このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。

レビュー記事

股関節および膝関節置換術における麻酔管理と感染リスク:ナラティブレビュー

182 回視聴

⸱

DOI:

10.3791/71611

⸱

2026年8月14日

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

本レビューでは、麻酔法、周術期の感染管理、薬剤の選択、および術後回復戦略が、股関節および膝関節置換術における手術部位感染および人工関節周囲感染のリスクにどのような影響を及ぼすかをまとめ、周術期の感染予防に対する麻酔科医の寄与を強調します。

要約

手術部位感染(SSI)および人工関節周囲感染(PJI)は、人工股関節および人工膝関節全置換術後の最も深刻な合併症の一つであり、回復の遅延、再置換術、抗菌薬治療の長期化、医療コストの増大、および機能的転帰の悪化を招く可能性があります。本ナラティブレビューでは、股関節および膝関節置換術を受ける患者における周術期の麻酔管理が感染リスクにどのような影響を及ぼすかを評価し、麻酔担当者が感染予防に寄与するために講じることができる実践的な対策をまとめます。まず、全身麻酔、脊髄・硬膜外麻酔(ニューアキシャル麻酔)、および区域麻酔の手法を比較し、免疫機能、神経内分泌ストレス反応、組織灌流、酸素化、および術後の鎮痛薬要求量への潜在的な影響について検討します。次に、手指衛生、手袋の使用、安全な薬剤調製、気道および血管確保デバイスの管理、麻酔関連の侵襲的処置における皮膚消毒、および手術室の感染管理プロトコルの遵守など、関節置換術中の麻酔操作エリアに関連する無菌的操作について述べます。薬剤に関する検討事項としては、適切なタイミングでの予防的抗菌薬投与、デキサメタゾンの免疫調節作用および血糖への影響、プロポフォールの不適切な取り扱いに伴う感染リスク、および周術期のオピオイド曝露による潜在的な影響が含まれます。また、マルチモーダル鎮痛、早期離床、および侵襲的デバイスの適切な管理を含む術後回復戦略についても議論します。最後に、血糖コントロール、栄養サポート、禁煙、貧血管理、Staphylococcus aureusのスクリーニングと除菌、および構造化されたプレハビリテーションなど、股関節および膝関節置換術に関連する術前最適化戦略についてレビューします。総じて、股関節および膝関節置換術後のSSIおよびPJIの予防には、麻酔科的な意思決定を、確立された外科的、看護学的、および感染管理上の措置と統合した、多職種によるプロトコルベースの周術期ケアが必要です。

概要

人工股関節全置換術および人工膝関節全置換術は、進行した関節疾患を持つ患者に対し、大幅な疼痛緩和と機能改善をもたらすため、広く実施されている術式である。Disease Study 2021によると、2020年には世界人口の7.6%にあたる約5億9,500万人が変形性関節症を患っており、これは1990年以降130%以上の増加を示している。2050年までに、変形性関節症の影響を受ける人々は10億人に近づくと予測されており、特に膝関節および股関節の変形性関節症の症例数は、それぞれ約74.9%および78.6%増加すると予想されている1。手術手技、インプラント設計、抗菌薬による予防投与、および周術期管理の改善にもかかわらず、手術部位感染(SSI)および人工関節周囲感染(PJI)は、関節置換術後の深刻な合併症であり続けている。PJIの発症率は比較的低いものの、初回関節置換術の件数が増加しているため、絶対的な臨床的および経済的負担は依然として大きい2,3。PJIでは、繰り返しのデブリードマン、インプラント抜去、段階的な再置換術、長期的な抗菌薬治療、および入院期間の延長が必要となる場合があり、また、かなりの長期死亡率とも関連している3,4。したがって、現代の股関節および膝関節置換術において、感染予防は引き続き最優先事項である。

人工関節置換術後の感染症の発症は多因子的であり、患者に関連する要因、手術による曝露、微生物による汚染、および周術期管理の相互作用を反映しています。修正可能な潜在的要因には、血糖コントロール、栄養状態、喫煙、抗菌薬による予防投与、皮膚準備、正常体温の維持、血液管理、および無菌操作の遵守が含まれます5。麻酔管理と術後感染症の関係を扱った既存の研究は不均一であり、多くの場合、個々の構成要素を独立して評価しています6。全身麻酔、脊髄麻酔、および区域麻酔に関するエビデンスは主に観察的なものであり、免疫調節を検討したメカニズム研究が、必ずしも臨床的な感染アウトカムの対応する変化を実証しているわけではありません7,8,9,10。麻酔関連薬剤についても慎重な解釈が必要です。デキサメタゾン、プロポフォール、オピオイドなどの薬剤に関する感染上の懸念は、投与量、患者特性、取り扱い方法、および周術期の状況に大きく依存します11,12,13,14。これらの問題については、確立された感染予防策と、観察的な関連性や生物学的に妥当ではあるが臨床的に証明されていないメカニズムとを区別するために、慎重な解釈が求められます。

したがって、本ナラティブレビューでは、股関節および膝関節置換術において、周術期の麻酔管理が感染リスクにどのような影響を及ぼし得るかを批判的に評価する。本レビューは、全身麻酔と神経軸麻酔の単純な比較や、個々の薬剤の作用機序の記述にのみ焦点を当てるものではない。むしろ、全身麻酔、神経軸麻酔、および局所麻酔の手法、麻酔に関連する免疫学的および生理学的経路、麻酔環境における無菌的操作、予防的抗菌薬投与、dexamethasone、propofol、およびオピオイドへの曝露、さらには術後の回復と術前の患者最適化に関するエビデンスを統合して検討する。特に、エビデンスの強度と限界に注目し、生物学的な妥当性や観察的な関連性と、因果関係のある臨床的効果を区別することに重点を置いている。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

