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不同剂量万古霉素骨水泥在全膝关节置换术中的应用研究

2024-06-18 9 上传者：管理员

摘要：目的研究不同剂量万古霉素骨水泥对全膝关节置换术患者血清炎症因子及关节功能的影响。方法选择邯郸市第一医院2021年8月至2023年1月收治的接受全膝关节置换术的128例患者为研究对象，根据随机数字表法分为A组（未添加万古霉素的丙烯酸树脂骨水泥）、B组（每40g丙烯酸树脂骨水泥添加0.5g万古霉素）、C组（每40 g丙烯酸树脂骨水泥添加1.0g万古霉素）、D组（每40 g丙烯酸树脂骨水泥添加2.0g万古霉素），每组32例。采用高效液相色谱法检测B组、C组、D组患者术后不同时点引流液中的万古霉素药物浓度；于术前、术后7d、术后6个月采用免疫散射比浊法、魏氏法检测4组患者血清C反应蛋白（CRP）、红细胞沉降率（ESR）水平；采用特种外科医院膝关节评分（HSS）评估4组患者术前、术后6个月的膝关节功能。结果 B组、C组、D组患者引流液中万古霉素药物浓度随剂量的增加而增加（P<0.05），随时间的延长而降低（P<0.05）。4组患者术后血清CRP、ESR水平随时间的延长先升高，后降低（P<0.05）。B组、C组、D组患者术后7 d、术后6个月血清中CRP、ESR水平均明显低于A组（P<0.05）,C组、D组患者术后7 d、术后6个月血清中CRP、ESR水平均明显低于B组（P<0.05），而C组与D组患者的血清CRP、ESR水平无明显差异（P>0.05）。4组患者术后6个月的HSS评分均显著提高（P<0.05）;B组、C组、D组患者术后6个月的HSS评分高于A组（P<0.05）,C组、D组患者术后6个月的HSS评分明显高于B组（P<0.05）,C组、D组患者术后6个月的HSS评分无显著性差异（P>0.05）。结论使用经万古霉素浸渍的骨水泥能够显著降低全膝关节置换术患者的血清炎症因子CRP、ESR水平，可防治术后感染，改善患者的关节功能，不同剂量万古霉素的作用程度也不同，推荐以1.0g万古霉素应用于临床实践。

关键词：
万古霉素
全膝关节置换术
剂量
炎症
膝关节功能
骨水泥
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随着人口老龄化的加剧，关节炎的发病率逐渐增加，其引起的疼痛严重影响患者的生活质量[1]。全膝关节置换术是治疗关节炎的重要方法，能有效改善关节功能，缓解疼痛，但常导致手术部位感染，其中假体周围关节感染最为严重，大大增加了患者的痛苦[2,3]。万古霉素是针对革兰氏阳性菌的有效抗生素，对耐药金黄色葡萄球菌导致的感染尤其敏感，可用于治疗假体周围关节感染[4]。目前对万古霉素抗关节感染的研究大多集中在口服、静脉注射的全身和灌洗的局部防治[3,5,6]。临床上采用抗生素浸渍骨水泥的方法预防和治疗全膝关节置换术后感染，即彻底清理取出的假体，将含抗生素的骨水泥作为间隔植入关节，进行二期翻修[7]。万古霉素骨水泥在预防关节感染中具有重要作用，但目前万古霉素的使用剂量尚无统一标准。因此，本研究拟将不同剂量的万古霉素骨水泥应用于临床治疗，探讨万古霉素骨水泥防治术后感染的效果，同时研究不同剂量万古霉素骨水泥对全膝关节置换术患者血清炎症因子及关节功能的影响。

1、资料与方法

1.1临床资料

选择2021年8月至2023年1月于邯郸市第一医院接受全膝关节置换术的128例患者为研究对象。纳入标准：符合膝关节骨性关节炎的诊断标准[8]；有明确的手术指征，初次进行全膝关节置换术，均为单侧；年龄≥20岁。排除标准：对万古霉素过敏；有膝关节手术史；合并其他骨科疾病；合并恶性肿瘤、糖尿病、动脉硬化闭塞症、银屑病、免疫系统疾病；术前服用过消炎类、激素类药物。本研究已经获得邯郸市第一医院医学伦理委员会审核批准（伦理批号：20210625108），患者及家属自愿参与本研究并签署了知情同意书。

