利福平对骨科植入物葡萄球菌感染的治疗作用：随机对照研究
作者：陆 骅
单位：
关键词：
美国医学会杂志中文版990103Role of Rifampin for Treatment of Orthopedic Implant-Related Staphylococcal Infections
A Randomized Controlled Trial
背景——试管和活体观察表明，包含利福平的治疗方案能够治愈与骨科植入物有关的葡萄球菌感染。但是该结论尚待临床对照试验证实。
目的——评价利福平治疗骨科植入物葡萄球菌感染的临床效果。
设计——1992年至1997年进行的随机双盲安慰剂对照试验。
, 百拇医药
配置——瑞士两所三级感染性疾病治疗中心，另有5名骨科医生配合参加。
病例——33例有稳定骨科植入物且细菌培养证实葡萄球菌感染的患者，症状出现的时间较短(1年以内，实际上0～21天)。
治疗——清创后静脉给予氟邻氯青霉素(flucloxacillin)或万古霉素伴利福平或安慰剂。用药2周后给予ciprofloxacin-利福平或ciprofloxacin-安慰剂长期治疗。
主要结局指标——治愈的标准为：(1)临床感染征象消失，(2)C-反应蛋白水平低于5mg/L，(3)24个月时最终随访的X线片没有松动或感染征象。失败的标准为：(1)感染的临床和/或实验室征象持续存在，或者(2)持续或再次分离出原先的病原菌。
结果——ciproflxoacin-利福平组18例。ciprofloxacin-安慰剂组15例。最终有24例完成试验，并随访35或33个月。ciprofloxacin-利福平组的治愈率为100%(12例全部治愈)，ciprofloxacin-安慰剂组为58%(12例中治愈7例)。退出研究的有9例，其中6例是由于突发事件，1例由于不适应，2例违反了协议。9例中，7例退出后继续利福平治疗，其中5例治愈没有取出植入物。
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结论——植入物牢固的患者，其短期感染在清创术后，如能坚持长期(3～6个月)ciprofloxacin-利福平治疗，能够获得治愈，无需取出植入物。
骨科植入物常用于骨内固定或关节置换。与骨科植入物有关的感染少见，但常发展为严重感染，而且治疗费用昂贵1-6。治疗这种感染通常需取出假体或内固定物1，3，4，7。观察性研究表明，尽管延长(4～6周)静脉β-内酰胺类抗生素治疗且随后给予长期口服治疗，但是如果不取出植入物，失败率仍达32%～82%8-16。Tsukayama等8报道的结果最好，髋关节置换术后早期感染和血源性感染的治疗失败率为32%(41例中治愈13例)，然而该组病例的聚乙烯髋臼均被更换。曾有报告，三组病例高失败率(69%～77%)的主要原因是感染时间长和清创拖延10，14，16。
骨折内固定引起的骨髓炎较关节置换术引起的更为常见5，6，17，18。闭合骨折内固定的感染率一般为1%～2%，开放性骨折的感染率则可达30%以上5，6，19。治疗骨内固定物感染通常需取出内固定物，改用外固定装置。采用quinolone治疗植入物金黄色葡萄球菌感染，尽管时间长达6个月，但成功率仅为20%(1/5)20。
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目前，还没有随机对照临床试验评价抗生素治疗此类感染的价值。 许多研究仅描述了外科处理，而非抗生素治疗4-18，21。我们的动物实验证明利福平治疗这种感染具有明显的优势22-25。此外，还有一项前瞻性研究显示，利福平治疗骨植入物葡萄球菌感染的成功率达到82%(9/11)26。一组较大的研究也肯定了这个结果。该研究在不取出骨植入物的情况下，采用ofloxacin加利福平治疗，成功率达62%(13/21)27。
为了估计(在对照的情况下)这种保守治疗的治愈率，我们进行了这项随机双盲临床试验。该研究对利福平治疗骨植入物牢固但合并金黄色或凝固酶阴性葡萄球菌感染患者的作用进行了评价。
方法
研究设计和受试对象
进入本研究的患者均经关节穿刺或翻修手术证实感染与骨植入物有关且为金黄色或凝固酶阴性葡萄球菌所致，患者植入物均保持稳定。所有在本文研究中心接受治疗的感染患者，均被要求参加试验。剔除标准为：没有签署知情同意书，随机分组前病史已超过1年，年龄小于16岁，预计存活不足2年，估计不能完成治疗和随访的患者，已知或可疑quinolones或利福平过敏者，混合其他微生物的感染，耐受ciprofloxacin和/或利福平的葡萄球菌感染，随机分组前已取出植入物者，临床或X线片证明植入物松动，治疗期间拒绝戴隐形透镜者，拒绝停用激素类避孕药，微生物学明确诊断后抗生素治疗已超过两周者。另外，如果患者用药量低于规定用量的85%，也退出本研究。每4例一组，分组序列由电脑产生，并封在信封内。患者根据这个序列随机进入利福平或安慰剂组。然后再分层进入膝关节假体组、髋关节假体组和内固定组。本研究得到瑞士巴赛尔大学医院等地方的道德委员会的同意。所有病例均签署了知情同意书。
