要點(diǎn)：

　　1.細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)陰性的關(guān)節(jié)假體周圍感染目前仍是臨床診斷的難點(diǎn)。

　　2.懷疑假體感染的關(guān)節(jié)內(nèi)分離感染病原體失敗的原因很多，其中一個(gè)重要的原因是在獲取假體感染的細(xì)菌培養(yǎng)物之前使用了抗生素治療。

　　3.對(duì)懷疑假體周圍關(guān)節(jié)感染的患者，在確切診斷假體感染前應(yīng)當(dāng)避免使用抗生素，或者在停用抗生素2周后對(duì)關(guān)節(jié)穿刺獲取穿刺液進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)。

　　4.其他可以提高細(xì)菌培養(yǎng)陽(yáng)性檢測(cè)率的方法包括獲取培養(yǎng)后將培養(yǎng)物快速轉(zhuǎn)運(yùn)至檢測(cè)部門，將獲取的組織培養(yǎng)物放置在合適的介質(zhì)內(nèi)，對(duì)假體進(jìn)行超聲裂解以獲取假體上可能存在的細(xì)菌，延長(zhǎng)細(xì)菌培養(yǎng)周期至2-3周。

　　5.對(duì)懷疑關(guān)節(jié)假體周圍感染但早先關(guān)節(jié)穿刺培養(yǎng)未獲取陽(yáng)性結(jié)果的患者，其處置措施和陽(yáng)性患者基本相同，在進(jìn)行手術(shù)翻修時(shí)需獲取至少3-5個(gè)組織培養(yǎng)標(biāo)本。

　　6.生物學(xué)和分子學(xué)技術(shù)，如PCR等未來(lái)可以為關(guān)節(jié)假體感染的病原學(xué)診斷提供極大的參考價(jià)值。

關(guān)節(jié)假體周圍感染（periprosthetic joint infection，PJI）是關(guān)節(jié)置換術(shù)后最為災(zāi)難性的并發(fā)癥。盡管文獻(xiàn)報(bào)道美國(guó)PJI的發(fā)生率僅在1-2%之間，但PJI是目前醫(yī)療保險(xiǎn)人群膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后翻修的首要因素，同時(shí)也是目前髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后翻修的第三大原因。此外，關(guān)節(jié)假體周圍感染的發(fā)生率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，據(jù)估計(jì)到2020年，美國(guó)關(guān)節(jié)置換患者年P(guān)JI發(fā)生率可達(dá)到6萬(wàn)-7萬(wàn)人。

診斷關(guān)節(jié)假體周圍感染需結(jié)合患者病史，體格檢查結(jié)果，實(shí)驗(yàn)室及影像學(xué)檢測(cè)結(jié)果。從可疑感染關(guān)節(jié)部位獲取的體液或組織細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果可以指導(dǎo)臨床上的抗生素選擇，并幫助預(yù)測(cè)患者PJI后的功能預(yù)后。據(jù)美國(guó)骨骼肌肉感染協(xié)會(huì)發(fā)布的指南標(biāo)準(zhǔn)，PJI的定義為：從懷疑假體感染的同一假體關(guān)節(jié)內(nèi)獲取的體液或組織，至少有兩個(gè)或以上的標(biāo)本培養(yǎng)出同一類型的細(xì)菌。在臨床實(shí)踐中，有7-12%的患者，盡管有PJI的臨床表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室和影像學(xué)檢測(cè)結(jié)果也提示PJI，但是其細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陰性，這類患者是PJI臨床診斷和治療的難點(diǎn)。

細(xì)菌培養(yǎng)的假陰性結(jié)果不僅影響臨床中抗生素的使用，而且因診斷不明確，可能會(huì)對(duì)患者和醫(yī)生造成困擾。治療細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陰性的PJI的策略是針對(duì)假體感染最為常見(jiàn)的細(xì)菌應(yīng)用廣譜或聯(lián)合使用抗菌素。但這樣的治療措施帶來(lái)的后果是：抗生素的副作用增加；常規(guī)的抗生素并不能覆蓋真菌或少見(jiàn)細(xì)菌感染；在某些情況下可能誘導(dǎo)細(xì)菌的抗生素耐藥性。因此，采取合理的方法盡可能的獲取PJI感染病原體信息對(duì)臨床診斷和治療非常重要。

