引用本文： 朱家庆, 孙家豪, 马博闻, 张驰宇, 曹逊, 郑善斌, 陈志远, 张超, 沈计荣, 夏天卫. 宏基因组二代测序指导抗生素治疗人工全膝关节置换术后感染的疗效研究. 中国修复重建外科杂志, 2024, 38(8): 995-1000. doi: 10.7507/1002-1892.202404044 复制
人工全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）是治疗终末期膝关节疾病的最佳选择，假体周围感染（periprosthetic joint infection，PJI）是关节置换手术严重并发症之一，也是造成术后早期失败的最主要原因[1]。目前我国TKA手术量呈逐年增长趋势[2]，术后因PJI导致的手术失败患者数量也逐年增加。微生物培养法是公认的PJI诊断标准，但存在每次仅能检测若干局限病原菌的缺点，并且存在如培养方法不当，单次培养可能出现假阳性以及培养时间过长，进而错失最佳治疗窗口期等问题，最终影响治疗效果[3-4]。
宏基因组二代测序（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）技术是对送检样本中微生物及遗传物质进行全面分析的一种新兴诊断技术，可以弥补传统分子分析只针对特定引物或探针检测有限病原菌的不足[5]。PJI后耐药菌的出现会导致单一抗生素治疗效果不佳，而采用检测更迅速、准确的mNGS指导抗生素联合应用有望解决这一难题[6]。2020年4月—2023年3月，我们收治10例TKA术后PJI患者，采取细菌培养及mNGS检测明确病原菌类型，并依据检测结果选择敏感抗生素联合手术控制感染，获得满意效果。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准：① TKA术后感染，符合2018年新国际共识会议（ICM）诊断标准[7]；② 确诊为PJI后给予抗生素治疗；③ 感染部位关节液同时送检常规细菌培养及mNGS检测。排除标准：① 有精神、语言、心理等障碍无法配合治疗者；② 合并恶性肿瘤、自身免疫系统疾病等；③ 临床资料不完整。
本组男3例，女7例；年龄44～83岁，平均69.9岁。患者均采用不保留后交叉韧带型假体行TKA；置换术后8～35个月发生感染，平均19.5个月；主要临床症状为局部皮肤温度升高，形成窦道，流脓；感染病程16～128 d，平均37 d。
入院检查：红细胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）15～85 mm/1 h，平均50.2 mm/1 h；C 反应蛋白（C reactive protein，CRP）4.4～410.0 mg/L，平均192.8 mg/L；白细胞计数（3.4～23.8）×109/L，平均12.3×109/L；中性粒细胞绝对值（1.1～22.5）×109/L，平均9.2×109/L。本组3例入院前接受抗生素（头孢呋辛钠）治疗，但均未完成抗生素周期治疗，本次入院时相关实验室指标均为阳性。患者临床资料详见表1。
表表 1
10例患者临床资料
Table表 1.
