脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后深部感染的研究進(jìn)展

莊澤民(綜述)，丁真奇(審校)

(解放軍第一七五醫(yī)院骨科醫(yī)院，福建漳州363000)

隨著脊柱手術(shù)的數(shù)量逐年增加，術(shù)后感染的問題逐漸受到關(guān)注，其發(fā)病率高且呈逐年上升趨勢。由于脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后感染特別是低毒感染，早期診斷較困難，因此對于感染的治療也相對棘手，尤其是深部感染。恰當(dāng)?shù)奶幚砑怪舐穬?nèi)固定融合術(shù)后深部感染，對于減少臨床并發(fā)癥、促進(jìn)患者早日康復(fù)是十分必要的。該文搜索并總結(jié)了近幾年國內(nèi)外關(guān)于脊柱內(nèi)固定術(shù)后深部感染的相關(guān)文獻(xiàn)，從流行病學(xué)、診斷標(biāo)準(zhǔn)、治療、預(yù)后以及預(yù)防5個方面分別論述。

1 流行病學(xué)

由于手術(shù)原因、部位及方式的不同，文獻(xiàn)關(guān)于脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后深部感染率報道不一。最新的一項大宗臨床病例研究顯示，在成人退行性脊柱病變的感染率為1.4%，而脊柱畸形的患者為4.2%，脊椎退變的手術(shù)中頸椎的感染率為0.8%，而胸椎部位達(dá)到2.1%［1］，2009年美國疾病預(yù)防控制中心報道脊柱融合術(shù)的術(shù)后感染率為4.2%，而椎板切除術(shù)的患者其感染率為2.3%［2］，目前關(guān)于脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后深部感染率為1.16%～8.5%［3-4］。

導(dǎo)致深部感染的致病菌主要是金黃色葡萄球菌，其他的還有如表皮葡萄球菌、鏈球菌、大腸埃希菌、銅綠假單胞菌、痤瘡丙酸桿菌等。隨著抗生素的廣泛使用，耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌、革蘭陰性菌及低毒力細(xì)菌的感染逐漸增多。Koutsoumbelis等［5］報道84例腰椎后路內(nèi)固定術(shù)后感染致病菌中耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌占所有致病菌的34.5%，Petilon等［6］對 30 例早期感染的患者進(jìn)行病原學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)33%的致病菌為革蘭陰性菌，而表皮葡萄球菌、痤瘡丙酸桿菌等低毒力細(xì)菌在深部感染特別是延期感染中占相當(dāng)?shù)谋壤?，7-9］。

脊柱內(nèi)固定術(shù)后深部感染導(dǎo)致脊柱內(nèi)固定術(shù)后感染的危險因素有很多，如高齡、肥胖、糖尿病、營養(yǎng)不良、骨質(zhì)疏松癥、冠心病、吸煙、營養(yǎng)不良、美國麻醉醫(yī)師協(xié)會病情分級、既往有術(shù)后感染的病史、手術(shù)部位、術(shù)中失血量、硬脊膜破裂、輸血、手術(shù)時間的延長、多節(jié)段的脊柱融合術(shù)、引流管放置的時間等［3，5，10-12］，為了更好地控制脊柱術(shù)后感染的危險因素，許多學(xué)者試圖通過大樣本的臨床病例分析得出獨(dú)立的危險因素，肥胖、糖尿病、血糖的升高(術(shù)前血糖＞125 mg或＞6.9 mmol/L、術(shù)后血糖＞2000 mg/L或＞11.1 mmol/L)、美國麻醉醫(yī)師協(xié)會病情分級≥3等是目前多數(shù)文獻(xiàn)認(rèn)可的危險因素。由于對脊柱感染的定義、所納入的因素及研究對象的不同，對于其他如性別、吸煙、既往有無術(shù)后感染的病史、手術(shù)時間及融合的節(jié)段等是否為獨(dú)立危險因素未能達(dá)成一致。

2 診斷標(biāo)準(zhǔn)

