产气荚膜杆菌致髋关节置换术后血源性感染一例报告

孙长鲛; 付立功; 杜瑞勇; 刘璞; 吴厦; 张威; 蔡谞

doi:10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2019.17.007

高级检索

IP登录

登录IP

切换

退出

中华骨科杂志

• 个案报告 •

ENGLISH ABSTRACT

产气荚膜杆菌致髋关节置换术后血源性感染一例报告

作者及单位信息

出版日期： 2019 -09 -01 ·

DOI： 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2019.17.007

Hematogenous infection of total hip arthroplasty due to clostridium perfringens: a case report

Authors Info & Affiliations

Sun Changjiao

Department of Orthopaedics, Beijing Tsinghua Changgung Hospital, Tsinghua University, Beijing 102218, China

Fu Ligong

Du Ruiyong

Liu Pu

Wu Sha

Zhang Wei

Cai Xu

Published： 2019 -09 -01 ·

DOI： 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2019.17.007

413

APP内阅读

摘要

报道1例产气荚膜杆菌导致髋关节置换术后血源性感染的病例。患者双髋关节置换术后13年，因双髋疼痛伴发热1周入院。通过病史、体格检查和影像学检查确诊为假体周围感染，经细菌培养为产气荚膜杆菌，发病原因考虑与患者的胆囊结石有关。因为早期血源性感染，故给予彻底清创、保留假体、灌注冲洗治疗，最终感染得到控制。通过文献复习发现产气荚膜杆菌导致假体周围感染的病例极为罕见，且均以个案的形式报道。根据文献报道及该病例的预后发现产气荚膜杆菌导致的假体周围感染仅局限在关节周围部位，虽不像气性坏疽严重、发展迅速，但也应引起高度重视。产气荚膜杆菌导致的血源性假体周围感染前期有胃肠道症状时，应高度警惕胆囊病变，同时采用保留假体的治疗方法可能会获得良好预后。

ABSTRACT

A case report of periprosthetic hip clostridium perfringens infection 13 years after total hip arthroplasty, the patient had hip pain with fever for one week. Physical examination and imaging examination confirmed the periprosthetic joint infection. The pathogenic bacterium was clostridium perfringens according to bacterial culture, and the pathogenic bacterium of clostridium perfringens was suspected relating to the gallbladder disease in this patient. Considering such periprosthetic joint infection was early stage hematogenous periprosthetic joint infection, treatment of debridement, retention of the prosthesis, irrigating, and indwelling drainage tube were conducted. By reviewing literature about periprosthetic clostridium perfringens infection, only seven reports of periprosthetic joint infection were caused by clostridium perfringens, which were all case reports. From the previous case reports and our case, we found that the infection around the prosthesis caused by clostridium perfringens was limited to the area around the joint, and prognosis of such cases may not be as severe as the natural gas gangrene which developed very rapidly, but great attention should be paid to. The hematogenous periprosthetic joint infection caused by clostridium perfringens who had gastrointestinal symptoms in the early stage should be highly suspicious of gallbladder lesions and thorough debridement, retention of the prosthesis, irrigating and indwelling drainage tube maybe a treatment method.

COPYRIGHTS:

No content published by the journals of Chinese Medical Association may be reproduced or abridged without authorization. Please do not use or copy the layout and design of the journals without permission.

All articles published represent the opinions of the authors, and do not reflect the official policy of the Chinese Medical Association or the Editorial Board, unless this is clearly specified.

引用本文

孙长鲛,付立功,杜瑞勇,等. 产气荚膜杆菌致髋关节置换术后血源性感染一例报告[J]. 中华骨科杂志,2019,39(17)：1083-1086.

DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2019.17.007

PERMISSIONS

Request permissions for this article from CCC.