Clinical data of 10 patients
1.2 治疗方法
1.2.1 病原菌检测
① 标本采集：所有患者于术前关节腔穿刺，采用无菌针管获取感染病灶核心部位关节液样本，注意避免混入血液。
② 细菌培养检测：取关节液标本采用VITEK2系统（生物梅里埃中国公司）进行菌种鉴定，并测定药物敏感性。
③ mNGS检测：由杭州杰毅生物技术有限公司（8例）或广州微远基因科技有限公司（2例）对关节液标本行核酸高通量测序，并与微生物专用数据库比对分析[8]，再通过特殊算法找出目标微生物的种属信息，获取报告参数[9]。测序均在Illumina平台进行，主要包括以下三步。第一，文库制备：片段化处理样本DNA，在其两端添加特定接头构建测序文库。第二，测序：将测序文库上样到流动槽，然后置于测序仪中，通过化学修饰的核苷酸与DNA模板链结合，正、反向读取DNA链，进行双端测序。第三，数据分析：测序完成后，仪器软件自动识别核苷酸，并预测碱基检出的准确性。
1.2.2 抗感染治疗
入院后给予静脉滴注头孢、口服中药等抗感染治疗；手术后1～2 d根据细菌培养及mNGS检测结果，调整为敏感抗生素治疗，主要包括β内酰胺类（阿莫西林、万古霉素等）、大环内酯类、人工抗生素（喹诺酮类、磺胺类等）等。本组7 例行一期翻修，3 例二期翻修（1例旷置术后6个月感染复发，与患者及家属商议后，放弃二期翻修更换假体，最终行关节融合术）。
1.3 统计学方法
采用SPSS25.0统计软件进行分析。计量资料经Shapiro-Wilk检验均符合正态分布，以均数±标准差表示，组间比较采用配对t检验；计数资料以率表示，组间比较采用Fisher确切概率法；检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 细菌培养及mNGS检测结果比较
细菌培养检测阳性7例（70%），共检出7种病原菌，最常见病原菌为停乳链球菌。其中1例标本检出4种不同病原菌，其余均为单一病原菌感染。单一革兰阳性球菌6例（85.71%）；革兰阳性球菌混合革兰阴性杆菌1例（14.29%），该例混合感染分别检出停乳链球菌、酿脓链球菌、浅黄奈瑟菌及金黄色葡萄球菌。
mNGS检测阳性10例（100%），共检出11种病原菌，最常见病原菌为痤疮丙酸杆菌。其中6例标本检出2种及以上不同病原菌，余4例为单一病原菌感染。单一革兰阳性球菌5例（50%），革兰阳性球菌混合真菌1例（10%），革兰阳性球菌混合革兰阴性杆菌4例（40%）。见表2。
表表 2
细菌培养与mNGS检测结果比较 ［株（%）］
Table表 2.
Comparison of bacterial culture method and mNGS test results [strains (%)]
两种方法检测阳性率差异有统计学意义（P=0.211）。本组7例（70%）细菌培养和mNGS检测均为阳性患者中，3例病原菌类型结果完全一致，符合率42.86%（3/7）；3例（30%）仅mNGS检测阳性。细菌培养检测时间（送样本至出结果）为（4.95±2.14） d，mNGS检测为（1.60±0.52）d，差异有统计学意义（t=4.810，P<0.001）。
2.2 抗生素治疗结果
所有患者均根据检测结果调整抗生素足量、足期治疗。本组1例细菌培养阴性、mNGS检测为金黄色葡萄球菌、奥斯陆莫拉菌感染，调整为阿莫西林克拉维酸钾联合莫西沙星治疗；1例细菌培养阴性、mNGS检测为停乳链球菌、表皮葡萄球菌、杰氏棒状杆菌、头状葡萄球菌感染，调整为阿莫西林克拉维酸钾联合左氧氟沙星治疗；1例mNGS检测为单纯疱疹病毒，在细菌敏感抗生素基础上，联合伐昔洛韦抗病毒治疗。其余两种方法检测病原菌类型略有差别，但术后调整抗生素最终治疗方案一致。
一期术后3 d，CRP为 6.8～48.2 mg/L，平均23.6 mg/L；ESR 17～53 mm/1 h，平均35.5 mm/1 h；白细胞计数（4.5～8.1）×109/L，平均6.1×109/L；中性粒细胞绝对值（2.3～5.7）×109/L，平均4.1×109/L。患者均获随访，随访时间12～39个月，平均23.5个月。1例术后6个月感染复发，行膝关节旷置联合致病菌敏感抗生素治疗，最终感染得到控制；其余9例均未出现感染征象；感染控制率为90%。
3 典型病例
