人工關節感染｜早期發現早期治療
撰文 | 台北榮總骨科 蔡尚聞醫師
決定人工關節感染治療結果的好壞，與病患自身免疫力、造成感染的菌種、感染發生以及持續時間都有相當重要的關聯。這篇文章的目的1，在於介紹人工關節感染發生時的臨床表現以及相關治療方式。
人工關節感染治療的重點，在於當感染發生的時候早期辨別症狀，儘速就醫處理，即時決定方向並開始治療，才能使治療的結果達到最佳。
人工關節感染有什麼症狀？
早期發生的人工關節感染
所謂早期，一般而言指的是手術後三個月以內發生的狀況。
早期發生的人工關節感染可能源自於手術當中污染或是傷口癒合過程出了問題，細菌從表淺的組織往深層關節散播，常見症狀包括：嚴重疼痛、傷口持續滲液、傷口裂開或是癒合不良、傷口發紅或是關節嚴重腫脹等，常見有合併發燒的情況。
然而，人工關節手術後傷口周遭的紅、腫、熱是相當常見的正常現象，這樣的狀況基本上可以持續三個月至半年，而這樣的症狀表現又要怎麼跟感染鑑別呢？以下有幾個觀察重點：
傷口是否有裂開、皮瓣壞死、持續滲液或是膿水？
疼痛狀況沒有逐漸改善，反而逐日惡化，異常疼痛？
出院回家後仍然有持續發燒的現象？
更重要的，如果手術後的短期有懷疑人工關節感染的症狀，建議與手術醫師保持聯繫，即時反應，讓手術醫師判斷是否存在感染的情形最為安全合適。
延遲發生的人工關節感染
延遲發生的人工關節感染，可能源自於血液或是局部細菌的傳播，臨床症狀表現有：
人工關節手術後持續的疼痛，完全沒有進步
手術後狀況一度都很好，後續卻出現持續性的疼痛 (從很好變不好)
人工關節手術後的長期，關節在使用上通常不會有持續、嚴重疼痛的狀況，特別是從沒有症狀、都很平順的狀況變成持續性的疼痛 (acute onset of symptoms in a previously asymptomatic joint)，在排除過度使用造成的肌腱、韌帶發炎或是人工關節組件的鬆動之後，更要小心是否存在延遲發生的人工關節感染，此時最核心的症狀就是嚴重疼痛，發燒在這時候反而不多見。
人工關節感染要怎樣治療？
早期發生的人工關節感染
早期發生的感染，經由即時反應和手術醫師判斷後，基本上處置方式有幾種：
① 口服抗生素或是住院打點滴抗生素治療
② 關節內清創沖洗手術
根據統計，這樣的清創手術成功率相當分歧2，介在0至89%，會有這樣好壞差別這麼大的結果，主要還是考慮細菌毒性、病患免疫力、手術介入時間等諸多因素，根據分析，能夠成功治療早期人工關節感染的因素如下：
早期處理，症狀發生30天內即時手術清創治療
造成感染為較低毒性的細菌
病患健康的身體狀況
延遲發生的人工關節感染
延遲發生的感染，少數病患仍然能夠藉由關節內清創沖洗手術合併抗生素有效治療感染，但這樣的成功率相較於早期發生的感染就要低許多，當出現以下狀況的時候，就可能優先要考慮做兩階段的人工關節重建手術(two-stage exchange arthroplasty)：
清創手術 合併/或是 抗生素治療無法控制的感染
持續性的人工關節內感染，會形成大量的膿水，使得周遭軟組織也發炎而弱化，就會出現軟組織破口(sinus tract, 竇道)，像是火山口一樣，持續滲出膿水。
軟組織破口示意圖
人工關節與骨頭在X光上出現鬆動的縫隙(radiolucent line)
鬆動的縫隙是細菌感染及其造成的發炎反應引起的骨頭侵蝕，想像細菌躲在這陰暗的角落，通常清創手術無法有效完整的清理這個介面，而口服或是點滴抗生素治療效果更差。
X光上出現鬆動的縫隙
兩階段人工關節重建手術，為現今治療人工關節感染最有效的手術處理方式，其成功率可落在65-100%3，其成功率仍然與細菌毒性以及病患免疫力有關，但相較清創手術而言，成功率顯著提升。
