核医学影像鉴别诊断人工关节置换术后感染与松动
人工关节置换术后感染早发现防感染
人工关节置换术后感染早发现防感染骨关节炎是一种关节软骨或软骨下骨磨损的关节炎,常见症状有关节疼痛或僵硬,可合并关节肿胀、关节活动度降低,自然病程反复发作,逐渐加重。
骨关节炎严重影响日常生活或工作,降低生活质量。
对于中重度骨关节炎,经保守治疗效果不佳或无效时,人工关节置换是首选治疗方案,手术后能缓解关节疼痛、增加关节活动度、恢复关节功能,改善病人的生活质量。
然而,假体周围感染(PJI)是人工关节置换术后一个罕见(发病率<1%)但灾难性的并发症,因此,术后预防及早期发现感染是极其关键的。
本文根据个人临床经验及参照共识指南,提供一些预防及早期发现感染的建议,供大家参考。
PJI的分型假体周围感染PJI根据发病时间分为急性PJI和慢性PJI,其中根据病原体来源可分为围手术期感染和血源性感染。
急性PJI临床表现为关节置换术后疼痛、全身发热、关节周围皮肤发红、关节肿胀。
慢性PJI临床表现为慢性疼痛,假体松动,窦道形成。
PJI的诊断主要诊断标准(至少符合其中1条):2次标准培养中检测出相同微生物;与关节腔相通的窦道形成或可见假体外露。
PJI次要标准:1.血清CRP:急性期>100mg/L,慢性期>10mg/L2.血沉ESR:慢性期>30mm/hr3.滑液中白细胞升高:急性期>10000/uL,慢性期>3000uL4.滑液中多核巨细胞百分比升高(PMN%):急性期>90%,慢性期>70%5.假体周围组织病理学检查阳性6.单次培养阳性证据强度1.建议对人工关节置换术后患者进行红细胞沉降率(ESR)和C反应蛋白(CRP)检测。
证据强度:强联合ESR(>30mm/hr)与CRP(>10mg/L)用来诊断假体周围感染PJI时敏感度高(96%),但是特异度较低(56%)。
因此,病人拟行人工关节置换术时,入院后常规检查ESR、CRP,评估感染风险与标定基线水平。
术后前3个月每间隔1月复查ESR、CRP,与术前检查结果对比,同时动态观察炎性指标走势,早期发现、诊断关节置换术后感染。
收藏人工髋关节置换术后并发症及其影像学表现
收藏人工髋关节置换术后并发症及其影像学表现尽管人工关节置换术已取得巨大成功，大多数患者在术后可以获得无痛、功能良好、稳定的假体。
但是仍会有些患者会出现假体松动、感染、不稳定等并发症。
影像学评估尤为重要，可以提供丰富的信息，包括肢体位置、力线、假体类型等，帮助医生明确诊断。
一、无菌性松动大多数松动发生在假体柄和骨水泥之间间隙，偶然发生在髋臼帽与骨水泥之间。
无菌性松动的诊断，应包括临床松动和X线松动。
临床松动诊断主要根据大腿和髋部疼痛等症状。
X线松动主要有以下征象：①假体周围透亮带超过2mm，且有持续增宽趋势。
②假体移位下沉或旋转等超过4mm（图2，图3）；③关节造影同时行牵引见造影剂向假体与骨界面渗入，仅据其中一项即可诊断。
图1 人工髋关节置换术后正常X线表现二、感染人工髋关节置换术后感染是常见而又极其严重的并发症，感染经久不愈及扩大将导致死骨形成及假体松动。
X线检查主要有以下几方面表现：①假体周围出现透亮带，透亮带轮廓不规则，宽窄不等，呈花边样，部分伴硬化边缘；②假体出现松动移位；③股骨柄髓腔内、外侧骨质破坏伴死骨及骨膜新生骨形成（图4）；④行造影时有腔道与关节相通。
以上征象有时难以和无菌松动区别，结合临床上出现局部红肿热痛，可考虑深部感染的存在。
图2 无菌性松动平片，示右侧股骨上段骨质疏松，人工股骨柄周围明显骨质吸收，透亮带明显增宽，髋臼杯位置未见改变图3 无菌性松动平片，示右侧髋臼杯周围骨质吸收，髋臼杯松动并向上内侧移位图4 右侧人工髋关节置换术后感染并松动女性，89岁。
