人工关节周围感染性生物膜的组织学观察

目的通过动物实验探索人工关节假体周围感染性生物膜的组成及生物膜在假体感染中的机制。方法以健康成年ＳＤ大鼠为研究对象,在置入假体的关节内注入ＳＬ－７６或Ｇ２亚型的表皮葡萄球菌,一周后以其表面的生物膜做细菌培养以断定是否存在感染。并利用ＨＥ、革兰氏。甲苯胺蓝。奥辛蓝－ＰＡＳ染色等方法观察所有生物膜的组织切片。结果所有的假体表面均有生物膜形成,感染性生物膜中有大量的成纤维细胞、炎性细胞、纤维蛋白以及葡萄球菌,在表皮葡萄球菌ＳＬ－７６组中尚有大量奥辛蓝染色呈蓝染的细胞外多粘质物质（ＥＳＳ）,而表皮葡萄球菌Ｇ２组则缺乏这种物质。结论ＥＳＳ可能是促进假体相关感染的关键性物质。     

兔膝关节置换假体感染模型的建立

目的 制作兔膝关节置换假体感染模型,为人工关节假体感染研究提供依据.方法 成年新西兰大白兔32只,雌雄不限,体重2.5～3.5 k,平均3.0 kg.将采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制成的兔膝关节且垒骨假体植入兔膝关节.32只动物随机分为四组,关节置换术后1周分别向膝关节内注入无菌生理盐水、1×10~4 CFU、1×10~6 CFU和1×10~8 CFU的ATCC35984葡萄球菌菌液,模拟膝关节置换假体感染.1 周后取材,进行感染率和炎症程度评定、影像学和病理学检查、细菌学评定.结果 接种1×10~6 CFU的细菌足以致所有动物关节感染,超过此剂量则会引起败血症,细菌接种量在0～1×10~8 CFU时感染率和接种细菌量呈正相关(R~2=0.9939).大体观察感染膝关节充满脓液,关节滑膜红肿.激光共聚焦显微镜观察:假体表面黏附大量细菌,并有片状胞外黏质物.病理学检查为急性炎症反应.细菌定量分析发现关节液内细菌量明显高于假体表面和组织内细菌量.结论 制作的兔膝关节置换假体感染模型较好地模拟了临床膝关节感染情况,是一种较为成功的膝关节置换假体感染模型,可用于人工关节假体感染预防、诊断和治疗的研究.     

表皮葡萄球菌生物膜蛋白在假体周围感染诊断中的应用

目的探讨表皮葡萄球菌生物膜蛋白作为抗原诊断假体周围感染的临床价值。方法制作表皮葡萄球菌感染的假体周围感染动物模型，并收集临床假体周围感染患者的血清。以从表皮葡萄球菌444生物膜中提取的蛋白为抗原，用ELISA方法检测感染动物和临床假体周围感染患者的血清中IgG水平。蛋白印迹杂交寻找特异性抗原蛋白。结果感染动物和感染患者血清中的IgG水平明显高于各自对照组，Western—blot结果显示，表皮葡萄球菌生物膜蛋白大小在15KD-37KD之间具有良好的抗原性。结论表皮葡萄球菌生物膜蛋白成份具有良好的抗原性，是引起机体免疫的重要成份。进一步纯化这些蛋白组分并作为诊断假体周围表皮葡萄球菌感染的抗原，具有重要的临床价值。     

表皮葡萄球菌引起假体周围感染的生物膜形成机制

关节假体周围感染是人工关节置换术后严重的并发症之一。流行病学研究发现,表皮葡萄球菌是导致假体周围感染的最主要致病菌之一。感染过程中,细菌通过在植入物表面定植形成生物膜,从而有效逃避抗生素和宿主免疫反应,并通过群体感应系统调节生物膜的成长过程。该文就表皮葡萄球菌引起假体周围感染的生物膜形成机制作一综述。     

