產(chǎn)氣性感染的診斷和治療進(jìn)展

鐘鴻志 李建杭 趙 軍

產(chǎn)氣性感染(gas-producing infections)在臨床上較少見，其主要表現(xiàn)為皮下或肌間積氣，通常起病迅速，且很難通過最初的臨床表現(xiàn)明確診斷，若處理不得當(dāng)，有較高的截肢率和病死率。目前，關(guān)于產(chǎn)氣性肢體感染的臨床診斷尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，大致可分為以下幾類：氣性壞疽(gas gangrene)、自發(fā)性氣性壞疽(spontaneous gas gangrene)、非梭菌性氣性壞疽(nonclostridial gas gangrene)、壞死性筋膜炎(necrotizing fasciitis)等。近年來，隨著疾病譜發(fā)生變化、糖尿病和免疫力低下人群的增多，由開放性損傷引起的梭菌性氣性壞疽已少見，由血源感染引起的自發(fā)性氣性壞疽和非梭菌性氣性壞疽越來越引起臨床醫(yī)師的重視。本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)產(chǎn)氣性感染的分類、病原學(xué)研究、鑒別診斷和治療進(jìn)行綜述，以期為該病的規(guī)范化診治提供參考。

1 感染分型和致病菌

產(chǎn)氣性肢體感染常被臨床醫(yī)師診斷為氣性壞疽，即梭菌性肌壞死(clostridialmyonecrosis)。根據(jù)美國傳染病學(xué)會(huì)皮膚和軟組織感染實(shí)踐指南[1]，氣性壞疽是由包括產(chǎn)氣莢膜梭菌(Clostridiumperfringens)、敗毒梭菌(Clostridiumsepticum)、溶組織梭菌(Clostridiumhistolyticum)或諾維氏芽孢梭菌(Clostridiumnovyi)等一系列梭狀芽胞桿菌引起的快速進(jìn)展性感染性疾病。按細(xì)菌侵入方式可將氣性壞疽分為創(chuàng)傷性和自發(fā)性兩種，其中由創(chuàng)傷引起的氣性壞疽在臨床更為常見，約占70%[2]。產(chǎn)氣莢膜梭菌是引起創(chuàng)傷性氣性壞疽最常見的病原菌。歷史上，由產(chǎn)氣莢膜梭菌引起的氣性壞疽多由戰(zhàn)時(shí)的貫通傷或火器傷所致，隨著城市化發(fā)展和疾病譜發(fā)生變化，此類感染更多見于嚴(yán)重的車禍傷、手術(shù)部位的感染,或由局部穿刺、注射等所致的感染[3-4]。自發(fā)性氣性壞疽是非創(chuàng)傷情況下發(fā)生的產(chǎn)氣性感染，其最常見的致病菌為敗毒梭菌，該菌是許多肉食動(dòng)物正常胃腸道微生物群組成成分，在土壤中普遍存在[5]。

在實(shí)際臨床工作中，對(duì)氣性壞疽的診斷往往基于其臨床和皮下軟組織積氣的影像學(xué)表現(xiàn)，而非病原學(xué)檢查。自1893年Chiari等首次報(bào)道了由大腸埃希菌引起的糖尿病患者腿部壞疽病例以來，越來越多的臨床證據(jù)[6]表明,產(chǎn)氣性肢體感染的致病菌亦可為大腸埃希菌等非梭菌屬病原菌。Brucato等[7]對(duì)25例初始診斷為氣性壞疽，臨床表現(xiàn)有捻發(fā)感，影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)皮下或肌間積氣的病例進(jìn)行研究，無1例患者的微生物培養(yǎng)檢測(cè)出梭狀芽胞桿菌生長。上述結(jié)果提示，一些通常診斷為“氣性壞疽”的皮膚軟組織產(chǎn)氣性感染亦可由非梭菌屬的病原菌引起，此時(shí)應(yīng)診斷為非梭菌性氣性壞疽。需氧菌和厭氧菌均可引起產(chǎn)氣性感染，其中以變形桿菌、腸球菌和大腸埃希菌等常見[8-9]。

