機器人輔助微創(chuàng)腰椎手術的感染率及相關因素分析

鄭山 張琦 何達

手術部位感染(surgical site infection, SSI)是脊柱外科手術的常見并發(fā)癥。據(jù)報道，腰椎術后早期的SSI發(fā)生率為0.7%～12.0%[1-3]。SSI是醫(yī)院獲得的皮膚、軟組織或骨骼感染，可能會導致嚴重的并發(fā)癥，延長住院時間與費用，并影響生活質(zhì)量，甚至有生命危險[4]。盡管在臨床實踐中進行了多種干預，腰椎手術后仍有部分患者出現(xiàn)SSI[5]。SSI通常需要手術清創(chuàng)，但將增加住院時間、再手術率以及治療費用[5-6]。因此，確定術后SSI的危險因素并尋求降低SSI發(fā)生率的方法非常必要[7]。圍手術期SSI的危險因素包括引流時間、手術時間、多融合節(jié)段、術前血清鈣水平低、術前白蛋白減低、血紅蛋白減低、術前血糖高、失血量等[6-10]。計算機輔助微創(chuàng)脊柱外科手術的手術損傷較傳統(tǒng)切口的脊柱外科手術明顯減少，且患者能夠獲得早期恢復和活動[11-12]。由于其精準定位、穩(wěn)定性和可重復性的優(yōu)勢，機器人輔助微創(chuàng)腰椎手術有助于改善臨床手術的結果[13]。本研究旨在觀察機器人輔助腰椎手術的術后感染發(fā)生率，并尋找術后感染的相關因素。

資料與方法

一、資料

1．納入與排除標準：(1)納入標準：年齡大于18歲，診斷為腰椎間盤突出癥、腰椎滑脫癥及腰椎管狹窄癥。(2)排除標準：診斷為脊柱腫瘤、結核、感染、多發(fā)創(chuàng)傷或脊柱開放傷，存在頸椎、胸椎病變。所有患者術后隨訪時間不低于1年。

2．病例來源： 2017年1月至2019年12月于北京積水潭醫(yī)院脊柱外科行機器人輔助微創(chuàng)經(jīng)腰椎間孔入路腰椎間盤切除植骨融合術(transforaminal lumbar interbody fusion, TLIF)治療的連續(xù)病例,按照納入標準和排除標準，共167名患者被納入本研究。其中164名患者納入非感染組(組1)；3名患者出現(xiàn)傷口感染(1.80%)，納入感染組(組2)。

二、方法

1.手術：全麻后，患者取俯臥位，行三維C型臂掃描。將影像數(shù)據(jù)上傳至機器人工作站。設計螺釘?shù)闹睆健㈤L度、方向、入釘點。使機器人機械臂運動到規(guī)劃的位置，在機械臂引導下經(jīng)皮置入導針，透視確認導針位置。導針位置滿意后，置入微創(chuàng)通道套筒，行經(jīng)椎間孔減壓、間盤切除、椎間融合器置入、植骨融合術。最后沿導針擰入螺釘，安裝連桿，鎖緊后沖洗縫合。

2.SSI診斷標準：按照美國疾控中心指南中的判斷標準[14]，滿足下述任何一條標準都診斷為SSI：(1)傷口出現(xiàn)紅、腫、熱、痛，按壓痛或流膿；(2)傷口引流出膿液并細菌培養(yǎng)結果陽性；(3)再次手術術中組織或體液細菌培養(yǎng)結果陽性；(4)能夠確定感染診斷的組織病理學證據(jù)或放射學證據(jù)；(5)由術者診斷患者為手術切口感染并記錄在醫(yī)療文書內(nèi)。

3.SSI的危險因素:根據(jù)上述標準，將患者分為感染組和非感染組。為進一步分析感染組和非感染組的區(qū)別，記錄性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)、手術時間、手術節(jié)段、出血量、引流留置時間、是否預防性應用抗生素。感染組患者在此基礎上，記錄細菌培養(yǎng)結果及治療方法，包括：升級或更換抗生素，是否清創(chuàng)手術等。