评价本文

*以上评分为匿名评价

版权归中华医学会所有。

未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。

除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。

假体周围感染对于关节置换手术是一个灾难性的并发症，无论从诊断还是治疗方面均面临重大挑战。目前，假体周围感染的外科治疗主要包括：①清创灌洗并保留假体；②移除假体，一期或两期翻修术。清创灌洗并保留假体在治疗急性假体周围感染的优势是无需移除植入物，可避免由此带来的骨量丢失及出血量增加的问题。一期或二期翻修术需要取出假体，成功率相对保留假体更高，但手术创伤较大，对患者经济负担也较大。清创灌洗术的主要步骤包括关节切开，对感染的软组织进行彻底的清创，软组织和植入物充分灌洗，为了获得足够的暴露，在保留假体的基础上需要移除人工关节可活动组件，更换可动假体组件（如膝关节衬垫或髋关节内衬），随后对关节腔进行大量脉冲灌洗，针对术中分离的细菌，术后短期使用静脉敏感抗生素。然而，清创灌洗并保留假体在治疗急性假体周围感染时具有局限性，其仅适用于：①症状持续时间<4周者；②感染假体固定良好，无松动者；③病原菌对抗生素敏感，在生物膜中保持活性，具有良好的骨渗透性者。

产气荚膜杆菌是一种较常见的革兰阳性厌氧芽孢杆菌，广泛存在于泥土和人、畜粪便中；虽易进入伤口，但并不一定致病。产气荚膜杆菌被认为是在气性坏疽和脓毒性流产患者中的常见病原体，并且也是杆菌性食物中毒的致病细菌。然而，从血液中很难分离出产气荚膜杆菌。临床上，产气荚膜杆菌可导致气性坏疽（杆菌性肌坏死）、坏死性炎症性肠道疾病、坏死性肠炎、急性水样腹泻（食物中毒）、非食源性腹泻（抗生素相关性腹泻）、新生儿坏死性小肠、结肠炎等疾病。目前，国内鲜见产气荚膜杆菌致假体周围感染的文献报道。

临床资料

男，76岁。双髋关节置换术后13年，因双髋关节疼痛伴发热1周入院。患者13年前行双侧髋关节置换术，近期未有牙齿、消化道、泌尿系等介入性操作，1周前因上腹部不适后出现双侧髋关节静息疼痛，伴发热寒战，体温最高38.5 ℃；于当地医院就诊，X线片示髋关节周围低密度影。实验室检查：白细胞、中性粒细胞、红细胞沉降率、C反应蛋白等炎性指标均升高。为进一步治疗，于我院就诊。

体格检查：神志清楚，表情痛苦；右上腹轻度压痛，无反跳痛、Murphy征阴性，无黄疸，余腹部检查未见明显异常；双下肢长度等长；被动体位，屈髋、屈膝位，主动活动或被动活动时均疼痛；左髋屈伸80°-0°-20°，右髋屈伸70°-0°-20°；双髋后外侧可见长约15 cm手术瘢痕，愈合良好，局部皮肤红、肿、热痛，无渗出，周围无窦道，双侧大腿前内侧皮下捻发音，触之无明显波动感，腹股沟及大转子有压痛。足趾感觉活动好，双侧足背动脉可触及。臀中肌肌力等下肢肌力及肌张力正常，膝、跟腱反射正常，未引出病理征。Harris评分，左侧16分，右侧16分。髋关节X线片示小转子处低密度影（图1A ）；髋关节CT检查示双侧髋关节及双侧股骨周围软组织明显肿胀、积气（图1B ，图1C ，图1D ，图1E ）。胸部CT、全腹部CT、尿常规均未见明显异常。肝、肾功能及电解质等生化检查、心电图，超声心动图均未见明显异常。白细胞计数为9.11×10 ⁹/L，中性粒细胞为6.67×10 ⁹/L，中性粒细胞百分比为73.3%，C反应蛋白为210 mg/L，红细胞沉降率为57 mm/1 h，降钙素原为9.27 ng/ml，D-二聚体为2.78 mg/L。

