髋膝关节置换术后假体周围关节感染中载抗生素水凝胶、钙球及骨水泥的应用:市售产品的系统评价与荟萃分析

《JAAOS Global Research & Reviews》:Antibiotic-Loaded Hydrogel, Calcium Bead, and Cement in Periprosthetic Joint Infection Following Hip-Knee Arthroplasty: A Systematic Review and Meta-Analysis of Commercially Available Products

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月23日 来源:JAAOS Global Research & Reviews

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   背景:已开发了多种局部抗生素递送系统——包括防御性抗菌涂层(DAC)、硫酸钙珠(CSB)和载抗生素骨水泥(BC)——用于预防和控制假体周围关节感染(PJI)。然而,它们的相对有效性尚不明确。 方法:对PubMed、Cochrane、SpringerLink、ProQuest

  

背景:已开发了多种局部抗生素递送系统——包括防御性抗菌涂层(DAC)、硫酸钙珠(CSB)和载抗生素骨水泥(BC)——用于预防和控制假体周围关节感染(PJI)。然而,它们的相对有效性尚不明确。

方法:对PubMed、Cochrane、SpringerLink、ProQuest和Scopus进行了系统性检索。纳入的研究对象为接受全髋关节置换术或全膝关节置换术的成年人,评估对象包括DAC、CSB或BC。纳入标准为设有对照组的随机对照试验、队列研究或匹配病例对照研究,且报告了相关结局。关键终点包括感染率、C反应蛋白、膝关节评分(KSS)、Harris髋关节评分(HHS)和住院时间(LoS)。使用RStudio中的meta、metafor和netmeta包进行Meta分析。效应估计量以比值比(OR)或均值差(MD)呈现,并附95%置信区间。采用GRADE方法评估证据质量。

结果:共纳入17项研究,涉及3672名患者。DAC在降低PJI方面显示出最大的降幅(比值比=0.14;95%置信区间:0.04至0.42;P<0.001),并使Harris髋关节评分有适度改善(MD=2.77;P<0.01),而CSB和BC的益处则不太一致。DAC还与住院时间缩短相关(MD=?11.29天;P<0.05)。Meta回归分析显示,男性比例是C反应蛋白的调节因子,而干预类型是住院时间的决定因素。

结论:在全髋关节置换术和全膝关节置换术中,DAC在减少PJI和改善术后结局方面,其效果优于其他局部抗生素载体。

关节置换术被证明是一种有效的手术,其存活率为88%。该手术有助于减少症状、改善活动能力和独立性,从而提升患者的生活质量。然而,仍有一些并发症需要注意,其中之一就是假体周围关节感染(PJI)。全髋关节置换术或全膝关节置换术后PJI的发生率在0.5%至3%之间,但在类风湿关节炎、皮肤溃疡、糖尿病、系统性红斑狼疮、营养不良、肥胖和/或尿路感染的患者中可高达5%。一旦发生PJI,住院时间将延长,并需使用抗生素。如果PJI未能成功控制,可能需要取出植入物并重新植入,从而增加死亡风险。此外,还面临经济负担。在高收入国家,两阶段感染翻修手术加上再次翻修的费用可达81,938美元,约为无再次翻修的翻修手术费用的2.5倍,接近无菌翻修手术费用的两倍。主要成本驱动因素包括围手术期护理(33%)、假体(28%)和住院费用(22%)。

金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌是关节置换术后感染最常见的两种细菌。它们能够形成生物膜,即一个或多个微生物物种聚集在自生成的基质中并附着于生物或非生物表面。骨科植入物表面,如钛及其合金、不锈钢、钴铬合金、各种聚合物生物材料和聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,均易受到细菌生物膜的形成威胁。生物膜形成可分为四个阶段:细胞黏附、聚集、生物膜成熟和细胞脱落,整个完成过程仅需12至18小时。一旦生物膜形成,细菌将高度抵抗人体免疫系统和抗生素治疗,难以根除。

已有许多干预措施和研究在围手术期不同阶段被用于预防关节置换术后的PJI。常规给予预防性全身抗生素是接受骨科植入物的患者预防感染的常用方案。然而,该方法存在多个挑战,包括给药时机需精确把握、靶部位药物浓度不足以及在根除植入物表面或生物膜内细菌方面的疗效有限。Gristina等人的研究指出,植入物表面周围会发生骨再生和重塑以保护其免受细菌定植,但即使在骨整合或纤维组织包裹的情况下,细菌仍可能感染植入物。目前,载抗生素材料已被用于将高浓度局部药物直接递送至感染部位。

局部抗生素递送系统是直接应用于植入部位或植入物周围的物质,旨在局部释放抗菌剂,从而在手术界面达到高浓度,同时最大限度地减少全身暴露。在关节置换术中,这些系统包括载抗生素骨水泥、硫酸钙珠和可生物降解水凝胶涂层。载抗生素水凝胶是术前阶段用于预防PJI的干预措施之一。市场上常见的水凝胶之一是防御性抗菌涂层,由透明质酸和聚-D,L-乳酸共价键合形成稳定的复合体。DAC在体内会经历水解降解并释放抗生素活性,如糖肽类、氨基糖苷类和氟喹诺酮类,浓度为2%至10%。

硫酸钙珠也已作为抗生素载体用于关节置换术,因其能够释放超过根除常见PJI病原体和生物膜所需的最低抑菌浓度的抗生素浓度。除载抗生素DAC和CSB外,载抗生素BC被广泛用于局部抗生素递送,方法是将水泥粉与抗生素按预定比例混合形成珠状或假体部件。植入后,载抗生素BC与周围血清和炎性液体相互作用,实现抗生素的缓慢释放并维持高局部浓度,从而增强细菌根除效果。

在本研究中,主要关注结局为PJI,根据既有关节置换术标准定义为涉及关节腔和/或假体部件的深部手术部位感染。为清晰和一致起见,文中"感染"一词专门指深部PJI,除另有说明外。再感染(初始根除后发生的感染)、术后早期感染(术后早期发生的感染)和深部感染等术语在各原始研究报告中均明确定义并一致使用。因此,本研究旨在比较三种局部抗生素递送系统——DAC、CSB和BC——在预防PJI方面的有效性。我们假设局部抗生素递送系统在PJI预防方面的疗效有所不同,新型水凝胶基涂层相对于标准递送方法显示出相当或更优的有效性。

**材料与方法**

本研究已在国际前瞻性系统评价注册库(PROSPERO)中前瞻性注册(CRD420251090485)。发布日期:2025年7月10日。

**纳入标准**

本系统评价采用了系统评价和Meta分析优先报告条目。通过五个数据库(PubMed、Cochrane、SpringerLink、ProQuest和Scopus)进行文献检索。纳入的英文发表的随机对照试验、队列研究和匹配病例对照研究须设有对照组并报告相关结局。以下情况被排除:非英文发表、无全文可用、病例报告或综述,以及涉及无关干预的研究。采用PICO框架,其中研究对象为接受全髋关节置换术或全膝关节置换术后患有PJI的患者;干预措施为各种类型的局部抗生素递送系统;比较为与其他类型递送系统的对比;关注结局为感染率、C反应蛋白水平、膝关节评分、Harris髋关节评分和住院时间。