結 果

感染組的病例1為73歲男性，BMI為21.30 kg/m2；既往有吸煙史；手術節(jié)段L4-S1；手術時間為170 min；術中出血為500 ml。術后引流2 d；術后第7天發(fā)現(xiàn)感染。術后第8天行清創(chuàng)術，應用頭孢替安抗感染。病例2為62歲女性，BMI 為26.67 kg/m2；既往有高血壓病、糖尿?。皇中g節(jié)段L5-S1；手術時間為120 min;術中出血量200 ml。術后引流3 d；術后第4天發(fā)現(xiàn)感染。術后第7天行清創(chuàng)術，應用頭孢呋辛抗感染。病例3為55歲男性，BMI為 24.80 kg/m2；既往有高血壓病、糖尿??；手術節(jié)段L5-S1；手術時間150 min，術中出血量200 ml。術后引流3 d；術后第4天發(fā)現(xiàn)感染，應用萬古霉素抗感染。

組1患者年平均齡為55.5(47.50，65.00)歲；BMI為25.88(23.41，28.48)kg/m2；手術時間為150(120，180) min；出血量為100(100，200)ml；引流時間為3(3，4)d；手術節(jié)段1(1，1)。組2平均年齡為(63.33±9.07)歲，BMI為(24.26±2.73)kg/m2，手術時間為(146.67±25.17)min，出血量為200(200，350)ml，引流時間為3(2.5，3)d，手術節(jié)段1(1，1.5)。

組1與組2的年齡、性別、BMI、手術時間、引流時間、手術節(jié)段的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。組1與組2的出血量差異存在統(tǒng)計學意義(P=0.015)。兩組患者是否合并高血壓病、合并糖尿病、吸煙的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。

表1 感染組與非感染組的影響因素比較

討 論

術后感染是脊柱手術的常見并發(fā)癥之一，不同報道的術后感染率差異較大[8,15-17]。脊柱術后感染與多種因素相關，包括患者自身因素、手術技術因素等[16,18]。本研究主要評估了5年內(nèi)行機器人輔助微創(chuàng)腰椎手術的患者，統(tǒng)計了術后感染的發(fā)生率(1.80%)，并對發(fā)生感染的患者與未發(fā)生感染的患者進行了對比分析。本研究有助于更全面地評價機器人輔助微創(chuàng)腰椎手術的臨床效果。

王如來等[3]研究發(fā)現(xiàn)，腰椎術后急性SSI的發(fā)生率為5.76%。秦超等[19]發(fā)現(xiàn)微創(chuàng)TLIF手術的術后感染率為4.69%，開放TLIF手術的術后感染率為15.63%。王仕永等[20]發(fā)現(xiàn)腰椎融合患者的術后切口深部感染發(fā)生率為2.21%。蔣波等[21]報道微創(chuàng)TLIF術后感染率為3.68%。李賽等[22]報道微創(chuàng)TLIF感染率為8.33%。 Phan 等[23]通過薈萃分析發(fā)現(xiàn)，微創(chuàng)與開放TLIF術的術后感染率分別為1.2%和4.6%。本研究1.80%的術后感染發(fā)生率低于大部分上述研究。

本研究中，合并癥(如糖尿病、高血壓病)與感染的發(fā)生均無相關性。因為在圍手術期，血糖和血壓都會經(jīng)過正規(guī)藥物的治療和調(diào)整，經(jīng)過控制的血壓和血糖并在術前會再次確認，血糖要求小于10 mmol/L以下，血壓盡量控制在160/90 mmHg以下[24]。圍手術期會密切監(jiān)測血壓、血糖，并控制在標準范圍。出院后會給出規(guī)范治療方案，持續(xù)調(diào)控血糖。故高血壓病和糖尿病患者與術后是否出現(xiàn)感染并無相關性也可以合理解釋。既往研究中，10%的糖尿病患者在脊柱融合術后出現(xiàn)了SSI[24]，感染率高于本研究。

兩組之間術后引流留置時間的差異無統(tǒng)計學意義。外科引流為控制感染的主要治療手段，但在臨床治療過程中，有些患者由于特殊情況，比如腦脊液漏等，引流要持續(xù)保持1～2周。在這種較長時間留置引流的情況下，經(jīng)引流管逆行感染的可能性會有明顯的增加。而機器人輔助脊柱微創(chuàng)手術的平均引流時間短，一般3～4 d即可拔出引流，而且目前所應用的引流均為負壓引流，防止引流液倒流，能夠很好的降低逆行感染的幾率。故引流留置時間與感染并無相關性也可合理解釋。