目前尚無脊柱內(nèi)固定術(shù)后深部感染的明確定義，可參考美國疾病預(yù)防控制中心關(guān)于深部感染的定義［2］:有內(nèi)置物術(shù)后1年內(nèi)發(fā)生的與手術(shù)有關(guān)并涉及切口深部軟組織(深筋膜和肌肉層)的感染，并具有下述至少一項即可作出臨床診斷:①從深部切口引流出或穿刺抽到膿液，而不是從手術(shù)切口的器官或腔隙部位的感染;②自然裂開或由外科醫(yī)師打開的切口，有膿性分泌物或有發(fā)熱≥38℃，局部有疼痛或壓痛;③再次手術(shù)探查、經(jīng)組織病理學(xué)或影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)涉及深部切口膿腫或其他感染證據(jù);④臨床醫(yī)師診斷的深部切口感染。脊柱術(shù)后深部感染依據(jù)術(shù)后時間的長短分為早期感染及遲發(fā)感染。文獻(xiàn)關(guān)于判別早期或遲發(fā)感染的具體時間沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有學(xué)者將術(shù)后20周作為診斷早期感染抑或遲發(fā)感染的分界線［13］;另一些學(xué)者［8，14-15］傾向于將術(shù)后 6 個月診斷為遲發(fā)感染;還有學(xué)者認(rèn)為應(yīng)將術(shù)后12個月作為遲發(fā)感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)［7］;但更多的學(xué)者還是傾向于將術(shù)后3個月作為判別早期感染還是遲發(fā)感染的分界線［6，16-17］。

對脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后深部感染，特別是低毒力細(xì)菌感染要作出早期的診斷是較困難的。通常對脊柱術(shù)后深部感染的診斷主要還是結(jié)合臨床癥狀、實驗室指標(biāo)、影像學(xué)等綜合判斷。由于感染的時間及致病菌不同，臨床癥狀各異。常見的臨床癥狀有發(fā)熱、疼痛、局部紅腫、切口皮溫增高、壓痛或叩擊痛、膿性滲出等［18］。實驗室檢查主要的檢測指標(biāo)有C反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞沉降率及白細(xì)胞計數(shù)等炎癥反應(yīng)標(biāo)志物。在脊柱術(shù)后感染的患者中，大部分的患者C反應(yīng)蛋白是升高的，三者中C反應(yīng)蛋白特異性最好［19］，紅細(xì)胞沉降率及白細(xì)胞也是常用的判斷指標(biāo)，雖然其特異性不如C反應(yīng)蛋白，但三者結(jié)合對于確診脊柱感染及治療效果能提供更準(zhǔn)確的評估及監(jiān)測指標(biāo)。需要指出的是C反應(yīng)蛋白及紅細(xì)胞沉降率術(shù)后通常是升高的，C反應(yīng)蛋白需要2～3周才能恢復(fù)到正常水平，有研究發(fā)現(xiàn)在術(shù)后2.6 d的濃度就會恢復(fù)到高峰時50%的濃度［20］，而紅細(xì)胞沉降率在術(shù)后2周左右達(dá)到高峰，6周后才會逐步恢復(fù)到正常水平。白細(xì)胞在脊柱術(shù)后感染特別是遲發(fā)感染中可能是正常的［11］。影像學(xué)檢查主要包括X線、CT、磁共振等，磁共振對于診斷脊柱感染特別是早期感染的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性均比X線及CT好。近幾年隨著18氟-脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像(positron emission tomography，PET)/CT技術(shù)的興起，它也逐漸應(yīng)用于脊柱術(shù)后感染的診斷，其特異性及敏感性比MRI更佳，其能對MRI不能診斷或診斷困難的病例提供幫助［19］，但其缺點是價格昂貴，限制了臨床的使用。

脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后早期感染可能出現(xiàn)如背部疼痛、發(fā)熱及傷口紅腫等癥狀。實驗室檢查方面Aono等［21］對腰椎融合術(shù)后的患者觀察，結(jié)果顯示術(shù)后7 d血液C反應(yīng)蛋白水平不會超過術(shù)后4 d時的水平，在術(shù)后4～14 d內(nèi)如果C反應(yīng)蛋白增高應(yīng)考慮早期感染的可能，Takahashi等［22］發(fā)現(xiàn)在早期感染患者術(shù)后4 d淋巴細(xì)胞占白細(xì)胞總數(shù)常＜10%;近年有學(xué)者提出血清淀粉樣蛋白A在脊柱術(shù)后監(jiān)測早期感染的特異性比C反應(yīng)蛋白高［23］，但具體實用性尚需臨床檢驗。

遲發(fā)感染多為皮膚表面低毒細(xì)菌術(shù)中種植和血源性種植所致，由于致病菌有很大一部分為低毒細(xì)菌，炎性標(biāo)志物的實驗室檢查結(jié)果常常是不可靠［9］，而且往往臨床癥狀不明顯，但不明原因的腰背部疼痛或疼痛持續(xù)性加強(qiáng)［9，17］應(yīng)引起注意。其在過去很多學(xué)者認(rèn)為遲發(fā)感染為機(jī)體對異物的排斥反應(yīng)，但限于他們對細(xì)菌的培養(yǎng)時間常為72 h，而低毒細(xì)菌的培養(yǎng)往往在7～14 d才能得到陽性的結(jié)果［24-25］。例如痤瘡丙酸桿菌在組織培養(yǎng)為陽性結(jié)果既往常被認(rèn)為是培養(yǎng)時污染所致，而且對于培養(yǎng)液及培養(yǎng)時間往往較為模糊，但近幾年文獻(xiàn)報道其在深部感染中所占致病菌的比例并不低［7，9，25］。Collins等［9］對 74 例深部感染患者進(jìn)行培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)高達(dá)45%能培養(yǎng)出痤瘡丙酸桿菌。Bemer等［25］建議對痤瘡丙酸桿菌的培養(yǎng)時間應(yīng)為10～15 d，而且至少進(jìn)行4次深部組織樣本培養(yǎng)。

3 治療

目前關(guān)于內(nèi)固定術(shù)后深部感染的處理，不管早期感染還是遲發(fā)感染都強(qiáng)調(diào)及時清創(chuàng)和灌洗。對早期感染患者內(nèi)固定的處理，除非內(nèi)固定物松動，否則大都不建議移除內(nèi)固定物［8，16，26-27］。附著于內(nèi)固定物表面的細(xì)菌因其分泌多糖蛋白復(fù)合物形成一層生物膜，抗生素的藥效很難透達(dá)，這就造成了感染容易復(fù)發(fā)，有學(xué)者認(rèn)為可以用稀釋的次氯酸鈉擦洗內(nèi)固定物表面降低細(xì)菌的生物膜［16］，如果感染的癥狀依舊存在或者是有大量的組織壞死那么則需再次擴(kuò)創(chuàng)。為了降低術(shù)后感染的復(fù)發(fā)率，許多學(xué)者使用閉式?jīng)_洗引流裝置［8，16，28］，Rohmiller等［8］對 28 例脊柱術(shù)后深部感染的患者使用其對術(shù)后深部感染治療的有效性，結(jié)果顯示早期感染患者中7例復(fù)發(fā)，2例單純使用抗生素感染得以控制，僅5例需要2次清創(chuàng)，所有早期感染的內(nèi)固定均保留，療效滿意;若是多種微生物或耐甲氧西林葡萄球菌感染清創(chuàng)術(shù)后復(fù)發(fā)率高的患者，負(fù)壓封閉引流術(shù)相對于閉式?jīng)_洗引流可能更適合，它能形成持續(xù)性的負(fù)壓，使創(chuàng)面滲出物及時被清除、促進(jìn)肉芽組織的生長，Canavese等［27］對14例脊柱側(cè)彎早期感染的患者行負(fù)壓封閉引流術(shù)，術(shù)后患者感染均無復(fù)發(fā)，隨訪24～72個月，切口愈合良好，內(nèi)固定物無需移除，羅小波等［29］對11例脊柱術(shù)后早期感染的患者行負(fù)壓封閉引流術(shù)治療，隨訪6～36個月，患者均獲得臨床治愈，除1例內(nèi)固定松動移除外，其余患者內(nèi)固定均得以保留;對于某些術(shù)后復(fù)發(fā)率高的感染，可根據(jù)需要使用抗生素骨水泥珠鏈［6，28］，其能顯著提高局部抗生素的濃度，降低不良反應(yīng)，而且即使在放置閉式?jīng)_洗引流裝置時也能維持抗生素的水平［28］;而對腫瘤或復(fù)雜性的退行性的脊柱術(shù)后感染切口裂開的處理，肌皮瓣技術(shù)的使用不失為一種有效的手段，使用肌皮瓣的優(yōu)勢在于它能消滅死腔并能覆蓋住內(nèi)固定物，促進(jìn)切口的愈合，Dumanian等［30］對15例脊柱術(shù)后感染致軟組織缺損的患者行一期肌皮瓣覆蓋，所有患者的內(nèi)固定得以保留。