**数据检索与筛选**

为识别相关研究,使用组合关键词和布尔运算符进行了全面且系统的文献检索:"((((((髋关节置换) OR (膝关节置换)) AND (PJI)) AND (载抗生素水凝胶)) OR (DAC)) OR (CSB)) OR (载抗生素水泥)。"完整的数据库特定检索策略,包括确切检索字符串、医学主题词和应用的过滤器,见补充文件2。检索限定为2015年至2025年发表的研究。在PubMed中,过滤条件为纳入过去10年内发表的英文全文文章。在SpringerLink、ProQuest和Scopus中,应用了语言和发表时期的过滤器。对于Cochrane Library,使用了结合医学主题词和布尔运算符的高级搜索,除预定义时间范围外无额外限制。

所有检索到的记录均导入Mendeley文献管理器,自动识别并删除重复条目,随后进行人工核实以确保准确性。两名独立审阅者进行初步筛选,根据研究设计、语言、全文可用性和重复情况进行排除。随后在标题和摘要层面进行筛选,再进行全文纳入资格评估。任何分歧通过讨论解决,必要时由另外两名作者裁决以达成共识。

在PubMed、Scopus、SpringerLink、ProQuest和Cochrane Library中进行了广泛文献检索,寻找2015年1月至2025年3月间发表的相关研究。检索策略基于三个核心理念:(1) 关节置换术("髋关节置换"或"膝关节置换");(2) PJI;以及(3) 局部抗生素递送系统,如"载抗生素水凝胶"、"DAC"、"CSB"和"载抗生素水泥"。这些术语结合布尔运算符(AND/OR)进行组合,并根据各数据库的特点进行修改。

在PubMed中,使用了医学主题词和自由文本关键词,并应用了英文全文、过去10年内发表的过滤器。Scopus、SpringerLink和ProQuest中应用了相似的语言和发表时期过滤器。Cochrane Library搜索采用了结合医学主题词和布尔运算符的高级搜索技术。所有获取的记录均插入Mendeley文献管理器以删除重复条目。两名独立审阅者根据标题和摘要审阅研究,然后根据预定的纳入和排除标准评估全文。任何争议均通过讨论解决,必要时由另外两名作者调解。

**数据提取**

研究选择完成后,数据被提取到Google表格中。两名独立作者提取了研究特征,包括作者、年份、国家、研究设计、样本量、平均年龄、性别分布、亚组分类、Newcastle-Ottawa评分(NOS)和平均随访时间。提取的关注结局为感染率、C反应蛋白、膝关节评分、Harris髋关节评分和住院时间。当标准差未直接报告时,使用既定统计方法从报告的位数、范围和/或四分位距进行估计,假设近似正态分布。具体而言,标准差的插补遵循Wan等人和Luo等人所述的方法,该方法提供了根据样本量从位数基总结统计量估计均值和标准差的经过验证的公式。所有插补值及相应假设均已记录,需要标准差估计的研究在补充文件1中明确报告。

**研究偏倚风险评估**

本研究使用渥太华医院研究研究所的Newcastle-Ottawa评分评估队列研究和横断面研究的偏倚风险。由三名独立作者进行。如果三位作者之间存在分歧,冲突将被讨论并与验证者讨论解决。质量评价基于三个领域进行评估:(1) 受试者选择;(2) 暴露组与非暴露组之间的可比性;(3) 结局的确定。对于NOS评分,每项研究的最高分范围从0到10分,队列设计的研究评分范围从0到9分。最低分7分的研究被归类为"良好"质量,4至6分的被归类为"中等"质量,评分低于4分的被归类为"差"质量。偏倚风险高或质量"差"的研究被排除在系统评价之外。

**统计分析**

研究特征表中的结果以标准差和均值差呈现患者年龄和随访时间。对于合并分析的感染率数据,以比值比和95%置信区间呈现。对于其他结局,以标准差和均值差呈现数据,如标准差数据不可用,则使用组合公式进行计算。使用I2统计量评估研究间的异质性。I2值大于50%的研究被认为存在显著异质性,采用随机效应模型进行分析;I2值等于或小于25%的研究采用共同或固定效应模型进行分析。Meta分析以森林图呈现。我们还使用漏斗图分析评估发表偏倚。如果漏斗图不对称且存在漏斗图外的研究,则考虑研究之间存在发表偏倚。

可能导致这一结果的因素是各研究之间存在不同的方法学。

亚组回归分析(Meta-regression)使用R Studio进行分析,仅针对主要分析中显示出较大异质性(I2 ≥ 50%)的结局变量进行选择性应用;异质性较低的结局变量未进行进一步建模。结果以回归系数(95% CI)和P值报告,同时报告残差异质性统计量和τ2的按比例降低值,以描述调节变量解释研究间变异性的程度。统计学显著性定义为P < 0.05,由于部分模型纳入的研究数量有限,研究结果需谨慎解读,视为探索性结果。

## 结果

### 研究特征

从五个数据库中共识别出119,410条记录(图1),其中117,084条记录因语言、研究设计或缺乏全文等原因在筛选前被排除。在去除1,349条重复记录后,共对997条记录的标题和摘要进行筛查。共评估40篇全文文章的纳入资格,其中23篇因干预措施不当(18-32)、无对照组(33,34)、结局指标不同(35-38)及研究设计(方案)(39)等原因被排除。最终,17项研究被纳入最终综合分析。

打开多媒体模式 图1 打开多媒体模式 展示PRISMA流程图的流程图。PRISMA = 系统评价和荟萃分析的首选报告条目。

表1总结了17项纳入研究(34,40-55)的特征和发现,这些研究评估了各种局部抗生素载体在初次和翻修髋或膝关节置换术中的应用。六项研究调查了DAC水凝胶的使用,通常负载万古霉素(VAN)、庆大霉素(GEN)、美罗培南(MER)或其他抗生素的组合。这些研究一致报告了DAC在手术中应用时对早期术后感染的减少作用,手术类型包括初次关节置换术、一期或二期翻修术及内固定术,且未观察到不良反应。DAC常与非骨水泥型或部分骨水泥型植入物联合使用,与标准局部抗生素应用相比,与改善感染相关结局、缩短抗生素疗程及减少住院天数(LoS)相关。