レビューと展望

文献検索および選択戦略
本記事はナラティブレビューとして設計されたため、正式なシステマティックレビューではなく、ターゲットを絞った文献検索を実施した。PubMed/MEDLINE、Web of Science、Scopus、Embase、およびGoogle Scholarを用い、2000年1月から2025年1月までに発表された英語論文を検索した。検索ワードには、「orthopedic surgery」、「hip arthroplasty」、「knee arthroplasty」、「surgical site infection」、「anesthesia」、「general anesthesia」、「spinal anesthesia」、「neuraxial anesthesia」、「regional anesthesia」、「immune response」、「aseptic technique」、「antibiotic prophylaxis」、「dexamethasone」、「propofol」、「opioids」、「postoperative analgesia」、および「patient optimization」の組み合わせを含めた。また、関連するレビューや主要論文のリファレンスリストについても手動でスクリーニングを行った。適格な出版物には、整形外科手術における周術期麻酔、感染制御策、免疫調節、薬剤関連の感染懸念、術後回復、または患者の最適化を扱った臨床研究、システマティックレビュー、メタ解析、ガイドライン、およびメカニズム研究を含めた。整形外科手術または周術期感染リスクに関連しない研究、麻酔管理や感染制御策を扱っていない研究、重複出版物、方法論的な詳細が不十分な学会抄録、または英語で利用できないものは除外した。本レビューはナラティブ形式であるため、以下の実用的エビデンスカテゴリーを用いた:強度の高いエビデンス(関節置換術の感染予防に直接関連する最新のガイドライン、ランダム化比較試験、または一貫したシステマティックレビュー)、中程度のエビデンス(一貫した観察研究または間接的な臨床エビデンス)、強度の低いエビデンス(単一施設での観察研究、メカニズム研究、または間接的なデータ)、および不確実なエビデンス(相反するデータまたは不十分なデータ)。我々は、股関節および膝関節置換術における麻酔管理と感染予防に関連する現在のエビデンスと実用的考察について、臨床的に方向付けられた統合を提供することを目指した。

股関節および膝関節人工関節置換術における麻酔作業領域の感染予防
麻酔担当者は、患者の気道、血管アクセスデバイス、静脈注射ポート、薬剤シリンジ、モニタリング機器、および麻酔器やサプライカートの高頻度接触表面の間を繰り返し移動するため、周術期の微生物伝播の原因となる可能性があります。したがって、感染予防策は、麻酔特有のタスク移行、安全な注射手技、高頻度接触機器の除染、および汚染された気道デバイスと清潔な薬剤・血管アクセス領域との分離に重点を置くべきです(表 1)15。手指衛生は、単なる一般的な予防策として記述するのではなく、麻酔特有のタスク移行に関連付けて行うべきです16。適切なタイミングとしては、薬剤調製の前、静脈ラインまたは動脈ラインの挿入やアクセス前、脊髄または末梢神経ブロックの手技前、気道操作後、手袋除去後、汚染された機器や作業表面への接触後、および麻酔カートの引き出しを開ける前や清潔なサプライを扱う前などが挙げられます17。アルコールベースの手指消毒剤は、特に多くの表面に迅速に接触することが多い導入時および覚醒時に、麻酔作業領域内で直ちに使用できるように配置されるべきです18。適切な手袋の使用は、リスクアセスメントに基づいて判断されるべきです19。手袋は血液媒介性病原体への曝露を減らすことができますが、不適切な使用は交差汚染を助長する可能性があります。不適切な使用は、実際には患者間の感染拡大を引き起こす可能性があります20。

気道確保の操作中、手袋は口腔分泌物や呼吸器分泌物によって頻繁に汚染されます。気管挿管時には二重手袋の着用を検討し、気道器具の使用直後に外側の手袋を外します。麻酔担当者は、汚染された手袋で静脈ラインのポート、薬剤シリンジ、キーボード、または清潔な備品に触れることを避け、臨床的に可能な限り速やかに手指衛生を行う必要があります21。

麻酔に関連する侵襲的処置において、皮膚消毒は末梢または中心静脈アクセス、動脈カニューレ留置、脊髄くも膜下麻酔または硬膜外麻酔(ニューラクシャル麻酔)、および区域麻酔の神経ブロック実施前に行われるべきである。滅菌バリアの使用、適切な消毒薬の接触時間の確保、および皮膚準備後の再触診の回避が特に重要である。整形外科的手術の切開部位自体の準備については、麻酔科固有の責任としてではなく、手術チームの感染予防プロトコルの一環として取り扱うべきである22。予防的抗菌薬の適時投与および適応がある場合の術中追加投与、正常体温の維持、血糖管理、および組織灌流の維持は、感染予防における重要な麻酔関連構成要素である。しかし、これらの介入は環境汚染の直接的な制御ではなく、薬理学的および生理学的経路を通じて作用するため、抗菌薬予防投与および周術期の患者最適化に関するセクションで別途議論する23,24。

麻酔薬による薬剤特異的な免疫調節メカニズム
周術期において、麻酔および導入に使用される薬剤は免疫系、特に免疫細胞に影響を及ぼします(図1)25。全身麻酔は、麻酔薬、手術ストレス、および気道関連因子を通じて周術期の免疫応答に影響を与える可能性がありますが、感染結果は患者、手術、施設に関連する複数の変数によって影響を受けるため、感染リスクに対する麻酔自体の独立した寄与を判断することは依然として困難です26。周術期の免疫調節を示唆する研究もありますが、術後感染への臨床的影響は状況によって異なります27。

