脊柱外科術(shù)后手術(shù)部位感染的原因及對(duì)策

羅越 蔡林 劉輝 董視師

手術(shù)部位感染 ( surgical site infection，SSI ) 是脊柱外科手術(shù)的嚴(yán)重并發(fā)癥。深部組織 ( 深筋膜以下 ) 感染是導(dǎo)致手術(shù)失敗及術(shù)后脊柱內(nèi)置物翻修的重要原因。SSI 不僅給患者帶來極大的軀體、精神及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且給外科醫(yī)生帶來了巨大的壓力，尤其在脊柱內(nèi)置物翻修手術(shù)中，操作難度大、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高。據(jù)報(bào)道，脊柱外科術(shù)后 SSI 發(fā)生率約為 2.1%～10.9%[1-9]。因此，及早探索及總結(jié) SSI 原因、盡可能減少 SSI 發(fā)生率以及尋找有效的防治方案、預(yù)防 SSI 再次發(fā)生，顯得尤為重要。

一、危險(xiǎn)因素與原因

導(dǎo)致 SSI 的危險(xiǎn)因素主要分為 2 類：( 1 ) 與脊柱病變的本質(zhì)及手術(shù)過程相關(guān)性因素；( 2 ) 與患者的全身健康狀況相關(guān)性因素[10-11]。術(shù)中內(nèi)置物的應(yīng)用本身即為一個(gè)重要的危險(xiǎn)因素[10,12-15]，其內(nèi)置物應(yīng)用后 SSI 發(fā)生率約為2.1%～8.5%[14]。除了術(shù)者術(shù)前準(zhǔn)備不當(dāng) ( 如個(gè)人衛(wèi)生問題、洗手不嚴(yán)格、術(shù)前接觸感染性疾病患者 )、術(shù)中未進(jìn)行嚴(yán)格無菌操作及手術(shù)環(huán)境不良 ( 缺乏層流裝置、消毒不嚴(yán)格 ) 等直接引起感染的因素以外，具有顯著作用的危險(xiǎn)因素還包括高齡 ( 尤其是＞70 歲 )、肥胖 ( 體重指數(shù) BMI每上升 5 個(gè)單位，SSI 風(fēng)險(xiǎn)增加 13% )、糖尿病、慢性阻塞性肺病、冠心病、骨質(zhì)疏松癥、營(yíng)養(yǎng)不良、長(zhǎng)期血液透析患者、同一部位脊柱手術(shù)史、SSI 病史、創(chuàng)傷、圍手術(shù)期輸同種異體血、術(shù)中失血量過多 ( 尤其是＞1 L )、術(shù)中手術(shù)傷口未充分沖洗、術(shù)中手術(shù)室人員過多 ( ＞10 人 )、術(shù)中硬脊膜撕裂、手術(shù)規(guī)模過大 ( 多節(jié)段融合固定 )、經(jīng)后路手術(shù)入路、手術(shù)時(shí)間過長(zhǎng) ( ＞5 h )、術(shù)前住院時(shí)間過長(zhǎng)( ＞7 天 )、術(shù)后脊柱融合程度[1-3,5-6,9,12,16-19]。

引起術(shù)后 SSI 最常見的病原體為金黃色葡萄球菌[3-4,10-11,14,20-21]，而隨著術(shù)前抗生素的廣泛應(yīng)用，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 ( methicillin-resistant staphylococcus aureus，MRSA ) 感染亦逐漸增多[3-4,8,10,20]，其余較常見的有表皮葡萄球菌、糞腸球菌、克雷伯桿菌、假單胞菌、陰溝腸桿菌、奇異變形桿菌[9-10]。

二、預(yù)防策略

術(shù)后 SSI，即使對(duì)熟練的脊柱外科醫(yī)生來說，也是固有的潛在并發(fā)癥[2]，采取有效措施預(yù)防 SSI 極為關(guān)鍵。