### 表1 纳入研究的方案和发现总结

| 编号 | 作者,年份 | 人群 | 局部抗生素载体 | 治疗 | 分离株 | 假体和骨水泥 | 手术类型 | 主要发现 | 干预组 | 对照组 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Romanò等人(2016)55 | 初次或翻修THR/TKR | DAC,Novagenit Srl,意大利Mezzo | DAC + VAN;DAC + GEN;DAC + VAN和MER | MRSA,MSSA | 两组均为非骨水泥型或部分骨水泥型植入物,未报告假体类型 | 初次和二期翻修 + DAC和抗生素 | 初次和二期翻修 + 局部抗生素 | 使用DAC进行髋或膝关节置换术可降低早期术后局部感染率,无可检测的不良反应或不良事件 | |
| 2 | Zagra等人(2018)40 | THR翻修 | DAC,Novagenit Srl,意大利Mezzo | DAC + VAN;DAC + TEI和CEZ;DAC + VAN和RIF;DAC + VAN和MER | S. aureus,MRSA,链球菌 | 一期使用抗生素负载间隔物(StageOne Zimmer或Vancogenx-space),最终植入物为使用DAC的非骨水泥型假体 | 二期翻修 + DAC和抗生素 | 二期翻修 + 局部抗生素 | 使用抗菌水凝胶涂层可降低二期非骨水泥型翻修手术的再感染率,无任何不良反应 | |
| 3 | Capuano等人(2018)41 | THR/TKR翻修 | DAC,Novagenit Srl,意大利Mezzo | DAC + VAN;DAC + VAN和MER | S. aureus | 一期使用抗生素负载间隔物(spacer G或spacer K),对照组为不使用DAC的非骨水泥型或部分骨水泥型假体。干预组为使用DAC的标准一期翻修 | 一期翻修 + DAC和抗生素 | 二期翻修 + 局部抗生素 | 与未使用涂层的一期翻修相比,使用DAC的一期翻修后感染复发率降低,住院时间和抗生素治疗时间缩短 | |
| 4 | De Meo等人(2020)34 | THR翻修;股骨骨折 | DAC,Novagenit Srl,意大利Mezzo | DAC + VAN;DAC + VAN和GEN | 无菌 | 标准一期翻修,未报告假体类型 | 一期翻修 + DAC和抗生素 | 一期翻修 + 局部抗生素 | DAC组未报告假体周围感染(PJI),而对照组有6例 | |
| 5 | Zoccali等人(2021)42 | 初次THA;肿瘤 | DAC,Novagenit Srl,意大利Mezzo | DAC + VAN;DAC + GEN;DAC + 其他 | NR | 两组均使用植入物,包括GMRSTM、Mutars、定制假体、抗生素负载骨水泥、骨移植物和Trevira网片 | 初次关节置换/大假体 + DAC和抗生素 | 初次关节置换/大假体 + 局部抗生素 | 使用抗生素负载DAC显著减少早期手术部位感染,未报告不良事件 | |
| 6 | Malizos等人(2017)43 | 初次THA/TKA;闭合性骨折 | DAC,Novagenit Srl,意大利Mezzo | DAC + VAN;DAC + GEN;DAC + VAN和MER | 棒状杆菌属、表皮葡萄球菌、大肠杆菌、MRSA | 标准非骨水泥型初次髋/膝关节置换术,或闭合性骨折内固定 | 初次关节置换/内固定 + DAC和抗生素 | 初次关节置换/内固定 + 局部抗生素 | 抗生素负载DAC水凝胶涂层显著减少手术部位感染,无不良反应 | |
| 7 | Piovan等人(2022)44 | 急性TKA术后PJI | Stimulan,Biocomposites Ltd.,英国Kelle | CSB + VAN和GEN;CSB + VAN和TOB | MRSA,MSSA,表皮葡萄球菌,其他革兰阴性菌和阳性菌 | 标准DAIR程序,未提及器械或植入物类型 | 清创术;抗生素珠和植入物保留(DABRI) | 清创术、抗生素和植入物保留(DAIR) | DAIR和DABRI的成功率相当(80% vs 88%),治疗费用无明显差异,感染根除率无显著差异,尽管DABRI随访时间较短且被认为安全 | |
| 8 | Mohamed等人(2019)45 | TKA翻修 | Stimulan,Biocomposites Ltd.,英国Kelle | CSB + VAN和TOB | 无菌 | 标准DAIR程序,未提及器械或植入物类型 | 清创术;抗生素珠和植入物保留 | 清创术、抗生素和植入物保留 | CSB与对照组相比,感染率、住院时间和手术结局无明显差异 | |
| 9 | Mohamed等人(2019)45 | THA翻修 | Stimulan,Biocomposites Ltd.,英国Kelle | CSB + VAN和TOB | NR | 标准DAIR程序,未提及器械或植入物类型 | 清创术;抗生素珠和植入物保留 | 清创术、抗生素和植入物保留 | CSB在降低无菌翻修THA感染率、住院时间或手术结局方面优于标准治疗,但无显著优势 | |
| 10 | Sun等人(2025)47 | TKA翻修 | Stimulan,Biocomposites Ltd.,英国Kelle | CSB + VAN;CSB + VAN和STR;CSB + VAN和MER;CSB + VAN和AMI | MRSA,真菌,结核分枝杆菌 | 标准DAIR程序,未提及器械或植入物类型 | 清创术;抗生素珠和植入物保留 | 清创术、抗生素和植入物保留 | CSB显著改善感染控制率(95.7% vs 80.9%),未增加并发症,尽管两组功能结局(ROM、KSS、HSS)相似 | |
| 11 | Dimofte等人(2024)48 | THR翻修 | Stimulan,Biocomposites Ltd.,英国Kelle | CSB + VAN和GEN | MSSA,MSCN,MRSA,MRCN,大肠杆菌 | 标准DAIR程序。二期翻修中,一期更换为间隔物 + 抗生素负载CSB,最终植入物为非骨水泥型假体 | DAIR/二期翻修 + 含抗生素CSB | DAIR/二期翻修 + 局部抗生素 | 使用Stimulan在DAIR病例中达到93%治愈率(无CSB为32%),二期翻修中达到100% | |
| 12 | Tarity等人(2022)49 | THR/TKR翻修 | Stimulan,Biocomposites Ltd.,英国Kelle | CSB + VAN;CSB + VAN和TOB | MSSA,MRSA,S. aureus,其他革兰阴性菌 | 标准DAIR程序,未提及器械或植入物类型 | 清创术;抗生素珠和植入物保留 | 清创术、抗生素和植入物保留 | 无论是否使用抗生素负载CSB的DAIR程序,2年或90天内感染相关失败率无明显差异 | |
| 13 | Reinisch等人(2022)50 | THA翻修 | Osteoset,Wright Medical Technology,美国阿拉巴马州阿灵顿 | CSB + VAN;CSB + CEF | S. aureus,链球菌属,肠球菌属,棒状杆菌属,丙酸杆菌属,大肠杆菌,铜绿假单胞菌,肠杆菌属 | 标准DAIR程序,未提及器械或植入物类型 | 清创术;抗生素珠和植入物保留 | 清创术、抗生素和植入物保留 | 使用抗生素负载CSB的DAIR显著降低失败率(15% vs 79%),与未使用抗生素-CaSO4的标准DAIR相比,无感染生存率改善 | |
| 14 | Sakellariou等人(2015)51 | TKA翻修 | PerOssal,Osartis GmBH,德国Dieburg | CSB + VAN;CSB + RIF;CSB + AMI | 表皮葡萄球菌,S. aureus,铜绿假单胞菌,链球菌属,奇异变形杆菌,肠球菌属 | 一期更换为间隔物 + 抗生素负载CSB,最终植入物为非骨水泥型假体 | 二期翻修 + 抗生素负载HA和骨水泥 | 二期翻修 + 局部抗生素 | 将PerOssal与骨水泥间隔物联合使用可降低CRP水平更快(P < 0.05),再感染率较低(6.67% vs 16.13%,P = 0.192),尽管与单独使用骨水泥间隔物相比差异无统计学意义 | |
| 15 | Wang等人(2015)52 | 初次TKA | Palacos R + G,Heraeus Medical GmbH,德国Wehrheim | 骨水泥 + GEN | MSSA,MSCN,MRSA,MRCN | 标准初次TKA,未提及植入物或手术细节 | 初次关节置换 + 抗生素负载BC | 非骨水泥型初次关节置换 | 研究表明抗生素负载BC对预防初次TKA后深部感染无影响 | |
| 16 | Sanz-Ruiz等人(2016)53 | 初次THA/TKA | Palacos R + G,Heraeus Medical GmbH,德国Wehrheim | BC + GEN | NR | 标准初次TKA和THA,未提及植入物或手术细节 | 初次关节置换 + 抗生素负载BC | 非骨水泥型初次关节置换 | 抗生素负载BC已被证明可有效预防TKA和THA后的PJI,同时基于标准化成本分析显示出良好的成本效益 | |
| 17 | Turhan等人(2018)54 | 初次TKA | Palacos R + G,Heraeus Medical GmbH,德国Wehrheim | BC + GEN | 凝固酶阴性葡萄球菌 | 标准初次TKA,未提及植入物或手术细节 | 初次关节置换 + 抗生素负载BC | 非骨水泥型初次关节置换 | 抗生素负载BC组有1例患者发生深部感染,对照组有6例;然而,这一差异无统计学意义 | |