病例9 女，69岁。2021年因膝关节骨关节炎行左膝TKA。2022年5月左膝关节外侧出现紫红色肿块；6月于外院诊断为TKA术后PJI，行左膝创面封闭式引流术+清创术；10月因左膝皮肤破溃，于外院行二期翻修手术，出院时创面Ⅰ期愈合。2023年2月，患者左膝下方切口出现一破溃口，其内可见白色絮状物，局部皮肤红肿收入我院。入院后行静脉滴注头孢等抗感染治疗；同时抽取关节液行细菌培养及mNGS检测，两种检测结果一致，均为模仿葡萄球菌阳性；实验室检查：CRP 78.50 mg/L、ESR 85.00 mm/1 h、白细胞计数11.54×109/L、中性粒细胞绝对值9.38×109/L。同年3月行膝关节旷置术，以莫西沙星冲洗关节腔，钢丝捆扎股骨、胫骨骨板，以万古霉素+美罗培兰混合骨水泥填充关节腔；术后采用模仿葡萄球菌敏感抗生素莫西沙星治疗。1个月后切口愈合，复查血常规等未见感染迹象，术后3 d CRP 27.10 mg/L、ESR 52.00 mm/1 h、白细胞计数5.90×109/L、中性粒细胞绝对值4.20×109/L； 10月因骨水泥失效，患者再次出现感染症状，关节液培养示表皮葡萄球菌阳性，于 11 月行膝关节融合术，联合致病菌敏感抗生素治疗，最终感染得到控制。 见图1。
4 讨论
PJI是关节外科医师面临的最严峻挑战之一，发生率可达2%～2.4%[10]，极大地增加了患者痛苦。临床上PJI治疗多采用清创保留假体、一期或二期翻修[11-13]。其中，二期翻修是将清创旷置与更换假体分开，分两次手术对膝关节假体进行翻修。研究表明，二期翻修安全性显著高于一期翻修[14-16]，PJI治愈率超过80%[14, 17-18]。
4.1 mNGS应用于膝关节PJI临床价值探讨
传统细菌培养法是诊断PJI的金标准，但有时会出现培养结果假阴性情况。相关研究表明，TKA术后PJI患者细菌培养阳性率为66.67%[4]，本研究细菌培养阳性率为70%。然而由于PJI的复杂性、病原菌多样性、微生物和宿主因素的复杂相互关系，mNGS在PJI诊治中的应用仍处于探索阶段。国外一项对341例PJI患者的研究发现， mNGS检测敏感性为94%，而常规细菌培养敏感性仅为70%[19]。本研究发现在TKA术后PJI患者中，mNGS检测阳性率显著高于细菌培养法，与相关研究报道结果[3]相似，说明该检测方法可提高TKA术后PJI病原菌检出率，不仅可以检出与细菌培养法相符的病原菌，还能检出更多潜在病原菌，有效避免假阴性事件发生。一旦感染发生，其进展迅速，而传统检测方法常需要3～7 d才能获得结果，非常不利于早期诊断及抗生素的应用[20]。本研究中，mNGS检测时间较细菌培养明显缩短，提示其对于早期明确病原菌及指导抗生素治疗具有重要价值。
本研究中6例患者细菌培养法和mNGS检测结果不一致，均为mNGS检出更多病原菌类型。其中1例细菌培养结果假阴性且入院前2周内有抗生素使用史患者，分析病原菌经抗生素治疗已死亡，但短期内其DNA仍具有活性，故通过mNGS仍能检出。本研究mNGS检出的表皮葡萄球菌、痤疮丙酸杆菌、奥斯陆莫拉菌、杰氏棒状杆菌、大肠埃希菌及罕见革兰阴性菌限制性马拉色菌等，细菌培养结果均为阴性，说明mNGS对上述细菌检出率高于细菌培养法[21-23]。4例患者mNGS分别检出金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌，但细菌培养法未能检出，这可能与生物膜形成有关。1例细菌培养检出浅黄奈瑟菌，而mNGS未检出，可能与该细菌营养要求高，培养条件差导致细菌裂解自溶比较快有关。
4.2 mNGS辅助治疗膝关节PJI经验总结
CRP及ESR是术后感染重要炎症评价指标，通常患者CRP水平在TKA术后2周即可恢复正常，若术后1个月仍高于正常水平，则考虑PJI。同样地，患者术后3个月内ESR维持高水平，则考虑PJI[24]。对于浅层次、尚未涉及关节腔层面的感染，可以采取常规抗生素治疗方案，即先采用万古霉素联合头孢治疗[25]，再根据细菌培养结果使用敏感抗生素。深层次感染常表现为假体有受生物膜保护的细菌附着[26]，其耐药能力较强，仅依靠抗生素保守治疗已无法控制感染，常需要手术干预。感染不超过TKA术后3周时，可进行保留假体清创术，并结合细菌培养结果选择抗生素；感染超过3周时，则需要手术取出假体。膝关节翻修手术通常复杂且难度大，术后出现并发症风险较高[27]，因此彻底清除关节腔内炎症组织以及选择敏感抗生素显得尤为重要。临床上对于膝关节PJI可选择一期或二期翻修。