发现右大腿中段后侧流脓2个月余。
平片，示右股骨上段骨密度增高，内侧骨膜增生，假体周围骨质吸收，髋臼杯内陷，人工股骨柄部内移三、脱位多发生在术后2～4周，发生率为0.3%～5.4%，通常为假头的前倾角过大以及关节屈曲性痉挛的原因造成。
X线片是诊断脱位最佳办法，表现为人工髋关节正常位置关系失常，人工股骨头向外上方移位，位于髋臼假体外（图5）。
收藏临床常用的人工关节术后感染诊断方法
收藏临床常用的人工关节术后感染诊断方法人工关节感染是人工关节置换术后的严重并发症，最终可能导致手术失败，给患者带来沉重的心理和经济负担。
人工关节感染按发生时间可分为早期感染（术后3个月以内）、迟发性感染（术后3个月～2年）和晚期感染（术后2年以上）。
对于不同时期、症状与体征的人工关节置换术后感染患者，如何选择合理有效的方法进行及时诊断，成为临床医师面对的挑战。
本期我们将分享临床常见的诊断方法。
K早期人工关节感染诊断方法早期人工关节感染多由术中毒力较强的病原菌如金黄色葡萄球菌、革兰氏染色阴性杆菌等污染所致，临床症状多明显，包括假体周围松动并伴有脓液、人工关节疼痛、伤口发红、伤口肿胀、发热，少数患者还可能出现与假体相通的窦道等。
对于早期人工关节感染，推荐以下检查来明确诊断：1.外周血培养在早期人工关节感染出现发热等急性全身症状或疑似菌血症时，取外周血进行细菌培养对人工关节感染的诊断有意义。
2.红细胞沉降率和C-反应蛋白红细胞沉降率（ESR）和C-反应蛋白（CRP）是敏感的炎性标志物和临床上诊断感染的常用指标。
3.影像学检查对于急性人工关节感染患者，X线片上多无明显异常改变，术后3～6个月才会出现假体周围松动和溶解。
对疑似早期人工关节感染的患者常规进行X线检查，且动态观察感染部位在X线片上的变化，对于人工关节感染的诊断具有一定帮助。
相比于X线检查，CT和MRI检查有更高的分辨率，能够更清楚地显示假体周围软组织肿胀、关节渗出程度、脓肿及骨与软骨破坏范围等。
人工关节周围感染在MRI上的表现为不规则、周边强化的积液信号，T1加权像上为低信号，T2加权像上为高信号，观察可见积液与假体相通。
对早期人工关节感染的患者进行CT或MRI检查，可清晰显示假体周围软组织感染，对诊断人工关节术后感染具有参考价值。
但CT和MRI检查并不是人工关节置换术后的常规检查，且成像易受金属材料的影响。
4.关节穿刺检查对于人工关节置换术后出现急性感染症状的患者，应立即行关节穿刺检查，取关节液进行白细胞计数及中性粒细胞百分比测定、细菌培养及药敏实验，以判断患者是否感染以及病原菌种类，指导临床用药。
骨三相显像对人工关节置换术后松动与感染的鉴别诊断价值研究
骨三相显像对人工关节置换术后松动与感染的鉴别诊断价值研究摘要目的探讨骨三相显像对人工关节置换术后松动与感染的鉴别诊断价值。
方法108例（人工置换关节96个）行人工关节置换术的患者，均采用骨三相显像技术鉴别和诊断术后松动与感染情况，并将鉴别诊断结果与病理检查结果进行对照分析，明确骨三相显像技术的临床鉴别与诊断价值。
结果96个人工置换关节中，经手术病理证实为松动的关节有44个，经病理证实为感染的关节有46个。
而骨三相显像鉴别为松动的关节有38个，假阴性为6个；诊断为感染的关节有43个，假阴性有3个。
骨三相显像的松动鉴别符合率为86.36%，感染诊断符合率为93.48%。
结论骨三相显像技术对假体松动的判断准确率比较高，对假体感染的诊断准确率比较高，具有较高的推广应用价值。
关键词骨三相显像；人工关节置换术；感染；鉴别诊断人工关节置换术是一种以假体代替自体骨的手术治疗方式，一般应用于各种严重性骨折的治疗当中[1]。
