湘南地區(qū)跟骨骨髓炎病因與多重耐藥菌感染危險(xiǎn)因素

趙 昀，周 峰，肖勛剛，田 云

(1. 郴州市第一人民醫(yī)院骨科，湖南 郴州 423000； 2. 長(zhǎng)沙市婦幼保健院院感科，湖南 長(zhǎng)沙 410008)

跟骨骨髓炎占骨感染的3%～10%[1]，是目前治療非常棘手的一種感染性疾病，許多患者由于感染難以控制而導(dǎo)致截肢。跟骨處于肢體的最遠(yuǎn)端，是負(fù)擔(dān)全身體重的負(fù)重骨，僅有少量的軟組織覆蓋，血液循環(huán)有限，因此跟骨骨髓炎治療困難[1-2]。臨床治療以手術(shù)治療和藥物治療相結(jié)合，其中藥物治療包括全身用藥，局部外用藥等，跟骨骨髓炎感染病原菌耐藥的出現(xiàn)，以及耐藥菌在各個(gè)地區(qū)間的差異，使其經(jīng)驗(yàn)性抗感染治療變得更加困難。病原體的檢測(cè)對(duì)于跟骨骨髓炎有效治療，預(yù)防感染，以及避免截肢至關(guān)重要。為了解湘南地區(qū)跟骨骨髓炎致病菌特點(diǎn)及藥敏情況，精準(zhǔn)、有效使用抗菌藥物治療跟骨骨髓炎，本研究統(tǒng)計(jì)分析郴州某醫(yī)院骨科收治的跟骨骨髓炎患者臨床資料、病原菌分布及耐藥性，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 利用湖南省郴州某醫(yī)院病歷系統(tǒng)，查詢獲得2017年1月—2020年12月在出院診斷中明確標(biāo)注跟骨骨髓炎的患者。按納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，收集符合條件患者的臨床資料，包括患者年齡、性別、致病原因、營(yíng)養(yǎng)狀況、合并癥、病程、感染源、異物存留、手術(shù)病灶清除史、截肢、抗菌藥物、血清清蛋白、血紅蛋白、細(xì)菌培養(yǎng)藥敏結(jié)果和是否檢出多重耐藥菌等臨床資料。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)X線等影像學(xué)診斷或者骨組織病理診斷為跟骨骨髓炎，且在不同時(shí)期完整地采取了表面、深部分泌物及骨組織標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①重復(fù)病例，如同一患者再次因重復(fù)致病菌感染并入院；②壓瘡導(dǎo)致的足跟潰瘍，并出現(xiàn)醫(yī)院獲得性感染；③合并有惡性腫瘤或重要臟器嚴(yán)重器質(zhì)性病變或損傷；④合并免疫功能障礙性疾??；⑤合并全身性感染者；⑥病例資料不完整者。

1.3 標(biāo)本采集 (1)表面分泌物：無(wú)菌采樣拭子蘸取跟骨傷口表面或者竇道周圍的分泌物，一次性無(wú)菌試管保存。(2)深部膿性分泌物：采用無(wú)菌采樣拭子或者一次性無(wú)菌注射器于竇道內(nèi)或者傷口深處，跟骨骨皮質(zhì)表面取樣。(3)骨組織培養(yǎng)：行清創(chuàng)術(shù)，刮取的跟骨骨組織，應(yīng)用一次性無(wú)菌試管保存。糖尿病足合并感染導(dǎo)致跟骨骨髓炎的病例均取骨組織進(jìn)行厭氧菌培養(yǎng)。采取的標(biāo)本均在該院檢驗(yàn)科進(jìn)行培養(yǎng)。