2 感染機(jī)制

創(chuàng)傷后由梭狀芽孢桿菌引起的氣性壞疽的發(fā)病機(jī)制通常與外傷的局部因素有關(guān)，如嚴(yán)重軟組織脫套傷或開放性骨折，局部供血不足導(dǎo)致的肌肉張力下降，異物殘留、壞死組織和出血，以及傷口中化膿性細(xì)菌的繁殖[10]。產(chǎn)氣莢膜梭菌常在創(chuàng)面處繁殖擴(kuò)散，產(chǎn)生以α毒素為主的各種外毒素致細(xì)胞溶解和傷口感染壞死。近期研究[11]結(jié)果表明，產(chǎn)氣莢膜梭菌產(chǎn)生的α毒素可破壞中性粒細(xì)胞中脂筏的完整性，促進(jìn)血栓形成并強(qiáng)化局部厭氧環(huán)境。

自發(fā)性氣性壞疽往往與機(jī)體免疫功能低下、惡性腫瘤、糖尿病或外周血管性疾病等系統(tǒng)性疾病密切相關(guān)，其中糖尿病被認(rèn)為是該疾病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[12-13]。Brown等[14]報(bào)道，糖尿病合并四肢壞疽患者的非梭菌感染伴氣體形成發(fā)生率為17%。高糖狀態(tài)有利于軟組織氣體產(chǎn)生，糖尿病患者體液和組織中葡萄糖含量增多為氣體的產(chǎn)生提供了有利條件。此外，由于糖尿病患者肢體外周循環(huán)功能較弱，無法將產(chǎn)生的氣體及時(shí)帶走，更易引起氣體積聚[15]。敗毒梭菌、大腸埃希菌和變形桿菌等是人類常見的機(jī)會(huì)致病菌，多寄生于腸道。大腸埃希菌可通過糖酵解快速產(chǎn)生乳酸和二氧化碳，在厭氧條件下可與各種微生物協(xié)同作用，促進(jìn)發(fā)酵產(chǎn)氣過程[14]。當(dāng)發(fā)生黏膜潰瘍或胃腸道穿孔時(shí)，細(xì)菌通過破損的黏膜入血，引發(fā)血源性傳播。糖尿病或外周血管性疾病可導(dǎo)致相應(yīng)肢體缺血，在慢性動(dòng)脈供血不足的情況下，即使輕微的血管壁損傷也容易導(dǎo)致細(xì)菌定植，然后快速繁殖并釋放大量毒素破壞宿主免疫系統(tǒng)，引發(fā)組織壞死、局部缺血、細(xì)菌增殖、毒素產(chǎn)生的惡性循環(huán)[16]。

3 臨床表現(xiàn)和輔助檢查

創(chuàng)傷性和自發(fā)性氣性壞疽均可表現(xiàn)為患肢疼痛，影像學(xué)檢查見組織間積氣，體格檢查有捻發(fā)感；由梭菌感染引起的創(chuàng)傷性氣性壞疽常可導(dǎo)致一般止痛藥物無法緩解的傷口劇烈疼痛。氣性壞疽的創(chuàng)面內(nèi)可見大量漿液樣分泌物和水皰液，可聞及惡臭味，取分泌物培養(yǎng)和革蘭染色可分離出粗大的革蘭陽性桿菌，且不含或僅含少量白細(xì)胞[17]。肌肉壞死是氣性壞疽的主要特點(diǎn)，手術(shù)探查可見肌肉暗紅，肌纖維腫脹發(fā)黑且失去原有的彈性和收縮力，切面無出血[18]。早期患者全身癥狀不明顯，多表現(xiàn)為神志淡漠、心動(dòng)過速或呼吸急促等，一般無畏寒、發(fā)熱等全身中毒癥狀。隨著病程進(jìn)展，感染灶蔓延，患者可發(fā)生低血壓、肝腎功能衰竭、譫妄、昏迷甚至休克等。

自發(fā)性氣性壞疽的臨床表現(xiàn)多變，最初癥狀不明顯，常表現(xiàn)為患肢麻木不適或沉重感[5,19]。其他癥狀包括感染部位出現(xiàn)水皰或大皰破裂、發(fā)熱和心動(dòng)過速。對(duì)于患有糖尿病、胃腸道惡性腫瘤或免疫力低下的患者無明顯誘因下突然出現(xiàn)嚴(yán)重的肌肉疼痛、發(fā)熱，X線檢查見組織間積氣時(shí)，應(yīng)考慮自發(fā)性氣性壞疽[20]。