AMP = 氨苄西林;BC = 骨水泥;CEF = 头孢呋辛;CEZ = 头孢唑林;CRP = C反应蛋白;CSB = 硫酸钙珠;DAC = 防御性抗菌涂层;DAIR = 清创术、抗生素和植入物保留;DABRI = 清创术、抗生素、生物膜清除和植入物保留;大肠杆菌 = 大肠杆菌;GMRSTM = 庆大霉素负载微球;HSS = 特殊外科医院;HF = 羟基磷灰石;KSS = 膝关节协会评分;MSCN = 甲氧西林敏感凝固酶阴性葡萄球菌;MRCN = 甲氧西林耐药凝固酶阴性葡萄球菌;PJI = 假体周围关节感染;RIF = 利福平;ROM = 关节活动范围;S. aureus = 金黄色葡萄球菌;S. epidermidis = 表皮葡萄球菌;THA = 全髋关节置换术;TEI = 组织工程植入物;THR = 全髋关节置换;TKA = 全膝关节置换术;TKR = 全膝关节置换

八项研究考察了CSB(如Stimulan、Osteoset和PerOssal),最常在与DAIR程序或分期翻修中使用。这些载体负载了各种抗生素,包括VAN、妥布霉素(TOB)、庆大霉素(GEN)、链霉素(STR)和阿米卡星(AMI),通常针对广泛的病原体进行测试,包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)和革兰阴性菌。几项研究表明,使用CSB可显著提高感染根除率,尤其是在DAIR和二期翻修中,尽管部分研究报告与标准治疗的结局相当。三项研究评估了抗生素负载BC,主要使用预加载GEN的Palacos R + G,用于初次TKA和THA。尽管两项研究表明感染率降低,但一项研究报告抗生素负载BC对预防初次关节置换术后深部感染无明显益处。

### 偏倚风险

17项纳入研究中DAC、CSB和BC的偏倚风险评估和样本特征汇总于表2,完整详细评估见补充文件3(https://links.lww.com/JG9/A557)。证据基础包括多种研究设计,包括随机对照试验、队列研究和匹配病例对照研究。根据NOS,10项研究被归类为质量良好(评分7至9分),7项研究被评为质量中等(评分5至6分)。样本量差异较大,从15到2,037名参与者不等。参与者平均年龄一般在40多岁中期至70出头之间,性别分布在各研究间存在差异。

随访时间差异很大,从不足12个月到超过30个月不等,尽管有几项研究并未报告随访时长或年龄相关数据。

表2
纳入研究的偏倚风险分析与样本特征

| 编号 | 作者, 年份 | 研究设计 | 亚组 | NOS (S/C/O) | 样本量 (Int/Con) | 平均年龄 (Int/Con) | 性别 (Male/Female) (Int/Con) | 随访时间 (月, Int/Con) |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| 1 | Romanò et al (2016) 40 | 前瞻性RCT | DAC | 9 (4/2/3) | Good 184 / 189 | 69.0 ± 12.6 / 71 ± 10.6 | 55/218 / 52/13 | 13.3 ± 5.0 / 13.9 ± 2.7 |
| 2 | Zagra et al (2018) 41 | 回顾性、匹配病例对照 | DAC | 7 (3/1/3) | Good 27 / 27 | 63.9 ± 11.7 / 64.8 ± 10.1 | 25/29 / 32/7 | 2.4 ± 7.2 / 2.4 ± 7.2 |
| 3 | Capuano et al (2018) 34 | 前瞻性、病例对照 | DAC | 8 (4/1/3) | Good 27 / 27 | 71.3 ± 13.6 / 71.9 ± 8.3 | 28/26 / 29/4 | 9.3 ± 5.0 / 9.2 ± 4.9 |
| 4 | De Meo et al (2020) 42 | 回顾性、匹配病例对照 | DAC | 9 (4/2/3) | Good 17 / 17 | 74.9 ± 11.5 / 75.9 ± 9.6 | 13/21 / 12/3 | 4.3 ± 5.7 / 34.3 ± 21.3 |
| 5 | Zoccali et al (2021) 43 | 回顾性、匹配病例对照 | DAC | 7 (3/1/3) | Good 43 / 43 | 45.6 ± 21.3 / 47.4 ± 19.5 | 48/38 / 24/2 | 4.3 ± 11.7 / 4.2 ± 11.5 |
| 6 | Malizos et al (2017) 44 | 回顾性队列 | DAC | 7 (3/2/2) | Good 126 / 127 | 62.5 ± 21.2 / 58.6 ± 17.6 | 110/14 / 31/8 | 1.1 ± 5.2 / 1.1 ± 3.5 |
| 7 | Piovan et al (2022) 45 | 回顾性队列 | CSB | 8 (3/2/3) | Good 17 / 15 | 64.2 ± 8.7 / 69.1 ± 11.4 | 17/15 / 16/3 | 0.2 ± 8.1 / 30.2 ± 13.7 |
| 8 | Mohamed et al (2019) 46 | 回顾性队列 | CSB | 6 (3/1/2) | Moderate 49 / 57 | 64.2 ± 9.9 / 63.8 ± 11.9 | 43/63 / 43/24 | <24 / <24 |
| 9 | Mohamed et al (2019) 47 | 回顾性队列 | CSB | 6 (3/1/2) | Moderate 48 / 58 | 62.2 ± 12.6 / 60.0 ± 15.3 | 58/48 / 24/24 | <24 / <24 |
| 10 | Sun et al (2025) 48 | 回顾性队列 | CSB | 9 (4/2/3) | Good 47 / 47 | 65.6 ± 10.5 / 67.1 ± 12.3 | 40/54 / NR / NR | NR / NR |
| 11 | Dimofte et al (2024) 49 | 回顾性队列 | CSB | 6 (3/1/2) | Moderate 45 / 31 | 66.6 ± 11.9 / 69.1 ± 12.2 | 50/26 / 12/12 | <12 / <12 |
| 12 | Tarity et al (2022) 50 | 回顾性队列 | CSB | 6 (3/1/2) | Moderate 20 / 20 | 72.1 ± 11.8 / 71.1 ± 8.2 | 23/17 / 24/24 | <24 / <24 |
| 13 | Reinisch et al (2022) 51 | 回顾性队列 | CSB | 7 (3/2/2) | Good 27 / 14 | 71.3 ± 14.3 / 65.3 ± 7.4 | 15/26 / NR / NR | NR / NR |
| 14 | Sakellariou et al (2015) 52 | 回顾性队列 | CSB | 6 (3/2/1) | Moderate 15 / 31 | NR / NR | 8/38 / 3/5 | 5.3 ± 14.9 / 5.5 ± 12.6 |
| 15 | Wang et al (2015) 53 | 回顾性队列 | BC | 8 (3/2/3) | Good 256 / 203 | 763.3 ± 11.1 / 64.9 ± 10.6 | 389/190 / 41/12 | <12 / <12 |
| 16 | Sanz-Ruiz et al (2016) 54 | 回顾性队列 | BC | 5 (2/2/1) | Moderate 221 / 68 | NR / NR | NR / NR | <24 / <24 |
| 17 | Turhan et al (2018) 39 | 回顾性队列 | BC | 6 (2/2/2) | Moderate 855 / 216 | 62.8 ± 10.3 / 62.8 ± 0.3 | 1104/96 / 24/24 | <24 / <24 |