1.4 菌株鑒定及藥敏試驗(yàn) 使用該院全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀(梅里埃VITEK 2)進(jìn)行病原菌鑒定，藥敏試驗(yàn)采用K-B紙片擴(kuò)散法及最低抑菌濃度(MIC)測(cè)定法，質(zhì)控菌株均來(lái)自湖南省臨床檢驗(yàn)中心。按美國(guó)國(guó)家臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(CLSI，2018年版)推薦的標(biāo)準(zhǔn)判斷藥敏結(jié)果，記錄致病菌及抗菌藥物敏感性，并標(biāo)記出多重耐藥菌感染的病例。多重耐藥定義為：對(duì)可用藥物中3類或更多(每類中的1種或更多)不敏感[3]。3種標(biāo)本采集方法如果均培養(yǎng)出同一致病菌，記錄該致病菌為該例患者的病原菌。如培養(yǎng)結(jié)果不是同一致病菌，則視條件再次留取樣本進(jìn)行培養(yǎng)。最終以骨組織培養(yǎng)結(jié)果為診斷依據(jù)，如表面或者深部分泌物培養(yǎng)結(jié)果與骨組織培養(yǎng)結(jié)果不一致，則視其結(jié)果為假陽(yáng)性，不予統(tǒng)計(jì)為陽(yáng)性結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行比較，采用單因素方差分析和logistic回歸分析跟骨骨髓炎患者多重耐藥菌感染影響因素。單因素分析使用χ2檢驗(yàn)或Fisher’s確切概率法。非條件logistic回歸分析，采用逐步法篩選變量，P≤0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 174例跟骨骨髓炎病例符合納入標(biāo)準(zhǔn)，其中男性118例(67.8%)，女性56例(32.2%)，男女比例為2.1∶1.0；年齡5～88歲，平均(53.4±15.2)歲。所有病例均進(jìn)行了一次以上的骨髓炎清創(chuàng)手術(shù)，16例(9.2%)患者跟骨骨髓炎感染控制失敗，采取踝關(guān)節(jié)以上的截肢處理。

2.2 致病原因 174例跟骨骨髓炎患者主要發(fā)生在40～60歲(54例，31.0%)和>60歲(78例，44.8%)年齡組。136例(78.2%)為跟骨外傷導(dǎo)致的骨髓炎，其中108例(79.4%)為跟骨骨折，主要為閉合性跟骨骨折行切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定術(shù)，術(shù)中感染或術(shù)后切口不愈合并感染擴(kuò)散至跟骨所致；其余病例為跟骨被鐵釘、竹簽等異物刺傷或燙傷軟組織等其他原因所致。32例(18.4%)由糖尿病足感染所致，其中18例(56.3%)患者合并下肢動(dòng)脈硬化閉塞癥。6例(3.4%)患者為血源性感染所致，均發(fā)生在≤14歲年齡組。見(jiàn)表1。

表1 不同年齡組跟骨骨髓炎患者性別及病因分布

2.3 標(biāo)本培養(yǎng)陽(yáng)性情況 所有病例均進(jìn)行3次及以上的標(biāo)本培養(yǎng)，共采集608份標(biāo)本，其中表面分泌物標(biāo)本226份，深部分泌物標(biāo)本196份，骨組織標(biāo)本186份。64.5%的標(biāo)本能獲得培養(yǎng)和藥敏結(jié)果。11.2%的標(biāo)本培養(yǎng)結(jié)果顯示存在3種以上的細(xì)菌，均為表面分泌物標(biāo)本。未見(jiàn)表面和深部分泌物標(biāo)本培養(yǎng)結(jié)果一致，而與骨組織標(biāo)本培養(yǎng)結(jié)果不一致的情況，也沒(méi)有出現(xiàn)表面分泌物、深部分泌物和骨組織標(biāo)本培養(yǎng)出不同病原菌的情況。骨組織標(biāo)本培養(yǎng)陽(yáng)性率最高(72.6%)，表面分泌物標(biāo)本培養(yǎng)陽(yáng)性率最低(58.4%)。3種標(biāo)本培養(yǎng)陽(yáng)性率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=9.010，P=0.011)。見(jiàn)表2。32例患者為糖尿病足合并感染致跟骨骨髓炎，采集其骨組織標(biāo)本進(jìn)行厭氧菌培養(yǎng)，培養(yǎng)出14株厭氧菌。62例患者3種標(biāo)本多次培養(yǎng)，均未培養(yǎng)出明確的致病菌。