首先，對(duì)于患者，圍手術(shù)期應(yīng)維持其穩(wěn)定的身體狀況，如控制血糖、合理營(yíng)養(yǎng)、防治心血管及呼吸系統(tǒng)疾患等，而術(shù)者術(shù)前應(yīng)保持自身良好清潔狀況、嚴(yán)格遵循無菌準(zhǔn)備原則；其次，預(yù)防性使用抗生素能顯著減少術(shù)后SSI[10]。對(duì)抗生素的選擇應(yīng)綜合考慮患者本身的危險(xiǎn)因素、過敏情況、抗生素抵抗問題和手術(shù)時(shí)間及復(fù)雜程度[22]。通常選擇具有廣譜抗菌作用的一代頭孢菌素 ( 如頭孢唑啉 )，過敏者用克林霉素替代，于手術(shù)皮膚切開前30 min 或麻醉誘導(dǎo)開始時(shí)靜脈應(yīng)用[23-26]；術(shù)中每隔 3～5 h 或出血量超過 1500 ml 應(yīng)追加一次劑量以維持其足夠濃度[25-26]；術(shù)后是否需要持續(xù)預(yù)防性使用抗生素有較大爭(zhēng)議，目前對(duì)于非感染性傷口多傾向于術(shù)后持續(xù)應(yīng)用抗生素 24 h[25,27]。對(duì)于高危險(xiǎn)因素患者，預(yù)防性使用抗生素應(yīng)強(qiáng)調(diào)個(gè)性化。對(duì)于革蘭染色陰性桿菌高風(fēng)險(xiǎn)患者 ( 長(zhǎng)期留置尿管、神經(jīng)性膀胱功能障礙、反復(fù)發(fā)作的尿路感染病史 )，術(shù)前行尿液培養(yǎng)、個(gè)性化預(yù)防性使用抗生素，能有效預(yù)防術(shù)后革蘭染色陰性桿菌 SSI[7]。單純術(shù)前靜脈應(yīng)用抗生素、術(shù)后引起急性深部組織 SSI 者，其病原菌多為 MRSA。經(jīng)后路脊柱外科手術(shù)中，在術(shù)中傷口縫合前局部應(yīng)用小劑量 ( 0.5～1 g ) 萬古霉素，能有效減少術(shù)后SSI 的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)具有花費(fèi)少、易獲得局部高抗生素濃度、顯著減少體內(nèi)抗生素的吸收和無明顯副作用的特點(diǎn)[8,13,28]。再次，術(shù)中應(yīng)嚴(yán)格遵循無菌原則，充分去除壞死組織。手術(shù)時(shí)間如超過 3 h 應(yīng)當(dāng)考慮更換手術(shù)衣及手套，脊柱內(nèi)置物植入前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有效保護(hù)，避免與外界接觸過久。術(shù)中時(shí)常松開肌肉撐開器以防止肌肉缺血壞死、手術(shù)結(jié)束時(shí)充分清除壞死肌肉組織對(duì)預(yù)防術(shù)后 SSI 是有效的[10,15]。在術(shù)中對(duì)手術(shù)區(qū)皮膚及周圍無菌鋪單加用酒精泡沫 ( alcohol foam ) 消毒并對(duì)傷口充分引流能顯著降低術(shù)后 SSI[13]。Watanabe 等[6]通過對(duì) 223 例脊柱外科手術(shù)患者進(jìn)行回顧性分析，認(rèn)為術(shù)中用生理鹽水充分沖洗傷口 ( 平均＞2000 ml / h ) 對(duì)預(yù)防術(shù)后 SSI 十分重要。此外，微創(chuàng)手術(shù)或者經(jīng)前路手術(shù)可降低術(shù)后 SSI 發(fā)生率。微創(chuàng)手術(shù)可減少出血及死腔的形成，減少細(xì)菌生長(zhǎng)，而經(jīng)前路手術(shù)，因椎前豐富的血管及淋巴管，能加強(qiáng)體內(nèi)細(xì)菌的清除，從而減少感染[1-2,16-17]。對(duì)難愈合的傷口，如糖尿病患者，可用負(fù)壓創(chuàng)面治療技術(shù) ( negative pressure wound therapy，NPWT ) 輔助傷口關(guān)閉，有助于傷口愈合并有效防止 SSI，但伴有活動(dòng)性腦脊液漏、傷口處有腫瘤或轉(zhuǎn)移癌病變、對(duì)覆蓋材料過敏及有出血傾向者應(yīng)禁用[29]。