実験的研究により、麻酔薬は好中球の接着と遊走、マクロファージの食作用、リンパ球の活性化、ナチュラルキラー細胞の細胞傷害性など、いくつかの免疫細胞機能に影響を及ぼす可能性があることが示されています。これらの影響は、個々の薬剤および実験モデルに応じて検討されるべきです28。炎症性および抗炎症性サイトカインの放出は、麻酔の影響を受けます。主要な炎症性サイトカインにはIL-1、TNF-alpha、IL-8、IL-6が含まれ、一方でIL-10は主要な抗炎症性サイトカインです。全身麻酔は、TNFおよびインターフェロンガンマ(IFN-gamma)のレベルを変化させることが報告されています29。特に、吸入麻酔薬は免疫開始細胞の中でも、好中球、NK細胞、DC、マクロファージなどに影響を与えます30。吸入麻酔薬は、用量依存的に好中球の活性を損ない、リンパ球の増殖を減少させ、リンパ球の死を誘発し、サイトカイン産生を抑制します31。直接的な影響に加えて、吸入麻酔薬はカテコールアミンやグルココルチコイドなどのホルモンの放出、および視床下部-下垂体-副腎系を通じて、内分泌反応にも間接的に影響を及ぼします32。

いくつかの観察研究では、神経軸 anesthesia を受けた患者において感染率が低いことが報告されています。考えられる理由としては、神経内分泌ストレスの軽減、鎮痛効果の向上、オピオイドへの曝露量の減少、および組織灌流の変化などが挙げられます。しかしながら、麻酔の選択はランダムに行われるものではなく、患者の健康状態、手術の複雑さ、および周術期ケアの違いを反映している可能性があるため、これらの関連性は慎重に解釈されるべきです33。一部の研究では、ストレス反応の軽減、鎮痛の改善、および免疫機能の維持により、区域麻酔が感染率の低下に関連しているとされていますが、研究デザイン、患者の選択、および周術期の混絡因子がこれらの結果に影響を与えている可能性があるため、因果関係は依然として不明です9,34。全体として、麻酔手法と術後感染との関係は慎重に解釈される必要があります。いくつかの研究において、神経軸または区域麻酔が SSI 発症率の低下に関連しているとされていますが、これらの知見は因果関係を証明するものではありません。患者の選択、手術の複雑さ、併存疾患、施設ごとの感染管理プロトコル、抗菌薬の投与タイミング、および術後の回復パスウェイのすべてが、観察された感染結果に影響を及ぼす可能性があります。したがって、麻酔手法は SSI 予防のみを目的として選択されるべきではなく、患者のリスク、手術上の要件、鎮痛目標、および周術期の安全性に基づいて個別化されるべきです9。

麻酔薬が感染リスクに及ぼす影響
デキサメタゾンは、免疫機能に迅速かつ広範囲に影響を及ぼします35。術後感染のリスクについての懸念が提起されていますが、このリスクは投与量、投与タイミング、患者の併存疾患、血糖コントロール、および手術の内容(表2)に依存すると考えられており、特に糖尿病、免疫不全、またはその他の創傷治癒遅延のリスク因子を持つ感受性グループにおいて顕著です。予防的に使用される抗菌薬は、術後感染率を効果的に低下させることが証明されています36。術前抗菌薬の予防投与は、周術期の感染予防における重要な要素です。一般的に、予防的抗菌薬は皮膚切開の30~60分前に投与されるべきであり、投与期間は手技および地域のプロトコルに合わせて調整します37,38。整形外科的手技において感染リスクを低減させるために確立された手法の一つに、予防的抗菌薬の使用があります39。

オピオイドへの曝露は、免疫機能や術後の回復にも影響を及ぼす可能性があります。マルチモーダル鎮痛法を通じて周術期の不要なオピオイド使用を制限することは、オピオイド関連の副作用を軽減し、離床や回復を促進させることで、間接的に感染予防に寄与する可能性があります40。プロポフォールは脂質乳剤として製剤化されており、汚染が発生した場合には細菌の増殖を助長する可能性があります。しかし、感染リスクは主に、不適切な取り扱い(例:シリンジの再利用、バイアル外装の不適切な消毒、複数の患者への同一バイアルの使用、プロポフォールの持続注入など)による汚染の可能性に関連しています41。

術後回復および感染関連の潜在的経路
麻酔管理は、術後疼痛、オピオイド必要量、離床、および術後回復強化経路(enhanced recovery pathways)への参加に明確な影響を及ぼします5。効果的なマルチモーダル鎮痛法は、手術ストレス反応を軽減し、早期歩行を促進させる可能性があります。しかし、股関節または膝関節置換術後において、特定の術後鎮痛戦略が独立して手術部位感染(SSI)を減少させるという直接的な証拠は依然として限定的です42。早期離床は機能的回復および不動に関連する合併症の予防にとって重要ですが、確立されたSSI予防介入というよりも、間接的な支持的措置と見なすべきです43。いくつかの研究で観察された、脊髄麻酔による感染率の低下を説明するために、生物学的に妥当ないくつかのメカニズムが提案されています。

