王 飛,李闖兵,黃 強(qiáng),高秋明
解放軍蘭州總醫(yī)院全軍骨科中心創(chuàng)傷骨科,甘肅 蘭州 730050
創(chuàng)傷后慢性骨髓炎是長骨骨折后嚴(yán)重的并發(fā)癥,其發(fā)生率取決于骨折的嚴(yán)重程度和部位,開放性骨折以及合并肥胖、糖尿病和外周血管疾病的患者發(fā)生率較高[1]。研究表明[2]不穩(wěn)定的骨折斷端更易發(fā)生感染,內(nèi)固定材料在穩(wěn)定骨折斷端的同時(shí)也為細(xì)菌感染提供了適宜環(huán)境。在骨折術(shù)后感染患者的內(nèi)固定表面和骨折斷端以及周圍組織中均可檢測到細(xì)菌生物膜(bacterial biofilm,BBF)。BBF的存在是慢性骨髓炎感染遷延不愈的重要因素[3]。目前臨床提高抗感染效率的途徑均是在使用敏感抗生素的基礎(chǔ)上提高局部抗生素的濃度。本研究回顧性分析解放軍蘭州總醫(yī)院骨科中心創(chuàng)傷骨科收治的創(chuàng)傷后慢性骨髓炎患者資料,分析感染骨組織的微生物培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)結(jié)果,以獲取本地區(qū)創(chuàng)傷后慢性骨髓炎細(xì)菌譜分布和耐藥性特點(diǎn),為臨床應(yīng)用抗生素提供依據(jù)。
1.1 臨床資料 收集2015年1月至2017年1月解放軍蘭州總醫(yī)院骨科中心創(chuàng)傷骨科收治的被診斷為創(chuàng)傷后慢性骨髓炎的患者112例,排除7例(術(shù)前1周使用抗生素4例,菌培養(yǎng)陰性3例),本研究共納入患者105例,其中男82例,女23例;年齡14~67歲;開放性骨折67例,閉合性骨折38例;病變部位:脛骨60例,股骨38例,肱骨3例,橈骨2例,骨盆1例,跟骨1例。
1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照國際通用標(biāo)準(zhǔn)[4]執(zhí)行。
1.3 鑒定致病菌方法 結(jié)合術(shù)前影像學(xué)檢查及術(shù)中所見,明確感染范圍,術(shù)中徹底清創(chuàng),采集患處感染骨組織及周圍軟組織標(biāo)本,每例至少留取5個(gè)標(biāo)本,2小時(shí)內(nèi)送檢。先經(jīng)肉湯增菌培養(yǎng),后接種于血瓊脂平板上培養(yǎng)。初步分離細(xì)菌后,提取純菌落,使用VITEK2全自動藥敏檢定系統(tǒng)(梅里埃公司,法國)進(jìn)行微生物培養(yǎng)及藥敏試驗(yàn)。培養(yǎng)結(jié)果中將至少3份標(biāo)本中同時(shí)出現(xiàn)的細(xì)菌確定為致病菌。
2.1 致病菌檢出率 105例患者共檢出致病菌23種,112株。其中格蘭陽性菌10種,53株,占致病菌總檢出率的47.32%。革蘭陽性菌中檢出率排前四的依次為金黃色葡萄球菌19株(16.96%),表皮葡萄球菌11株(9.82%),耐甲氧西林金黃色葡萄球菌9株(8.04%),糞腸球菌6株(5.36%)。檢出格蘭陰性菌13種,59株,占致病菌總檢出率的52.68%。格蘭陽性菌中檢出率排前四的依次為銅綠假單胞菌15株(13.39%),陰溝腸桿菌13株(11.61%),大腸埃希菌10株(8.93%),肺炎克雷伯菌5株(4.46%),余檢出致病菌詳見表1。
表1 致病菌檢出構(gòu)成比
2.2 主要革蘭陽性致病菌的耐藥率 金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、糞腸球菌對萬古霉素均無耐藥,對利奈唑烷和亞胺培南耐藥率較低;4種致病菌對青霉素百分百耐藥,耐藥率較高的還有紅霉素、氯霉素、克林霉素、慶大霉素、環(huán)丙沙星,見表2。
表2 主要革蘭陽性致病菌耐藥率
2.3 主要革蘭陰性致病菌的耐藥率 銅綠假單胞菌、陰溝腸桿菌、大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌對美羅培南均無耐藥,1株(6.67%)銅綠假單胞菌對亞胺培南耐藥,對阿米卡星、頭孢他啶耐藥率相對較低;4種致病菌對頭孢唑林、氨芐西林高耐藥,除14株(93.33%)銅綠假單胞菌外,余3種致病菌對頭孢唑林菌百分百耐藥;銅綠假單胞菌(6.67%)、大腸埃希菌(20.00%)對妥布霉素較敏感,肺炎克雷伯菌對妥布霉素耐藥率為100%,見表3。