BC = 骨水泥, CSB = 硫酸钙珠, DAC = 防御性抗菌涂层, NOS = 纽卡斯尔-渥太华量表, NR = 未报告

再感染率
总体而言,载抗生素局部给药策略与对照组相比,与感染风险的显著降低相关,共同效应OR值为0.22(95% CI, 0.14 至 0.35; Z = ?6.05; P < 0.001),表明载抗生素干预具有强效的保护作用(图2)。亚组分析显示,DAC和CSB均表现出显著获益,其中DAC亚组的效果最为突出。DAC亚组的合并效应估计值最低,OR值为0.12(95% CI, 0.05 至 0.30; P < 0.001),反映了感染风险的显著降低。同样,CSB亚组也表现出显著的保护作用,合并OR值为0.26(95% CI, 0.14 至 0.49; P < 0.001)。相比之下,骨水泥亚组显示感染风险的降低幅度微乎其微,合并OR值为0.35(95% CI, 0.14 至 0.88; P = 0.17),表明与DAC和CSB相比,其效果不太一致或较弱。

图2 DAC、CSB和BC降低感染率的森林图与漏斗图。每个结果均基于固定效应模型(FEM)以95% CI的OR值表示。BC = 骨水泥, CI = 置信区间, CSB = 硫酸钙珠, DAC = 防御性抗菌涂层, FEM = 固定效应模型, OR = 比值比

亚组内的异质性较低,DAC和CSB的I2 = 0%,骨水泥为中度(I2 = 35.7%),表明各研究结果总体一致。重要的是,亚组间差异检验无统计学显著性(χ2 = 2.81, df = 2, P = 0.391),表明没有明确证据显示DAC、CSB和骨水泥之间的效应量存在差异。这些结果支持载抗生素局部给药策略——特别是DAC和CSB——在降低感染风险方面的有效性,且各亚组间的疗效相当。

漏斗图的目视检查显示,研究围绕合并效应估计值呈相对对称分布,表明存在重大发表偏倚的可能性较低。标准误较大的研究(样本量较小)分散在中央OR值的两侧,并未局限于具有统计学显著性的区域。有几项小型研究位于P < 0.05轮廓线之外,表明效应微小或不显著的研究也被纳入其中。总体而言,漏斗图中缺乏明显的不对称性,支持了Meta分析结果的稳健性和可靠性。

C反应蛋白
森林图(图3A)展示了评估载抗生素干预对CRP水平影响的亚组Meta分析,将DAC和CSB与对照组进行比较。总体而言,随机效应模型(REM)显示CRP水平降低幅度微乎其微,合并MD为?1.47(95% CI, ?3.29 至 0.35; Z = ?1.58; P = 0.11),表明干预并未导致以CRP衡量的系统性炎症反应出现统计学上的显著下降。

图3 比较DAC和CSB治疗在四项结果上的亚组Meta分析森林图。(A) CRP, (B) KSS, (C) HHS, (D) LoS。结果以95% CI的MD值呈现,分别使用REM和FEM。CRP = C反应蛋白, CSS = 临床成功评分, DAC = 防御性抗菌涂层, FEM = 固定效应模型, HHS = Harris髋关节评分, KSS = 膝关节协会评分, LoS = 住院时间, MD = 均值差, REM = 随机效应模型

在亚组分析中,两种干预均未显示出统计学显著效应。DAC亚组的合并MD为?0.86(95% CI, ?2.90 至 1.18; P = 0.41),表明与对照组相比,CRP未出现明显降低。同样,CSB亚组的合并MD为?1.97(95% CI, ?5.39 至 1.45; P = 0.26),表明CRP值有降低趋势,但该效应未达统计学显著性。各分析中的异质性有所不同。DAC亚组内观察到中度异质性(I2 = 55.3%),而CSB亚组也显示出中度异质性(I2 = 61.6%)。整体分析表现出高度异质性(I2 = 77.8%, P = 0.0036),反映了各研究间CRP结果的变异性,这可能归因于研究设计、CRP测量时间、基线炎症状态或围手术期方案等方面的差异。

亚组间差异检验无统计学显著性(χ2 = 0.30, df = 1, P = 0.58),表明没有证据显示DAC和CSB在降低CRP方面存在差异效应。总体而言,这些结果表明,尽管载抗生素局部给药策略可能降低感染率,但其对CRP等系统性炎症标志物的影响仍无定论,在目前循证基础上,DAC和CSB之间未观察到显著差异。

膝关节协会评分
载抗生素策略与膝关节功能的适度但具有统计学显著性的改善相关(MD, 1.96; 95% CI, 0.19 至 3.73; P = 0.03),如图3B所示。亚组分析显示,DAC和CSB均表现出方向有利的效应。在DAC亚组中,两项研究纳入了分析,得出合并MD为1.79(95% CI, ?0.84 至 4.43; P = 0.20)。尽管点估计值有利于DAC,但置信区间跨越了零值,表明KSS的改善未达统计学显著性。该亚组内的异质性较低(I2 = 8.8%),表明研究间一致性良好。CSB亚组由一项研究代表,显示出合并MD为2.10(95% CI, ?0.30 至 4.50; P = 0.086)。该结果显示,与对照组相比,CSB在功能结局方面有改善趋势;然而,该效应未达统计学显著性。由于仅包含一项研究,未观察到异质性(I2 = 0%)是预期之内的。