しかしながら、これらの経路は主に生理学的、メカニスティック、または代替アウトカムの根拠によって支持されており、SSIの因果的な減少を確立するものと解釈すべきではありません。術後の激しい痛みは交感神経系を活性化し、末梢血管収縮と組織灌流の低下を引き起こす可能性があります。区域麻酔は、この反応を減衰させ、組織の酸素化をサポートする可能性があります。それにもかかわらず、この経路に関する根拠は、臨床的な感染アウトカムよりも主に生理学的測定に基づいており、これらの変化がSSIの有意な減少に結びつくかどうかは依然として不明です44。したがって、良好な術後鎮痛を併用した神経軸性または末梢神経ブロックは、SSIの発生率を低下させる可能性があります。神経軸性麻酔および効果的な区域麻酔は、手術に対する神経内分泌および炎症性ストレス反応の構成要素を減衰させることがあります45。このような調節によって理論的には宿主の免疫機能の側面が維持される可能性がありますが、サイトカイン濃度や免疫細胞活性の変化が、必ずしも臨床的な感染率の低下に結びつくとは限りません8。神経軸性麻酔は、非特異的な疼痛反応を抑えることで、術後の炎症反応を軽減させることが示されています46。これらの非特異的な反応を抑えることで、免疫系は微生物との戦いにより効果的に集中できる可能性があります。末梢神経ブロックは術後鎮痛を改善し、オピオイドの必要量を減らすことで、早期回復をサポートします。これらの利点が独立してSSIのリスクに影響を与えるかどうかは、依然として不明です47。

麻酔に関連する合併症と感染症
麻酔に関連する合併症も感染リスクに影響を及ぼす可能性があります。挿管や機械換気が伴う気道管理の困難などの合併症は、肺感染症のリスクを高める可能性があります48。さらに、長期留置静脈カテーテルは感染症の潜在的な原因となります49,50。挿管を含む気道管理に関連する合併症は、呼吸器感染症のリスク増加に関連しています51。長期カテーテル使用に関連する感染症は、周術期において顕著な懸念事項です52。長期の気管挿管および機械換気は、特に虚弱な患者や集中治療を必要とする患者において、術後肺感染症のリスクを増加させる可能性があります53。日常的な人工関節置換術の実務においては、人工呼吸器関連肺炎の詳細な議論よりも、適切な気道管理、不必要な術後換気の回避、および臨床的に可能な場合の適時な抜管の方がより重要です54。

追加の考慮事項
併存疾患、栄養状態、喫煙、貧血、Staphylococcus aureusによる鼻腔定着、およびベースラインの機能的能力を含む患者側の要因は、術後感染リスクの重要な決定要因である。したがって、術前の最適化は、周術期の独立した課題としてではなく、股関節および膝関節形成術における感染予防の不可欠な構成要素として検討されるべきである。例えば、糖尿病患者は創傷治癒能の低下により、創部感染のリスクが高い55。周術期の血糖コントロールを最適化パスウェイに組み込むべきである23。術前の栄養最適化は免疫機能を改善し、感染リスクを低減させることができる56。糖尿病やその他の併存疾患は術後感染のリスクを高めることが認識されており、術前最適化の必要性が強調されている57。待機的な股関節または膝関節形成術を受ける糖尿病患者または血糖異常が疑われる患者に対しては、術前の血糖最適化を重視すべきである23,58,59,60。HbA1cの上昇および周術期の高血糖は、人工関節全置換術後の手術部位感染および人工関節周囲感染のリスク増加と関連しているため、術前のリスク層別化においてHbA1cを評価すべきである59,60。最適なHbA1cの閾値については依然として議論があるが、複数の人工関節形成術の研究では、HbA1cが約7.5–8.0%を超えると感染リスクが増加することが示唆されており、ある多施設共同研究では、一般的に用いられる7.0%のカットオフ値よりも7.7%の方が人工関節周囲感染の予測閾値として有用であることが特定された59,61。したがって、待機的手術は、低血糖リスクを高める過剰に積極的な血糖降下を避けつつ、個別に最適化された血糖状態の後にスケジュールされるのが理想的である。周術期には、現在の糖尿病ケア基準および施設プロトコルに従い、血糖値を監視し、一般的にガイドラインで推奨される範囲内に維持すべきである23,58。手術前の栄養サポートと最適化は、免疫応答を強化し、感染の可能性を低減させることができる62。また、股関節または膝関節形成術を受ける特定の患者に対する術前最適化の一環として、構造化されたプレハビリテーションプログラムも検討されるべきである63,64。これらのプログラムには通常、個別化された理学療法、筋力トレーニングおよび有酸素運動、術後の離床に関する患者教育、肺リスク要因を持つ患者のための呼吸エクササイズ、ならびに不安を軽減し手術への準備性を高めるための心理的準備が含まれる65,66。現在のエビデンスは、人工股関節または膝関節全置換術前のプレハビリテーションが、身体機能、筋力、疼痛、健康関連QOL、および術後早期の回復を改善させる可能性があることを示唆している63,64。しかし、プレハビリテーションが独立して手術部位感染を減少させるという直接的なエビデンスは依然として限られている。したがって、プレハビリテーションは、証明されたSSI特異的な介入としてではなく、早期回復と周術期リスク最適化を支援する構成要素として提示されるべきである64。