三、處理方法

對(duì)于淺表組織 ( 深筋膜以上 ) SSI，治療以傷口護(hù)理及短程應(yīng)用抗生素為主[15,17,21]；對(duì)于深部組織 SSI，治療主要包括清創(chuàng)術(shù)、抗生素的應(yīng)用、內(nèi)置物的處理三個(gè)方面。

清創(chuàng)術(shù)：清創(chuàng)術(shù)為治療深部組織 SSI 的基礎(chǔ)，其絕對(duì)適應(yīng)證包括藥物治療失敗，經(jīng)充分引流后仍出現(xiàn)的深部術(shù)后感染及內(nèi)置物相關(guān)的 深部術(shù)后感染，伴有嚴(yán)重的或進(jìn)行性加重的神經(jīng)功能損害[15]。術(shù)中完全清除壞死組織、擴(kuò)大清創(chuàng)、充分沖洗以及創(chuàng)面閉合引流為恰當(dāng)?shù)闹委煼绞絒10]。術(shù)后傷口持續(xù)留置引流管沖洗引流在治療術(shù)后早期感染具有良好效果[12]。感染嚴(yán)重者常常須多次清創(chuàng)、沖洗，尤其對(duì)于頑固性細(xì)菌感染或免疫功能不全者，直至傷口足夠清潔可以縫合為止[10,20]。負(fù)壓封閉引流技術(shù) ( vacuum-assisted closure，VAC )、閉式抽吸灌洗系統(tǒng)( closed suction irrigation system，CSIS ) 以及二期局部肌瓣轉(zhuǎn)位覆蓋術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了感染的消除及傷口的愈合[5,10,14,20]。

抗生素的應(yīng)用：抗生素的應(yīng)用應(yīng)以感染組織培養(yǎng)及藥敏試驗(yàn)為基礎(chǔ)。對(duì)于感染嚴(yán)重須多次清創(chuàng)者，每次清創(chuàng)術(shù)中均應(yīng)行感染組織細(xì)菌培養(yǎng)及鑒定，及時(shí)調(diào)整有效抗生素[5]。在抗生素的應(yīng)用方式上，多傾向于先靜脈應(yīng)用，待感染控制或創(chuàng)面清潔縫合后改用短期的口服抗生素[14]。對(duì)于感染嚴(yán)重須反復(fù)清創(chuàng)或感染局部血循環(huán)較差者，可在清創(chuàng)術(shù)中局部置入攜帶抗生素的甲基丙烯酸甲酯水泥珠，以獲得局部高抗生素濃度[5,10,15,20]。對(duì)于抗生素應(yīng)用持續(xù)時(shí)間，目前尚無統(tǒng)一結(jié)論，盡管感染情況已經(jīng)控制、創(chuàng)面已縫合，仍有復(fù)發(fā)可能。Quaile[15]認(rèn)為深部組織 SSI 靜脈應(yīng)用抗生素 6 周以上，然后改為口服 6 周以上。Hoffman等[4]認(rèn)為對(duì)于早期 ( 術(shù)后 1 個(gè)月內(nèi) ) 深部組織 SSI 患者，在保留內(nèi)置物的情況下，應(yīng)進(jìn)行 4～6 周的靜脈抗生素應(yīng)用及隨后 4～12 周的口服抗生素應(yīng)用。

脊柱內(nèi)置物的處理：因細(xì)菌易依附于內(nèi)置物表面形成菌膜，術(shù)中難以充分清除、術(shù)后抗生素亦難以充分發(fā)揮作用，可導(dǎo)致傷口多次清創(chuàng)、長(zhǎng)期沖洗，傷口愈合慢，病程顯著延長(zhǎng)；而過早地去除內(nèi)置物，易導(dǎo)致脊柱矯正丟失、假關(guān)節(jié)形成[5,20]。因此，脊柱內(nèi)置物是否須移除是治療術(shù)后深部組織 SSI 的難點(diǎn)。