微創(chuàng)手術的患者絕大多數(shù)為短節(jié)段手術。對于長節(jié)段手術來說減壓需要置入多個套筒，操作過程相對繁瑣，臨床應用較少。此外，腰椎為前凸，多節(jié)段手術上桿連接也會增加手術難度，故大多數(shù)手術節(jié)段為1～2節(jié)。有研究表明手術節(jié)段增加與感染相關，因為術中暴露時間長、出血量增加、內(nèi)固定置入量增加、術后臥床及恢復時間增加，故感染風險有增加可能[25]。機器人輔助脊柱微創(chuàng)手術基本為短節(jié)段手術，故在該因素上的差異無顯著的統(tǒng)計學意義。

有文獻表示年齡與感染二者之間有一定相關性[26]。在本研究中，雖然感染病例年齡在均值上略高于非感染組，但組間差異并無統(tǒng)計學意義。

兩組之間的手術時間差異無統(tǒng)計學意義。由于手術為無菌操作，手術室為百級層流手術室，故感染風險與手術時間長短也可能無直接相關性。有文獻報道，手術時間增長會造成感染風險增加[26]，有可能是在操作過程中出現(xiàn)其他不確定因素造成術野污染。

有研究表明BMI與患者感染有一定相關性。由于BMI高的患者較胖，手術切口較深。如采用傳統(tǒng)切開手術，逐漸顯露至關節(jié)突外側(cè)需要較大的牽拉，并且BMI高的患者有可能脂肪層較厚，出現(xiàn)脂肪液化的可能性較大[27-28]。但機器人輔助微創(chuàng)手術為經(jīng)皮置入螺釘，明顯降低了術中牽拉，間接降低了組織壞死的風險；減壓也是在微創(chuàng)通道下進行，微創(chuàng)通道可直接放置在關節(jié)突部位，并不需要從中線牽拉傷口到關節(jié)突。采用該方法也能夠減小減壓傷口的張力，一定程度上降低了感染的風險。故在微創(chuàng)手術中，BMI與患者感染的發(fā)生無明顯相關性，也是可以合理的分析和解釋的。

術中出血量與術后感染存在相關性，術中出血增加有可能從幾個方面增加感染的風險。首先出血增加，患者整體各個器官的供血供氧能力下降，通過補液治療，有可能會出現(xiàn)血液稀釋，造成自身抵抗力減低的情況。出血量增加還有應用自體血裝置可能，增加應用的醫(yī)療設備在連接過程中也有一定的風險[29]。出血量增加會造成術中應用止血紗布、止血海綿增加。這些手術材料在一定程度上也增加了感染風險，而且有些出血較多的患者可能需要將一些止血材料留在體內(nèi)，才能夠最終止血，也增加了細菌附著、感染的風險。在出血量大的患者傷口內(nèi)修復過程中，局部供血供氧量有可能明顯增加，造成細菌繁殖的良好營養(yǎng)環(huán)境。最后，在出血量多的患者傷口內(nèi)積血有可能增加，形成血腫機化過程。在這種情況下，也有利于細菌附著繁殖。宇洪浩等[30]也發(fā)現(xiàn)，術中出血量增加是胸腰椎后路術后SSI的危險因素。

本研究從機器人輔助手術出發(fā)，探索了感染的危險因素。本研究也存在一些局限性。首先術后感染患者人數(shù)過少，樣本量需要進一步增加，特別使對于術后感染組的樣本量。此外，本研究為單中心回顧性分析，某些重要的因素可能前期未收集，未來還需要進行多中心前瞻性研究。

機器人輔助微創(chuàng)腰椎TLIF手術的術后感染與術中出血量具有相關性；術中出血量的增加將顯著增加術后感染的發(fā)生率。機器人輔助微創(chuàng)腰椎TLIF手術能一定程度上降低BMI、引流留置時間對感染造成的影響。