表2 跟骨骨髓炎患者不同標(biāo)本微生物培養(yǎng)陽(yáng)性情況

2.4 病原菌分布 174例患者共分離126株病原菌。見(jiàn)表3。跟骨外傷導(dǎo)致的骨髓炎主要病原菌為革蘭陽(yáng)性菌(78.4%)，而糖尿病足合并感染的病原菌有1例僅檢出厭氧菌，14例檢出混合菌(其中1例為細(xì)菌與真菌，13例為細(xì)菌與厭氧菌)，血源性感染均為革蘭陽(yáng)性菌。革蘭陽(yáng)性菌中金黃色葡萄菌和腸球菌屬占大多數(shù)，分別為60.5%、18.4%，46株金黃色葡萄球菌對(duì)萬(wàn)古霉素、利奈唑胺均敏感，檢出耐甲氧西林葡萄球菌(MRSA)16株(34.8%)。14株腸球菌中，2株(14.3%)腸球菌對(duì)萬(wàn)古霉素耐藥，8株(57.1%)對(duì)慶大霉素耐藥，8株(57.1%)對(duì)β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥。35株(27.8%)革蘭陰性桿菌主要為銅綠假單胞菌(19株)和大腸埃希菌(10株)，其中12株(63.2%)銅綠假單胞菌株對(duì)碳青霉烯類抗生素耐藥，2株(20.0%)大腸埃希菌產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(ESBLs)。

表3 不同病因跟骨骨髓炎致病菌構(gòu)成及多重耐藥菌檢出情況

2.5 跟骨骨髓炎多重耐藥菌感染單因素分析 174例跟骨骨髓炎患者中50例分離出多重耐藥菌，占28.7%。將跟骨骨髓炎患者按是否為多重耐藥菌感染分為多重耐藥菌感染組和非多重耐藥菌感染組，單因素分析顯示，身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、年齡、致病原因、病原菌種類、手術(shù)次數(shù)，多重耐藥菌感染組患者與非多重耐藥菌組患者比較，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；性別、內(nèi)科疾病、血清清蛋白和血清血紅蛋白，多重耐藥菌感染組患者與非多重耐藥菌組患者比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見(jiàn)表4。

表4 兩組跟骨骨髓炎患者相關(guān)因素單因素分析

2.6 跟骨骨髓炎多重耐藥菌感染多因素分析 將跟骨骨髓炎多重耐藥菌感染單因素分析結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素引入logistic回歸分析，結(jié)果顯示年齡>60歲、糖尿病足合并感染、厭氧菌感染、手術(shù)次數(shù)>5次是跟骨骨髓炎多重耐藥菌感染患者的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。BMI為18.5～24 kg/m2是跟骨骨髓炎多重耐藥感染患者的獨(dú)立保護(hù)因素。見(jiàn)表5。