超声裂解在人工关节置换术后假体周围感染诊断中的作用

 目的 探讨超声裂解在人工关节置换术后假体周围感染诊断中的作用。方法 2012年1至12月对关节置换术后感染或无菌性松动的35例患者行翻修术,全髋关节27例、全膝关节8例。术前行关节腔穿刺,术中采集5个不同部位的假体周围组织标本,取出可疑感染的关节假体并应用超声裂解法处理,将处理液、术前关节液、术中假体周围组织分别进行血平板和BacT/Alert FN瓶培养。结果 各种标本的血平板培养细菌阳性率均低于BacT/Alert培养法,两种培养方法间的差异有统计学意义。超声裂解后BacT/Alert培养法细菌培养阳性率由处理前的37.1%（13/35）上升至57.1%（20/35）,血平板培养法由14.3%（5/35）上升至37.1%（13/35）,超声裂解前后细菌阳性率的差异有统计学意义。超声裂解后处理液细菌阳性率高于术前关节液、术中假体周围组织及超声裂解前处理液。确诊为假体周围感染的23例中细菌培养结果为金黄色葡萄球菌7例,表皮葡萄球菌11例,肺炎克雷伯杆菌、粪肠球菌、阴沟肠杆菌各1例;假体松动的12例中,表皮葡萄球菌、大肠杆菌、阴沟肠杆菌各1例。结论 对可疑关节感染的假体行超声裂解处理可以提高关节感染病原学检出率,应用BacT/Alert培养法较血平板培养细菌检出率高,引起假体周围感染的细菌以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌及表皮葡萄球菌为主。     

假体周围高糖环境对葡萄球菌感染影响的实验研究

目的 探讨假体周围高糖环境对葡萄球菌生长和细菌生物膜形成的影响.方法 利用新西兰大白兔建立假体感染的动物模型,分为金黄色葡萄球菌组(金葡菌组,n=40)和表皮葡萄球菌组(表葡菌组,n=60),每组再随机分为实验组和对照组,实验组注入细菌的同时加入0.1ml质量浓度为1%的葡萄糖溶液,对照组加入0.1 ml生理盐水.金葡菌组分别于第2、4、6和8天观察;表葡菌组分别于2、4、6、8、12和16天观察.对不同时间点的膝关节假体感染动物行细菌计数、扫描电镜和组织学观察.结果 金葡菌组第2天实验组和对照组关节液细菌计数差异无统计学意义(P=0.426),注入细菌后第4、6和8天实验组较对照组细菌生长明显增强,差异均有统计学意义(P<0.05).扫描电镜观察第2、4、6天实验组较对照组假体表面黏附细菌明显增多(P<0.05),细菌生物膜生成明显.组织学观察第2天实验组假体周围组织发现细菌,而对照组未发现细菌.表葡菌组第2、4、6、8、12和16天实验组与对照组细菌计数差异均无统计学意义(P>0.05),假体表面黏附细菌没有明显区别(P>0.05).组织学观察第2天实验组和对照组假体周围组织均未发现细菌.结论 假体周围高糖环境对金葡菌感染影响明显,而对表葡菌感染影响不明显.     

负压封闭引流结合敏感抗生素治疗假体周围急性感染

目的 :探讨负压封闭引流(vacuum sealing drainage,VSD)结合敏感抗生素治疗假体周围急性感染的疗效。方法:回顾性分析2012年3月至2018年12月采用保留假体的清创、VSD、敏感抗生素治疗11例假体周围急性感染,男7例,女4例;年龄58～88岁,平均72.5岁。髋关节假体周围感染8例,3例出现窦道,膝关节假体周围感染3例。结果:微生物培养阴性2例,阳性9例,金黄色葡萄球菌7例,其中2例耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant staphylococcus aureus,MRSA),表皮葡萄球菌2例。术后随访8～52个月,平均28个月,1例髋关节假体周围感染清创失败,清创距关节置换时间84 d,行II期人工关节翻修术。10例清创成功。末次随访时,髋关节假体周围感染清创成功患者Harris评分84.1(74～93)分;膝关节假体周围感染者膝关节协会评分(Knee Society score,KSS)84,84,89分。结论:膝关节置换术后1个月内,髋关节置换术后6周内假体周围急性感染,及服用抗凝药物引起假体周围出血伴急性感染,采用保留假体的清创,VSD及敏感抗生素治疗,可获得较满意的效果。     

骨科内置物感染葡萄球菌的研究进展

葡萄球菌是目前医院内最常见的致病菌,也是假体等骨科内置物周围感染的主要致病菌.1997～2005年UK卫生防护机构对手术部位感染的监测数据发现41.4%人工髋关节,33.5%人工膝关节,53%骨折切开复位以及59.1%髋部半关节成形术感染的病原菌为金黄色葡萄球菌.而凝固酶阴性葡萄球菌分别占这些感染的15.1%,20.7%,7.5%及6.3%.陈哲峰等调查国内人工关节术后假体周围感染的细菌学分布表明,金黄色葡萄球菌占总菌株数的34.59%,表皮葡萄球菌占总菌株数的37.48%; 46.7%的金黄色葡萄球菌和85.7%的表皮葡萄球菌株对甲氧西林耐药.     