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有效性和毒性的评估
分别在研究开始时以及研究开始后第1周、第2周对患者进行临床评估，此后每月评估一次直到第6个月，在第9、12及24个月亦评估一次，或直到治疗失败或患者死亡。所有患者，包括退出者，在研究结束时均按计划做最后评估。放射学评估分别在进入研究时，1年和2年时，或取出植入物时进行。治疗期间，每个月至少检测下列指标两次：C-反应蛋白、血红蛋白、红细胞、血小板及各型白细胞计数、肝脏酶谱。
治疗
进入研究时，除了植入物取出术外(退出标准)，允许做各种翻修手术。只有那些经放射学或手术证实植入物没有松动的患者才能进入本研究。利福平组15例、安慰剂组14例接受了针对感染的翻修手术。手术时植入物留在原位(选入标准)。彻底清创后冲洗引流，或者单纯引流。对于施行接骨术的患者，伤口开放治疗亦为一种备用方法。没有使用庆大霉素缓释珠(gentamicin beads)的病例。
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最初两周用flucloxacillin(每6小时2g，静脉用药)治疗，耐Methicillin或青霉素过敏的患者改用万古霉素(每12小时1g，静脉用药)，在此基础上加用利福平(每12小时1粒，450mg)或安慰剂(每12小时1粒，与利福平对应)。最初2周使用标准静脉治疗是为了最大限度地减少耐ciprofloxacin的危险性。口服的利福平和相同形状的安慰剂由瑞士巴赛尔汽巴嘉基公司提供。告知患者服药后体液会变成橙色。两周后，用ciprofloxacin(口服，每12小时750毫克)代替flucloxacillin或万古霉素，而利福平和安慰剂照旧。采用髋假体和内固定的患者治疗3个月，膝关节假体患者治疗6个月。在此之后，如果患者至少6周无临床症状和感染征象，C-反应蛋白低于5mg/L，则停用抗生素。停药至少1周后，如果内固定对于维持骨稳定已不需要，允许取出内固定，并整个送微生物实验室，如检出与原先相同的微生物，即认为治疗失败。
研究终点
治愈标准为临床症状和感染征象消失(发热、局部疼痛、发红、皮温升高、感染性窦道)，C-反应蛋白水平低于5mg/L，在随访后期(即治疗开始后24个月时)没有植入物松动、假关节(有内固定的病例)、人工关节脱位等放射学征象。对于骨折足够稳定而取出内固定的病例，其治愈标准为植入物培养没有致病菌。为此，须先将整个植入物放入Trypticase大豆培养液培养48小时，然后再行超声处理(sonicated), 以免培养没有细菌生长，这是因为革兰氏阴性细菌能被超声处理杀死，不利于发现双重感染。确定失败的标准为在术中取出的组织、滑膜标本和植入物中分离出原先的微生物(持续存在或复发)。如果有临床症状和局部感染征象，以及不能解释的高C-反应蛋白(>50mg/L)水平，而且找不到确切的致病微生物时，则定为失败。
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微生物学
采用标准的分离技术28。药物的最小抑菌浓度在主研究中心通过E-TEST(AB BIODISKA，Solna，Sweden)确定。治疗失败者培养出的微生物均收集储存在-70℃精炼牛乳中，并做分子学定型。标本染色体DNA，经低频率切酶(SmaⅠ和EagⅠ)29分解后，通过凝胶电泳定性。
统计分析
在不取出植入物的情况下，骨植入物感染的治愈率通常在20%～30%之间10，12，14，16。实验资料和非对照病例研究显示利福平治疗的治愈率为70%～90%26，27。通过下述假设来计算样本大小：α设为0.05，把握度(power)为80%，标准治疗的治愈概率为20%，本研究治疗方法的治愈概率为75%。估计退出率在20%时30，样本应超过30例。
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时间与失败的关系用Kaplan-Meier法估计，用对数秩检验(log-rank test)31做组间比较。用χ2检验或Fisher精确概率检验(Fisher exact test)进行分类变量的比较。只有一名独立的安全监督员知道患者用药的类型(利福平还是安慰剂)。P值<0.05(双尾)为具有显著性。
