議。

4 小 結(jié)

近年來，由關(guān)節(jié)穿刺引發(fā)的成人膝感染性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率不斷升高。此外，抗生素的不合理使用，細(xì)菌譜及其耐藥性的較快變化增加了膝感染性關(guān)節(jié)炎的診治難度。有效預(yù)防感染是減少膝感染性關(guān)節(jié)炎發(fā)生的關(guān)鍵。目前尚缺乏對膝感染性關(guān)節(jié)炎感染途徑、病原菌侵襲力及毒力等方面的大樣本統(tǒng)計分析，相關(guān)研究多集中于膝感染性關(guān)節(jié)炎的治療方法選擇，因此，探究膝感染性關(guān)節(jié)炎的病因仍需大量臨床研究的進(jìn)一步明確。