4 鑒別診斷

氣性壞疽須與壞死性筋膜炎和蜂窩織炎相鑒別。壞死性筋膜炎可伴有皮下氣腫和惡臭，但多發(fā)生于腹部和會(huì)陰部，四肢的壞死性筋膜炎多限于皮下組織和深筋膜層，手指試驗(yàn)陽性(局部麻醉下行 2 cm左右深達(dá)深筋膜的切口，若能輕易沿組織間隙將皮膚與筋膜分離，則手指試驗(yàn)陽性，應(yīng)高度懷疑壞死性筋膜炎)[21]，細(xì)菌可沿深筋膜平面迅速蔓延，但較少累及肌肉發(fā)生感染、壞死[22]。MRI檢查可見沿深筋膜擴(kuò)散的廣泛水腫信號(hào)[23]。壞死性筋膜炎多為混合細(xì)菌感染，常見的致病菌有大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、梭菌屬和厭氧菌等;其發(fā)病機(jī)制也有別于氣性壞疽，主要表現(xiàn)為皮下和筋膜層小血管的閉塞性脈管炎或血栓形成[24]。

蜂窩織炎是一種局限于皮膚、皮下組織或淺筋膜的非壞死性感染，常不累及深筋膜或肌肉[25]。金黃色葡萄球菌和化膿性鏈球菌是最常見的致病菌[26]。局部有紅、腫、熱、痛等表現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)有畏寒、發(fā)熱等全身不適。蜂窩組織炎通常是一種臨床診斷，MRI檢查可見彌漫的線性或界限不清的軟組織增厚和水腫[27]。

5 治療和預(yù)后

創(chuàng)傷性氣性壞疽、自發(fā)性氣性壞疽或壞死性筋膜炎等嚴(yán)重皮膚軟組織感染的治療策略相似[27]，主要包括：①早期、足量、足療程的針對(duì)性抗菌藥物治療，尤其是針對(duì)產(chǎn)氣莢膜梭菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等典型病原體的治療。近年來，多重耐藥菌的出現(xiàn)對(duì)經(jīng)驗(yàn)性抗菌治療造成一定的困難。因此，需爭取在抗菌藥物使用前留取足量、合格的分泌物進(jìn)行培養(yǎng)和藥物敏感(簡稱藥敏)試驗(yàn)，以期在初始經(jīng)驗(yàn)性抗菌治療效果不理想的情況下，根據(jù)培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整抗菌方案[28]。②立即手術(shù)切除壞死組織、去除感染源為治療產(chǎn)氣性肢體感染的根本措施。于發(fā)病12 h內(nèi)行徹底清創(chuàng)手術(shù)可顯著降低患者病死率[26,29]。手術(shù)清創(chuàng)結(jié)合負(fù)壓封閉引流技術(shù)可更高效地在引流局部壞死組織和滲出液的同時(shí)增加創(chuàng)面血供，促進(jìn)肉芽組織生長[30]。③高壓氧治療可迅速提高機(jī)體血液循環(huán)中的氧濃度，改善局部缺血、缺氧環(huán)境，有效消除局部水腫從而促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)和肉芽組織生長。此外，高壓氧還可抑制厭氧菌生長，抑制細(xì)菌毒素分泌[31]。

創(chuàng)傷性氣性壞疽的病情進(jìn)展迅速，早期診斷困難，當(dāng)出現(xiàn)捻發(fā)感時(shí)往往提示病情已較嚴(yán)重，有較高的截肢率或病死率。自發(fā)性非梭菌性氣性壞疽的起病隱匿，病情發(fā)展較慢，患者經(jīng)保守治療和抗菌治療后預(yù)后良好[15]。然而，自發(fā)性非梭菌性氣性壞疽患者常伴有糖尿病、外周血管性疾病、胃腸道疾病、免疫力低下或惡性腫瘤等全身性疾病，健康狀況較差，一旦病情進(jìn)展或惡化，則預(yù)后較差[12]。

6 小結(jié)和展望

臨床接診有嚴(yán)重的肢體感染、影像學(xué)檢查顯示皮下積氣、查體有捻發(fā)感的患者，大多數(shù)臨床醫(yī)師考慮診斷為產(chǎn)氣莢膜梭菌氣性壞疽，忽略了非梭菌感染。及時(shí)的手術(shù)清創(chuàng)和經(jīng)驗(yàn)性使用抗菌藥物是該疾病的主要治療方式，抗菌藥物使用前及時(shí)留取合格標(biāo)本以獲得病原學(xué)證據(jù)十分重要。進(jìn)一步了解自發(fā)性非梭菌性氣性壞疽在糖尿病或免疫力低下患者中的發(fā)病機(jī)制和流行病學(xué)情況，做到早期快速診斷，降低截肢率和病死率是未來的研究方向。