表3 主要格蘭陰性致病菌耐藥率
由于人口結(jié)構(gòu)趨于老齡化、交通事故頻發(fā)、骨科內(nèi)植物的應(yīng)用等因素,使得創(chuàng)傷后或術(shù)后慢性骨髓炎越來越多見。調(diào)查顯示[5-7],擇期手術(shù)中閉合性骨折術(shù)后發(fā)生慢性骨髓炎的幾率為1%~5%,開放性骨折根據(jù)Ⅰ~Ⅲ型損傷程度的不同,術(shù)后發(fā)生慢性骨髓炎的幾率為3%~50%,內(nèi)植物術(shù)后引起慢性骨髓炎的幾率為5%,無污染手術(shù)后發(fā)生深部組織感染的幾率為5%,污染手術(shù)后發(fā)生深部組織感染的幾率則上升至20%以上。
慢性骨髓炎致病菌的確定方法有竇道分泌物和術(shù)中感染組織培養(yǎng)。有學(xué)者[8]對竇道細(xì)菌培養(yǎng)在診斷慢性骨髓炎中的臨床價(jià)值進(jìn)行了研究,顯示竇道分泌物培養(yǎng)結(jié)果與術(shù)中感染組織培養(yǎng)結(jié)果符合率為67.30%,所以感染骨組織培養(yǎng)仍是確定慢性骨髓炎致病菌的金標(biāo)準(zhǔn),但臨床報(bào)道骨組織培養(yǎng)假陰性率高達(dá)40%,主要?dú)w因于取樣誤差和BBF的存在[9]。BBF主要存在于慢性創(chuàng)面中,在急性創(chuàng)面其形成和作用并不明顯。BBF先定植于壞死組織、壞死骨、異物表面,然后深入其內(nèi)部,這種膜結(jié)構(gòu)為細(xì)菌提供了屏障保護(hù)作用,使細(xì)菌免于機(jī)體自身免疫和抗生素的殺滅作用。BBF底層的細(xì)菌因?yàn)槿毖酰玛惔x速率大幅下降,這些不活躍的菌群大多對抗生素不敏感,一旦停用抗生素,其新陳代謝重新變得活躍,并對之前的抗生素產(chǎn)生耐藥[10],這也是慢性骨髓炎病程中感染難以控制且易復(fù)發(fā)的重要原因。全身應(yīng)用抗生素對BBF的作用極其有限,因?yàn)樯锬股氐牡挚沽^普通細(xì)菌高100~1 000倍,所以目前臨床在使用敏感抗生素的基礎(chǔ)上提高局部抗生素的濃度來提高抗感染效率。有研究證實(shí)[11],萬古霉素和美羅培南能夠破壞或抑制BBF的形成,本研究中萬古霉素和美羅培南對致病菌的高度敏感性也印證了這一結(jié)論。為了有效減少創(chuàng)傷后慢性骨髓炎的發(fā)生,學(xué)者們正在致力于抗生素涂層內(nèi)固定物和生物膜與不同內(nèi)固定物的親和性的研究[12]。
本研究顯示檢出率最高的致病菌是金黃色葡萄球菌(16.96%),但總體而言,革蘭陰性菌(52.68%)占比高于革蘭陽性菌(47.32%),這與國內(nèi)同期一些學(xué)者研究結(jié)果相左,喬林等[13]對北京地區(qū)多中心創(chuàng)傷后慢性骨髓炎患者致病菌分布進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)革蘭陽性菌占致病菌總檢出率的56.59%,革蘭陰性菌占43.41%。導(dǎo)致研究結(jié)果不一致的原因可能是不同地區(qū)溫度、空氣濕度及衛(wèi)生防疫水平的差異使得慢性骨髓炎致病菌的分布特點(diǎn)也不盡相同。另有研究表明[14],慢性骨髓炎細(xì)菌譜正發(fā)生著變化,革蘭陰性菌在致病菌中占比逐漸增加,這與本研究結(jié)果相一致。查閱文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)缺乏本地區(qū)以往有關(guān)慢性骨髓炎致病菌和耐藥性特點(diǎn)的文獻(xiàn),所以無法對本地區(qū)近些年慢性骨髓炎細(xì)菌譜進(jìn)行縱向比較,這是本研究的不足之處。
創(chuàng)傷后慢性骨髓炎僅以手術(shù)治療并不能徹底清除感染,同時(shí)還應(yīng)輔助應(yīng)用抗生素。但目前對于抗生素的應(yīng)用時(shí)機(jī)、應(yīng)用時(shí)長、給藥途徑、成年人與兒童用量和時(shí)長等方面均無指南指導(dǎo),大多臨床醫(yī)生根據(jù)以往的治療經(jīng)驗(yàn),用藥缺乏個(gè)體化和針對性。本研究旨在了解本地區(qū)近年來創(chuàng)傷后慢性骨髓炎致病菌分布及耐藥性特點(diǎn),以期為臨床合理應(yīng)用抗生素提供依據(jù)。