结果
样本资料
患者最早在1992年5月进入本研究，最后的随访时间是1997年11月。如果失败，取出植入物的时间即为研究终止时间。在随机33例后，因为所有的失败均发生在同一组，所以安全顾问要求中止继续随机。
两组病例人口特征、植入物类型和感染情况相似(表1)。在利福平组，18例感染中有12例发生在植入术后2个月内，而安慰剂组15例中则有7例。不过，两组感染症状和征象的出现时间都很短而且相似。例如，所有的感染要么发生在术中污染后的早期(小于2个月)，要么是因为血源性感染而发生较晚(表1)。24例坚持到研究结束，9例因各种原因退出，但仍接受进一步的随访(见下)。
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表1 研究样本 特征
利福平组(n=18)
安慰剂组(n=15)
平均年龄(岁)
66(15)
67(15)
性别 男：女
9：9
5：10
植入物
髋假体
5
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膝假体
3
4
接骨板
10
8
微生物学
金黄色葡萄球菌(0/26耐甲氧苯青霉素)
15
11
表皮葡萄球菌(2/7耐甲氧苯青霉素)
3
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4
最初静脉治疗
Flucloxacillin
13
13
万古霉素
5
2
感染时间*，天(范围)
5(0-19)
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4(0-21)
*进入研究前有感染症状和征象的时间
1例有抗甲氧苯青霉素表皮葡萄球菌；4例有对甲氧苯青霉素敏
感的金黄色葡萄球菌，但过敏；
1例有抗甲氧苯青霉素表皮葡萄球菌；1例有对甲氧苯青霉素
敏感的金黄色葡萄球菌，但过敏结局
图1为根据协议完成研究的24例患者的无病(disease free)存活Kaplan-Meier散点图。利福平组的治愈率为100%(12例全部治愈)，安慰剂组为58%(12例中7例治愈)，全部经过35个月(24～46个月)或33个月(15～41个月)的随访。确定治愈的依据是抗菌治疗后，整个植入物细菌培养阴性23，24。Ciprofloxacin-利福平组10例内固定患者中有8例，ciprofloxacin-安慰剂组6例内固定中有2例进行了检测。前者8例细菌培养全部阴性，后者2例中1例培养出原先的病原菌。5例失败者均进行了微生物鉴定，从治疗情况来看，他们最早用的都是flucloxacillin。
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图1 治疗组累积失败危险率的Kaplan-Meier估计。
ciprofloxacin-利福平组失败危险率低于ciprofloxacin-安慰剂组(P<0.02)
我们也进行了意向治疗(intention-to-treat)分析。利福平组18例中有16例(89%)，安慰剂组15例中有9例(60%)，在不取出植入物的情况下，在抗菌治疗结束前获得治愈(P＝0.10)。利福平组失败的2例均在8周后停止利福平治疗，1例是因为皮疹；另1例因恶心在3周时减少了利福平剂量。
退出病例
由于是一个长期研究，因此有相当比例的患者中途退出。所有退出者均有明确的随访观察。利福平组18例中有6例退出，安慰剂组15例中有3例退出(P＝0.45，表2)。利福平组退出患者，3例因严重恶心不得不暂停治疗，但几天后恢复了治疗，利福平用量减少(300mg/12h)。2例因过敏性皮疹而停止治疗。1例因为骨科医生不同意在协议规定的时间点停止治疗而退出。
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安慰剂组患者退出的原因有不良反应(恶心)、不顺应性和违反协议。在9例退出者中，7例后来又接表2 患者退出后的情况受了利福平治疗，其中3例减小了用药剂量。他们在治疗期间的成功率为71%(7例中5例)(表2)。
表2 患者退出后的情况 初始治疗
退出后治疗
治愈*
Flucloxacillin或万古霉素加利福平，Ciprofloxacin和利福平(n=4)
3/4
然后用ciprofloxacin和利福平
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Ciprofloxacin和clindamycin(n=1)
1/1
Ciprofloxacin和(n=1)