表5 跟骨骨髓炎多重耐藥菌感染患者影響因素logistic回歸分析

3 討論

跟骨骨髓炎是四肢骨常見(jiàn)的感染，與跟骨獨(dú)特的解剖和位置有關(guān)。發(fā)生全身性菌血癥的兒童，因跟骨離心較遠(yuǎn)，至跟骨骨骺的血流量明顯減少，細(xì)菌滯留在此處容易繼發(fā)跟骨骨髓炎[4]。成人跟骨骨髓炎一般為臨近部位感染擴(kuò)散或者外源性感染引起的。南方醫(yī)院統(tǒng)計(jì)34例非糖尿病足的跟骨骨髓炎患者的致病原因，20例(58.8%)為開(kāi)放性跟骨骨折，11例(32.4%)為骨折術(shù)后感染，7例(20.1%)為異物刺傷[5]。60%的開(kāi)放性跟骨骨折發(fā)生感染[1]，跟骨骨折行切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定術(shù)出現(xiàn)骨髓炎的概率也較其他部位高。如果跟骨骨折行外側(cè)方“L”形手術(shù)切口，切口皮膚壞死率為25%[6]。手術(shù)切口處的壞死組織可能延遲愈合或者不愈合，很大程度上增加了跟骨骨髓炎的發(fā)生率。對(duì)于老年患者，特別是合并糖尿病的患者，跟骨部位容易出現(xiàn)因繼發(fā)于神經(jīng)紊亂或壓力并發(fā)癥的慢性潰瘍，糖尿病周圍神經(jīng)病變更是發(fā)展為慢性潰瘍的主要危險(xiǎn)因素[7]，這類患者的治療往往更加困難。Brodell等[8]研究表明，糖尿病足合并感染導(dǎo)致的跟骨骨髓炎進(jìn)行清創(chuàng)手術(shù)后，治療效果仍然很差，68.4%患者出現(xiàn)傷口不愈合，50%的患者需要再次手術(shù)，26.3%的患者需要切除跟骨，18.4%的患者需要截肢處理。跟骨處褥瘡是臨床第二常見(jiàn)的壓瘡，占?jí)函彽?9%～32%[9]。長(zhǎng)期臥床，持續(xù)壓力導(dǎo)致足跟褥瘡、潰瘍并感染。糖尿病足患者合并下肢動(dòng)脈血管閉塞，足跟部軟組織也可因缺血而出現(xiàn)壞死、潰瘍并感染。潰爛的軟組織處細(xì)菌擴(kuò)散至薄弱皮質(zhì)的跟骨，很可能快速出現(xiàn)骨髓炎。本研究結(jié)果顯示，該院收治的跟骨骨髓炎患者中，年齡>60歲的患者占44.8%，與跟骨骨髓炎發(fā)病人口學(xué)特征相符。跟骨開(kāi)放性骨折主要出現(xiàn)在40～60歲年齡組，此部分人群常因車禍、重物砸傷等因素導(dǎo)致跟骨開(kāi)放性損傷，繼而引起外源性感染，出現(xiàn)跟骨骨髓炎。兒童跟骨骨髓炎主要是由血源性感染所致，同時(shí)兒童也是意外傷害的高危人群，部分跟骨骨髓炎也可因相鄰部分外傷感染擴(kuò)散至跟骨所致[10]。本研究中，外傷(78.2%)是導(dǎo)致跟骨骨髓炎的主要原因，但此占比可能偏高。存在部分糖尿病足合并感染導(dǎo)致的跟骨骨髓炎患者，可能因治療費(fèi)用高、住院時(shí)間長(zhǎng)、治療效果差或者其他原因，放棄住院治療或者僅在家自行換藥治療，導(dǎo)致此部分患者未納入研究，因此糖尿病足合并感染導(dǎo)致跟骨骨髓炎的實(shí)際發(fā)病率可能更高。

骨組織檢出致病菌是診斷骨髓炎的金標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)皮穿刺骨、骨髓穿刺和手術(shù)切取骨組織均是培養(yǎng)標(biāo)本采樣方法，但培養(yǎng)陽(yáng)性率會(huì)受采樣前抗菌藥物使用等因素的影響[11-12]。表面分泌物采樣雖然簡(jiǎn)單、方便，但陽(yáng)性率低、假陽(yáng)性率高，臨床參考價(jià)值備受懷疑。Senneville等[13]對(duì)69例糖尿病足骨髓炎患者，分別經(jīng)皮骨穿刺獲得骨組織和拭子蘸取表面分泌物進(jìn)行培養(yǎng)，僅12個(gè)標(biāo)本骨組織和表面分泌物培養(yǎng)結(jié)果相同，說(shuō)明表面分泌物培養(yǎng)不能有效地確定骨髓炎感染病原體。本研究未在同期采集不同的標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng)，因此沒(méi)有對(duì)照分析兩者獲得的病原菌，但來(lái)自表面分泌物培養(yǎng)的68份標(biāo)本培養(yǎng)出三種以上的細(xì)菌，也體現(xiàn)出了表面分泌物培養(yǎng)的可靠性差的特點(diǎn)。Barshes等[14]研究表明，跟骨骨髓炎患者需要多次手術(shù)，細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果多為金黃色葡萄球菌、革蘭陰性菌和厭氧菌，而腸球菌是最難清除的。因此，本研究對(duì)于糖尿病足并感染導(dǎo)致跟骨骨髓炎的病例除了常規(guī)培養(yǎng)外均取骨組織進(jìn)行厭氧菌培養(yǎng)，陽(yáng)性率達(dá)43.8%。考慮到外傷導(dǎo)致的骨髓炎為厭氧菌感染概率較低，沒(méi)有常規(guī)進(jìn)行厭氧菌培養(yǎng)，可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生了一定誤差。本研究中，金黃色葡萄球菌仍是跟骨骨髓炎最常見(jiàn)的病原菌，占36.5%，與現(xiàn)有循證學(xué)研究[15]結(jié)果相符，對(duì)萬(wàn)古霉素、利奈唑胺均敏感。跟骨外傷和血源性感染所致的跟骨骨髓炎，感染病原菌主要為革蘭陽(yáng)性菌，占80.0%；糖尿病足并感染導(dǎo)致的骨髓炎，病原菌以銅綠假單胞菌為主，但有30.4%的病例為厭氧菌感染。腸球菌屬細(xì)菌是本研究中最棘手的耐藥菌，經(jīng)過(guò)多次清創(chuàng)手術(shù)和抗菌藥物治療后仍可檢出。16例截肢患者中，有10例為腸球菌感染所致。