禁煙は、整形外科手術前に改善可能なもう一つの標的です。喫煙は、組織の酸素供給、微小血管灌流、炎症反応、および創傷治癒を損ない、これらすべてが創傷合併症や感染のリスクを高める可能性があります65。周術期の禁煙研究によるエビデンスは、手術前の禁煙が術後合併症を減少させ得ることを示唆しており、多くの周術期プログラムでは、可能な限り予定された人工関節置換術の数週間前からの禁煙を推奨しています66,67。喫煙は修正可能なリスク要因であるため、予定された股関節または膝関節置換術の前に、可能な場合は構造化された術前禁煙プログラムを実施すべきです65,68,69。これらのプログラムには、簡潔なカウンセリング、禁煙サービスの紹介、適切であればニコチン代替療法などの薬物療法的なサポート、および術前の禁煙率を向上させるためのフォローアップが含まれます5,70。人工股関節および人工膝関節置換術を受けた集団からのエビデンスでは、喫煙が創傷合併症や人工関節感染の高いリスクに関連していることが示されており、一方で術前の禁煙は、人工関節置換術後の感染率の低下に関連しています67,71。したがって、喫煙している患者には、術後合併症を軽減し創傷治癒を促進するため、予定手術の前、理想的には術前の少なくとも4週間前までに禁煙することを推奨すべきです。

さらに、人工関節全置換術を受ける患者において、Staphylococcus aureus、特にMRSAの鼻腔内保菌スクリーニングを検討することがあります。整形外科領域の集団において、術前スクリーニングと標的除菌によりブドウ球菌による手術部位感染が減少したことが報告されており、AAOSのガイダンスでは、股関節および膝関節置換術前のMRSA保菌者に対し、ムピロシン鼻腔内塗布による除菌が合理的で低リスクな介入策であると記述されています72。施設によっては、地域の疫学や薬剤耐性パターンに基づき、高リスクの関節置換術集団に対して普遍的な除菌プロトコルを採用している場合もあります。一般的な除菌プロトコルには、MRSAまたはMSSAが保菌されている患者に対し、術前に5日間のムピロシン鼻腔内投与およびクロルヘキシジンによる入浴または拭き取りを行うことが含まれます73,74,75。最近のSSI予防ガイダンスおよび整形外科的推奨事項では、整形外科的インプラント手術を含む高リスクの手術において、S. aureus/MRSAのリスク軽減戦略を支持しています23,74。メタ解析および整形外科的コホート研究では、スクリーニングと選択的除菌により、人工股関節または膝関節全置換術後のSSI、人工関節周囲感染、およびS. aureus関連感染が減少する可能性が示唆されていますが、その効果量はプロトコルの遵守率、地域の保菌率、および併用される予防的抗菌薬療法によって異なる可能性があります73,75,76。

術前貧血についても、可能な限り特定し、矯正する必要があります。特に、出血量が多いことが予想される大規模な整形外科手術において重要です。貧血は周術期の輸血の可能性を高め、輸血への曝露は感染関連の合併症を含む術後の不良な転帰と関連しています。貧血管理に関する最近の国際的なコンセンサス推奨では、大規模手術の前にほとんどの患者をスクリーニングし、鉄欠乏やその他の矯正可能な原因を早期に治療して、手術前にヘモグロビン値を最適化することが推奨されています77。したがって、術前にヘモグロビン値および鉄の状態を評価すべきです78。鉄欠乏性貧血の患者には鉄剤の補充を検討すべきであり、手術予定が近い場合、経口鉄剤が耐えられない場合、または迅速なヘモグロビンの最適化が必要な場合は、静脈内投与が好ましい可能性があります。エリスロポエチンは、患者血液管理プロトコルに従い、選択された患者においてのみ検討されます77,79。最後に、個別のエクササイズトレーニング、機能教育、栄養サポート、および心理社会的準備を含むプレハビリテーションは、身体的予備能を向上させ、人工関節置換術後の早期離床を促進する可能性があります。プレハビリテーションの感染予防に対する直接的な効果は依然として不確かですが、人工膝関節および股関節置換術における系統的レビューのエビデンスは、筋力、入院期間、および早期回復に潜在的なメリットがあることを示唆しており、これにより可動性が向上し術後合併症が減少することで、間接的に感染予防をサポートする可能性があります80。これらの対策は、外科医、麻酔科医、看護師、リハビリテーション療法士、栄養専門家、および必要に応じてプライマリケア医や内分泌科医が関与する多職種連携パスウェイを通じて実施されるべきです。

SSI予防のための非薬理学的戦略として最も研究されているものの一つが正常体温の維持であり、これにより免疫機能が維持され、T細胞による抗体産生や好中球を介した"非特異的"な酸化的細菌死を含む、低体温による血管収縮が防止される81。組織の酸素分圧が不十分であると、組織の治癒や手術部位の細菌の酸化的な死が妨げられるため、もともとは補給酸素の投与もSSI予防のためのもう一つの重要な戦略であると考えられていた。手術時間、高血糖、肥満、および喫煙は、SSIのリスクを高めるその他の周術期変数である82。 術後の創傷痛によって誘発される自律神経反応は、交感神経活動と血漿カテコールアミンを有意に上昇させ、その結果、細動脈の血管収縮、末梢血流の減少、および組織酸素分圧の低下がもたらされる82。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結論

股関節および膝関節置換術後における手術部位感染および人工関節周囲感染は、多因子的な合併症です。麻酔科医は、厳格な無菌操作、適時の抗菌薬予防投与、正常体温の維持、適切なデバイス管理、マルチモーダル鎮痛、および修正可能な患者リスク因子の最適化を通じて、感染予防に寄与します。