PJI細(xì)菌培養(yǎng)陰性的原因

文獻(xiàn)報(bào)道PJI細(xì)菌培養(yǎng)陰性的概率在7-12%之間。早先研究發(fā)現(xiàn)了和細(xì)菌培養(yǎng)陰性相關(guān)的多個(gè)潛在因素，其中最為重要的因素是在獲取感染關(guān)節(jié)內(nèi)的細(xì)菌培養(yǎng)的標(biāo)本或組織之前就使用了抗生素。Trampuz等人發(fā)現(xiàn)，無(wú)論使用何種抗生素，在抗生素停用2周內(nèi)進(jìn)行的細(xì)菌培養(yǎng)的陽(yáng)性率較低。Berbari等人在對(duì)60例細(xì)菌培養(yǎng)陰性的PJI患者的研究中發(fā)現(xiàn)53%的患者在進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)前已經(jīng)接受抗生素治療。若患者感染狀況允許，則推薦在停用抗生素2周和獲取細(xì)菌培養(yǎng)的標(biāo)本，該方法可提高細(xì)菌培養(yǎng)陽(yáng)性檢出率；對(duì)部分生存條件較為苛刻的細(xì)菌，延長(zhǎng)抗生素停用的周期可以提高檢出率。

此外，在獲取培養(yǎng)和關(guān)節(jié)滑囊液前使用抗生素治療可以影響關(guān)節(jié)滑囊液的白細(xì)胞計(jì)數(shù)和分類，而白細(xì)胞計(jì)數(shù)對(duì)診斷PJI非常重要。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)置換術(shù)后的引流留置時(shí)間較長(zhǎng)也會(huì)降低后期細(xì)菌培養(yǎng)的陽(yáng)性率，這可能和留置引流管會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)臨床使用抗生素的時(shí)間相關(guān)。

細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)也可能影響細(xì)菌培養(yǎng)的結(jié)果

PJI假體感染的細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陰性另外一個(gè)可能的原因是傳統(tǒng)的細(xì)菌培養(yǎng)方法并不能檢測(cè)包被在生物膜內(nèi)的感染病原體。假體感染時(shí)，病原體包被在由大分子（多糖蛋白質(zhì)復(fù)合物）組成的復(fù)雜生物膜內(nèi)，可以逃避宿主的免疫系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。研究者估計(jì)，這一包被的病原體對(duì)抗生素的抵抗力較蜉蝣行的病原菌高1000倍以上。在慢性PJI中，大部分的病原微生物均存在于生物膜中，并附著與假體表面和周圍組織，而病原菌的培養(yǎng)依賴單獨(dú)浮游病原菌，這也是PJI患者感染培養(yǎng)檢出率較低和血液中炎癥感染指標(biāo)升高不多的原因。

PJI診斷時(shí)的細(xì)菌培養(yǎng)基種類和分離方法等也會(huì)顯著影響培養(yǎng)的結(jié)果。非典型的病原菌，如真菌，分支桿菌在常規(guī)的厭氧或需氧培養(yǎng)基中并不能很好的生長(zhǎng)，而瘡皰丙酸桿菌和其他一些凝固酶陰性的葡萄球菌培養(yǎng)分離時(shí)間需要1-2周。

細(xì)菌培養(yǎng)組織標(biāo)本獲取的方法和轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)室的過(guò)程也可能影響培養(yǎng)結(jié)果。從關(guān)節(jié)內(nèi)非感染部位獲取的組織標(biāo)本，轉(zhuǎn)移標(biāo)本過(guò)程的延遲使得標(biāo)本脫水，轉(zhuǎn)移過(guò)程中將標(biāo)本暴露于極端的溫度中等均可能造成培養(yǎng)結(jié)果的假陰性。

細(xì)菌培養(yǎng)穿刺液獲取的過(guò)程也可能影響檢測(cè)結(jié)果。在獲取穿刺液時(shí)，通常在關(guān)節(jié)內(nèi)注射局部麻醉藥物以減少患者的疼痛，但是局麻類藥物可能會(huì)影響細(xì)菌增殖。術(shù)中使用抗菌物沖洗感染關(guān)節(jié)獲取的液體培養(yǎng)標(biāo)本也會(huì)降低細(xì)菌培養(yǎng)陽(yáng)性的概率。

細(xì)菌培養(yǎng)陰性患者提高細(xì)菌確診率的策略

AAOS關(guān)于膝、髖關(guān)節(jié)PJI診斷和治療的臨床指南中強(qiáng)烈建議，對(duì)懷疑可能存在PJI的患者，在獲取確定性的診斷之前不使用抗生素。和早前的報(bào)道類似，該策略是降低PJI診斷時(shí)細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果假陰性率的最為有效的方法。該指南同時(shí)建議，對(duì)已經(jīng)采用抗生素治療的懷疑PJI的患者，停用抗生素2周后再行細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)，而對(duì)部分培養(yǎng)較為困難的細(xì)菌，可以適當(dāng)延長(zhǎng)停用抗生素的時(shí)間。

