学术咨询

让期刊论文更省时、省事、省心

中华骨与关节外科杂志投稿格式参考范文:人工关节假体周围感染的诊断标准沿革与技术进展

时间:

  假体周围感染(periprosthetic joint infection,PJI)是人工关节置换术后一种严重并发症,主要由多种病原菌(以细菌为主,少数可见真菌感染)与人工关节假体和 / 或假体周围骨组织、软组织相互作用导致。PJI 最常见症状是关节疼痛,可能伴有受累关节局部感染症状(如皮肤发红、关节肿胀、皮温升高),但不一定发热。作为人工关节置换术后严重并发症之一,PJI 不仅会致使人工关节置换术失败,还与患者死亡风险显著提高密切相关。

  然而,PJI 的诊断较为复杂,因其临床表现缺乏特异性且病原菌检测难度较大,没有一种单独的检测方法能够完全准确地诊断 PJI。近年来,国内外学术界在 PJI 的诊断标准、实验室检查、病原菌检测与鉴定等方面均提出了诸多新观点,基于此,本文将结合国内外文献对近年来 PJI 诊断技术的研究进展进行综述。

  1PJI 的诊断标准沿革

  学术界对 PJI 诊断的认识不断深化与进步。2011 年美国肌肉骨骼感染学会(MSIS)开始制定 PJI 诊断标准,此后,国际共识会议(ICM)、欧洲骨与关节感染协会(EBJIS)等诸多学术组织也先后制定了 PJI 的诊断标准,并持续对其进行补充和修订。

  2011 年,Javad Parvizi 教授主持 MSIS 并开创性地制定了首个明确的 PJI 定义,为后续诸多相关指南性或共识性文件奠定了基础,但受当时技术条件所限,该定义中的次要标准仅包含一些常规检查项目,在识别 PJI 时缺乏足够的特异性。

  基于 2011 年 MSIS 的定义,2013 年 7 月举办了关于 PJI 的第一届 ICM,并形成了第一版 PJI 共识,即 “费城共识”。该共识在基本认可 MSIS 诊断标准的基础上进行了一些调整,如在次要标准中增加了关节液白细胞酯酶检测,删除了脓液这一指标,还根据感染的急性程度确定了次要标准的阈值,但该共识缺乏临床验证,无法确切诊断出所有的 PJI。

  随着技术的发展,2018 年 ICM 修订发布了第二版 PJI 共识。其主要标准与 2013 版 ICM 共识相似,在次要标准中根据术前 / 术中进行分类,并引入了评分系统来定义 PJI,使诊断更加准确。

  2021 年,EBJIS 在 MSIS 的支持下发布了更新的 PJI 定义。新定义提出 “感染可能性不大、可能感染、确认感染” 的三级定义原则,并强化了临床表现与核素骨显像在诊断中的作用。

  此外,美国传染病学会(IDSA)、美国骨科医师协会(AAOS)等组织也先后制定了 PJI 诊疗的指南性文件,针对前述标准中的辅助检查等技术细节提供了相应建议。目前还没有统一的 PJI 临床诊断标准,使用不同标准的诊断结果可能会出现差异。

  2PJI 的诊断技术进展

  在现有的诊断标准中,外周血或关节液的实验室检查指标是重要的诊断参考依据。随着检验技术不断进步,学术界针对 PJI 诊断中常规指标及新兴指标开展了大量研究。

  2.1 常规实验室检查指标

  在 PJI 诊疗指南的推荐与临床实践中,ESR、CRP、降钙素原(PCT)、白细胞介素 6(IL-6)、D - 二聚体、关节液与外周血的细胞计数及其比值等,均为 PJI 诊断常用的辅助检查项目。这类指标缺乏特异性,难以仅凭单一指标变化确诊 PJI,但特定组合或调整后,在 PJI 诊断中仍能发挥重要作用。

  2.1.1 血细胞计数或其比值

  外周血白细胞(尤其是中性粒细胞)计数或比值升高是感染性疾病的常规诊断指标,但对 PJI 诊断的敏感度和特异度均不高。其他种类的细胞计数、百分比或计数比可能为 PJI 诊断提供参考,如中性粒细胞 - 淋巴细胞比值、淋巴细胞 - 单核细胞比值等,但这些指标的诊断性能一般,不能单独作为筛查工具。不过,当细胞计数与其他血清学指标联合时,对 PJI 诊断的价值可能显著增加。

  2.1.2 对常规血清学指标认识的进步

  PJI 诊疗指南对其他常规血清学指标的认识也在不断发展。2018 年的 ICM 共识提出血清 D - 二聚体在 PJI 诊断中的作用,但这一观点在实践中受到挑战。虽然血清 D - 二聚体对急性 PJI 的诊断效用可能不高,但对慢性 PJI 的诊断仍有意义,且常规血清学指标相互结合可能提高诊断的准确性。

  2.1.3 关节液中的常规血清学指标

  关节液相关的实验室检查日益受到重视,检测关节液中 CRP、IL-6 等常规血清学指标能取得更好的诊断效果。联合检测血清和关节液的相关指标,比单独使用血清检测对 PJI 的诊断更加准确。