第一階段：拔除人工關節，置放骨水泥假體
如同先前文章所提(人工關節感染｜預防勝於治療)，人工關節感染的關鍵在於生物膜的形成並附著於人工關節的表面，能夠有效的抵抗抗生素和免疫細胞的攻擊，完全移除人工關節，就像是將生物膜“連根拔起”，連同周遭感染組織的去除，才能達到徹底的清創，這也是為什麼拔除人工關節是成功率最高的手術方式。
而將人工關節拔除後，所遺留下來的空間，需要使用骨水泥假體填充，其目的有二：
骨水泥中可加以高濃度的抗生素，增加局部釋放抗生素及殺菌的作用
骨水泥假體可以支撐拔除後的空間，避免軟組織過度攣縮導致第二階段手術(重新裝置人工關節)的困難
第二階段：待感染控制後，重新裝置人工關節
一般而言，第一階段手術(拔除人工關節)後，會追蹤一系列發炎指數的變化，來判定感染是否得到控制。(補充知識：現在對於人工關節感染，偏向認定為局部而非全身的感染狀態，所以認為追蹤發炎指數的變化是不夠準確的，而是建議抽取關節液做白血球分析及細菌培養、組織切片白血球計數以及病理組織切片判讀等協助判定感染是否有效控制。) 但臨床上最為方便簡易的，仍然為系列發炎指數的追蹤。
第一階段手術後，第二階段手術前，我們稱作過渡期(interim period)，我們會持續給予點滴或是口服的抗生素直到發炎指數恢復正常，然後停掉點滴或是口服的抗生素，觀察至少兩週，我們稱作停藥期(drug holiday)，如果經過這兩週，發炎指數都沒有上升，且傷口穩定沒有惡化的紅腫，則認定感染達到控制廓清狀態，就可以安排第二階段的人工關節再置換手術。
兩階段手術成功率最高，那遇到人工關節感染通通拔掉行不行？ 談談實際考量！
感染科醫師與骨科醫師常常共同面對人工關節感染的病患，其意見常有分歧，存在相當多可以討論的議題，移除人工關節固然最能有效的控制感染，但我們還有以下事情需要傷腦筋：
病患身體狀況是否適合接受多次麻醉及手術？
可能病患多年前接受人工關節手術，然而發生延遲性感染的時候，病患已經更加年邁，接受多次手術及麻醉的風險相較第一次接受人工關節手術時顯著提高。
病患局部皮膚狀況是否適合接受多次手術
多次手術對於傷口皮膚狀況相當不利，傷口雖然癒合，但其局部血液循環以及屏障能力都大幅變差，後續細菌經由傷口表面局部傳播而造成再感染的機率就會提高。
病患與家屬對於第一階段後的短暫功能損失的接受程度
根據我們的治療經驗，第一、二階段間的過渡期(interim period)平均約為16週，大約三個多月，病患拔除人工關節後，雖然有置入骨水泥假體，但行走、載重、活動等日常生活功能仍然存在相當程度的損失，對於病患和家屬都是心理壓力。
在某些持續感染無法完全清除的狀況下，我們會持續開立口服抗生素壓制感染(suppressive oral antibiotics)，其目的在於不要讓感染失去控制造成病患嚴重疼痛進而影響日常生活功能，但長期的口服抗生素最要注意的，是相當比例(約莫22%)4的抗生素相關的副作用。
小結
人工關節感染的治療成功的關鍵，在於健全的病患自身免疫力、低毒性的感染菌種，更重要的，是早期辨認感染的發生並儘速處理。
各種階段的感染都有相對應的治療方法，與臨床醫師充分討論各種治療方式的利弊，並有效地配合執行治療計畫，面對棘手的感染問題，才能最佳化其治療結果。
參考文獻：
1. Periprosthetic joint infection. Kapadia BH et al. Lancet, 2016.
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2018-09-27