いくつかの研究では、脊髄くも膜下麻酔や区域麻酔が感染率の低下に関連しているとされていますが、得られているエビデンスの多くは観察研究であり、患者の選択や周術期の交絡因子の影響を受けるため、直接的な因果関係による有益性は確立されていません。同様に、デキサメタゾン、プロポフォール、およびオピオイドの感染への影響は、状況に依存します。プロポフォールに関連する感染は、主に取り扱い時の汚染に関連しており、一方でオピオイドを節約した鎮痛法は回復を改善しますが、SSI(手術部位感染)を独立して予防することは証明されていません。したがって、麻酔法および薬剤は、想定される感染予防効果ではなく、患者の特性、処置上の要件、および回復目標に応じて選択されるべきです。今後は、標準化された感染の定義を用い、交絡因子を適切に調整した前向き研究が必...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

開示事項

著者は、利益相反がないことを宣言します。

参考文献

  1. Global, regional, and national burden of osteoarthritis, 1990-2020 and projections to 2050: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021. Lancet Rheumatol. 2023;5(9):e508-e522.
  2. Jin X, et al. Estimating incidence rates of periprosthetic joint infection after hip and knee arthroplasty for osteoarthritis using linked registry and administrative health data. Bone Joint J. 2022;104-B(9):1060-1066.
  3. Premkumar A, et al. Projected economic burden of periprosthetic joint infection of the hip and knee in the United States. J Arthroplasty. 2021;36(5):1484-1489.e1483.
  4. Kurtz SM, et al. Are we winning or losing the battle with periprosthetic joint infection: Trends in periprosthetic joint infection and mortality risk for the Medicare population. J Arthroplasty. 2018;33(10):3238-3245.
  5. Wainwright TW, et al. Consensus statement for perioperative care in total hip replacement and total knee replacement surgery: Enhanced Recovery After Surgery (ERAS) Society recommendations. Acta Orthop. 2020;91(1):3-19.
  6. Ivascu R, et al. The surgical stress response and anesthesia: A narrative review. J Clin Med. 2024;13(10).
  7. Chang CC, Lin HC, Lin HW, Lin HC. Anesthetic management and surgical site infections in total hip or knee replacement: A population-based study. Anesthesiology. 2010;113(2):279-284.
  8. Kopp SL, et al. The impact of anesthetic management on surgical site infections in patients undergoing total knee or total hip arthroplasty. Anesth Analg. 2015;121(5):1215-1221.
  9. Johnson RL, et al. Neuraxial vs general anaesthesia for total hip and total knee arthroplasty: A systematic review of comparative-effectiveness research. Br J Anaesth. 2016;116(2):163-176.
  10. Memtsoudis SG, et al. Anaesthetic care of patients undergoing primary hip and knee arthroplasty: Consensus recommendations from the International Consensus on Anaesthesia-Related Outcomes After Surgery Group (ICAROS) based on a systematic review and meta-analysis. Br J Anaesth. 2019;123(3):269-287.
  11. Corcoran TB, et al. Dexamethasone and surgical-site infection. N Engl J Med. 2021;384(18):1731-1741.
  12. Jones IA, et al. Dexamethasone-associated hyperglycemia is not associated with infectious complications after total joint arthroplasty in diabetic patients. J Arthroplasty. 2024;39(8 Suppl 1):S43-S52.e45.
  13. Zorrilla-Vaca A, Arevalo JJ, Escandón-Vargas K, Soltanifar D, Mirski MA. Infectious disease risk associated with contaminated propofol anesthesia, 1989-2014. Emerg Infect Dis. 2016;22(6):981-992.
  14. Chung BC, et al. Dose-dependent early postoperative opioid use is associated with periprosthetic joint infection and other complications in primary TJA. J Bone Joint Surg Am. 2021;103(16):1531-1542.
  15. Anderson PA, et al. Prevention of surgical site infection in spine surgery. Neurosurgery. 2017;80(3 Suppl):S114-S123.
  16. Schmutz JB, Grande B, Sax H. WHO "My Five Moments for Hand Hygiene" in anaesthesia induction: A video-based analysis reveals novel system challenges and design opportunities. J Hosp Infect. 2023;135:163-170.
  17. Munoz-Price LS, et al. Infection prevention in the operating room anesthesia work area. Infect Control Hosp Epidemiol. 2019;40(1):1-17.
  18. Biddle C, Shah J. Quantification of anesthesia providers' hand hygiene in a busy metropolitan operating room: What would Semmelweis think? Am J Infect Control. 2012;40(8):756-759.
  19. Glowicz JB, et al. SHEA/IDSA/APIC practice recommendation: Strategies to prevent healthcare-associated infections through hand hygiene: 2022 update. Infect Control Hosp Epidemiol. 2023;44(3):355-376.
  20. Hsu LY, Gan WH, Koh D. Occupational infections. Textb Occup Med Pract. 2022:363.
  21. Marais R. Guidelines for infection control and prevention in anaesthesia in South Africa 2021. S Afr J Anaesth Analg. 2021;27(4):15-30.
  22. Wistrand C, Falk-Brynhildsen K, Sundqvist AS. Important interventions in the operating room to prevent bacterial contamination and surgical site infections. Am J Infect Control. 2022;50(9):1049-1054.
  23. Calderwood MS, et al. Strategies to prevent surgical site infections in acute-care hospitals: 2022 update. Infect Control Hosp Epidemiol. 2023;44(5):695-720.
  24. Simmons CG, Hennigan AW, Loyd JM, Loftus RW, Sharma A. Patient safety in anesthesia: Hand hygiene and perioperative infection control. Curr Anesthesiol Rep. 2022;12(4):493-500.
  25. Luan T, et al. Systemic immune effects of anesthetics and their intracellular targets in tumors. Front Med (Lausanne). 2022;9:15-30.