一期翻修是一次性取出感染假体，彻底清创后放置新的假体，并采用带有长效抗生素骨水泥固定，结合术后6周以上敏感抗生素治疗，以达到控制感染的目的。二期翻修常被认为是治疗TKA术后PJI的金标准[28]，需两次手术完成，一期取出感染假体及采用含抗生素的骨水泥旷置，二期植入新的假体。一项对于一期和二期翻修治疗PJI的研究发现，一期翻修组早期成功率（94.2%）高于二期翻修组（84.0%），而两组中远期成功率接近[29]。本研究7例患者行一期翻修，术后1年随访均未出现感染迹象；3例患者行二期翻修，其中1例术后6个月再次发生感染，其余2例术后1年随访均未出现感染迹象。对于抗生素的选择，我们主要使用β内酰胺类（阿莫西林、万古霉素等）、大环内酯类、人工抗生素（喹诺酮类、磺胺类等）。本组最终9例感染控制，治愈率高达90%。
综上述，mNGS检测能迅速、精准确定TKA术后PJI患者的病原菌，结合手术及抗生素使用，可有效提高PJI治愈率。但本研究为回顾性研究，纳入例数有限、随访时间较短，结果可能存在偏倚，尚需要大样本量、长时间随访的临床研究进一步验证疗效。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突
伦理声明 研究方案经南京中医药大学附属医院医学伦理委员会批准（2019NL-095-93）
作者贡献声明 朱家庆、夏天卫、张超：参与手术、资料收集、论文撰写及修改；孙家豪、马博闻、张驰宇、曹逊、郑善斌、陈志远：参与手术、资料收集、统计分析；沈计荣：研究指导、手术操作、论文修改及审定
人工全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）是治疗终末期膝关节疾病的最佳选择，假体周围感染（periprosthetic joint infection，PJI）是关节置换手术严重并发症之一，也是造成术后早期失败的最主要原因[1]。目前我国TKA手术量呈逐年增长趋势[2]，术后因PJI导致的手术失败患者数量也逐年增加。微生物培养法是公认的PJI诊断标准，但存在每次仅能检测若干局限病原菌的缺点，并且存在如培养方法不当，单次培养可能出现假阳性以及培养时间过长，进而错失最佳治疗窗口期等问题，最终影响治疗效果[3-4]。
宏基因组二代测序（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）技术是对送检样本中微生物及遗传物质进行全面分析的一种新兴诊断技术，可以弥补传统分子分析只针对特定引物或探针检测有限病原菌的不足[5]。PJI后耐药菌的出现会导致单一抗生素治疗效果不佳，而采用检测更迅速、准确的mNGS指导抗生素联合应用有望解决这一难题[6]。2020年4月—2023年3月，我们收治10例TKA术后PJI患者，采取细菌培养及mNGS检测明确病原菌类型，并依据检测结果选择敏感抗生素联合手术控制感染，获得满意效果。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准：① TKA术后感染，符合2018年新国际共识会议（ICM）诊断标准[7]；② 确诊为PJI后给予抗生素治疗；③ 感染部位关节液同时送检常规细菌培养及mNGS检测。排除标准：① 有精神、语言、心理等障碍无法配合治疗者；② 合并恶性肿瘤、自身免疫系统疾病等；③ 临床资料不完整。
本组男3例，女7例；年龄44～83岁，平均69.9岁。患者均采用不保留后交叉韧带型假体行TKA；置换术后8～35个月发生感染，平均19.5个月；主要临床症状为局部皮肤温度升高，形成窦道，流脓；感染病程16～128 d，平均37 d。
入院检查：红细胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）15～85 mm/1 h，平均50.2 mm/1 h；C 反应蛋白（C reactive protein，CRP）4.4～410.0 mg/L，平均192.8 mg/L；白细胞计数（3.4～23.8）×109/L，平均12.3×109/L；中性粒细胞绝对值（1.1～22.5）×109/L，平均9.2×109/L。本组3例入院前接受抗生素（头孢呋辛钠）治疗，但均未完成抗生素周期治疗，本次入院时相关实验室指标均为阳性。患者临床资料详见表1。
表表 1
10例患者临床资料
Table表 1.
