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1、含銀涂層人工關(guān)節(jié)抗感染性能的實(shí)驗(yàn)研究作者：陳治宇 張暉 阮正上 黃強(qiáng) 【摘要】目的建立兔股骨假體置換術(shù)后感染模型，探討覆蓋金屬銀/羥基磷灰石層的抗菌人工關(guān)節(jié)的抗感染性能。方法采用普通的未鍍銀的人工關(guān)節(jié)假體做對照組，以覆蓋銀/羥基磷灰石層的人工關(guān)節(jié)假體為實(shí)驗(yàn)組，術(shù)后觀察動物模型情況。結(jié)果實(shí)驗(yàn)組術(shù)后感染情況明顯優(yōu)于對照組(P<0．05)。結(jié)論覆蓋銀/羥基磷灰石層的人工關(guān)節(jié)假體不僅具有良好的生物相容性，還具有抗菌作用。 【關(guān)鍵詞】人工關(guān)節(jié)假體；感染；銀涂層 人工關(guān)節(jié)假體自100多年前應(yīng)用于臨床以來，雖獲得巨大的發(fā)
2、展，但有許多問題尚需解決，如植入人體后產(chǎn)生的感染問題。感染是關(guān)節(jié)置換術(shù)后的一個(gè)災(zāi)難性的并發(fā)癥，給患者帶來巨大的經(jīng)濟(jì)壓力和精神打擊?？咕鷦┦侵改軌蛴行б种莆⑸锷L繁殖或可殺死病菌的物質(zhì)。銀系抗菌劑是抗菌效率最高的無機(jī)廣譜抗菌劑，銀抗菌劑被廣泛用于抵御傷口和燒傷的感染。本課題在關(guān)節(jié)表面覆蓋金屬銀/羥基磷灰石層，此種人工關(guān)節(jié)假體不僅具有良好的生物相容性，還具有抗菌作用[1]。 1資料與方法 1．1材料耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillinresistantstaphy1ococcus8aureus，MRSA)
3、由四川大學(xué)華西醫(yī)院檢驗(yàn)科細(xì)菌培養(yǎng)室提供；兔股骨假體由本課題組自行設(shè)計(jì)提供(圖1)；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)由四川大學(xué)分析檢測中心提供；實(shí)驗(yàn)動物為新西蘭大白兔24只，體質(zhì)量為3．2~4．8kg，骨骼結(jié)實(shí)，被毛光澤，集中飼養(yǎng)，飼養(yǎng)室溫度20℃，濕度60%。 1．2動物模型的建立共分兩組，分別采用普通的未鍍銀的人工關(guān)節(jié)假體做對照組，以覆蓋銀/羥基磷灰石層的人工關(guān)節(jié)假體為實(shí)驗(yàn)組，氯胺酮50mg／kg肌肉麻醉，以右側(cè)股骨轉(zhuǎn)子為中心、作長4cm的弧形切口，從右股前與外側(cè)肌間隙進(jìn)人髖關(guān)節(jié)，切除股骨頭并保留股骨距2mm。
4、以自制髓腔銼擴(kuò)髓。兩組分別插入未鍍銀的人工關(guān)節(jié)假體和含銀/羥基磷灰石涂層的人工關(guān)節(jié)假體，保持20°~30°的前傾角，逐層縫合(圖2)。MRSA使用前于37℃培養(yǎng)1d，生理鹽水配成菌液，用VITEK比濁儀粗測細(xì)菌濃度約1×107CFU后，2h以內(nèi)使用。共注入MRSA細(xì)菌混懸液0．6ml，1×107CFU的MRSA(分2次，第1次0．3ml注入髓腔，第2次0．3ml在關(guān)閉傷口前，注入關(guān)節(jié)腔)。 1．3檢測指標(biāo)術(shù)后喂養(yǎng)4周，定期觀察體溫，一般情況，并檢測血常規(guī)，以及血清C-反應(yīng)蛋白(C-reactiveprotein，C
5、RP)。4周后抽取右側(cè)髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)液并處死動物，觀察右側(cè)髖關(guān)節(jié)切口愈合情況，是否有紅、腫、竇道，觀察右髖關(guān)節(jié)的活動度。分別在關(guān)節(jié)囊、髖臼窩及股骨髓腔內(nèi)各取組織1塊，每塊重約0．5g，行細(xì)菌培養(yǎng)，2塊或以上組織培養(yǎng)MRSA陽性則判定為感染；并對關(guān)節(jié)液進(jìn)行培養(yǎng)，如果培養(yǎng)MRSA陽性則判定為感染[2-3]。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)檢測兩組動物血中的銀離子濃度，并觀察是否存在銀沉積病。8 1．4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)量資料采用(x±s)表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用百分比表示，采用卡方檢驗(yàn)，以P<0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)
6、意義。 2結(jié)果 2．1大體觀察情況的比較實(shí)驗(yàn)組切口全部愈合，局部無紅腫，無竇道溢膿，多數(shù)站起活動，對照組有5只大白兔切口局部紅腫，且活動量少。實(shí)驗(yàn)組關(guān)節(jié)內(nèi)及假體周圍組織未見明顯感染跡象，對照組有8只大白兔關(guān)節(jié)內(nèi)發(fā)現(xiàn)假體周圍有炎性肉芽組織和黏稠樣膿性分泌物。 2．2體溫兩組動物的體溫均波動在38．5℃~39．5℃，但實(shí)驗(yàn)組的體溫明顯低于對照組(P<0．05)。 2．3細(xì)菌培養(yǎng)情況比較實(shí)驗(yàn)組仍有2只兔的髖關(guān)節(jié)存在感染，感染率為16．66%；對照組有12只兔的髖關(guān)節(jié)存在感染，感染率為100%，兩組比較差異有
7、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0．001)。 2．4兩組實(shí)驗(yàn)室檢查情況比較兩組白細(xì)胞計(jì)數(shù)在2周末差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0．09)，在4周末差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0．05)，實(shí)驗(yàn)組CRP值與對照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0．001)。 2．5假體的安全性電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)檢測發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組血中的銀離子濃度(1．69±1．01)ppb，顯著高于對照組血中的銀離子濃度(0．031±0．008)ppb。實(shí)驗(yàn)組未發(fā)現(xiàn)銀沉積病，假體周圍組織切片也沒發(fā)現(xiàn)異物肉芽腫和炎癥反應(yīng)(圖3)。 8 3討論
8、全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后急性感染多數(shù)是金黃色葡萄球菌感染和表皮葡萄球菌。據(jù)美國疾病控制中心報(bào)道，35%的金黃色葡萄球菌為甲氧西林耐藥[4]。耐藥的金黃色葡萄球菌屬于高毒性致病菌，在本實(shí)驗(yàn)中，對照組細(xì)菌培養(yǎng)全為陽性，達(dá)到了感染模型制備的目的。本研究中實(shí)驗(yàn)組的體溫、CRP、細(xì)菌培養(yǎng)感染率等指標(biāo)都明顯優(yōu)于對照組，表明