0/1
Flucloxacillin和安慰剂，然后用
Ciprofloxacin和利福平(n=2)
2/2
ciprofloxacin和安慰剂
Amoxicillin-clavulanic acid
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和利福平(n=1)
0/1
*因感染持续存在而取出植入物者规定为失败
减小利福平剂量(300mg，1天2次)
退出后合并肠球菌感染(2次混合感染) 治疗失败病例的微生物学分析
Ciprofloxacin-安慰剂组5例失败者，4例分离培养出甲氧苯青霉素敏感的金黄色葡萄球菌，另1例为甲氧苯青霉素敏感的表皮葡萄球菌。失败者的标本通过敏感性检验和分子亚型分类与原先的标本进行了比较。4例标本(3例金黄色葡萄球菌，1例表皮葡萄球菌)的ciprofloxacin最小抑菌浓度增加了3～8倍，达到4 mg/L；另1例保持原来的敏感性。对耐ciprofloxacin菌株染色体DNA进行脉冲场(pulsed-field)凝胶电泳分析，结果显示所有条带均一致，这表明系在随机时延长ciprofloxacin单独用药期间出现quinolone耐受(图2)。
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图2 4例失败患者的耐ciprofloxacin菌株染色体DNA凝胶电泳。共4对DNA，经Eagl分解。A.最初时，B.失败时，ST.标准分子量，Kb.千个硷基。金黄色葡萄球菌NCTC 8325的DNA用Smal分解
评论
与ciprofloxacin单独治疗相比，利福平复合治疗具有明显的优势。由于宿主局部防御能力低下，植入物部位的细菌常持续存在32。另外，生物膜和附于表面的微生物的低生长率，亦使得许多抗菌药物失效23，24，33，34。所以，大多数骨科医生在处理关节置换术感染时，均取出全部外来的材料1，3，4，7。在动物模型中，利福平对附着和静止相的葡萄球菌具有很好的效果23-25。本研究利福平复合治疗的效果极佳，亦肯定了以前的研究结论22-27。另外，利福平复合治疗对金黄色葡萄球菌引起的心内膜炎也有效35，36。然而，在本研究以前，对利福平治疗非分歧杆菌感染的作用缺乏对照研究。
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我们的结果肯定了单独用药时出现葡萄球菌耐quinolone的高危险性37。在我们的研究中，没有出现一例利福平耐药。分离标本的分子分型比较证实，复发的感染全部由最初的细菌株引起。表明这些细菌可能是持续存在的(不管抗菌治疗的初始反应如何)。因此，即使延长quinolone的使用时间，表面附着的葡萄球菌对其仍有很强的耐药性。此结果与以前的动物实验和临床观察研究一致20，23，24。本研究显示利福平-quinolone复合治疗不仅对消灭与植入物有关的葡萄球菌感染有显著疗效，而且可防止出现对ciprofloxacin的耐药性。
我们的结果不可能适用于所有骨科植入物感染。根据入选标准，所有植入物必须是牢固的。植入物有松动的感染首先要取出或更换，不能单纯抗菌治疗。尽管我们允许感染超过1年的患者进入研究，但他们的感染症状和征象仅4、5天，最长不超过21天。Schoifet和Morrey10认为清创前感染时间过长是导致治疗失败的主要原因。然而，在这些研究，抗菌治疗并不标准，而且也不包括利福平。可以想象，这种保留性治疗仅能在感染时间较短的病例获得成功。我们仅对早期(术后小于2个月)或急性血缘性感染患者进行了治疗。所以，对于慢性的与骨植入物有关的感染，在保留植入物的情况下，我们只能作出使用ciprofloxacin结合利福平治疗有可能获得成功的推测。
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退出主要见于复合治疗组。对所有退出患者均进行同样的随访观察。有7例退出者随后又进行了利福平治疗，其中3例因恶心而减小了剂量。7例中有6例获得成功，其中5例并未取出植入物——这也支持了本研究的主要结论。药丸计数检查显示两组患者顺应性良好，仅有1例因用药不符要求而退出(小于规定用药数的85%)。
本文首次用随机对照试验评价了利福平对植入物葡萄球菌感染的治疗作用。结果肯定了体外和动物实验以及临床观察研究的结果26，27。总之，在植入物牢固，感染时间较短，已进行早期清创并能耐受长期治疗的情况下，利福平联合ciprofloxacin治疗，能够治愈由敏感葡萄球菌引起的与骨科植入物有关的感染，且无需取出植入物。
陆 骅 译 戴克戎 校