翻修手術(shù)術(shù)前使用抗生素存在兩種情況，一個(gè)是治療應(yīng)用，一個(gè)是預(yù)防性應(yīng)用。據(jù)現(xiàn)有的研究資料，在翻修手術(shù)獲取深層的軟組織標(biāo)本前并不推薦治療性使用抗生素，但在翻修術(shù)前預(yù)防性使用抗生素是否會(huì)影響細(xì)菌檢出率目前仍存在較多爭(zhēng)議。首次關(guān)節(jié)置換術(shù)前常規(guī)預(yù)防性使用抗生素是目前公認(rèn)的降低術(shù)后PJI感染的一項(xiàng)措施，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，對(duì)翻修的關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)前預(yù)防性使用抗生素可能會(huì)影響深部組織的細(xì)菌檢出率。但是，近期的兩項(xiàng)研究對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn)。Chanem和Burnett等人的研究發(fā)現(xiàn)，翻修術(shù)前單次預(yù)防性使用抗生素并不會(huì)顯著影響細(xì)菌的檢出率。

此外，隨著“診斷”或“排除”細(xì)菌感染的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)步，翻修術(shù)前不預(yù)防性使用抗生素的觀點(diǎn)已經(jīng)開始有所改變。美國(guó)AAOS協(xié)會(huì)的PJI診斷臨床指南推薦所有關(guān)節(jié)翻修術(shù)前均進(jìn)行ESR和CRP檢測(cè)，該兩個(gè)指標(biāo)可以較為敏感的反應(yīng)感染狀況。若血清學(xué)檢測(cè)結(jié)果陰性，診斷PJI的可能性較低，不預(yù)防使用抗生素所可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)性比預(yù)防性使用抗生素而帶來(lái)細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陰性的危險(xiǎn)性要高，此時(shí)推薦預(yù)防性使用抗生素。

與此類似，若ESR及CRP水平升高，或者臨床診斷PJI的可能性很高，則推薦在術(shù)前行關(guān)節(jié)穿刺和滑膜液WBC分類和計(jì)數(shù)，以確定或排除感染診斷。此外，關(guān)節(jié)液的細(xì)菌培養(yǎng)也可確診PJI的病原菌。因此，對(duì)關(guān)節(jié)假體無(wú)菌性壞死翻修和術(shù)前已經(jīng)確診假體感染的患者，翻修手術(shù)前應(yīng)當(dāng)預(yù)防性使用抗生素；而對(duì)高度懷疑PJI，但翻修術(shù)前并沒(méi)有獲得相應(yīng)的病原菌依據(jù)的患者，術(shù)前預(yù)防性使用抗生素應(yīng)當(dāng)慎重。

AAOS指南推薦，PJI假體翻修術(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)獲取感染關(guān)節(jié)內(nèi)多個(gè)軟組織標(biāo)本進(jìn)行細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)。從假體髓腔內(nèi)或骨-假體界面獲取的組織標(biāo)本細(xì)菌檢出率更高，而直接使用關(guān)節(jié)滑囊液或者組織比使用棉簽獲取的培養(yǎng)標(biāo)本檢出率更高。在獲取組織標(biāo)本時(shí)應(yīng)使用尖刀割取，而不是電刀燒取，因電刀在切割組織的過(guò)程中產(chǎn)生巨大熱量，容易導(dǎo)致組織壞死，干擾病原菌的分離。獲取的組織標(biāo)本應(yīng)當(dāng)使用干凈的器械夾取，并直接轉(zhuǎn)移入培養(yǎng)容器中，而不能與手套或鋪巾接觸，該原則可以減少假陽(yáng)性的發(fā)生率，確保細(xì)菌培養(yǎng)標(biāo)本培養(yǎng)出的細(xì)菌來(lái)源于關(guān)節(jié)內(nèi)。

PJI細(xì)菌培養(yǎng)有特殊的技術(shù)。獲取的培養(yǎng)標(biāo)本或關(guān)節(jié)液應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行轉(zhuǎn)移。使用血培養(yǎng)基可以改善病原微生物的檢出率，減少其他培養(yǎng)基潛在的污染幾率。關(guān)節(jié)液在血培養(yǎng)基內(nèi)的細(xì)菌檢出率更高，診斷的特異性和敏感性更好。若懷疑是真菌或分支桿菌感染，則需使用Amies或者Stuart轉(zhuǎn)移中介物，并使用特殊的分離培養(yǎng)基（Lowenstein-Jensen 生長(zhǎng)基, Sabouraud 瓊脂, or brain-heart融合瓊脂）。