初次髋膝关节置换术后假体周围感染危险因素分析

目的探讨初次人工髋膝关节置换术后假体周围感染的相关危险因素,为早期预防假体周围感染提供依据。方法回顾性分析2013年03月至2016年03月鼓楼医院关节疾病诊治中心收治的初次髋膝关节置换患者临床资料,分为病例组和对照组。以初次髋膝关节置换术后发生感染的患者为病例组,未发生感染病例归入对照组。病例组28例,其中髋关节置换13例(全髋11例,半髋2例),膝关节置换15例(1例双膝置换),按1∶2的比例配比同一时期关节置换术后未出现感染的56例患者为对照组,统计两组间病因、病原菌、血型、尿培养及患者身体质量指数(BMI)、手术时间、术后第1天及总引流量、住院时间、患部手术史等的差异。应用SPSS 17.0软件进行统计分析,计量资料组间比较采用独立样本的t检验;计数资料两组比较采用Fisher检验或连续性校正的卡方检验,将有统计学意义的单因素为自变量行多因素Logistic回归分析。结果假体周围感染患者共检出病原菌10株,均以革兰阳性菌感染为主。髋关节置换术后感染以表皮葡萄球菌感染最多,占38.4%,而膝关节假体周围感染以金黄色葡萄菌为主占37.3%;单因素分析显示,BMI大、手术时间长、术后引流多、住院时间长、切口既往手术、使用免疫抑制剂、术前低蛋白血症、无症状细菌尿以及浅表感染情况是初次关节置换术后假体周围感染的危险因素(t=4.73、8.27、5.913、3.461、7.524、3.021、7.721、4.519、2.918,P0.05);多因素Logistic回归分析显示,BMI较大、手术时间长、术后引流多、住院时间长、切口既往手术史、免疫抑制剂使用、术前低蛋白血症、无症状细菌尿以及有表浅感染均是假体周围感染的独立危险因素(P0.05)。结论初次关节置换术后假体周围感染以革兰阳性菌感染为主,BMI大、手术时间长、术后引流较多、住院时间长、切口既往手术史、既往使用过免疫抑制剂、术前低蛋白血症、无症状细菌尿以和有表浅感染的患者术后发生假体周围感染的风险较高。     

Toll样受体2和7在关节置换术后感染小鼠外周血白细胞中的表达

目的探讨Toll样受体(TLRs)2、7及其介导的天然免疫在关节置换术后感染中的作用。方法构建昆明小鼠的简易右膝关节置换术后表皮葡萄球菌感染模型。将动物实验分为假体置换术后感染组(A组)、假体置换术后无感染组(B组)、关节内注射细菌组(C组)和关节内注射生理盐水的对照组(D组)。于操作后的第1、3、7天眼球取血0.2ml,流式细胞术分析TLR2和TLR7在外周血白细胞的表达;取血后处死并取右膝关节及周围组织作细菌培养。对各组各时相TLR2和TLR7的表达水平结果进行统计分析,组间同一指标比较采用重复测量方差分析,同组内同一指标术前术后变化水平比较采用自身配对t检验。结果 A组、C组的组织培养均为阳性,B组、D组的组织培养均为阴性。操作后第1天,A/B组对比,TLR2(t=-31.562,P0.001)、TLR7(t=-27.213,P0.05)的比较均有统计学意义。第3天,A/B组间的TLR2的对比仍有统计学意义,至第7天,TLR2的表达在各组间的比较均无统计学意义。在感染情况下,有假体的A组和无假体的C组对比,TLR7有统计学意义(P0.001),而TLR2无统计学意义(P0.05)。结论 TLR2在人工关节置换术后假体感染中具有一定的作用,TLR7的表达可能受假体置入的影响。     