现代医疗技术的发展提高了人工关节置换术的治疗效果与安全性，然而，从临床实际来看，假体松动与感染等情况仍然存在，并且发生率比较高。
关节假体松动、感染是影响治疗效果的重要因素，如果处理不当则患者不仅要忍受极大的痛苦，而且还要再次施行手术以做补救。
因此，在关节假体发生松动以及关节部位发生感染之前及时加以鉴别与诊断非常重要。
骨三相显像作为一种核医学技术，在鉴别关节假体松动和关节感染方面效果良好。
本院为证实其应用价值，特选取了96例患者作为临床研究对象进行专项研究，现将结果报告如下。
1 资料与方法1. 1 一般资料选取2014年4月～2015年4月在本院行人工关节置换术的患者108例（人工置换关节96个）作为临床研究对象。
男57例，女51例；年龄33～74岁，平均年龄（62.39±4.22）岁；人工膝关节置换46例（置换膝关节38个），人工髋关节置换62例（置换髋关节58个）。
1. 2 病理资料96个人工置换关节中，经手术病理证实为松动的关节有44个（人工膝关节17个，人工髋关节27个）；经病理证实为感染的关节有46个（膝关节感染19个，髋关节感染27个），其中经手术病理证实为感染的有20个，经关节穿刺病理证实为感染的有26个。
人工关节置换术后并发症影像学评价
人 工 关 节置 换 术 后 可 能 出现 滑 膜 炎 、 骨溶解、 感染、 假体松 动等并发症 ， 需要 借 助 影像 学技 术 进 行 检 查 评 估 。ｘ 线 片检 查 是 首 要 评估 手段 ； Ｃ Ｔ评 估 效 能 更 为 优 越 ， 诊 断 骨 性 并 发 症 的敏 感 性 和 特 异 性较 高 ； ＭＲ Ｉ
无 电 离辐 射 ， 可 多层 扫描 ， 且 软 组 织对 比度 优越 ， 非 常 适 合 于评 估 滑 膜 反 应 ； 超 声、 核素显像 、 磁 共 振 血 管 造 影 等在 评 估 浅 表 软 组 织病 变 、 感 染、 关节 出血 等 方 面各 有 价 值 。 该 文 就 人 工 关 节 置 换 术 后 常 见 并 发 症
一
，
１ ． ８ 。
异位骨化 （ ＨＯ ） 为Ｔ ＨＡ术后 常见并发症 。Ｓ ｐ ｉ ｎ ａ ｒ ｅ ｌ ｌ ｉ 等ｌ 报道对接受非骨水 泥型 ＴＨＡ患者 １ １ ８ １ 髋进 行平均 ９ ６个月 随访 ， 结果 显示 ＨＯ发 生率 为 ２ ８ ． ７ （ ５ ２ ／ １ ８ １ ） 。 Ｐ ａ ｖ ｌ ｏ ｕ等 胡 报道 对接受 ＴＨＡ患者 ８ ９ ３髋进 行 随访 ， 结 果显示 ＨＯ总体发生率为 ２ ４ 。 无菌性淋 巴细胞 为主 的血管炎 相关病 变 （ ＡＩ ． Ｖ ＡＬ） 为假体周围组织 的无 菌性炎症 性病变 ， 许 多文献 报道称 之为 假 瘤 。Ｎ ａ ｔ ｕ等¨ ２ ” ］ 报 道 对 金 属一 金属 Ｔ ＨＡ 患 者 １ ２ ３髋进行评估 ， 发现 ８ ５ ． ５ 髋 出现 ＡＬ Ｖ ＡＬ表现 。 假体周围骨 折为 人工 关节 置换 术后 严重 并 发症 之
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３ ５ ６ ・
国际骨科学杂志
２ ０ １ ３ 年９ 月 第３ ４ 卷
人工髋关节置换术后松动的影像学评估
人工髋关节置换术后松动的影像学评估人工髋关节置换术后松动的影像学评估人工髋关节置换术（THA）疗效的确切性及可预期性，使更多的髋关节疾病患者乐于接受。
人工关节长期使用最终导致的无菌性松动是THA失败的最主要原因。
通过放射学检查，观察分析假体松动的表现与过程，对人工关节松动的及时临床处理及预防均非常重要。