[1]Sanders J,Mauffrey C.Long bone osteomyelitis in adults:fundamental concepts and current techniques[J].Orthopedics,2013,36(5):368-375.
[2]Lazzarini L,Mader JT,Calhoun JH.Osteomyelitis in long bones[J].J Bone Joint Surg Am,2004,86(10):2305-2318.
[3]Hake ME,Oh JK,Kim JW,et al.Difficulties and challenges to diagnose and treat post-traumatic long bone osteomyelitis[J].Eur J Orthop Surg Traumatol,2015,25(1):1-3.
[4]Conterno LO,Turchi MD.Antibiotics for treating chronic osteomyelitis in adults[J].Cochrane Database Syst Rev,2013(9):4439.
[5]Parvizi J,Ghanem E,Azzam K,et al.Periprosthetic infection:are current treatment strategies adequate?[J].Acta Orthop Belg,2008,74(6):793-800.
[6]TrampuzA,ZimmerliW.Diagnosis and treatment of infections associated with fracture-fixation devices[J].Injury,2006,37(Suppl 2):59-66.
[7]Gustilo RB,Merkow RL,Templeman D.The management of open fractures[J].J Bone Joint Surg Am,1990,72(2):299-304.
[8]馬顯志,王滿宜,張伯松,等.竇道細(xì)菌培養(yǎng)在診斷慢性骨髓炎中的臨床價(jià)值[J].中國矯形外科雜志,2016,24(1):45-48.
[9]Costerton JW.Biofilm theory can guide the treatment of device-related orthopedic infections[J].Clin Orthop Relat Res,2005(437):7-11.
[10]Anderl JN,Zahller J,Roe F,et al.Role of nutrient limitation and stationary-phase existence in Klebsiella pneumoniae biofilm resistance to ampicillin and ciprofloxacin[J].Antimicrob Agents Chemother,2003,47(4):1251-1256.
[11]Hassan A,Usman J,Kaleem F,et al.Evaluation of different detection methods of biofilm formation in the clinical isolates[J].Braz J Infect Dis,2011,15(4):305-311.
[12]Von Plocki SC,Armbruster D,Klein K,et al.Biodegradable sleeves for metal implants to prevent implant associated infection:an experimental in vivo study in sheep[J].Vet Surg,2012,41(3):410-421.
[13]喬林,夏志林,劉健,等.多中心創(chuàng)傷后慢性骨髓炎的細(xì)菌譜特點(diǎn)及藥敏分析[J].中華創(chuàng)傷骨科雜志,2016,18(9):769-774.
[14]呂豪,劉書明,楊華山,等.慢性骨髓炎患者感染病原菌分布及藥物敏感性研究[J].中華醫(yī)院感染學(xué)雜志,2016,26(22):5179-5181.