另一個(gè)提高細(xì)菌檢出率的方法是延長(zhǎng)細(xì)菌培養(yǎng)的時(shí)間至14天或21天。PJI細(xì)菌培養(yǎng)基在實(shí)驗(yàn)室中保存的時(shí)間應(yīng)當(dāng)在14天左右，在某些極端情況下，可延長(zhǎng)至21天。細(xì)菌可按照分離時(shí)間點(diǎn)分為兩類：早分離型菌落，在培養(yǎng)的7天內(nèi)就可分離出的細(xì)菌；晚分離型菌落，在培養(yǎng)的第二周內(nèi)分離出的菌落。盡管目前有些組織推薦所有的細(xì)菌培養(yǎng)標(biāo)本的培養(yǎng)時(shí)間均應(yīng)達(dá)到14天，我們推薦，只有在經(jīng)過(guò)規(guī)范培養(yǎng)方案后細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果仍為陰性的標(biāo)本需要將時(shí)間延長(zhǎng)至14天。

假體超聲裂解可以破壞假體表面的生物膜，暴露病原菌，提高培養(yǎng)檢出率。超聲裂解可以提高顆?；瘜W(xué)降解率，同時(shí)破壞細(xì)菌壁，并改變細(xì)菌壁的通透性，但同時(shí)又能保存病原菌的活性。超聲裂解翻修后回收的假體后的細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陽(yáng)性率好于常規(guī)培養(yǎng)方法，其潛在的優(yōu)勢(shì)包括：方法應(yīng)用較簡(jiǎn)便，可重復(fù)性好，可提高病原菌分離率；其缺點(diǎn)是臨床使用的有效性未經(jīng)大樣本研究證實(shí)。

感染病原菌分離新的分子生物學(xué)技術(shù)

近些年，分子生物學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展。感染的特異性較高的生物標(biāo)志物成倍出現(xiàn)。近期白血球酯酶帶技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用與臨床診斷中，其診斷PJI具有100%的特異性和敏感性。該檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，但在使用時(shí)容易被關(guān)節(jié)內(nèi)的血或其他關(guān)節(jié)液污染，導(dǎo)致辨讀困難。

PCR技術(shù)通過(guò)檢測(cè)DNA也可以用于PJI的診斷，但是受限于技術(shù)條件，假陽(yáng)性率，高額花費(fèi)等，目前其在臨床中的應(yīng)用并不多。

2014年3月11日在美國(guó)新奧爾良召開的AAOS會(huì)議上，多個(gè)學(xué)者報(bào)道了PJI診斷潛在血清標(biāo)志物，如Toll樣受體，防御素α，中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶2，殺菌/透性增加蛋白，中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白，乳鐵傳遞蛋白等在臨床中聯(lián)合應(yīng)用，具有較為可靠的敏感性和特異性，是未來(lái)PJI診斷的發(fā)展方向（AAOS：生物標(biāo)志物診斷假體周圍感染的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨）。

細(xì)菌培養(yǎng)假陽(yáng)性　　

本文重點(diǎn)介紹細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果假陰性，但PJI細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果假陽(yáng)性同樣非常重要。即便被稱之為診斷金標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的細(xì)菌培養(yǎng)方法也有較多的局限性。為減少細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果的假陽(yáng)性率需注意在獲取組織標(biāo)本及培養(yǎng)過(guò)程中保持標(biāo)本的相對(duì)無(wú)菌狀態(tài)。

需要特別注意的是，對(duì)細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陽(yáng)性的患者，需同時(shí)綜合考慮其他診斷依據(jù)。美國(guó)AAOS PJI診斷指南推薦，在進(jìn)行翻修術(shù)前，應(yīng)當(dāng)獲取患者的血清學(xué)指標(biāo)，若血清學(xué)指標(biāo)正常，則獲取關(guān)節(jié)積液標(biāo)本，并盡可能在術(shù)前即確診是否存在PJI。特別的，當(dāng)ESR和CRP水平均正常，患者PJI的可能性就較低，若患者的關(guān)節(jié)液培養(yǎng)結(jié)果陽(yáng)性，此時(shí)需懷疑是否存在假陽(yáng)性可能。