一、髋关节放射学观察分区1、Gruen的股骨分区及Delee＆Charnley的髋臼分区：为方便对THA术后假体松动放射X 线观察分析，一般采用Gruen的股骨分区及Delee＆Charnley的髋臼分区，以此来判定假体的移位及放射学上透亮带的范围和程度。
Gruen等[1]经研究将近端股骨分为7个区，内侧与外侧各3个区，柄尖端1个区（图1）。
Delee和Charnley[2]将髋臼分为三个区。
以股骨头中心点为中心，作水平和垂直线，即将髋臼分为上(Ⅰ）、内（Ⅱ）及下（Ⅲ）三个分区（图2）。
2、垂直距离及水平距离：Nunn等[4]提出了髋臼迁移的测量方法。
在骨盆正位片上经每侧骨盆的泪珠连线向髋臼的中心点画一垂直线，测量其距离，为垂直移位。
泪点到此线的垂直距离为髋臼的水平移位（图3）。
用此方法的前提是：股骨头与髋臼匹配较好，股骨头在X 线片上呈圆形，不考虑聚乙烯磨损。
因为X线片的标准度、骨盆的倾斜等影响因素，此方法的误差约为3mm，所以把髋臼的迁移标准定为5mm。
图1 Gruen分区图2Delee＆Charnley髋臼分区图3 垂直及水平距离3、外展角:在骨盆正位上通过两侧泪滴最低点，做连线为水平线，髋臼杯开口上下缘连线与水平线所形成的锐角即为髋臼杯外展角。
经研究表明髋臼杯外展角为45-55°时对对髋关节的活动度和稳定性来说是最合适，在此范围内髋臼杯对股骨头的覆盖较好与股骨头的表面接触较多，因此应力分布均匀，关节稳定。
如大于55°人工股骨头易向后上方脱位4、前倾角:(1)在髋关节正位片检测：在正位片上髋臼开口投照后应是椭圆的（前倾角为0°时是一直线）在椭圆长轴（D）的1/5处标记M点。
人工关节置换术后关节感染的症状有哪些？
人工关节置换术后关节感染的症状有哪些？常见症状：疼痛、细菌感染大部分感染发生在术后几个月内，最早可出现于术后两周，也有晚至几年才出现，早期主要表现为急性关节肿胀、疼痛和发热，发热症状须与其他并发症鉴别，如术后肺炎、泌尿系感染等。
持续的关节痛须与假体机械性松动引起的疼痛鉴别。
感染的疼痛在夜间更甚，为深部持续剧痛或跳痛，应用抗生素后症状可减轻。
假体机械性松动的疼痛与运动或负重有关，并由于剧烈运动而加重。
必须明确感染局限在表浅组织，还是已深及关节。
若伤口引流物为脓性，对抗生素治疗无反应，就必须考虑假体周围的深部感染。
晚期感染常有无痛期。
发热患者少于50%，而且仅10%的患者周围血中白细胞增多。
表皮葡萄球菌引起的无痛性人工关节感染更难与假体松动鉴别。
必须依靠X线和其他检查来证实。
1.发生早期感染者，术后3天体温不仅不恢复，反而升高。
关节疼痛不仅不渐减轻，反而渐渐加重，静止时有跳痛。
切口有异常渗出或有分泌物。
这时应仔细检查，不要轻易把发热归因于术后肺部或泌尿系等其他部位的感染所致。
也不要简单把切口渗液视作脂肪液化等一般常见的渗出。
同时还应鉴别感染是位于浅表组织，还是深及假体周围。
2.晚期感染患者，大多已离开医院，关节肿胀、疼痛、发热可能并不严重。
半数患者可无发热。
表皮葡萄球菌可引起无痛性感染，仅有10%患者白细胞计数增多。
血沉升高较常见，但又不具备特异性。
有时把疼痛误诊为假体松动,后者的疼痛与运动有关，休息时应减轻，而炎症性疼痛，休息时不减轻。
但是有人认为假体松动的主要原因是迟发慢性感染。
早期感染，X片上可无异常表现。
数周或数月后可能有阳性表现，与晚期感染相似，可见骨与骨水泥之间形成透亮带，皮质边缘变薄，骨膜反应呈板层样，骨密度增加区和透亮区并存。
诊断性关节穿刺非常重要，细菌培养要注意严格操作，不要污染。
如果培养阴性又高度怀疑感染者，应改变培养方法。
人工关节置换术后并发症的诊断性成像
•述 评•人工关节置换术后并发症的诊断性成像何川髋和膝关节的人工关节置换术（total joint arthroplasty,TJA)是十分成功的手术技术 。
