Tom Smith教授

微生物学教授

我们的研究已经帮助外科医生在如何治疗和减少关节置换感染方面做出明智的决策—改善了患者的愈后效果

英国每年都要进行数以千计的骨科手术，其中关节置换手术最为常见。

对于大多数病人来说，这种手术可以缓解慢性疼痛，并使他们能重新开展曾经喜欢的活动和爱好。

然而，任何手术都是有风险的。一小部分手术可能会发生感染，这会对患者造成毁灭性的影响。

这就是我们的切入点。作为生物分子科学研究中心的微生物学教授，我很荣幸能够带领一个多学科的专家研究团队，与骨科手术领域前沿的专业人士合作，通过研究骨接合剂和特定抗生素，来改变手术见习方式和患者愈后效果。

对感染的治疗

关节置换手术的感染可能发生在手术中或手术后，甚至可能发生在手术后数年。

当皮肤上的细菌扩散到手术伤口时，或（较少）通过血液进入伤口时，就会发生感染。

当假体失效并在骨头周围松动时，感染会使患者剧烈疼痛，关节肿胀也可能导致极度不适，使患者难以移动和进入睡眠。

在一份医疗专业人员填写的健康和幸福问卷中，经历过假体感染的患者给出了“比死亡更糟糕”的分数

这样的患者需要额外的手术来移除受感染的组织并更换关节。然而，由于许多患者患有不止一种疾病，因此手术并不是安全的选择。这就是为什么预防才是关键。

新抗生素配方的必要性

抗生素在关节置换手术中作为一种预防措施用于治疗感染。为了最大限度地提高疗效，抗生素被包埋在用于固定假体的骨接合剂中，这使得高浓度的抗生素可以被输送到需要的地方。

这比静脉注射法（将抗生素直接注入静脉）效果更好，因为他通过抑制患者的自然菌群的暴露的来降低耐药性，从而延长抗生素的效果。

然而随着抗生素耐药性的增强，仍需要进行有关确保骨科手术中发生的感染得到有效治疗的工作。

克服抗生素耐药性

抗生素耐药性是全球公共卫生面临的最大威胁之一，即细菌对想要杀死它们的抗生素产生抗药性。这导致了 "超级细菌 "的出现，某些菌株对不同种类的抗生素都产生了抗药性。这种类型的感染程度严重，以至于难以治疗。

抗生素有不同的种类，但是有一种标准的抗生素可以包埋在骨接合剂中，叫做庆大霉素。

近年来，庆大霉素耐药感染案例越来越多，因此需要在骨接合剂中加入其他种类的抗生素，以有效地治疗或最大限度地减少感染。

扩展抗生素的应用范围

在关节置换术中预防感染是关键环节，因为更换受感染的假体是一个非常复杂的过程，需要专门的植入物和工具，以及手术室的手术设施。

多年来，我们一直与谢菲尔德教学医院NHS信托基金会的骨科和微生物科临床医生合作，扩大应用在骨接合剂中抗生素的种类范围。

在开始工作之前，我们缺乏有关在骨接合剂中添加额外抗生素产生的影响的独立信息，对于骨接合剂的物理特性是否会受到影响，或者它们是否能正常工作，仍然存在着不确定性。

利用微生物学、分析化学和材料科学等方面的专业知识，我们开发了新的实验技术来测试不同种类抗生素在骨接合剂中的作用。

我们得到了捷迈邦美，辉瑞AIR基金，应用微生物学协会以及卡文迪什髋关节基金会的资助，使我们能够测试五种不同的抗生素在骨接合剂中的表现，并与庆大霉素进行比较。

我们的研究结果表明，这五种抗生素都能有效地杀死感染假体中存在的细菌，并保持骨接合剂的物理强度。

提供外科见习参考信息

我们的研究结果已经对临床决策产生了一定的影响。从开始工作以来，谢菲尔德教学医院NHS信托基金的矫形外科医生已经进行了12次髋关节或膝关节假体翻修手术。在这些手术中，我们对骨接合剂和特定抗生素的研究工作直接影响了有关除庆大霉素以外哪种抗生素对治疗感染最为有效的问题的决策。

我们不仅扩大了可用于关节置换手术的骨接合剂抗生素种类范围，而且还告知了外科医生这些骨科材料的准备和使用方式。

我们还展示了一种外科医生在选择抗生素制备骨接合剂时的DIY方法，该方法制备的抗生素骨接合剂可以和市场上预先制备好的骨接合剂具有相同的效果。

这不仅节省了大量资金，而且使更多医院能够采用这种新方法来确保患者的治疗效果越来越好。

我们的研究成果已经在谢菲尔德教学医院的骨科顾问中传播，同时也引起了英国各地和其他国家的兴趣，包括德国的ENDO Klinik，这是一家在骨、关节和脊柱手术方面享有世界声誉的专科诊所。

拯救生命的工作

我们的工作是非常有价值的，因为它可以真正改变人们的生活。

我记得我们的研究成果是如何拯救生命的，临床医生根据我们的结论对治疗脊柱感染做出了明智的决策--那一时刻让我意识到我对这份工作的热爱。

这项研究的成功要归功于我们谢菲尔德哈勒姆大学的科学家和谢菲尔德的整形外科医生之间的大量合作。正是由于这些，我们才能够获得专业临床知识，并直接将其用于临床实践。

展望未来，骨科手术将从使用含有骨接合剂的假体转向无骨接合剂的假体，即骨头在假体周围生长，并随着时间的推移附着在假体上。

因此，我们也正在研究新的方法，即通过在局部提供抗生素的方法来治疗和减少感染，例如利用涂层使抗生素在无骨接合剂的假体中释放。

我们也希望继续在这一领域取得突破，以改善对患者的治疗效果，从而改变患者生活。