JAMA 1998；279：1537～1541, 百拇医药
单位：
关键词：
美国医学会杂志中文版990103Role of Rifampin for Treatment of Orthopedic Implant-Related Staphylococcal Infections
A Randomized Controlled Trial
背景——试管和活体观察表明，包含利福平的治疗方案能够治愈与骨科植入物有关的葡萄球菌感染。但是该结论尚待临床对照试验证实。
目的——评价利福平治疗骨科植入物葡萄球菌感染的临床效果。
设计——1992年至1997年进行的随机双盲安慰剂对照试验。
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配置——瑞士两所三级感染性疾病治疗中心，另有5名骨科医生配合参加。
病例——33例有稳定骨科植入物且细菌培养证实葡萄球菌感染的患者，症状出现的时间较短(1年以内，实际上0～21天)。
治疗——清创后静脉给予氟邻氯青霉素(flucloxacillin)或万古霉素伴利福平或安慰剂。用药2周后给予ciprofloxacin-利福平或ciprofloxacin-安慰剂长期治疗。
主要结局指标——治愈的标准为：(1)临床感染征象消失，(2)C-反应蛋白水平低于5mg/L，(3)24个月时最终随访的X线片没有松动或感染征象。失败的标准为：(1)感染的临床和/或实验室征象持续存在，或者(2)持续或再次分离出原先的病原菌。
结果——ciproflxoacin-利福平组18例。ciprofloxacin-安慰剂组15例。最终有24例完成试验，并随访35或33个月。ciprofloxacin-利福平组的治愈率为100%(12例全部治愈)，ciprofloxacin-安慰剂组为58%(12例中治愈7例)。退出研究的有9例，其中6例是由于突发事件，1例由于不适应，2例违反了协议。9例中，7例退出后继续利福平治疗，其中5例治愈没有取出植入物。
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结论——植入物牢固的患者，其短期感染在清创术后，如能坚持长期(3～6个月)ciprofloxacin-利福平治疗，能够获得治愈，无需取出植入物。
骨科植入物常用于骨内固定或关节置换。与骨科植入物有关的感染少见，但常发展为严重感染，而且治疗费用昂贵1-6。治疗这种感染通常需取出假体或内固定物1，3，4，7。观察性研究表明，尽管延长(4～6周)静脉β-内酰胺类抗生素治疗且随后给予长期口服治疗，但是如果不取出植入物，失败率仍达32%～82%8-16。Tsukayama等8报道的结果最好，髋关节置换术后早期感染和血源性感染的治疗失败率为32%(41例中治愈13例)，然而该组病例的聚乙烯髋臼均被更换。曾有报告，三组病例高失败率(69%～77%)的主要原因是感染时间长和清创拖延10，14，16。
骨折内固定引起的骨髓炎较关节置换术引起的更为常见5，6，17，18。闭合骨折内固定的感染率一般为1%～2%，开放性骨折的感染率则可达30%以上5，6，19。治疗骨内固定物感染通常需取出内固定物，改用外固定装置。采用quinolone治疗植入物金黄色葡萄球菌感染，尽管时间长达6个月，但成功率仅为20%(1/5)20。
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目前，还没有随机对照临床试验评价抗生素治疗此类感染的价值。 许多研究仅描述了外科处理，而非抗生素治疗4-18，21。我们的动物实验证明利福平治疗这种感染具有明显的优势22-25。此外，还有一项前瞻性研究显示，利福平治疗骨植入物葡萄球菌感染的成功率达到82%(9/11)26。一组较大的研究也肯定了这个结果。该研究在不取出骨植入物的情况下，采用ofloxacin加利福平治疗，成功率达62%(13/21)27。
为了估计(在对照的情况下)这种保守治疗的治愈率，我们进行了这项随机双盲临床试验。该研究对利福平治疗骨植入物牢固但合并金黄色或凝固酶阴性葡萄球菌感染患者的作用进行了评价。
方法
研究设计和受试对象
进入本研究的患者均经关节穿刺或翻修手术证实感染与骨植入物有关且为金黄色或凝固酶阴性葡萄球菌所致，患者植入物均保持稳定。所有在本文研究中心接受治疗的感染患者，均被要求参加试验。剔除标准为：没有签署知情同意书，随机分组前病史已超过1年，年龄小于16岁，预计存活不足2年，估计不能完成治疗和随访的患者，已知或可疑quinolones或利福平过敏者，混合其他微生物的感染，耐受ciprofloxacin和/或利福平的葡萄球菌感染，随机分组前已取出植入物者，临床或X线片证明植入物松动，治疗期间拒绝戴隐形透镜者，拒绝停用激素类避孕药，微生物学明确诊断后抗生素治疗已超过两周者。另外，如果患者用药量低于规定用量的85%，也退出本研究。每4例一组，分组序列由电脑产生，并封在信封内。患者根据这个序列随机进入利福平或安慰剂组。然后再分层进入膝关节假体组、髋关节假体组和内固定组。本研究得到瑞士巴赛尔大学医院等地方的道德委员会的同意。所有病例均签署了知情同意书。