许多独立中心和关节登记系统数据显示人工髋关节置换（total hip arthroplasty，TH A) 10 年假体生存率超过95%，25年假体生存率超过80%人工膝关节置换（total knee arthroplasty,TKA) 15 年假体生存率93%[3],20年假体生存率超过83%[4]。
尽管手术 技术和植入物设计持续更新改良，但潜在的TJA术 后并发症仍然存在。
随着TJA在人口老龄化社会 应用的增加以及植入物使用寿命的提高，需要进行 假体植入术后影像学评价的患者数量也持续增长。
诊断性成像在TJA术后并发症的诊断和管理过程 中扮演重要角色。
假体松动和感染是较常见的术后 并发症，而其他并发症诸如关节脱位和关节不稳定、假体位置不正、聚乙烯磨损导致的颗粒病和（或）骨溶解、假体周围骨折、粘液囊炎以及肌腱病变等同样 会导致手术失败或者疼痛。
传统X线仍然是TJA 术后随访评估的基石。
X线视野较大，可显示假体 与原始关节结构的相对位置，可评估假体对线、假体 松动、假体移位、假体周围骨折、异位骨化形成以及 软组织钙化等并发症。
但是，X线成像会受到投射 角度的影响，更重要的是不能反映骨内细微改变和 假体周围软组织的情况[«]。
近年来,CT，MRI，超声 和核素扫描等成像技术的发展，使得TJA术后并发 症的诊断手段更多样化，诊断的及时性和准确性都 大大提高。
一、CTCT可清晰显示细微骨性结构，诊断骨性并发症 的敏感性和特异性较高。
除显示骨溶解、异位骨化 和假体松动等外,还可精确评估骨溶解的范围，显示 假体周围实性或囊性肿块。
常规CT会因为金属假D0I ：10.19548/j. 2096-269x. 2017.04.001基金项目：国家自然科学基金面上项目（81071473)作者单位：200025上海，上海交通大学医学院附属瑞金医院骨科,上海市伤骨科研究所通信作者：何川，E-mail: drhechuan@ 体的存在而产生较大伪影，从而影响图像质量。
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核医学影像鉴别诊断人工关节置换术后感染与松动
核医学影像鉴别诊断人工关节置换术后感染与松动
核医学影像鉴别诊断人工关节置换术后感染与松动
近年来，人工关节置换术已广泛在临床开展应用，但受多种因素影响，感染目前仍为此术式的严重并发症之一。
除急性感染在术后3个月内发生，表现较典型外，大部分病情多隐匿、进展缓慢，且与无菌性松动在临床表现上具高度相似性。
临床需完全控制感染，才可实施外科翻修术，故诊断置换术是否有感染存在[1]。
目前鉴别诊断中，核医学影像检查为金标准，本文就鉴别诊断要点展开探讨，现将结果总结报告如下。
1人工关节特点及应用进程
自上世纪60年代末，在相关技术和材料问题解决后，人工关节置换才有广泛推广应用的基础，主要为经大量临床试验和基础研究，就低摩擦在人工关节设计中的机制加以说明，在设计人工关节时，有低摩擦原理提出，在此种原理参考下，尤其是金属-金属组织被金属-高密度聚乙烯取代，表面有生物相容性涂层，增加人工关节的生物相容性、耐磨特点，关节置换术成功率居较高水平。
人工关节置换术对关病、创伤等待引发的关节功能严重丧失进行修复治疗，使功能障碍、畸形、疼痛解决，可重建接近正常功能的关节。
2关节置换术后并发症概括及鉴别诊断情况
感染和假体松动为关节置换术后常见并发症，前者发生率相对较低，后者多见，在症状上具类似性，多为假体所处部位有疼痛感觉，但在治疗方案上，二者有较大区别，松动需手术校正，感染需抗生素应用或引流治疗，故需明确诊断。