重要的是,亚组间差异检验无统计学显著性(χ2 = 0.03, df = 1, P = 0.88),表明没有证据显示DAC和CSB在KSS结局方面存在差异效应。总体而言,这些结果表明,载抗生素局部给药策略与膝关节功能的适度但具有统计学显著性的改善相关,这反映在KSS上,而单个亚组的效应虽然方向有利,但由于效力和样本量有限,仍无定论。

Harris髋关节评分
森林图(图3C)展示了评估载抗生素干预对HHS影响的亚组Meta分析,将DAC和CSB与对照组进行比较。共同效应模型显示出HHS的统计学显著改善,有利于干预组,合并MD为2.19(95% CI, 0.34 至 4.04; Z = 2.31; P = 0.021),表明接受载抗生素策略的患者术后髋关节功能更好。

在DAC亚组中,四项研究纳入了分析,得出合并MD为2.77(95% CI, 0.61 至 4.92; P = 0.012),这反映了与对照组相比髋关节功能的统计学显著改善。该亚组内的异质性为低至中度(I2 = 25.7%),表明尽管研究设计和随访时间存在差异,各研究间仍具有一致性。相比之下,由一项研究代表的CSB亚组显示出合并MD为0.55(95% CI, ?3.08 至 4.18; P = 0.77),表明CSB与对照组之间在HHS上无统计学显著差异。由于仅纳入一项研究,异质性可忽略不计(整体I2 = 21.5%)。

亚组差异分析未达统计学显著性(χ2 = 1.06, df = 1, P = 0.30),表明没有明确证据显示DAC和CSB对HHS存在差异效应。总体而言,结果表明,载抗生素局部给药方法与髋关节功能结局的小幅度但具有统计学显著性的改善相关,这主要归功于DAC亚组,而关于CSB的结论仍受限于现有数据的有限性。

住院时间
森林图(图3D)展示了评估载抗生素干预对LoS影响的亚组Meta分析,将DAC和CSB与对照组进行比较。REM显示,治疗组与对照组在LoS上无统计学显著差异,合并MD为?2.46天(95% CI, ?13.91 至 8.99; Z = ?0.42; P = 0.67),表明总体效应存在很大不确定性。

DAC亚组中的两项研究显示LoS有明显降低,得出合并MD为?11.29天(95% CI, ?22.36 至 ?0.22; P = 0.046)。然而,该亚组内的异质性极高(I2 = 98.1%, P < 0.0001),表明效应量存在相当大的变异性,这可能由患者人群、围手术期方案、基线感染严重程度或出院标准的差异所驱动。相反,CSB亚组显示出LoS增加的趋势,合并MD为6.81天(95% CI, ?0.02 至 13.64; P = 0.051)。该亚组也表现出高度异质性(I2 = 82.5%, P = 0.0168),表明纳入研究的结果不一致。

重要的是,亚组间差异检验具有统计学显著性(χ2 = 7.43, df = 1, P = 0.0064),表明DAC和CSB对住院LoS存在真实的差异效应。尽管DAC似乎与较短的LoS相关,但CSB并未显示出类似的益处,在某些情况下可能与住院时间延长有关。结果表明,载抗生素局部给药策略对LoS的影响高度可变,且取决于亚组分类。尽管DAC显示出缩短LoS的潜在益处,但极高的研究间异质性限制了该发现的确定性,这强调了需要进一步设计严谨的研究来澄清LoS结局的决定因素。

结果总结
表3总结了载抗生素给药策略(DAC、CSB和BC)在感染、炎症、功能和住院相关结局上的比较效果。对于感染率,DAC表现出最强且最一致的保护作用(OR = 0.12; 95% CI, 0.05 至 0.30; P < 0.001; I2 = 0%),其次是CSB(OR = 0.26; 95% CI, 0.14 至 0.49; P < 0.001; I2 = 0%),而BC显示出明显的降低(OR = 0.35; 95% CI, 0.14 至 0.88; P = 0.17; I2 = 36%)。总体而言,载抗生素干预显著降低了感染风险(OR = 0.22; 95% CI, 0.14 至 0.35; P < 0.001; I2 = 0%)。相比之下,CRP结局无定论,DAC(MD = ?0.86; P = 0.41; I2 = 55%)和CSB(MD = ?1.97; P = 0.26; I2 = 62%)均观察到明显降低,整体效应明显但伴有高度异质性(MD = ?1.47; P = 0.11; I2 = 78%)。

表3 结局总结

| 结局 | DAC 均值/OR (95% CI) | P值 | I2 | CSB 均值/OR (95% CI) | P值 | I2 | BC 均值/OR (95% CI) | P值 | I2 | 整体均值/OR (95% CI) | P值 | I2 |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| 感染率 | 0.12 (0.05-0.30) | <0.001 | 0% | 0.26 (0.14-0.49) | <0.001 | 0% | 0.35 (0.14-0.88) | 0.17 | 36% | 0.22 (0.14-0.35) | <0.001 | 0% |
| CRP | ?0.86 (?2.90-1.18) | 0.41 | 55% | ?1.97 (?5.39-1.45) | 0.26 | 62% | NA | NA | NA | ?1.47 (?3.29-0.35) | 0.11 | 78% |
| KSS | 1.79 (?0.84-4.43) | 0.29 | 9% | 2.10 (?0.30-4.50) | 0.09 | NA | NA | NA | NA | 1.96 (0.19-3.73) | 0.03 | 0% |
| HHS | 2.77 (0.61-4.92) | 0.012 | 26% | 0.55 (?3.08-4.18) | 0.77 | NA | NA | NA | NA | 2.19 (0.34-4.04) | 0.021 | 22% |
| LoS (d) | ?11.29 (?22.36-?0.22) | 0.046 | 98% | 6.81 (?0.02-13.64) | 0.051 | 83% | NA | NA | NA | ?2.46 (?13.91-8.99) | 0.67 | 99% |

CI = 置信区间, CRP = C反应蛋白, CSB = 硫酸钙珠, DAC = 防御性抗菌涂层, HHS = Harris髋关节评分, I2 = I-squared, KSS = 膝关节协会评分, LoS = 住院时间, NA = 不适用, OR = 比值比

对于功能结局,DAC表现出最有利的结果。

KSS总体上略有改善(MD = 1.96;95% CI, 0.19~3.73;P = 0.03;I2 = 0%),而DAC和CSB亚组的效应方向呈阳性且各自具有统计学意义。HHS显示出显著的改善,主要由DAC驱动(MD = 2.77;95% CI, 0.61~4.92;P = 0.012;I2 = 26%),而CSB未显示出显著获益。住院时间(LoS)结果整体高度异质且不明确(MD = ?2.46天;P = 0.67;I2 = 99%);然而,DAC与住院时间显著缩短相关(MD = ?11.29天;P = 0.046),而CSB则显示出住院时间延长的显著趋势。

多项结局指标在BC中无法获取,且CSB受限于单一研究数据,这凸显了变异性和数据稀疏性。表3中总结的结果表明感染风险显著降低,功能结局有适度改善——尤其是使用DAC时——而对全身炎症指标和住院时间的影响则存在较大变异且缺乏一致性证据。