根据随机数字表法将患者分为A组（未添加万古霉素的丙烯酸树脂骨水泥）、B组（每40 g丙烯酸树脂骨水泥添加0.5 g万古霉素）、C组（每40 g丙烯酸树脂骨水泥添加1.0 g万古霉素）、D组（每40 g丙烯酸树脂骨水泥添加2.0 g万古霉素），每组32例。万古霉素（批号：11390802，浙江医药股份有限公司新昌制药厂，规格：0.5 g）研磨充分后与丙烯酸树脂骨水泥（批号：20441532，天津市合成材料工业研究所有限公司）混合均匀。4组患者年龄、性别、病程、病变部位比较无明显差异（P>0.05），具有可比性。

1.2手术方法

所有患者均由同一组手术医师完成。根据患者个体情况采用全身麻醉或连续硬膜外麻醉。采用膝前正中入路（或髌前内侧入路）皮肤切口，置入合适尺寸人工膝关节假体（批号：14518606，常州鼎健医疗器械有限公司），高度稳定。使用含有不同浓度万古霉素的骨水泥作为间隔体，骨水泥凝固后复位膝关节。组患者均留置引流管，外接引流袋。术后均给予常4

规护理及康复训练。

1.3观察指标

采用高效液相色谱法检测B组、C组、D组患者术后24 h、36 h、48 h、72 h引流液中的万古霉素药物浓度。于术前、术后7 d、术后6个月，采用免疫散射比浊法、魏氏法检测4组患者术前、术后7 d、术后6个月的C反应蛋白（C-reactive protein,CRP）、红细胞沉降率（erythocyte sedimentation rate,ESR）等血清因子水平。采用美国特种外科医院（hospital for special surgery,HSS）膝关节评分评估4组患者术前、术后6个月的膝关节功能，包括疼痛（0～30分）、功能（0～22分）、活动度（0～18分）、肌力（0～10分）、屈曲畸形（0～10分）、稳定性（0～10分），总分0～100分[9]，总分越高，膝关节功能越好。

1.4统计学分析

使用SPSS 27.0软件进行统计学分析。计量资料经K-S检验符合正态分布，经方差齐性检验显示方差齐性，用均数±标准差表示，两组间比较采用独立t检验，多组间比较采用单因素方差分析和重复测量方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1患者术后不同时点引流液中的万古霉素药物浓度比较

引流液中万古霉素药物浓度的时间变化与剂量之间具有交互作用（P<0.05）。组间比较：B组、C组、D组患者引流液中万古霉素药物浓度随剂量的增加而增加（P<0.05）；组内比较：B组、C组、D组患者引流液中万古霉素药物浓度均随时间延长而降低（P<0.05），见图1。

图1 B组、C组、D组患者引流液中万古霉素药物浓度变化

2.2患者手术前后血清CRP、ESR水平比较

血清CRP、ESR水平的时间变化和万古霉素剂量之间具有交互作用（P<0.05）。4组患者术前CRP、ESR水平无统计学差异（P>0.05），术后CRP、ESR水平随时间延长先升高，后降低（P<0.05）。B组、C组、D组患者术后7 d、术后6个月血清中CRP、ESR水平均明显低于A组（P<0.05）。C组、D组患者术后7 d、术后6个月血清中CRP、ESR水平均明显低于B组，而C组与D组的血清CRP、ESR水平无明显差异（P>0.05），见图2、3。

图2患者手术前后血清CRP水平变化

2.3患者手术前后HSS评分比较

4组患者术前HSS评分无统计学差异（P>0.05），术后6个月HSS评分均提高（P<0.05）。B组、C组、D组患者术后6个月的HSS评分高于A组（P<0.05),C组、D组患者术后6个月的HSS评分高于B组（P<0.05),C组、D组患者术后6个月的HSS评分无显著性差异（P>0.05），见表1。

图3患者手术前后血清ESR水平变化

表1患者手术前后HSS评分比较

3、讨论

膝关节骨性关节炎在全球的患病率较高，主要有滑膜肿胀、关节僵硬、关节软骨破坏等特征[10]。全膝关节置换术是终末期膝关节炎患者的常见治疗方法，可恢复关节功能，缓解疼痛，提高患者生活质量[2]。假体周围关节感染是手术中面临的巨大挑战，临床上通常建议术前和术后静脉使用抗生素，以防治原发性全膝关节置换术期间的假体周围关节感染，然而，由于血液中抗生素浓度较低，可能无法充分有效地防治感染[11,12]。此外，使用抗生素的剂量或时间可能会使免疫系统失衡并引起其他不良反应[12]。因此，局部应用抗生素可能弥补抗生素浓度低的缺陷，加强对感染部位的精准预防和治疗。