對于遲發(fā)感染內(nèi)固定的處理目前仍存在爭議，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為應(yīng)移除內(nèi)固定物［4，7，11，17，24，26，31］。如果保留內(nèi)固定物因潛在于內(nèi)固定物周圍腔隙的壞死組織不能充分的清除，有學(xué)者［11，24］報道其感染的復(fù)發(fā)率接近50%，這大大增加了患者的痛苦及醫(yī)療費(fèi)用，但移除內(nèi)固定物可能會導(dǎo)致內(nèi)固定融合術(shù)的失敗形成假關(guān)節(jié)，使患者出現(xiàn)進(jìn)行性的畸形及疼痛，內(nèi)固定移除導(dǎo)致畸形的患者可待感染控制后行二期重新內(nèi)固定物固定。Muschik等［32］通過對脊柱術(shù)后延遲感染患者導(dǎo)致內(nèi)固定物移除而致脊柱畸形的患者再次行固定物融合術(shù)，術(shù)后患者取得令人滿意的結(jié)果。但對于某些特殊的病例如嚴(yán)重的成人側(cè)彎畸形的患者，移除內(nèi)固定可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的畸形且難以進(jìn)行二期內(nèi)固定，則可用抗生素治療直到融合后取出［25］，術(shù)后放置閉式引流裝置，可根據(jù)病情需要行負(fù)壓閉式引流或肌皮瓣覆蓋技術(shù)。清創(chuàng)術(shù)后應(yīng)根據(jù)細(xì)菌培養(yǎng)的結(jié)果選擇抗生素，如需多次清創(chuàng)，注意應(yīng)每次根據(jù)細(xì)菌培養(yǎng)的結(jié)果更換抗生素?？股氐氖褂脮r間許多學(xué)者之間的觀點不一［11，24］，但大都認(rèn)為應(yīng)靜脈注射抗生素4～6周，而后改為口服使用4～12周［26］，但這只是籠統(tǒng)的時間范圍，至于從靜脈滴注抗生素轉(zhuǎn)為口服具體指征無明確定義，Hedequist等［17］認(rèn)為對于后期感染患者行內(nèi)固定物移除術(shù)，使用靜脈抗生素的時間是根據(jù)感染的指標(biāo)如C反應(yīng)蛋白、白細(xì)胞計數(shù)等，如果恢復(fù)正?？赊D(zhuǎn)為口服抗生素。