對(duì)于術(shù)后晚期 ( ＞1 個(gè)月 ) 深部組織 SSI，脊柱大多已獲得較穩(wěn)固的融合，傾向于完全去除內(nèi)置物[4,10,17]。對(duì)于早期 ( ≤1 個(gè)月 ) SSI 是否須移除內(nèi)置物目前尚有爭(zhēng)議。Kim 等[20]對(duì) 20 例脊柱融合術(shù)后早期深部組織 SSI 患者行內(nèi)置物移除及擴(kuò)大清創(chuàng)、沖洗治療，盡管部分患者出現(xiàn)脊柱前傾角變小、椎間隙變窄，通過 3 個(gè)月的腰骶部支具矯正 ( lumbar-sacral orthosis )，取得了較為滿意的結(jié)果。Hoffman 等[4]對(duì) 19 例早期深部組織 SSI 患者在保留內(nèi)置物情況下通過清創(chuàng)及長(zhǎng)期抗生素治療，亦取得了顯著效果 ( 90%，17 / 19 )。Pereira 等[5]提出了脊柱內(nèi)置物須移除的條件：( 1 ) 2～3 次清創(chuàng)術(shù)后，傷口仍有持續(xù)滲出，且炎性標(biāo)志物 ( ESR、CRP ) 仍持續(xù)異常；( 2 ) 行清創(chuàng)術(shù)前已獲得骨性融合；( 3 ) 在充分行抗生素治療后，感染仍持續(xù)反復(fù)發(fā)作。對(duì)于內(nèi)置物保留者，術(shù)中松動(dòng)的內(nèi)置物應(yīng)及時(shí)移除并更換，保留穩(wěn)固的內(nèi)置物[5,9,14,15,21]，負(fù)壓封閉引流技術(shù) ( vacuum-assisted closure，VAC )、閉式抽吸灌洗系統(tǒng) ( closed suction irrigation system，CSIS ) 在此應(yīng)用具有較好效果[14]。對(duì)于內(nèi)置物去除者，內(nèi)置物去除后出現(xiàn)脊柱矯正進(jìn)行性丟失或伴有顯著相關(guān)癥狀者，應(yīng)再次植入內(nèi)置物[5,14-15]，對(duì)于椎間盤置換或應(yīng)用椎間融合器者，內(nèi)置物去除后應(yīng)于原人工椎間盤或融合器處植骨[5,20]。此外，SSI患者治愈后應(yīng)當(dāng)監(jiān)測(cè) 2 年以上[5]。

[1] Pull ter Gunne AF, Cohen DB. Incidence, prevalence, and analysis of risk factors for surgical site infection following adult spinal surgery. Spine, 2009, 4(13):1422-1428.

[2] Smith JS, Shaffrey CI, Sansur CA, et al. Rates of infection after spine surgery based on 108419 procedures: a report from the Scoliosis Research Society Morbidity and Mortality Committee. Spine, 2011, 36(7):556-563.

[3] Koutsoumbelis S, Hughes AP, Girardi FP, et al. Risk factors for postoperative infection following posterior lumbar instrumented arthrodesis. J Bone Joint Surg Am, 2011, 93(17):1627-1633.

[4] Sierra-Hoffman M, Jinadatha C, Carpenter JL, et al.Postoperative instrumented spine infections: a retrospective review. South Med J, 2010, 103(1):25-30.

[5] Nú?ez-Pereira S, Pellisé F, Rodríguez-Pardo D, et al. Implant survival after deep infection of an instrumented spinal fusion.Bone Joint J, 2013, 95(8):1121-1126.

[6] Watanabe M, Sakai D, Matsuyama D, et al. Risk factors for surgical site infection following spine surgery: efficacy of intraoperative saline irrigation. J Neurosurg Spine, 2010,12(5):540-546.

[7] Nú?ez-Pereira S, Pellisé F, Rodríguez-Pardo D, et al.Individualized antibiotic prophylaxis reduces surgical site infections by gram-negative bacteria in instrumented spinal surgery. Eur Spine J, 2011, 20(3):397-402.

[8] Strom RG, Pacione D, Kalhorn SP, et al. Decreased risk of wound infection after posterior cervical fusion with routine local application of vancomycin powder. Spine, 2013, 38(12):991-994.