万古霉素是一种糖肽类抗生素，通过抑制革兰氏阳性菌细胞壁的合成来达到杀菌作用，杀菌作用强，耐药性低[4]。研究表明，关节置换术后假体周围关节感染是由对第一代和第二代头孢菌素耐药的微生物引起，尤其是耐甲氧西林葡萄球菌[13]。预防性应用负载抗生素的骨水泥可降低深度感染的发生率，同时对于保护关节间隙、防止周围软组织挛缩和释放高剂量抗生素以局部根除病原体至关重要[3]。万古霉素粉剂已被脊柱外科用于预防手术后深部感染，并具有良好的效果[4]。然而，关于万古霉素粉剂在全膝关节置换术中局部使用的疗效尚未达成共识，相关荟萃分析也尚未得出一致结论[14,15,16]。Liao等[4]表示，万古霉素在原发性全膝关节置换术中对于预防假体周围感染有明显的作用，1.0 g万古霉素可降低感染的发生率。尽管对患者使用负载抗生素的骨水泥可能存在抗生素耐药性、过敏反应、毒性、水泥机械强度受损和成本增加等缺点，但并没有足够的临床证据支持[12]。本研究采用不同剂量万古霉素浸渍的骨水泥植入患者关节，结果表明，患者关节处的抗生素浓度随时间的延长而降低，即万古霉素的释放存在时间梯度，能够持续且充分发挥抗菌作用，同时，由于万古霉素在局部放置和释放，或许也可减少全身使用抗生素导致的不良反应。

临床上，CRP和ESR的血清学检测被用作诊断假体周围关节感染的一线策略[17,18]。本研究中，使用经万古霉素浸渍的骨水泥的患者术后血清CRP和ESR水平低于未浸渍骨水泥的患者，说明万古霉素浸渍的骨水泥可有效减轻机体炎症反应，增强假体周围关节感染的预防效果。同时，使用经万古霉素浸渍的骨水泥患者术后的HSS评分提高，说明患者的关节功能得到有效改善。一项有关局部使用不同剂量万古霉素粉剂预防原发性全膝关节置换术假体周围关节感染的荟萃分析提出，1.0 g或2.0 g万古霉素粉剂均可以预防感染[4]。本研究对不同剂量万古霉素浸渍的骨水泥的治疗效果进行研究发现，1.0 g、2.0 g万古霉素对患者的炎症因子水平、关节功能的影响无显著差别。

综上所述，使用经万古霉素浸渍的骨水泥能够显著降低全膝关节置换术患者血清炎症因子水平，改善关节功能。另外，基于1.0 g和2.0 g万古霉素接近或相同的治疗效果，可选用1.0 g万古霉素浸渍的骨水泥用于全膝关节置换术中的感染预防。但本研究样本较小，证据不够明确，不能完全回答众多研究者对抗生素骨水泥预防感染提出的质疑和争论，后期将扩大研究范围，延长追踪时间，完善相关评价指标。

参考文献:

[1]严实,李洪涛,谭曾德,等.双侧全膝关节置换手术对膝骨性关节炎患者膝关节功能及炎性因子表达的影响[J].中国临床医生杂志,2021,49(1):93-96. doi:10. 3969/j. issn. 2095-8552. 2021.01. 030.

[7]王华溢,杨重飞,朱锦宇,等.二期翻修术治疗微生物培养阳性膝关节置换术后假体周围感染的疗效分析[J].中华骨与关节外科杂志,2021,14(12):995-1000.

[8]中华医学会骨科学分会关节外科学组.骨关节炎诊疗指南(2018年版)[J].中华骨科杂志,2018,38(12):705-715.

[18]郑志峰.局部应用万古霉素对行关节置换术患者术后假体关节感染的预防效果分析[J].江西医药,2022,57(9):1162-1163.

基金资助:河北省2023年度医学科学研究课题计划(20231916);

文章来源:温振涛,赵志光,赵莹,等.不同剂量万古霉素骨水泥在全膝关节置换术中的应用研究[J].局解手术学杂志,2024,33(06):501-504.