, 百拇医药
有效性和毒性的评估
分别在研究开始时以及研究开始后第1周、第2周对患者进行临床评估，此后每月评估一次直到第6个月，在第9、12及24个月亦评估一次，或直到治疗失败或患者死亡。所有患者，包括退出者，在研究结束时均按计划做最后评估。放射学评估分别在进入研究时，1年和2年时，或取出植入物时进行。治疗期间，每个月至少检测下列指标两次：C-反应蛋白、血红蛋白、红细胞、血小板及各型白细胞计数、肝脏酶谱。
治疗
进入研究时，除了植入物取出术外(退出标准)，允许做各种翻修手术。只有那些经放射学或手术证实植入物没有松动的患者才能进入本研究。利福平组15例、安慰剂组14例接受了针对感染的翻修手术。手术时植入物留在原位(选入标准)。彻底清创后冲洗引流，或者单纯引流。对于施行接骨术的患者，伤口开放治疗亦为一种备用方法。没有使用庆大霉素缓释珠(gentamicin beads)的病例。
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最初两周用flucloxacillin(每6小时2g，静脉用药)治疗，耐Methicillin或青霉素过敏的患者改用万古霉素(每12小时1g，静脉用药)，在此基础上加用利福平(每12小时1粒，450mg)或安慰剂(每12小时1粒，与利福平对应)。最初2周使用标准静脉治疗是为了最大限度地减少耐ciprofloxacin的危险性。口服的利福平和相同形状的安慰剂由瑞士巴赛尔汽巴嘉基公司提供。告知患者服药后体液会变成橙色。两周后，用ciprofloxacin(口服，每12小时750毫克)代替flucloxacillin或万古霉素，而利福平和安慰剂照旧。采用髋假体和内固定的患者治疗3个月，膝关节假体患者治疗6个月。在此之后，如果患者至少6周无临床症状和感染征象，C-反应蛋白低于5mg/L，则停用抗生素。停药至少1周后，如果内固定对于维持骨稳定已不需要，允许取出内固定，并整个送微生物实验室，如检出与原先相同的微生物，即认为治疗失败。
研究终点
治愈标准为临床症状和感染征象消失(发热、局部疼痛、发红、皮温升高、感染性窦道)，C-反应蛋白水平低于5mg/L，在随访后期(即治疗开始后24个月时)没有植入物松动、假关节(有内固定的病例)、人工关节脱位等放射学征象。对于骨折足够稳定而取出内固定的病例，其治愈标准为植入物培养没有致病菌。为此，须先将整个植入物放入Trypticase大豆培养液培养48小时，然后再行超声处理(sonicated), 以免培养没有细菌生长，这是因为革兰氏阴性细菌能被超声处理杀死，不利于发现双重感染。确定失败的标准为在术中取出的组织、滑膜标本和植入物中分离出原先的微生物(持续存在或复发)。如果有临床症状和局部感染征象，以及不能解释的高C-反应蛋白(>50mg/L)水平，而且找不到确切的致病微生物时，则定为失败。
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微生物学
采用标准的分离技术28。药物的最小抑菌浓度在主研究中心通过E-TEST(AB BIODISKA，Solna，Sweden)确定。治疗失败者培养出的微生物均收集储存在-70℃精炼牛乳中，并做分子学定型。标本染色体DNA，经低频率切酶(SmaⅠ和EagⅠ)29分解后，通过凝胶电泳定性。
统计分析
在不取出植入物的情况下，骨植入物感染的治愈率通常在20%～30%之间10，12，14，16。实验资料和非对照病例研究显示利福平治疗的治愈率为70%～90%26，27。通过下述假设来计算样本大小：α设为0.05，把握度(power)为80%，标准治疗的治愈概率为20%，本研究治疗方法的治愈概率为75%。估计退出率在20%时30，样本应超过30例。
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时间与失败的关系用Kaplan-Meier法估计，用对数秩检验(log-rank test)31做组间比较。用χ2检验或Fisher精确概率检验(Fisher exact test)进行分类变量的比较。只有一名独立的安全监督员知道患者用药的类型(利福平还是安慰剂)。P值<0.05(双尾)为具有显著性。