  26. Snyder GL, Greenberg S. Effect of anaesthetic technique and other perioperative factors on cancer recurrence. Br J Anaesth. 2010;105(2):106-115.
  27. Buckley A, McQuaid S, Johnson P, Buggy DJ. Effect of anaesthetic technique on the natural killer cell anti-tumour activity of serum from women undergoing breast cancer surgery: A pilot study. Br J Anaesth. 2014;113(Suppl 1):i56-i62.
  28. Akdis CA. Therapies for allergic inflammation: Refining strategies to induce tolerance. Nat Med. 2012;18(5):736-749.
  29. Pirbudak Cocelli L, Ugur MG, Karadasli H. Comparison of effects of low-flow sevoflurane and desflurane anesthesia on neutrophil and T-cell populations. Curr Ther Res Clin Exp. 2012;73(1-2):41-51.
  30. Stollings LM, et al. Immune modulation by volatile anesthetics. Anesthesiology. 2016;125(2):399-411.
  31. Eltzschig HK, Carmeliet P. Hypoxia and inflammation. N Engl J Med. 2011;364(7):656-665.
  32. Marana E, et al. Sevoflurane improves the neuroendocrine stress response during laparoscopic pelvic surgery. Can J Anaesth. 2003;50(4):348-354.
  33. Gottschalk A, Sharma S, Ford J, Durieux ME, Tiouririne M. Review article: The role of the perioperative period in recurrence after cancer surgery. Anesth Analg. 2010;110(6):1636-1643.
  34. Ang E, et al. Effect of regional anaesthesia only versus general anaesthesia on cancer recurrence rate: A systematic review and meta-analysis with trial sequential analysis. J Clin Anesth. 2020;67:110023.
  35. Bain CR, et al. The early in vivo effects of a single anti-emetic dose of dexamethasone on innate immune cell gene expression and activation in healthy volunteers. Anaesthesia. 2018;73(8):955-966.
  36. Bratzler DW, Houck PM. Antimicrobial prophylaxis for surgery: An advisory statement from the National Surgical Infection Prevention Project. Clin Infect Dis. 2004;38(12):1706-1715.
  37. Bratzler DW, et al. Clinical practice guidelines for antimicrobial prophylaxis in surgery. Am J Health Syst Pharm. 2013;70(3):195-283.
  38. Gaudias J. Antibiotic prophylaxis in orthopedics-traumatology. Orthop Traumatol Surg Res. 2021;107(1):102774.
  39. McGowan JE Jr. Cost and benefit of perioperative antimicrobial prophylaxis: Methods for economic analysis. Rev Infect Dis. 1991;13(Suppl 10):S879-S889.
  40. Pirkle S, Reddy S, Bhattacharjee S, Shi LL, Lee MJ. Chronic opioid use is associated with surgical site infection after lumbar fusion. Spine (Phila Pa 1976). 2020;45(12):837-842.
  41. Zorrilla-Vaca A, Escandón-Vargas K. The importance of infection control and prevention in anesthesiology. Colomb J Anesthesiol. 2017;45:69-77.
  42. Dunkman WJ, Manning MW. Enhanced recovery after surgery and multimodal strategies for analgesia. Surg Clin North Am. 2018;98(6):1171-1184.
  43. Tazreean R, Nelson G, Twomey R. Early mobilization in enhanced recovery after surgery pathways: Current evidence and recent advancements. J Comp Eff Res. 2022;11(2):121-129.
  44. Sessler DI. Neuraxial anesthesia and surgical site infection. Anesthesiology. 2010;113(2):279-281.
  45. Van Boxstael S, et al. The effect of spinal versus general anaesthesia on perioperative muscle weakness in patients having bilateral total hip arthroplasty: A single-center randomized clinical trial. Eur J Med Res. 2023;28(1):450.
  46. Turner EH, et al. Neuraxial anesthesia is associated with decreased pain scores and post-anesthesia care unit opioid requirement compared with general anesthesia in hip arthroscopy. Arthroscopy. 2021;37(1):139-146.
  47. Marchesi N, Govoni S, Allegri M. Non-drug pain relievers active on non-opioid pain mechanisms. Pain Pract. 2022;22(2):255-275.
  48. Kheterpal S, Martin L, Shanks AM, Tremper KK. Prediction and outcomes of impossible mask ventilation: A review of 50,000 anesthetics. Anesthesiology. 2009;110(4):891-897.
  49. Mermel LA. Prevention of intravascular catheter-related infections. Ann Intern Med. 2000;132(5):391-402.
  50. Buetti N, et al. Strategies to prevent central line-associated bloodstream infections in acute-care hospitals: 2022 update. Infect Control Hosp Epidemiol. 2022;43(5):553-569.
  51. Young P, Ridley S. Ventilator-associated pneumonia: Diagnosis, pathogenesis and prevention. Anaesthesia. 1999;54(12):1183-1197.
  52. Rupp ME, Archer GL. Coagulase-negative staphylococci: Pathogens associated with medical progress. Clin Infect Dis. 1994;19(2):231-243.
  53. Klompas M, et al. Strategies to prevent ventilator-associated pneumonia, ventilator-associated events, and nonventilator hospital-acquired pneumonia in acute-care hospitals: 2022 update. Infect Control Hosp Epidemiol. 2022;43(6):687-713.
  54. Patil SM. Hospital-acquired pneumonia. Pneumonia (Nathan). 2022;14:10.
  55. Weigelt JA. Diabetic foot infections: Diagnosis and management. Surg Infect (Larchmt). 2010;11(3):295-298.
  56. Hirsch S, et al. Nutritional status of surgical patients and the relationship of nutrition to postoperative outcome. J Am Coll Nutr. 1992;11(1):21-24.