图1 男，76岁　A　术前髋关节正位X线片示小转子处低密度影　B　术前髋关节冠状位CT重建示右髋关节及股骨周围明显肿胀、积气　C　术前髋关节冠状位CT重建示左髋关节及股骨周围明显肿胀、积气　D　术前髋关节矢状位CT重建示右髋髂腰肌内肿胀、积气　E　术前髋关节矢状位CT重建示左髂腰肌内肿胀、积气　F　第二次手术后，双侧髋关节正位X线片未见明显气体

入院即行双侧髋关节穿刺，左侧抽出4 ml气体和6 ml血性伴脓性液体，右侧抽出4 ml气体和5 ml血性伴脓性液体；分别送常规、需氧、厌氧及真菌培养。穿刺后患者双髋疼痛缓解。考虑患者可能为急性血源性感染，故入院第2天行清创手术。

先对右侧髋关节行清创术。术中未闻到臭味，关节内可见血脓性液体及灰白色坏死组织，留标本送细菌培养；关节囊内粘连严重，大量炎性肉芽组织，留取假体周围组织送病理；取出结构植骨螺钉。仔细清理关节腔内坏死组织，探查发现坏死组织沿髂腰肌向近端蔓延，用刮匙沿髂腰肌向近端搔刮，长头冲洗枪插入脉冲冲洗，逐一清理坏死组织直至新鲜组织；脱位髋关节，仔细清理假体周围感染组织。反复用双氧水、碘伏浸泡创面，而后大量生理盐水冲洗创面，置入2枚引流管，分别用于术后灌注及引流。同样方法行左髋关节清创术。

术后第2天关节液常规检查提示白细胞计数16 200/μl，多形核百分比为96%。穿刺结果提示致病菌为产气荚膜杆菌。术中取关节液经培养显示产气荚膜杆菌+表皮葡萄球菌。术后根据药敏结果静脉输液哌拉西林他唑巴坦+环丙沙星；同时行关节腔灌注冲洗，原则为早晨3 000 ml生理盐水快速冲洗，然后3 000 ml生理盐水+1 g甲硝唑慢冲，下午5点3 000 ml生理盐水快冲，快冲完毕后双侧各1 g甲硝唑灌注后存留至第2天，以此反复，共冲洗两周。另外，术后行主动及被动踝泵训练，间断开放冲洗进水管，预防褥疮、下肢深静脉血栓及电解质紊乱。术后第6天，右侧出水管堵塞，故拔除右侧出水管，将进水管变成引流管。术后2周，左侧切口愈合良好，拔除左侧引流管，留置体内端做细菌培养；右侧切口远端有0.5 cm未愈合，可见少量淡黄色渗出，皮肤周围肿胀；实验室检查示白细胞计数为5.89×10 ⁹/L，中性粒细胞为3.05×10 ⁹/L，中性粒细胞百分比为51.8%，C反应蛋白为12 mg/L，红细胞沉降率为33 mm/1 h，降钙素原为9.27 ng/ml，D-二聚体3.96 mg/L，拟再次清创右髋。

第一次术后15 d再次行保留假体的彻底清创，术中于右髋切口近端放置1根进水管，切口远端放置2根出水管；术中培养未发现细菌；继续静脉输液哌拉西林钠他唑巴坦+环丙沙星同时行灌注冲洗。术后X线片未见明显气体（图1F ）。术后2周拔除右侧引流管，留置体内端做细菌培养，未培养出细菌。查阅文献 ^{[
8
,

10
,

11
,

13
]}发现，产气荚膜杆菌导致的假体周围感染与胆囊疾病有关。因此，进一步查腹部超声提示胆囊泥沙样结石。磁共振胰胆管造影提示胆囊胆汁淤积、胆囊炎；肝内外胆管扩张；胆总管末端显示欠清，肝囊肿，双肾囊肿。告知患者如出现黄疸或腹痛加重，则行胆囊手术，避免再次诱发血源性感染。患者于第二次术后15 d出院，出院时除红细胞沉降率为27 mm/1 h外，其余炎性指标均正常。出院后继续口服甲硝唑4周，密切观察胆囊疾病情况。术后3个月随访时，未再出现伤口渗液或局部症状；Harris评分左侧82分，右侧80分；视觉模拟评分为2分。