4 預(yù)后

文獻(xiàn)關(guān)于脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后深部感染的預(yù)后研究相對較少，而且由于所采取的評估指標(biāo)不同，關(guān)于脊柱術(shù)后深部感染的預(yù)后臨床研究存在爭議［6，16］。一項美國最新的2年隨訪病例對照研究結(jié)果顯示腰椎后路融合術(shù)后深部急性感染患者組術(shù)后臨床癥狀雖較術(shù)前雖得到很大的改善，但和非感染者組對比腰背疼痛評分及Oswestry功能障礙指數(shù)均增加，臨床結(jié)果較對照組差［6］;Collins等［9］發(fā)現(xiàn)74例脊柱內(nèi)固定術(shù)后感染的患者只有46%的患者臨床結(jié)果較令人滿意。而Mok等［16］對脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后深部感染的32例患者進(jìn)行了平均62個月的隨訪，研究結(jié)果顯示與非感染組對照相比臨床結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義，準(zhǔn)確地評估脊柱后路內(nèi)固定術(shù)后深部感染尚需統(tǒng)一的評估指標(biāo)及大規(guī)模的臨床樣本分析。

5 預(yù)防

脊柱內(nèi)固定術(shù)后深部感染的結(jié)果常常是災(zāi)難性的，大大增加了患者的痛苦，因此感染的預(yù)防顯得尤其重要。術(shù)前應(yīng)將已知可控的危險因素降到最低，如術(shù)前血糖＞6.9 mmol/L會使感染率增加3.2倍，所以應(yīng)在血糖控制在合理范圍;抗生素的使用時間應(yīng)在術(shù)前1 h內(nèi)，超過1 h其感染率會增加3.4倍;對于肥胖的患者應(yīng)適當(dāng)調(diào)整抗生素的使用量，會降低其感染率［1］。

即使術(shù)前準(zhǔn)備充分及采取嚴(yán)格的無菌操作，術(shù)中也有可能因手術(shù)時間的延長等危險因素，增加感染率。Watanabe等［33］認(rèn)為在長時間的手術(shù)時每小時至少2000 mL的NaCl注射液沖洗能降低感染率。多位學(xué)者發(fā)現(xiàn)在關(guān)閉切口前先用0.35%聚乙烯吡咯烷酮碘浸泡而后用生理鹽水沖洗與單純的生理鹽水沖洗相比能顯著降低術(shù)后感染率［34-35］?？股氐膹V泛使用使耐甲氧西林的細(xì)菌感染逐漸增加，這就造成了術(shù)前常規(guī)使用的頭孢一代抗生素預(yù)防感染效果不佳，而單純的靜脈注射萬古霉素與頭孢類一代預(yù)防耐甲氧西林預(yù)防感染差異無統(tǒng)計學(xué)意義，有研究指出在關(guān)閉傷口前使用萬古霉素粉會顯著降低術(shù)后耐甲氧西林葡萄球菌所致的深部感染率［36-37］。

在術(shù)后切口敷料覆蓋問題上，Epstei［38］研究認(rèn)為載銀敷料的使用能降低脊柱術(shù)后深部的感染率。脊柱手術(shù)放置引流管理論上能降低血腫的形成及感染率，因此脊柱手術(shù)術(shù)后常規(guī)放置成為標(biāo)準(zhǔn)的措施，但有文獻(xiàn)報道有無放置引流管對于脊柱術(shù)后血腫的形成及感染率差異無統(tǒng)計學(xué)意義［39］，一些學(xué)者［3，10］認(rèn)為延長引流管的使用時間會增加其感染率，因此他們建議應(yīng)減少引流管的放置及限制引流管的持續(xù)引流［10］。

6 小結(jié)

脊柱術(shù)后深部感染是目前骨科較為棘手的問題，而這其中后路內(nèi)固定術(shù)后深部感染占了相當(dāng)大的比例，不僅大大增加了醫(yī)療費(fèi)用，而且給患者的身心健康造成了巨大的負(fù)擔(dān)，由于抗生素的濫用及早期處理不當(dāng)?shù)仍?，越來越多的耐藥菌產(chǎn)生及多微生物感染等增加了治療難度，因此，如何最大程度地預(yù)防術(shù)后感染、提高早期診斷率及制訂科學(xué)合理的治療措施是當(dāng)前我們需思考及解決的。

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