大剂量灌注冲洗对感染性假体表面生物膜中细胞外多粘质物质（ESS）的影响

目的：探讨关节内大剂量灌注冲洗对假体感染中最重要的致病因了－细胞外多粘质物质的影响。方法：利用SD大鼠制造假体感染的动物模型，并行关节内大剂量灌注冲洗，切取不同时段的生物膜行奥辛兰－PAS染色。结果：关节内大剂量灌注冲洗前后的生物膜之间最明显的差别是冲洗后的生物膜中无奥辛兰染色阳性的细胞外多粘质物质（Exracellular Slime Substance,ESS)，而冲洗后1h的生物膜已经开始出现ESS，ESS的量随冲洗后间隔时间的延长而逐渐增加。结论：持续大剂量冲洗对消除ESS有重要的作用。     

感染性人工关节生物膜中细胞外多粘质物质对抗生素的影响

目的：探讨感染性人工关节生物膜中细胞外多粘质物质（Extracellular Slime Substance)对抗生素抑菌或杀菌作用的影响。方法：利用人工关节的动物模型提取ESS，通过药敏试验（纸片扩散法）测定ESS对抗生素菌环直径大小的影响。结果：含有ESS的试验组的抑菌环的直径明显小于对照组的抑菌环的直径。结论：ESS能明显降低抗生素的杀菌或抑菌作用。     

Development of resistant strains of Staphylococcus epidermidis on gentamicin-loaded bone cement in vivo

We have compared the rates of infection and resistance in an animal model of an orthopaedic procedure which was contaminated with a low-dose inoculum of Staphylococcus epidermidis. We randomised 44 Sprague-Dawley rats to have bone cement implanted subcutaneously containing either gentamicin or saline (control). The wound was inoculated with a dilute solution of gentamicin-sensitive Staphylococcus epidermidis. At two weeks the cement was retrieved and microbiologically tested. A lower overall rate of infection was seen in the gentamicin-loaded cement group, but there was a significantly higher rate of gentamicin-resistant infection in this group (Fisher's exact test, p < 0.01). Antibiotic-impregnated cement has an optimum surface for colonisation and prolonged exposure to antibiotic allows mutational resistance to occur. Gentamicin-loaded cement may not be appropriate for revision surgery if it has been used already in previous surgery.     

Joint prosthesis infection with Staphyococcus lugdunensis: 7 cases

Staphylococcus lugdunensis was described in Lyon in 1988. This coagulase-negative staphylococcus is the cause of diverse infections which are often severe, particularly in the field cardiology where numerous publications are available for reference. The severity of S. lugdunensis infection is related to specific virulence factors associated with significant adherence properties despite good sensitivity to antibiotics. Publications dealing with joint prosthesis infections are sparse and the reports available have noted failure of treatment unless the prosthesis is removed. S. lugdunensis can easily be identified with an Api Id 32 Staph battery from BioMerieux. We analyzed seven cases of joint prosthesis infections with S. lugdunensis observed between 1991 and 2005. Four chronic infections were managed using the classical schema of implant removal then reimplantation, using a two-stage procedure for three and a single stage for one. Combined with adequate antibiotic treatment, this method was successful in all four cases. We did however have three cases of failure (two were secondary to a probable hematogenic infection and the other an early postoperative infection); these cases were operated on by early lavage and antibiotic therapy without success.     

Experimental treatment of vascular graft infection due to Staphylococcus epidermidis by in situ replacement with a rifampin-bonded polyester graft

In situ prosthetic graft replacement (ISPGR) of an infected prosthesis raises the risk of recurrent infection in the new graft, especially in cases involving drug-resistant microorganisms. The purpose of this animal study was to evaluate in situ replacement of a vascular graft infected by a highly rifampin-resistant strain of Staphylococcus epidermidis with the use of a rifampin-bonded polyester graft. Antibiotic bonding was obtained by soaking grafts in a high dose of rifampin solution (60 mg/mL). The infrarenal abdominal aorta of 20 dogs was replaced using a polyester prosthesis infected with a highly rifampin-resistant strain of Staphylococcus epidermidis. One week later, the 18 surviving animals were randomized into three groups. Group I (n = 6) did not undergo reoperation. Group II (n = 6) underwent ISPGR using a rifampin-bonded prosthesis. Group III (n = 6) underwent ISPGR using an untreated prosthesis. All surviving animals were killed 28 days after the first procedure. Infectious signs were noted and bacteriological study was carried out on explanted prostheses and various tissue samples. The findings of this experimental study show that soaking a polyester prosthesis in a high-dose rifampin solution can prevent reinfection after in situ replacement of a prosthesis infected by a highly rifampin-resistant Staphylococcus epidermidis.