此外，若患者的血清學(xué)檢測(cè)結(jié)果異常，術(shù)前已進(jìn)行關(guān)節(jié)積液穿刺WBC檢測(cè)和細(xì)菌培養(yǎng)，若關(guān)節(jié)液WBC計(jì)數(shù)和分類正常，細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陰性，則PJI可能性較小。假體周圍組織的組織病理學(xué)檢測(cè)是診斷PJI感染另一個(gè)較為有用的工具，可以幫助臨床醫(yī)生確定培養(yǎng)結(jié)果是否存在假陽(yáng)性可能。AAOS指南推薦，在術(shù)中應(yīng)當(dāng)獲取多個(gè)軟組織標(biāo)本，3-5個(gè)軟組織標(biāo)本可以改善培養(yǎng)結(jié)果的可靠性。最后，若對(duì)PJI診斷假陽(yáng)性存在疑問(wèn)，可尋找感染科醫(yī)生幫助。

懷疑PJI細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)陰性患者的臨床診斷和治療策略

當(dāng)臨床醫(yī)生遭遇病史，體檢，血清學(xué)和影像學(xué)檢測(cè)均提示PJI可能，但細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陰性的病例時(shí)，可以遵循以下的治療原則進(jìn)行處置。

第一，重復(fù)進(jìn)行關(guān)節(jié)腔積液穿刺，在進(jìn)行重復(fù)穿刺前，確?；颊咄Ｖ箍股厥褂眠_(dá)到2周。獲取的關(guān)節(jié)液標(biāo)本應(yīng)進(jìn)行厭氧菌、需氧菌、真菌、抗酸桿菌檢測(cè)和培養(yǎng)，培養(yǎng)基同時(shí)應(yīng)當(dāng)包括血培養(yǎng)基。獲取的組織液標(biāo)本應(yīng)當(dāng)立即送往細(xì)菌室。臨床醫(yī)生應(yīng)當(dāng)和細(xì)菌室檢驗(yàn)員進(jìn)行溝通，確定可能是何種細(xì)菌，需要何種培養(yǎng)方法。最后，需詳細(xì)詢問(wèn)患者的既往病史，以確定或除外是否有感染非典型病原體的可能。若上述措施皆已采取，但細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果仍為陰性，此時(shí)應(yīng)當(dāng)邀請(qǐng)感染科醫(yī)生進(jìn)行會(huì)診。

在細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)陰性患者的翻修手術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在懷疑最可能感染部位獲取3-5塊軟組織標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)策略同上。若有超聲裂解技術(shù)，則推薦對(duì)回收的假體進(jìn)行超聲裂解，以提高細(xì)菌檢出率。在進(jìn)行組織培養(yǎng)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)獲取5個(gè)最可能感染部位的軟組織標(biāo)本進(jìn)行組織病理學(xué)檢測(cè)，以協(xié)助后期的感染診斷。

總之，細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)陰性的高度懷疑PJI診斷的患者對(duì)骨科臨床醫(yī)生是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。因不能準(zhǔn)確獲取感染病原菌，對(duì)這類患者直接使用病原菌敏感的抗生素并無(wú)可能，因此在臨床治療中需要光譜及聯(lián)合使用抗生素，而上述方法則會(huì)增加藥物副作用，誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性。細(xì)菌分離結(jié)果陰性的原因很多，最為重要的原因是在獲取病原菌培養(yǎng)標(biāo)本之前即使用了抗生素治療。其他可能的原因包括：生物膜包被細(xì)菌結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)非典型的病原菌時(shí)未使用特殊的培養(yǎng)基。AAOS臨床PJI診斷和治療指南建議，對(duì)懷疑PJI診斷的患者，在未明確診斷或除外感染之前不優(yōu)先考慮使用抗生素。在停用抗生素2周后再次進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)可以提高檢出率。

對(duì)細(xì)菌學(xué)檢測(cè)陰性，而高度懷疑PJI，炎癥指標(biāo)升高的患者，推薦再次進(jìn)行關(guān)節(jié)穿刺檢測(cè)。提高細(xì)菌檢測(cè)陽(yáng)性率的方法較多：細(xì)菌培養(yǎng)標(biāo)本的快速轉(zhuǎn)運(yùn)，在相對(duì)無(wú)菌的壞境下操作，將獲取的標(biāo)本放置與合理的培養(yǎng)基內(nèi)，延長(zhǎng)細(xì)菌培養(yǎng)和分離的時(shí)間，對(duì)非典型病原菌使用特別的培養(yǎng)基。

來(lái)源于骨今中外