鉴别诊断措施包括：①非特异性常规检查，即X线平片、白细胞计数（WBC）等，针吸活组织为进一步检查，有感染存在时，细胞培养为阳性，应用抗生素治疗者，易有假阴性出现。
②核医学影像检查，在鉴别诊断中，为临床公认的金标准，采用T c-MDP即99m锝-亚甲基二磷酸盐骨三相与炎症显像Tc-WBC 即99m锝-WBC联合诊断[2]。
其中，99mT c-MDP不足之处在于耗
时、医疗成体高，医源性危险大，广泛推广受限。
99mT c-MDP为动态观察，即对骨血池和骨血流改变早期观察，骨静脉显像延迟观察，二者有一定区别
鉴别人工关节置换术后的`感染和假体松动，通常依靠核医学影像，其可对机体的代谢和功能进行反映，故早期对病变可提示，而X线仅在晚期有表现，但99mTc-MDP静态显像现还有不足之处，如特异性不强等，松动引发的骨感染与骨质增生均以病灶部位放射性浓聚为表现，而不能常规应用炎症显像，故仍需进一步研究[3]。
3核医学鉴别诊断进展
3.1SPECT/CT特点SPECT/CT即单光子发射断层扫描获得的骨显像，其兴起，使核素显像作用明显提高，为解剖和功能显像的融合，改变以往SPECT显像不能正确定位的不足，实施一次检查，也可获取X-CT信息，故明显提高了确诊率。
在临床工作中，对鉴别关节置换术后感染与假体松动标准进行总结，具体包括：①正常：采用SPECT显像，具体表现在，有低放射性摄取分布于局部股骨头假体和股骨颈；骨-假体界面不存在放射性摄取；有代放射性摄取分布于假体柄周围和股骨颈；有低放射性摄取分布于局部股骨头-假体和股骨颈。
X-CT呈阴性显示[4]。
②感染：采用SPECT显像，有放射性过度摄取于骨-假体发生，且周围软组织内存在摄取放射性情况；应用X-CT检查，假体周围有低密度影可见，密度不均匀。
SPECT显像有放射性摄取增高在双侧股骨，但左侧呈均匀分布，右侧过度摄取，且右股骨下段可见放射性异常浓聚。
分析X-CT特征，骨质密切不均匀，骨皮质在右股骨下段不连续，多处可见低密度影。
应用SPECTCT检查，周围组织内有放射弥散。
经手术证实为感染。
③松动：应用SPECT检查时，表现在：有放射性高摄取于着力点分布；有放射状摄取分布于股骨颈-假体周围和股骨头-假体；有放射性摄取分布于局部假体柄周围及股骨颈。
应用X-CT检查特点，有骨高密度增生影在放射性摄取部位，假体可见骨间隙缝[5]。
总结SPECT/CT优点，其在假期即可对假体松动检出，周围骨与松动假体在活动时有间断性压力产生，增加骨损进程；机体修复中，
骨损有促进作用，故成骨活跃代谢，表现为放射性过度摄取显像。
骨SPECT显像对活跃的成骨代谢可灵敏、早期反应，诊断作用明确。
在假体周围形成透亮带时，X线才可对松动做出诊断，病情多发展致晚期。
另外，SPECT是有放射性浓集点出现，对成骨增生活跃可进行反映，为骨-假体受力点，与生物力学原理符合。
若明确诊断假体松动，需骨穿，则放射性浓集点可为骨穿部位。
同时，SPECT/CT也有其不足存在，即若为金属假体，可受伪影干扰，且缺乏较强的特异性。
3.2 18FDG-PEG诊断要点18FDG-PEG即18氟脱氧葡萄糖正电子断层成像，为近年诊断假体感染与松动的最新手段，其有效、简单，显像图质量较高，有较高灵敏度与特异度。
4结论
临床人工关节置换术后，若处理不当，有较高的感染和假体松动风险，两者特点不一，治疗方案也存有较大差异，鉴别诊断中，核医学影像作用明确，假体松动在18FDG-PET显像中以局部骨-假体界面对放射性摄取的增加为表现，表明反应性炎症可诱导炎性肉芽肿形成，引发假体、骨界面松动；感染以骨-假体放射性弥漫性聚集及对软组织产生侵犯影响。
相较其它检查手段诊断，18FDG-PET显像正确率居更高水平，可有效的鉴别诊断方法。