[9] Chaichana L, Bydon M, Santiago-Dieppa David R, et al. Risk of infection following posterior instrumented lumbar fusion for degenerative spine disease in 817 consecutive cases.J Neurosurg Spine, 2014, 20(1):45-52.

[10] Meredith DS, Kepler CK, Huang RC, et al. Postoperative infections of the lumbar spine: presentation and management.Int Orthop, 2012, 36(2):439-444.

[11] Chen AF, Wessel CB, Rao N. Reply to the Letter to the editor:Staphylococcus aureus screening and decolonization in orthopaedic surgery and reduction of surgical site infections.Clin Orthop Relat Res, 2013, 471(11):3712-3713.

[12] Chikawa T, Sakai T, Bhatia NN, et al. Retrospective study of deep surgical site infections following spinal surgery and the effectiveness of continuous irrigation. Br J Neurosurg, 2011,25(5):621-624.

[13] Pahys JM, Pahys JR, Cho SK, et al.Methodsto decrease postoperative infections following posterior cervical spine surgery. J Bone Joint Surg Am, 2013, 95(6):549-554.

[14] Gerometta A, Olaverri JCR, Bitan F. Infections in spinal instrumentation. Int Orthop, 2012, 36(2):457-464.

[15] Quaile A. Infections associated with spinal implants. Int Orthop, 2012, 36(2):451-456.

[16] Kurtz S, Lau E, Ong KL, et al. Infection risk for primary and revision instrumented lumbar spine fusion in the medicare population. J Neurosurg Spine, 2012, 17(4):342-347.

[17] DubeeV, Lefl on-Guibout V, Lenoir T, et al. Wound infections after instrumented spinal surgery. J Anti-infectieux, 2012,14(2):68-77.

[18] Woods BI, Rosario BL, Chen A, et al. The association between perioperative allogeneic transfusion volume and postoperative infection in patients following lumbar spine surgery. J Bone Joint Surg Am, 2013, 95(23):2105-2110.

[19] Abdallah DY, Jadaan MM, McCabe JP. Body mass index and risk of surgical site infection following spine surgery: a metaanalysis. Eur Spine J, 2013, 22(12):2800-2809.

[20] Kim JI, Suh KT, Kim SJ, et al. Implant removal for the management of infection after instrumented spinal fusion.J Spinal Disord Tech, 2010, 23(4):258-265.

[21] ter Gunne AFP, Mohamed AS, Skolasky RL, et al. The presentation, incidence, etiology, and treatment of surgical site infections after spinal surgery. Spine, 2010, 35(13):1323-1328.

[22] Shaffer WO, Baisden JL, Fernand R, et al. An evidence-based clinical guideline for antibiotic prophylaxis in spine surgery.Spine J, 2013, 13(10):1387-1392.

[23] Nandyala SV, Schwend RM. Prevalence of intraoperative tissue bacterial contamination in posterior pediatric spinal deformity surgery. Spine, 2013, 38(8):E482-E486.

[24] Kanayama M, Hashimoto T, Shigenobu K, et al. Effective prevention of surgical site infection using a Centers for Disease Control and Prevention guideline-based antimicrobial prophylaxis in lumbar spine surgery. J Neurosurg, Spine, 2007,6(4):327-329.

[25] Takahashi H, Wada A, Iida Y, et al. Antimicrobial prophylaxis for spinal surgery. J Orthop Sci, 2009, 14(1):40-44.

[26] Prokuski L. Prophylactic antibiotics in orthopaedic surgery.J Am Acad Orthop Surg, 2008, 16(5):283-293.

[27] Savage JW, Anderson PA. An update on modifi able factors to reduce the risk of surgical site infections. Spine J, 2013, 13(9):1017-1029.

[28] Kanj WW, Flynn JM, Spiegel DA, et al. Vancomycin prophylaxis of surgical site infection in clean orthopedic surgery. Orthopedics, 2013, 36(2):138-146.

[29] Ousey KJ, Atkinson RA, Williamson JB, et al. Negative pressure wound therapy (NPWT) for spinal wounds: a systematic review. Spine J, 2013, 13(10):1393-1405.