174例跟骨骨髓炎患者，50例分離出多重耐藥菌，占28.74%，提示跟骨骨髓炎患者中多重耐藥菌感染率較高，常使臨床治療陷入窘境，可能是抗菌藥物治療失敗導(dǎo)致截肢的重要原因。糖尿病足是誘發(fā)跟骨骨髓炎的重要原因。一項(xiàng)多中心研究[16]結(jié)果顯示，36.8%的糖尿病足感染患者被診斷骨髓炎，病原菌培養(yǎng)分離結(jié)果中MRSA占金黃色葡萄球菌的31%，多重耐藥菌占銅綠假單胞菌的21%，ESBLs陽(yáng)性菌株占大腸埃希菌和克雷伯菌屬細(xì)菌的38%。本研究跟骨骨髓炎患者多重耐藥菌感染單因素分析結(jié)果顯示，BMI、年齡、致病原因、病原菌種類、手術(shù)次數(shù)是其相關(guān)因素。糖尿病患者營(yíng)養(yǎng)水平低，BMI低于正常，很大程度上增加了感染的風(fēng)險(xiǎn)。此外，糖尿病患者為免疫力低人群，是醫(yī)院感染高危人群；糖尿病足跟骨骨髓炎治療時(shí)間長(zhǎng)，先后應(yīng)用過(guò)多種抗菌藥物，可能是其多重耐藥菌感染的重要原因[17-18]。老年患者往往合并較多的內(nèi)科疾患，自身免疫功能較為低下，住院次數(shù)多和住院時(shí)間較長(zhǎng)，一旦進(jìn)行跟骨骨折手術(shù)，術(shù)后切口不愈合、切口感染，導(dǎo)致多重耐藥菌感染的概率也增加。手術(shù)病灶清創(chuàng)、局部灌洗引流或者抗生素骨水泥填塞是治療跟骨骨髓炎的常用辦法，手術(shù)次數(shù)越多，說(shuō)明感染越嚴(yán)重，并且反復(fù)發(fā)作，住院時(shí)間長(zhǎng)，多重耐藥菌感染的可能性大，最后可能需要截肢控制感染，預(yù)后不佳。

本研究分析跟骨骨髓炎的發(fā)病原因、病原菌組成及耐藥情況，結(jié)果顯示跟骨骨髓炎致病菌以金黃色葡萄球菌、腸球菌和銅綠假單胞菌為主，易出現(xiàn)多重耐藥菌感染，BMI 18.5～24 kg/m2、糖尿病、高齡、厭氧菌感染及多次手術(shù)是多重耐藥菌感染的相關(guān)因素。跟骨骨髓炎感染菌耐藥現(xiàn)象嚴(yán)峻，治療難度大，截肢率高，治療前景令人擔(dān)憂。應(yīng)該及時(shí)手術(shù)同時(shí)合理使用抗菌藥物，減少耐藥菌出現(xiàn)。該院為湘南地區(qū)最大的三甲醫(yī)院，結(jié)果初步能反映湘南地區(qū)跟骨骨髓炎的發(fā)病情況，可以為跟骨骨髓炎的進(jìn)一步研究提供支持。但尚存在一些不足，如為回顧性的單中心研究，樣本量偏少，仍然有待進(jìn)一步積累。下一步研究將繼續(xù)增加樣本量，并聯(lián)合該地區(qū)其他醫(yī)院開(kāi)展前瞻性研究，為跟骨骨髓炎的診斷和治療提供更詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。