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背景:人工关节置换术后感染后果严重。利用抗生素骨水泥是抗感染的主要方法。然而,抗生素骨水泥应用涉及几个方面的问题,局部抗生素浓度必须超过最小的抑菌浓度;抗生素骨水泥必须在初始阶段有一个相对较高的药物浓度,并在以后的数天、数周中仍能向局部缓慢释放抗生素。另外,固定人工关节时骨水泥的机械性能也不容忽视。在人工关节外科领域,应用抗生素骨水泥的目的主要有两个:第一,预防感染;第二,治疗感染。预防感染只需往骨水泥中添加较小剂量的抗生素,但同时需尽量保持固化后骨水泥的机械性能以切实固定假体;治疗感染通常采用临时关节间间隔物(Spacer)或抗生素珠链的形式,一般需要较高的抗生素剂量,而骨水泥的机械性能则允许有较大削弱。金黄色葡萄球菌是人工关节置换术后感染的主要致病菌,但对常用抗生素如青霉素类药物、氨基糖甙类抗生素(庆大霉素、妥布霉素等)的抗药性在增加;万古霉素作为抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的首选药物,对革兰阳性球菌有强大的杀菌作用,但其毒副作用较大,新的耐药菌株不断报道,临床应用遇到瓶颈。骨水泥(PMMA)中复合抗生素的添加对于扩大抗菌谱、减少耐药性具有重要意义。硫酸阿米卡星为半合成氨基糖甙药,对铜绿假单胞菌具有高效,适用于治疗革兰阴性杆菌中卡那霉素、庆大霉素或妥布霉素耐药菌株所致感染。头孢他啶为半合成第三代头孢菌素,对革兰阴性杆菌抗菌作用强;与万古霉素联合使用,对金黄色葡萄球菌和肠球菌有协同抗菌作用;与氨基糖甙类药联用对铜绿假单胞菌和部分大肠杆菌有协同作用。目的:探讨万古霉素、头孢他啶、阿米卡星三种抗生素混合掺入国产骨水泥后的抗菌作用及其对机械性能的影响,为临床应用提供实验依据。方法:1、抗生素骨水泥力学实验将不同配比的复合抗生素粉剂(万古霉素+头孢他啶、头孢他啶+阿米卡星)按每40g骨水泥添加0.5g、1.0g、2.0g水平药物分为6组,加上骨水泥对照组(不加抗生素),共计7组。应用不锈钢模具制成圆柱体标准试件(每组5个),于万能试验机上以20mm/min的速度对试件施加压应力,试件破坏时计算机自动输出最大载荷、位移、应力、应变等数据。2、抗生素骨水泥药敏试验将不同配比的复合抗生素粉剂(万古霉素、万古霉素+头孢他啶、头孢他啶+阿米卡星)按每40g骨水泥添加0.5g、1.0g、2.0g水平药物分为9组。应用不锈钢模具制成圆柱体标准试件(每组5个),放入含金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌的琼脂药敏平皿中培养,连续观察6天,记录抑菌圈大小。3、统计学研究方法计量数据以均数±标准差( x±s)表示,统计学处理采用单因素方差分析,均数的两两比较采用q检验,P<0.05为差异有显著意义。结果:1、骨水泥力学试验随着复合抗生素添加剂量的增加(即0.5g→1.0g→2.0g),各水平抗生素骨水泥的载荷、压缩强度逐渐减少,超过2.0g时载荷、压缩强度值降低明显。2、骨水泥药敏试验对革兰阴性菌(大肠杆菌、铜绿假单胞菌):随着复合抗生素(头孢他啶+阿米卡星)添加剂量的增加(即0.5g→1.0g→2.0g),抗生素骨水泥的抗菌作用逐渐增强,抑菌圈直径增大,并能延续6天以上。实验Ⅸ组(Ceftazidime1.0g+Amikacin1.0g)抑菌圈直径数最大,和其他各组比较差异显著(P﹤0.05)。对革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌):实验Ⅲ组(Vancomycin2.0g)和Ⅵ组(Vancomycin1.0g+Ceftazidime1.0g)抑菌圈直径数最大,与其余各组相比差异显著(P﹤0.05),而两组间差异无显著性意义(P﹥0.05)。实验Ⅶ组(Ceftazidime0.25g+Amikacin0.25g)抑菌圈直径数最小。各组抑菌圈均能延续6天以上。结论:1、随着骨水泥中加入复合抗生素剂量的增加,其力学性能逐渐减低;40g国产骨水泥中加入2.0g以下的复合抗生素不会影响骨水泥力学性能。2、复合抗生素(万古霉素+头孢他啶;头孢他啶+阿米卡星)加入国产骨水泥后能有效地从骨水泥中持续释放,发挥抗菌作用。3、在抗生素种类的选择方面,对于以革兰阳性菌为主的感染可选万古霉素+头孢他啶;对于以革兰阴性菌为主的感染可选头孢他啶+阿米卡星。