  2.2 新兴实验室检查指标

  由于常规实验室检查指标存在局限,近年来许多新兴实验室检查指标被用于 PJI 的辅助诊断,其中关节液 α 防御素、关节液白细胞酯酶和关节液钙卫蛋白的相关报道较多。

  2.2.1 钙卫蛋白

  钙卫蛋白由中性粒细胞产生,能反映免疫细胞激活水平与炎症反应水平。目前虽未被纳入公认的指南或共识性文件,但关节液钙卫蛋白总体准确率较高,诊断价值显著高于关节液中的 α- 防御素、白细胞酯酶、CRP 与 IL-6 等诸多指标。

  2.2.2 关节液 α 防御素

  2018 年 ICM 标准首次将关节液 α- 防御素纳入诊断指标中,有研究认为其是诊断效能优越的参考指标之一,但近年来部分文献对其意义提出质疑,认为其与其他指标相比并无显著优势,且额外检测无法为 PJI 诊断提供更多证据。

  2.2.3 关节液 D - 乳酸

  关节液 D - 乳酸是近年来的研究热点,其诊断效能与关节液白细胞计数、关节液白细胞酯酶试纸检测或 ESR 相当甚至更好,若未来有更多数据支持,有希望成为 PJI 诊断的辅助指标之一。

  2.2.4 其他新兴指标

  一些前沿指标也引起学术界关注,如关节液中性粒细胞胞外杀菌网络可提高对特定类型 PJI 的诊断率,还有关节液乳铁蛋白、S100 钙结合蛋白、D - 氨基酸、代谢组学特征等指标,但这些指标有待进一步研究证实其意义。

  2.3 影像学检查与组织病理学检查

  2.3.1 影像学检查

  PJI 不一定伴有特异性的放射学表现。在各种影像学检查手段中,核素骨显像常被认为具有更高的诊断价值,但当前主流诊断标准并未普遍将其正式纳入,主要原因是其无法区分感染和继发于生理反应的炎症,且在标准化方面缺乏共识性或指南性文件。目前,三时相核素骨显像是疑似 PJI 病例的一线核医学检查方法。近年来,MRI 在 PJI 诊断中的作用逐渐受到更多关注,腹股沟淋巴结超声检查也可提供一定参考价值。

  2.3.2 组织病理学检查

  2011 年的 MSIS 标准已将组织病理学检查列为 PJI 的诊断指标,适用于术后诊断。近年来研究发现,术前活检培养与关节液培养比较无明显优势,但将活检组织病原菌培养与组织学分析相结合,在改善 PJI 术前诊断方面显示出巨大潜力,对于病原菌鉴别困难、关节液抽吸后诊断结果不明确的患者,开放切口活检有助于确定病原菌。

  2.4 病原菌鉴定

  在 PJI 的诊断中,病原菌的检出与鉴定至关重要,不仅是诊断的确凿证据,也是制定治疗方案的关键依据。

  2.4.1 术中所取出关节假体的处理

  对术中取出的关节假体或假体周围组织进行病原菌培养对 PJI 诊断很重要,术前病原菌检测可靠性相对有限,不能替代术中标本的病原菌培养。对术中取出的假体进行超声震荡、取裂解液培养有助于提高诊断的敏感度和特异度,所有人工关节翻修术均应进行超声裂解液培养。除超声震荡技术外,也有应用化学试剂处理取出的假体并进行培养的报道。未预料的培养阳性(UPC)日益受到关注,多数 UPC 可用污染解释,但在 THA 翻修术中发现的单个 UPC 仍可能是后续发生 PJI 的危险因素。

  2.4.2 PJI 的分子诊断

  病原菌培养耗时较长,利用分子检测手段确定病原菌并鉴别其种类成为当前 PJI 病原学诊断的重要方向。PJI 病原菌的分子诊断技术主要包括基于聚合酶链式反应(PCR)的检测和基于测序技术的检测。测序技术主要为 16S 核糖体 RNA(rRNA)测序和二代测序(NGS)技术,NGS 技术在 PJI 诊断中的应用日益广泛,但分子诊断技术并非完全可靠,术前关节液培养与术中组织培养的吻合率难以令人满意。

  3小结

  PJI 的诊断标准经历十余年修订变迁,仍在不断进步与完善。近年来,外周血与关节液相关指标的检验为 PJI 诊断提供了有价值的参考,三时相核素骨显像依旧是重要的一线核医学检查方法,MRI 也逐渐受到更多关注,超声裂解等方式可提高 PJI 培养的准确性,以 PCR 和 NGS 技术为代表的 PJI 分子诊断技术持续发展。

  然而,当前 PJI 诊断仍然缺乏有可靠循证证据支持的公认标准。新兴检验指标和技术有待进一步研究验证,以往广泛应用的指标在 PJI 诊断中的作用也有待挖掘。未来期望有更多严谨研究对诊断技术进行归纳总结,普及新兴检验指标检测,建立标准化流程,确立抗生素应用原则,开发并验证更先进的病原学诊断方法,为影像学检查制定规范流程和标准性文件,形成更可靠的诊疗指南,使 PJI 得到更精准的诊断和治疗。

张克石;吴婕;徐超;韩亚军;王莲朋;裴征;关振鹏,北京大学首钢医院骨科;北京大学第一医院临床药理研究所;新疆医科大学第二附属医院;新疆医科大学第二附属医院,202411