Clinical data of 10 patients
1.2 治疗方法
1.2.1 病原菌检测
① 标本采集：所有患者于术前关节腔穿刺，采用无菌针管获取感染病灶核心部位关节液样本，注意避免混入血液。
② 细菌培养检测：取关节液标本采用VITEK2系统（生物梅里埃中国公司）进行菌种鉴定，并测定药物敏感性。
③ mNGS检测：由杭州杰毅生物技术有限公司（8例）或广州微远基因科技有限公司（2例）对关节液标本行核酸高通量测序，并与微生物专用数据库比对分析[8]，再通过特殊算法找出目标微生物的种属信息，获取报告参数[9]。测序均在Illumina平台进行，主要包括以下三步。第一，文库制备：片段化处理样本DNA，在其两端添加特定接头构建测序文库。第二，测序：将测序文库上样到流动槽，然后置于测序仪中，通过化学修饰的核苷酸与DNA模板链结合，正、反向读取DNA链，进行双端测序。第三，数据分析：测序完成后，仪器软件自动识别核苷酸，并预测碱基检出的准确性。
1.2.2 抗感染治疗
入院后给予静脉滴注头孢、口服中药等抗感染治疗；手术后1～2 d根据细菌培养及mNGS检测结果，调整为敏感抗生素治疗，主要包括β内酰胺类（阿莫西林、万古霉素等）、大环内酯类、人工抗生素（喹诺酮类、磺胺类等）等。本组7 例行一期翻修，3 例二期翻修（1例旷置术后6个月感染复发，与患者及家属商议后，放弃二期翻修更换假体，最终行关节融合术）。
1.3 统计学方法
采用SPSS25.0统计软件进行分析。计量资料经Shapiro-Wilk检验均符合正态分布，以均数±标准差表示，组间比较采用配对t检验；计数资料以率表示，组间比较采用Fisher确切概率法；检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 细菌培养及mNGS检测结果比较
细菌培养检测阳性7例（70%），共检出7种病原菌，最常见病原菌为停乳链球菌。其中1例标本检出4种不同病原菌，其余均为单一病原菌感染。单一革兰阳性球菌6例（85.71%）；革兰阳性球菌混合革兰阴性杆菌1例（14.29%），该例混合感染分别检出停乳链球菌、酿脓链球菌、浅黄奈瑟菌及金黄色葡萄球菌。
mNGS检测阳性10例（100%），共检出11种病原菌，最常见病原菌为痤疮丙酸杆菌。其中6例标本检出2种及以上不同病原菌，余4例为单一病原菌感染。单一革兰阳性球菌5例（50%），革兰阳性球菌混合真菌1例（10%），革兰阳性球菌混合革兰阴性杆菌4例（40%）。见表2。
表表 2
细菌培养与mNGS检测结果比较 ［株（%）］
Table表 2.