结果
样本资料
患者最早在1992年5月进入本研究，最后的随访时间是1997年11月。如果失败，取出植入物的时间即为研究终止时间。在随机33例后，因为所有的失败均发生在同一组，所以安全顾问要求中止继续随机。
两组病例人口特征、植入物类型和感染情况相似(表1)。在利福平组，18例感染中有12例发生在植入术后2个月内，而安慰剂组15例中则有7例。不过，两组感染症状和征象的出现时间都很短而且相似。例如，所有的感染要么发生在术中污染后的早期(小于2个月)，要么是因为血源性感染而发生较晚(表1)。24例坚持到研究结束，9例因各种原因退出，但仍接受进一步的随访(见下)。
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表1 研究样本 特征
利福平组(n=18)
安慰剂组(n=15)
平均年龄(岁)
66(15)
67(15)
性别 男：女
9：9
5：10
植入物
髋假体
5
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膝假体
3
4
接骨板
10
8
微生物学
金黄色葡萄球菌(0/26耐甲氧苯青霉素)
15
11
表皮葡萄球菌(2/7耐甲氧苯青霉素)
3
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4
最初静脉治疗
Flucloxacillin
13
13
万古霉素
5
2
感染时间*，天(范围)
5(0-19)
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4(0-21)
*进入研究前有感染症状和征象的时间
1例有抗甲氧苯青霉素表皮葡萄球菌；4例有对甲氧苯青霉素敏感的金黄色葡萄球菌，但过敏；
1例有抗甲氧苯青霉素表皮葡萄球菌；1例有对甲氧苯青霉素敏感的金黄色葡萄球菌，但过敏结局
图1为根据协议完成研究的24例患者的无病(disease free)存活Kaplan-Meier散点图。利福平组的治愈率为100%(12例全部治愈)，安慰剂组为58%(12例中7例治愈)，全部经过35个月(24～46个月)或33个月(15～41个月)的随访。确定治愈的依据是抗菌治疗后，整个植入物细菌培养阴性23，24。Ciprofloxacin-利福平组10例内固定患者中有8例，ciprofloxacin-安慰剂组6例内固定中有2例进行了检测。前者8例细菌培养全部阴性，后者2例中1例培养出原先的病原菌。5例失败者均进行了微生物鉴定，从治疗情况来看，他们最早用的都是flucloxacillin。
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图1 治疗组累积失败危险率的Kaplan-Meier估计。
ciprofloxacin-利福平组失败危险率低于ciprofloxacin-安慰剂组(P<0.02)
我们也进行了意向治疗(intention-to-treat)分析。利福平组18例中有16例(89%)，安慰剂组15例中有9例(60%)，在不取出植入物的情况下，在抗菌治疗结束前获得治愈(P＝0.10)。利福平组失败的2例均在8周后停止利福平治疗，1例是因为皮疹；另1例因恶心在3周时减少了利福平剂量。
退出病例
由于是一个长期研究，因此有相当比例的患者中途退出。所有退出者均有明确的随访观察。利福平组18例中有6例退出，安慰剂组15例中有3例退出(P＝0.45，表2)。利福平组退出患者，3例因严重恶心不得不暂停治疗，但几天后恢复了治疗，利福平用量减少(300mg/12h)。2例因过敏性皮疹而停止治疗。1例因为骨科医生不同意在协议规定的时间点停止治疗而退出。
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安慰剂组患者退出的原因有不良反应(恶心)、不顺应性和违反协议。在9例退出者中，7例后来又接表2 患者退出后的情况受了利福平治疗，其中3例减小了用药剂量。他们在治疗期间的成功率为71%(7例中5例)(表2)。
表2 患者退出后的情况 初始治疗
退出后治疗
治愈*
Flucloxacillin或万古霉素加利福平，Ciprofloxacin和利福平
(n=4)3/4
然后用ciprofloxacin和利福平
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Ciprofloxacin和clindamycin(n=1)
1/1
Ciprofloxacin和(n=1)
0/1