表4总结了各项结局指标的推荐分级评估(GRADE)结果。再感染显示高质量证据,结果一致且精确。CRP因中度异质性和置信区间过宽被评为低质量。KSS和HHS为中等质量证据,因不精确性被降级。LoS因高度异质性和不精确性被评为极低质量。

**表4 各结局指标的GRADE分析**

| 结局指标 | 研究设计 | 偏倚风险 | 不一致性 | 间接性 | 不精确性 | 发表偏倚 | 总体质量 |
|---------|---------|---------|---------|-------|---------|---------|---------|
| 感染率 | RCT、队列研究、病例对照研究 | 低 | 低(I2 = 0%) | 无 | 无 | 无 | 高 |
| CRP | RCT、队列研究、病例对照研究 | 低 | 中度(I2 = 78%) | 无 | 有(置信区间宽) | 无 | 低 |
| KSS | RCT、队列研究、病例对照研究 | 低 | 低(I2 = 0%) | 无 | 有(置信区间宽) | 无 | 中等 |
| HHS | RCT、队列研究、病例对照研究 | 低 | 中度(I2 = 22%) | 无 | 有(置信区间宽) | 无 | 中等 |
| LoS | 队列研究和病例对照研究 | 低 | 高(I2 = 99%) | 无 | 有(置信区间宽) | 无 | 极低 |

CI = 置信区间,CRP = C反应蛋白,HHS = Harris髋关节评分,I2 = I平方值,KSS = 膝手术评分,LoS = 住院时间

**元回归分析**

针对CRP结局的元回归分析(表5和图4)表明,大多数研究水平协变量未显著改变治疗效果。平均年龄和随访时间呈负斜率,表明年龄增大和随访时间延长与更大的CRP降低趋势相关;然而,这些关联无统计学意义。相比之下,男性比例成为显著调节因素,男性参与者比例越高与更高的CRP MD相关(β = 0.112;95% CI, 0.033~0.191;P = 0.005),提示以男性为主的队列中CRP降低不如显著。治疗亚组(DAC与CSB)未显著预测CRP变化,如散点图中置信区间的大量重叠所示。这些结果表明,人口学特征的差异而非干预类型可能是导致CRP结局间研究异质性的原因。

**表5 CRP和住院时间结局的研究水平预测因子元回归分析**

| 结局变量 | 预测因子 | 系数 | 标准误 | 95% CI | P值 |
|---------|---------|------|-------|--------|-----|
| CRP | 平均年龄 | ?0.184 | 0.148 | ?0.47~?0.11 | 0.214 |
| | 男性百分比 | 0.112 | 0.040 | 0.03~0.19 | 0.005 |
| | 平均随访时间 | ?0.105 | 0.1 | ?0.30~?0.09 | 0.293 |
| | DAC治疗 | 1.154 | 1.926 | ?2.62~4.93 | 0.549 |
| LoS | 平均年龄 | ?1.806 | 2.394 | ?6.50~2.89 | 0.451 |
| | 男性百分比 | 0.972 | 0.726 | ?0.45~2.40 | 0.181 |
| | 平均随访时间 | ?1.234 | 1.738 | ?4.64~2.17 | 0.478 |
| | DAC治疗 | ?17.976 | 7.75 | ?31.20~?4.74 | 0.008 |

CI = 置信区间,CRP = C反应蛋白,DAC = 防御性抗菌涂层,LoS = 住院时间

**图4** 考察CRP结局研究水平预测因子的元回归分析散点图。(A)平均年龄,(B)男性比例,(C)随访时间,(D)治疗亚组(DAC与CSB)。CRP = C反应蛋白,CSB = 硫酸钙珠,DAC = 防御性抗菌涂层,MD = 均值差

对于住院时间(LoS;表5和图5),平均年龄、男性比例和随访时间与LoS差异无显著关联,尽管散点图模式呈现异质性且置信区间较宽,反映出残余异质性较大。治疗亚组是显著效应调节因素,与CSB相比,DAC与LoS显著更大幅度的缩短相关(β = ?17.97天;95% CI, ?31.20~?4.74;P = 0.008)。总体而言,元回归结果表明,尽管大多数人口学和方法学因素不能一致地解释异质性,但男性比例影响CRP结局,干预类型(DAC)是缩短住院时间的主要决定因素。

**图5** 考察住院时间研究水平预测因子的元回归分析散点图。(A)平均年龄,(B)男性比例,(C)随访时间,(D)治疗亚组(DAC与CSB)。CSB = 硫酸钙珠,DAC = 防御性抗菌涂层,LoS = 住院时间,MD = 均值差

**讨论**

在本研究中,我们发现DAC在所研究的局部抗生素方案中与降低再感染风险的能力增强相关,OR值为0.14(95% CI, 0.04~0.42),其次是BC和CSB。DAC还缩短了住院时间?11.29天(95% CI, ?22.36~?0.22),这可能表明手术过程更加精细,感染相关问题较少。DAC与CSB之间的HHS和KSS功能结局仍不一致,因为只有一项CSB研究报告了HHS和KSS值。我们还无法全面分析BC的功能结局,因为纳入研究缺乏报告数据。总体而言,现有证据表明DAC与再感染率显著降低相关,如发生率及作为标志物的CRP所示。

有效局部抗生素治疗的主要优势是可能减少某些患者广泛全身抗生素治疗的需求。良好的局部抗生素载体基于其能够在长时间内以有效浓度递送抗生素的能力进行评估,同时也评估其正常降解的能力以及对过敏和副作用的风险最小化。各抗生素载体的优点和益处详见表6。DAC被提出作为预防性植入物涂层,因为它能将植入物表面从疏水性转变为亲水性以抑制细菌黏附,同时能在72小时内完全吸收。

**表6 BC、CSBs和DAC的优点与缺点**

| 载体类型 | 优点 | 缺点 |
|---------|------|------|
| BC | PMMA可提供高局部抗生素浓度,由于其机械强度而在感染管理中广泛使用,用作BC时可支撑植入物。它高度通用,已用于PJI病例的感染治疗和预防 | 然而,PMMA不可生物降解,抗生素耗尽后需要手术移除,增加患者发病率。此外,放热聚合过程可能降解某些抗生素,降低其疗效。另一个问题是,残留抗生素随时间释放可能导致亚治疗水平,增加抗生素耐药风险 |
| CSBs | CSB完全可吸收,无需移除,可在无全身毒性情况下达到高局部抗生素浓度。其骨传导特性也可能支持骨愈合,使其成为PMMA在PJI治疗中的有吸引力替代物 | 尽管有这些益处,CSB的抗生素释放持续时间比PMMA短,限制了其长期疗效。此外,一些研究报告了短暂性高钙血症作为潜在不良反应。由于缺乏机械强度,CSB无法提供结构支撑,限制了其在需要承重材料的情况下的使用 |
| DAC | DAC是一种完全可吸收的水凝胶,可修饰植入物表面,使其不利于细菌黏附,同时允许抗生素结合。其可生物降解性消除了异物残留的担忧,临床研究报告无与其使用相关的主要安全问题 | DAC的主要局限性是作用时间短,在72小时内完全吸收,更适合感染预防而非长期治疗。此外,其疗效取决于直接应用于植入物表面,限制了其仅在术中环境使用 |