Comparison of bacterial culture method and mNGS test results [strains (%)]
两种方法检测阳性率差异有统计学意义（P=0.211）。本组7例（70%）细菌培养和mNGS检测均为阳性患者中，3例病原菌类型结果完全一致，符合率42.86%（3/7）；3例（30%）仅mNGS检测阳性。细菌培养检测时间（送样本至出结果）为（4.95±2.14） d，mNGS检测为（1.60±0.52）d，差异有统计学意义（t=4.810，P<0.001）。
2.2 抗生素治疗结果
所有患者均根据检测结果调整抗生素足量、足期治疗。本组1例细菌培养阴性、mNGS检测为金黄色葡萄球菌、奥斯陆莫拉菌感染，调整为阿莫西林克拉维酸钾联合莫西沙星治疗；1例细菌培养阴性、mNGS检测为停乳链球菌、表皮葡萄球菌、杰氏棒状杆菌、头状葡萄球菌感染，调整为阿莫西林克拉维酸钾联合左氧氟沙星治疗；1例mNGS检测为单纯疱疹病毒，在细菌敏感抗生素基础上，联合伐昔洛韦抗病毒治疗。其余两种方法检测病原菌类型略有差别，但术后调整抗生素最终治疗方案一致。
一期术后3 d，CRP为 6.8～48.2 mg/L，平均23.6 mg/L；ESR 17～53 mm/1 h，平均35.5 mm/1 h；白细胞计数（4.5～8.1）×109/L，平均6.1×109/L；中性粒细胞绝对值（2.3～5.7）×109/L，平均4.1×109/L。患者均获随访，随访时间12～39个月，平均23.5个月。1例术后6个月感染复发，行膝关节旷置联合致病菌敏感抗生素治疗，最终感染得到控制；其余9例均未出现感染征象；感染控制率为90%。
3 典型病例
病例9 女，69岁。2021年因膝关节骨关节炎行左膝TKA。2022年5月左膝关节外侧出现紫红色肿块；6月于外院诊断为TKA术后PJI，行左膝创面封闭式引流术+清创术；10月因左膝皮肤破溃，于外院行二期翻修手术，出院时创面Ⅰ期愈合。2023年2月，患者左膝下方切口出现一破溃口，其内可见白色絮状物，局部皮肤红肿收入我院。入院后行静脉滴注头孢等抗感染治疗；同时抽取关节液行细菌培养及mNGS检测，两种检测结果一致，均为模仿葡萄球菌阳性；实验室检查：CRP 78.50 mg/L、ESR 85.00 mm/1 h、白细胞计数11.54×109/L、中性粒细胞绝对值9.38×109/L。同年3月行膝关节旷置术，以莫西沙星冲洗关节腔，钢丝捆扎股骨、胫骨骨板，以万古霉素+美罗培兰混合骨水泥填充关节腔；术后采用模仿葡萄球菌敏感抗生素莫西沙星治疗。1个月后切口愈合，复查血常规等未见感染迹象，术后3 d CRP 27.10 mg/L、ESR 52.00 mm/1 h、白细胞计数5.90×109/L、中性粒细胞绝对值4.20×109/L； 10月因骨水泥失效，患者再次出现感染症状，关节液培养示表皮葡萄球菌阳性，于 11 月行膝关节融合术，联合致病菌敏感抗生素治疗，最终感染得到控制。 见图1。
4 讨论
PJI是关节外科医师面临的最严峻挑战之一，发生率可达2%～2.4%[10]，极大地增加了患者痛苦。临床上PJI治疗多采用清创保留假体、一期或二期翻修[11-13]。其中，二期翻修是将清创旷置与更换假体分开，分两次手术对膝关节假体进行翻修。研究表明，二期翻修安全性显著高于一期翻修[14-16]，PJI治愈率超过80%[14, 17-18]。
4.1 mNGS应用于膝关节PJI临床价值探讨