Flucloxacillin和安慰剂，然后用
Ciprofloxacin和利福平(n=2)
2/2
ciprofloxacin和安慰剂
Amoxicillin-clavulanic acid
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和利福平(n=1)
0/1
*因感染持续存在而取出植入物者规定为失败
减小利福平剂量(300mg，1天2次)
退出后合并肠球菌感染(2次混合感染) 治疗失败病例的微生物学分析Ciprofloxacin-安慰剂组5例失败者，4例分离培养出甲氧苯青霉素敏感的金黄色葡萄球菌，另1例为甲氧苯青霉素敏感的表皮葡萄球菌。失败者的标本通过敏感性检验和分子亚型分类与原先的标本进行了比较。4例标本(3例金黄色葡萄球菌，1例表皮葡萄球菌)的ciprofloxacin最小抑菌浓度增加了3～8倍，达到4 mg/L；另1例保持原来的敏感性。对耐ciprofloxacin菌株染色体DNA进行脉冲场(pulsed-field)凝胶电泳分析，结果显示所有条带均一致，这表明系在随机时延长ciprofloxacin单独用药期间出现quinolone耐受(图2)。
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图2 4例失败患者的耐ciprofloxacin菌株染色体DNA凝胶电泳。共4对DNA，经Eagl分解。A.最初时，B.失败时，ST.标准分子量，Kb.千个硷基。金黄色葡萄球菌NCTC 8325的DNA用Smal分解
评论
与ciprofloxacin单独治疗相比，利福平复合治疗具有明显的优势。由于宿主局部防御能力低下，植入物部位的细菌常持续存在32。另外，生物膜和附于表面的微生物的低生长率，亦使得许多抗菌药物失效23，24，33，34。所以，大多数骨科医生在处理关节置换术感染时，均取出全部外来的材料1，3，4，7。在动物模型中，利福平对附着和静止相的葡萄球菌具有很好的效果23-25。本研究利福平复合治疗的效果极佳，亦肯定了以前的研究结论22-27。另外，利福平复合治疗对金黄色葡萄球菌引起的心内膜炎也有效35，36。然而，在本研究以前，对利福平治疗非分歧杆菌感染的作用缺乏对照研究。
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我们的结果肯定了单独用药时出现葡萄球菌耐quinolone的高危险性37。在我们的研究中，没有出现一例利福平耐药。分离标本的分子分型比较证实，复发的感染全部由最初的细菌株引起。表明这些细菌可能是持续存在的(不管抗菌治疗的初始反应如何)。因此，即使延长quinolone的使用时间，表面附着的葡萄球菌对其仍有很强的耐药性。此结果与以前的动物实验和临床观察研究一致20，23，24。本研究显示利福平-quinolone复合治疗不仅对消灭与植入物有关的葡萄球菌感染有显著疗效，而且可防止出现对ciprofloxacin的耐药性。
我们的结果不可能适用于所有骨科植入物感染。根据入选标准，所有植入物必须是牢固的。植入物有松动的感染首先要取出或更换，不能单纯抗菌治疗。尽管我们允许感染超过1年的患者进入研究，但他们的感染症状和征象仅4、5天，最长不超过21天。Schoifet和Morrey10认为清创前感染时间过长是导致治疗失败的主要原因。然而，在这些研究，抗菌治疗并不标准，而且也不包括利福平。可以想象，这种保留性治疗仅能在感染时间较短的病例获得成功。我们仅对早期(术后小于2个月)或急性血缘性感染患者进行了治疗。所以，对于慢性的与骨植入物有关的感染，在保留植入物的情况下，我们只能作出使用ciprofloxacin结合利福平治疗有可能获得成功的推测。
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退出主要见于复合治疗组。对所有退出患者均进行同样的随访观察。有7例退出者随后又进行了利福平治疗，其中3例因恶心而减小了剂量。7例中有6例获得成功，其中5例并未取出植入物——这也支持了本研究的主要结论。药丸计数检查显示两组患者顺应性良好，仅有1例因用药不符要求而退出(小于规定用药数的85%)。
本文首次用随机对照试验评价了利福平对植入物葡萄球菌感染的治疗作用。结果肯定了体外和动物实验以及临床观察研究的结果26，27。总之，在植入物牢固，感染时间较短，已进行早期清创并能耐受长期治疗的情况下，利福平联合ciprofloxacin治疗，能够治愈由敏感葡萄球菌引起的与骨科植入物有关的感染，且无需取出植入物。
陆 骅 译 戴克戎 校
JAMA 1998；279：1537～1541, 百拇医药