BC = 骨水泥,CSB = 硫酸钙珠,DAC = 防御性抗菌涂层,PJI = 关节周围感染,PMMA = 聚甲基丙烯酸甲酯

Zagra等人的研究评估了接受两阶段手术使用DAC涂层植入物与未涂层植入物的髋关节PJI患者的感染率。在27例患者中,平均随访2.7 ± 0.6年,研究报告DAC组无感染,而对照组有4例感染。类似地,Zoccali等人的研究检查了43例接受关节假体手术的患者,使用DAC涂层植入物与未涂层者进行比较,随访期长达2年。结果也显示DAC组感染率较低(0%),而对照组为13.9%。与DAC相关的感染率降低可通过双重机制解释:一种抑制细菌黏附的透明质酸基底和局部释放高剂量抗生素。其完全的植入物覆盖和安全可生物降解性进一步增强了其临床实用性。

CRP是PJI诊断和监测中广泛使用的生物标志物,在本研究中进行了分析,因为它在指导治疗决策和评估全髋关节置换术(THA)或全膝关节置换术(TKA)后感染清除的成功性方面起着关键作用。Malizos等人的研究纳入253名接受闭合骨折骨固定的患者,研究报告了多种实验室检查结果,其中之一是CRP,结果为无统计学意义(DAC组4.2 ± 4.6 vs 对照组4.1 ± 8.3)。尽管DAC涂层植入物显著降低了手术部位感染,但两组间CRP水平无差异,这可能是因为整体感染率较低,以及测量时间选在术后6个月,此时大多数炎症反应已消退。作为全身性标志物,CRP可能无法敏感地反映此类情境下局部的低级别感染差异。

关于功能结局,Capuano等人的病例系列研究纳入27例接受一阶段手术使用DAC涂层植入物的PJI患者,与27例接受两阶段翻修术使用局部抗生素的PJI患者进行比较,报告DAC组HHS为85.4 ± 3.6,而两阶段翻修组为83.6 ± 7.4;DAC组KSS为78.0 ± 6.1,而两阶段组为77.3 ± 6.4。此外,De Meo等人的研究纳入34例接受髋关节翻修术的患者,使用1:1匹配方法比较DAC治疗组与既往股骨颈骨折后接受骨固定的对照组患者,最短随访6个月。与对照组相比,DAC组HHS显著改善。这些发现与我们的结果一致,显示HHS显著改善,KSS略有改善但无统计学意义。相反,DAC与对照组之间KSS缺乏统计学意义可能是因为整体感染率低、膝关节亚组样本量小以及术后膝关节恢复的多因素性质,这可能掩盖了感染控制在短期内的功能获益。

Zagra等人的研究表明,与对照组相比,DAC组患者的住院时间更短(28.2 ± 3.9 vs. 33.8 ± 5.4天)。此外,Capuano等人的研究报告DAC组也与更短的住院时间相关(18.9 ± 2.9 vs. 35.8 ± 3.4)。在本研究中,DAC组住院时间显著缩短最可能是由于手术感染频率较低,这可能减少了延长抗生素治疗和再次干预的需要。此外,DAC的安全可吸收特性支持更平稳的恢复和简化的术后护理,使患者能够更早活动并出院。

除DAC外,CSB也作为局部抗生素载体进行了评估。Tarity等人的研究纳入40例患者,在90天随访期内,在DAIR手术中添加CSB与标准DAIR相比未降低感染率。这可能是由于CSB在急性PJI中的有限效用,在此情况下,生物膜存在、病原体毒力和模块化组件交换范围等关键因素对治疗结果的影响更大。类似地,Piovan等人进行了一项回顾性队列研究,纳入32例患者,结果显示单独DAIR(80%)与DAIR加CSB(88%)的成功率相当,但在感染清除方面无显著差异。该研究还检查了潜在的CSB相关不良事件,包括高钙血症、异位骨化和伤口引流,但未观察到此类并发症。

Dimofte等人进一步评估了76例患者队列中CSB的使用情况,平均随访51个月。他们发现CSB组患者的住院时间比接受标准DAIR者更长(22天 vs. 13天)。

该长期住院情况可能由多种因素共同导致,包括术后需要更密切的监测、炎症反应导致伤口引流时间延长,以及患者病情复杂程度较高促使临床管理更为谨慎。尽管抗生素骨水泥(CSB)可作为局部抗生素递送的有效替代方案,但现有证据表明,与药物洗脱水泥(DAC)相比,其并未显示出更优的临床效果。CSB在保留关节的感染翻修术(DAIR)中被广泛用作局部抗生素递送系统,能够直接在手术部位释放高浓度抗生素以增强感染控制。McPherson等人的研究探讨了CSB在无菌性翻修和两阶段再植全髋关节置换术(THA)中的应用。这项纳入215例患者的回顾性队列研究中,干预组接受了抗生素负载CSB的床边应用,对照组则接受标准操作流程。干预组平均随访56.6个月,研究发现无菌性翻修组的假体周围感染(PJI)率无统计学差异,两组均为1.4%。然而,在两阶段再植亚组中,干预组的PJI率(4.8%)显著低于对照组(23.3%)。

两阶段翻修手术长期以来被视为标准疗法,因其历史上在PJI管理中具有较高的成功率。然而,该手术方式伴随治疗周期延长、手术创伤增加、住院时间延长及费用上升等问题,可能影响患者康复效果和满意度。相比之下,单阶段翻修手术(即在同一次手术中取出感染假体并立即再植入)因其潜在减少手术并发症、缩短住院时间、降低总体费用及改善功能恢复的能力而受到全球关注,且不牺牲感染控制效果。Pellegrini和Legnani的病例系列首次报道了DAC在单阶段THA翻修术中的应用。平均随访3.1年后,研究发现10例患者功能预后显著改善,Harris髋关节评分(HHS)从术前平均38.1±10.3提高至81.3±6.7(P<0.001),视觉模拟疼痛评分(VAS)从6.8±3.2降至1.9±2.4(P<0.001)。Boyer等人正在进行的一项回顾性匹配队列研究(合成注射型骨替代物-水凝胶,SINBOSE-H)也旨在证明,对于慢性髋部PJI治疗,采用抗生素负载DAC的单阶段手术不劣于两阶段手术。这些研究支持了将单阶段翻修术作为PJI管理潜在替代方案的研究兴趣增长。

除DAC外,还有其他载体用于增强抗生素递送和生物膜清除,包括双抗生素方案、延长围术期及术后抗生素预防,以及纳米载体和噬菌体。双抗生素方案指同时使用两种抗生素,通常一种为全身给药(静脉或口服),另一种为局部递送(如间隔物或涂层),以扩大抗菌谱并增强杀菌效果,尤其针对耐药菌株。尽管该方案能改善感染控制并具有广谱活性,但也增加了副作用风险、治疗负担,并需密切监测和患者依从性。延长围术期及术后抗生素预防是指将全身抗生素使用延长至术后标准24至48小时以外,通常持续数天至数周。该策略旨在降低感染风险,特别是在PJI等高
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