讨论

人工关节术后感染可分为浅部和深部感染两类。浅部感染指局限在皮肤、皮下组织的感染；深部感染指感染进入关节腔，即假体周围感染。为便于分析病因指导治疗，通常需要对术后感染按发生时间的先后，人为将感染分为早期感染（术后3个月内）、延迟感染（术后3~24个月）和晚期感染（术后24个月后）。早期感染和延迟感染的病原菌通常源于植入假体时无菌措施不够严密；晚期感染则大部分由术后血源播散引起，通常源于皮肤、呼吸道、口腔和泌尿道感染。对于晚期血源性感染，症状持续时间少于3周时，可以尝试采用彻底清创，保留假体的治疗方法 ^{[
1
,

2
,

3
,

4
]}。

产气荚膜杆菌是杆菌属最常见的致病菌，其存在于土壤和人体肠道菌群中。该细菌既能产生强烈的外毒素，又有多种侵袭性酶，如卵磷脂酶、纤维蛋白酶等，并且有荚膜，使其具有强大的侵袭力，可能导致气性坏疽的发生。本病例致病菌虽然为产气荚膜杆菌，但未发展为气性坏疽，与气性坏疽有所不同。气性坏疽主要依据临床表现、X线检查、伤口分泌物革兰阳性涂片镜检和细菌培养检查而确诊，如在开放性创伤或术后伤口出现不寻常疼痛、伤口周围皮肤有捻发音、局部肿胀迅速加剧且有严重的全身中毒症状（脉搏加速、烦躁不安、进行性贫血），即应考虑有发生气性坏疽的可能。本例患者查体时髋关节有捻发音，但无明显局部肿胀，也无全身中毒症状，因此不应考虑发生气性坏疽。另外，因细菌培养提示有产气荚膜杆菌，故应考虑为由产气荚膜杆菌导致的血源性髋关节感染。

由产气荚膜杆菌导致的骨关节感染较罕见。Nakata和Lewis ^{[
5
]}对356例关节厌氧菌感染的研究显示，仅有6例为产气荚膜杆菌。由产气荚膜杆菌导致假体周围感染的病例更为罕见，仅有7篇文章报道，且均以个案形式报道 ^{[
6
,

7
,

8
,

9
,

10
,

11
,

12
]}。1976年，Rush ^{[
6
]}首次报告由产气荚膜杆菌导致的髋关节置换术后感染，一共两例患者。第一例患者为62岁的老年男性，在髋关节置换术后即出现假体周围感染；术后X线片示软组织内存在气体。该患者进行了多次灌注冲洗和清创术，虽然术后出现了窦道，病程比较复杂，但最终保留了假体，感染得到控制。第二例患者是一名60岁的女性，髋关节置换术后第3天出现急性感染，对伤口分泌物进行培养确认为产气荚膜杆菌；使用青霉素治疗，感染控制，术后随访4年时感染无复发。Kibbler等 ^{[
7
]}报告1例右侧髋关节置换术后5年发生由产气荚膜杆菌导致的髋关节感染，使用盘尼西林、夫西地酸及阿莫西林治疗，感染控制。Maniloff等 ^{[
10
]}报告1例62岁女性行全膝关节置换术后1年半发生膝关节假体周围感染，原因是产气荚膜杆菌导致胆汁性脓毒症后通过血源性途径发生了膝关节假体周围感染；采用彻底冲洗关节、清创、保留假体方法及青霉素治疗，感染控制。综上我们发现，似乎产气荚膜杆菌导致的假体周围感染仅局限在关节周围，并不像创伤导致的产气荚膜杆菌感染发展迅速、广泛。