传统细菌培养法是诊断PJI的金标准，但有时会出现培养结果假阴性情况。相关研究表明，TKA术后PJI患者细菌培养阳性率为66.67%[4]，本研究细菌培养阳性率为70%。然而由于PJI的复杂性、病原菌多样性、微生物和宿主因素的复杂相互关系，mNGS在PJI诊治中的应用仍处于探索阶段。国外一项对341例PJI患者的研究发现， mNGS检测敏感性为94%，而常规细菌培养敏感性仅为70%[19]。本研究发现在TKA术后PJI患者中，mNGS检测阳性率显著高于细菌培养法，与相关研究报道结果[3]相似，说明该检测方法可提高TKA术后PJI病原菌检出率，不仅可以检出与细菌培养法相符的病原菌，还能检出更多潜在病原菌，有效避免假阴性事件发生。一旦感染发生，其进展迅速，而传统检测方法常需要3～7 d才能获得结果，非常不利于早期诊断及抗生素的应用[20]。本研究中，mNGS检测时间较细菌培养明显缩短，提示其对于早期明确病原菌及指导抗生素治疗具有重要价值。
本研究中6例患者细菌培养法和mNGS检测结果不一致，均为mNGS检出更多病原菌类型。其中1例细菌培养结果假阴性且入院前2周内有抗生素使用史患者，分析病原菌经抗生素治疗已死亡，但短期内其DNA仍具有活性，故通过mNGS仍能检出。本研究mNGS检出的表皮葡萄球菌、痤疮丙酸杆菌、奥斯陆莫拉菌、杰氏棒状杆菌、大肠埃希菌及罕见革兰阴性菌限制性马拉色菌等，细菌培养结果均为阴性，说明mNGS对上述细菌检出率高于细菌培养法[21-23]。4例患者mNGS分别检出金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌，但细菌培养法未能检出，这可能与生物膜形成有关。1例细菌培养检出浅黄奈瑟菌，而mNGS未检出，可能与该细菌营养要求高，培养条件差导致细菌裂解自溶比较快有关。
4.2 mNGS辅助治疗膝关节PJI经验总结
CRP及ESR是术后感染重要炎症评价指标，通常患者CRP水平在TKA术后2周即可恢复正常，若术后1个月仍高于正常水平，则考虑PJI。同样地，患者术后3个月内ESR维持高水平，则考虑PJI[24]。对于浅层次、尚未涉及关节腔层面的感染，可以采取常规抗生素治疗方案，即先采用万古霉素联合头孢治疗[25]，再根据细菌培养结果使用敏感抗生素。深层次感染常表现为假体有受生物膜保护的细菌附着[26]，其耐药能力较强，仅依靠抗生素保守治疗已无法控制感染，常需要手术干预。感染不超过TKA术后3周时，可进行保留假体清创术，并结合细菌培养结果选择抗生素；感染超过3周时，则需要手术取出假体。膝关节翻修手术通常复杂且难度大，术后出现并发症风险较高[27]，因此彻底清除关节腔内炎症组织以及选择敏感抗生素显得尤为重要。临床上对于膝关节PJI可选择一期或二期翻修。一期翻修是一次性取出感染假体，彻底清创后放置新的假体，并采用带有长效抗生素骨水泥固定，结合术后6周以上敏感抗生素治疗，以达到控制感染的目的。二期翻修常被认为是治疗TKA术后PJI的金标准[28]，需两次手术完成，一期取出感染假体及采用含抗生素的骨水泥旷置，二期植入新的假体。一项对于一期和二期翻修治疗PJI的研究发现，一期翻修组早期成功率（94.2%）高于二期翻修组（84.0%），而两组中远期成功率接近[29]。本研究7例患者行一期翻修，术后1年随访均未出现感染迹象；3例患者行二期翻修，其中1例术后6个月再次发生感染，其余2例术后1年随访均未出现感染迹象。对于抗生素的选择，我们主要使用β内酰胺类（阿莫西林、万古霉素等）、大环内酯类、人工抗生素（喹诺酮类、磺胺类等）。本组最终9例感染控制，治愈率高达90%。
综上述，mNGS检测能迅速、精准确定TKA术后PJI患者的病原菌，结合手术及抗生素使用，可有效提高PJI治愈率。但本研究为回顾性研究，纳入例数有限、随访时间较短，结果可能存在偏倚，尚需要大样本量、长时间随访的临床研究进一步验证疗效。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突
伦理声明 研究方案经南京中医药大学附属医院医学伦理委员会批准（2019NL-095-93）
作者贡献声明 朱家庆、夏天卫、张超：参与手术、资料收集、论文撰写及修改；孙家豪、马博闻、张驰宇、曹逊、郑善斌、陈志远：参与手术、资料收集、统计分析；沈计荣：研究指导、手术操作、论文修改及审定