  57. Martin ET, et al. Diabetes and risk of surgical site infection: A systematic review and meta-analysis. Infect Control Hosp Epidemiol. 2016;37(1):88-99.
  58. American Diabetes Association Professional Practice Committee. Diabetes care in the hospital: Standards of Care in Diabetes—2025. Diabetes Care. 2025;48(Suppl 1):S321-S334.
  59. Tarabichi M, et al. Determining the threshold for HbA1c as a predictor for adverse outcomes after total joint arthroplasty: A multicenter, retrospective study. J Arthroplasty. 2017;32(9 Suppl):S263-S267.e1.
  60. Yang L, Sun Y, Li G, Liu J. Is hemoglobin A1c and perioperative hyperglycemia predictive of periprosthetic joint infection following total joint arthroplasty? A systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2017;96(51):e8805.
  61. Shohat N, et al. Inadequate glycemic control is associated with increased surgical site infection in total joint arthroplasty: A systematic review and meta-analysis. J Arthroplasty. 2018;33(7):2312-2321.e3.
  62. Weimann A, et al. ESPEN guideline: Clinical nutrition in surgery. Clin Nutr. 2017;36(3):623-650.
  63. Adebero T, Omana H, Somerville L, Lanting B, Hunter SW. Effectiveness of prehabilitation on outcomes following total knee and hip arthroplasty for osteoarthritis: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Disabil Rehabil. 2024;46(24):5771-5790.
  64. Konnyu KJ, et al. Prehabilitation for total knee or total hip arthroplasty: A systematic review. Am J Phys Med Rehabil. 2023;102(1):1-10.
  65. Assouline B, et al. Preoperative exercise training to prevent postoperative pulmonary complications in adults undergoing major surgery: A systematic review and meta-analysis with trial sequential analysis. Ann Am Thorac Soc. 2021;18(4):678-688.
  66. Longo UG, et al. The impact of preoperative education on knee and hip replacement: A systematic review. J Clin Orthop Trauma. 2023;3(3):94-112.
  67. Yue C, et al. Associations between smoking and clinical outcomes after total hip and knee arthroplasty: A systematic review and meta-analysis. Front Surg. 2022;9:970537.
  68. Mills E, et al. Smoking cessation reduces postoperative complications: A systematic review and meta-analysis. Am J Med. 2011;124(2):144-154.e8.
  69. Sahota S, Lovecchio F, Harold RE, Beal MD, Manning DW. The effect of smoking on thirty-day postoperative complications after total joint arthroplasty: A propensity score-matched analysis. J Arthroplasty. 2018;33(1):30-35.
  70. Herrero C, et al. Smoking cessation correlates with a decrease in infection rates following total joint arthroplasty. J Orthop. 2020;21:390-394.
  71. Vu JV, Lussiez A. Smoking cessation for preoperative optimization. Clin Colon Rectal Surg. 2023;36(3):175-183.
  72. Chen AF, Wessel CB, Rao N. Staphylococcus aureus screening and decolonization in orthopaedic surgery and reduction of surgical site infections. Clin Orthop Relat Res. 2013;471(7):2383-2399.
  73. Zhu X, et al. Can nasal Staphylococcus aureus screening and decolonization prior to elective total joint arthroplasty reduce surgical site and prosthesis-related infections? A systematic review and meta-analysis. J Orthop Surg Res. 2020;15(1):60.
  74. Popovich KJ, et al. SHEA/IDSA/APIC practice recommendation: Strategies to prevent methicillin-resistant Staphylococcus aureus transmission and infection in acute-care hospitals: 2022 update. Infect Control Hosp Epidemiol. 2023;44(7):1039-1067.
  75. Bianco Prevot L, et al. Cutting periprosthetic infection rate: Staphylococcus aureus decolonization as a mandatory procedure in preoperative knee and hip replacement care—insights from a systematic review and meta-analysis of more than 50,000 patients. J Clin Med. 2024;13(14).
  76. Portais A, et al. Staphylococcus aureus screening and preoperative decolonisation with mupirocin and chlorhexidine to reduce the risk of surgical site infections in orthopaedic surgery: A pre-post study. Antimicrob Resist Infect Control. 2024;13(1):75.
  77. Shander A, et al. Recommendations from the International Consensus Conference on Anemia Management in Surgical Patients (ICCAMS). Ann Surg. 2023;277(4):581-590.
  78. Shin HW, et al. Efficacy of perioperative intravenous iron therapy for transfusion in orthopedic surgery: A systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2019;14(5):e0215427.
  79. Zhang FQ, et al. Impact of preoperative anemia on patients undergoing total joint replacement of lower extremity: A systematic review and meta-analysis. J Orthop Surg Res. 2024;19(1):249.
  80. Jette DU, et al. Physical therapist management of total knee arthroplasty. Phys Ther. 2020;100(9):1603-1631.
  81. Rauch S, et al. Perioperative hypothermia: A narrative review. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(16):8749.
  82. Seidelman J, Anderson DJ. Surgical site infections. Infect Dis Clin North Am. 2021;35(4):901-929.

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

再版と許可

さらに記事を探す

人工股関節置換術手術部位感染人工関節周囲感染局所麻酔予防的抗菌薬投与無菌操作マルチモーダル鎮痛