本例患者的X线片和CT均显示软组织周围存在气体，提示可能是产气荚膜杆菌感染。对于此类感染，与常见假体周围感染的治疗方法相同，早期积极治疗非常重要。对于没有松动迹象且具有功能的关节假体，应尽量保留 ^{[
2
]}。一旦确认了致病菌就应进行彻底清创，同时选择合适的抗生素治疗。文献报道 ^{[
6
,

10
,

12
]}采用早期彻底清创、保留假体结合使用抗生素治疗由产气荚膜杆菌导致假体周围感染可获得成功，避免了二期翻修。为了提高清创灌洗并保留假体的治疗成功率，需要考虑细菌毒力、宿主身体情况、清创彻底性和连续灌溉的有效性。文献报道，青霉素衍生物是最常用的有效抗生素 ^{[
6
,

7
,

8
,

9
,

10
,

11
,

12
]}。本例患者使用哌拉西林他唑巴坦+甲硝唑组合治疗，感染控制。对于本例患者产气荚膜杆菌感染的来源，没有直接证据证实与胆囊结石及胆囊炎有关，但高度怀疑。文献报道有胆汁性脓毒症病史是产气荚膜杆菌导致假体周围感染的潜在危险因素 ^{[
8
,

10
,

11
,

13
]}。

成功保留假体依赖于关节内抗生素的浓度高于关节中的最低抑菌浓度。因此，对于全身使用抗生素是否会在关节腔中达到杀菌浓度值得怀疑。抗生素对感染关节的渗入性主要取决于其药理特性。Ketterl和Wittwer ^{[
14
]}报告全身应用万古霉素，局部骨组织浓度不超过血清浓度的14.5%；而低于最低抑制浓度会诱导多重耐药细菌的产生 ^{[
15
,

16
]}，并导致治疗失败。因此，我们认为局部灌注抗生素和全身应用抗生素可有助于减少感染的复发。对于本例患者，晚上我们在灌注抗生素后将引流管封闭，保持关节腔内高浓度抗生素，可以有效提高关节腔内的有效药物浓度。通过连续灌注和再循环，抗生素可以随着液体很好地分布到关节腔的各个部位，有效消毒和冲洗清创后的感染残余物，同时这种方式破坏了厌氧菌（产气荚膜杆菌）的生长环境。另外，引流的通畅性也非常重要。本例患者右侧引流管阻塞可能是失败的主要原因，随水压的增加，盐水可能会通过切口从关节腔流出，黏附在皮肤上的细菌又可以通过切口再流入关节腔。这样可能会导致急性血源性感染变成混合感染，特别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，而这是医院获得性感染的常见病因。本病例由于随访时间过短使结果具有一定局限性，还需要更多病例和更长时间的随访来确定该治疗方法的有效性。

总之，X线片显示假体周围出现气体时应高度怀疑产气荚膜杆菌感染。产气荚膜杆菌导致的假体周围感染虽不像常见的气性坏疽那样严重，发展迅速，但也要重视。产气荚膜杆菌导致的血源性假体周围感染前期有胃肠道症状时应高度警惕胆囊病变，腹部超声相对于腹部CT在诊断泥沙样结石上具有独特优势，必要时做磁共振胰胆管造影。早期手术彻底清创、保留假体及放置引流灌洗是治疗产气荚膜杆菌致髋关节置换术后血源性感染的有效方法，但要严格选择患者，谨慎使用。当放置引流管时，建议放置3个引流管，包括1个进水管，2个出水管，以减少引流管堵塞的风险。抗生素治疗可以选择哌拉西林钠他唑巴坦+甲硝唑。

摘要
临床资料
讨论
参考文献

参考文献

[1]

李睿,陈继营. 人工关节置换术后假体周围感染诊断方法的研究进展[J]. 中华骨科杂志, 2016,36(19):1254-1262. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2016.19.006 .