創(chuàng)傷性下肢骨折患者內(nèi)固定術(shù)后手術(shù)部位感染的病原學(xué)分析及預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建

羅小紅，朱 洪，葉麗聰

廣西防城港市中醫(yī)醫(yī)院(廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬防城港醫(yī)院)骨科,廣西 防城港 538021

創(chuàng)傷性下肢骨折(traumatic lower extremity fractures，TLEF)是意外事故或暴力造成的下肢連續(xù)性或完整性中斷，近年來隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各類創(chuàng)傷所導(dǎo)致的下肢骨折患者日趨增多[1]。內(nèi)固定術(shù)是TLEF的常用手術(shù)方法，通過鋼板、金屬螺釘、髓內(nèi)針、骨板、鋼絲等物將斷骨內(nèi)或斷骨外連接固定，能較好地保持骨折的解剖復(fù)位，并對(duì)骨折端的剪式或旋轉(zhuǎn)性活動(dòng)具有很好的預(yù)防作用[2-3]。但由于患者病情復(fù)雜多變，加之臨床醫(yī)師對(duì)患者感染因素認(rèn)識(shí)的不足，導(dǎo)致內(nèi)固定術(shù)后手術(shù)部位感染(surgical site infection，SSI)發(fā)生率較高，嚴(yán)重影響患者術(shù)后康復(fù)[4]。早期評(píng)估內(nèi)固定術(shù)后SSI的危險(xiǎn)因素對(duì)促進(jìn)TLEF患者術(shù)后康復(fù)具有重要意義。同時(shí)隨著廣譜抗菌藥物的廣泛使用，SSI的病原菌耐藥形勢(shì)嚴(yán)峻[5]。分析TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的病原學(xué)情況有利于指導(dǎo)臨床預(yù)防。本研究選取2018年1月—2021年12月筆者醫(yī)院骨科收治的264例TLEF患者臨床資料，分析TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的病原學(xué)和危險(xiǎn)因素，并通過構(gòu)建預(yù)測(cè)模型評(píng)估其對(duì)SSI的預(yù)測(cè)價(jià)值。

臨床資料

1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡≥18歲；(2)經(jīng)X線片/CT/MRI確診為TLEF。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并其他部位骨折；(2)既往骨折手術(shù)史；(3)術(shù)前急慢性感染性疾??；(4)合并先天性骨病、代謝性骨病、骨腫瘤等其他骨疾?。?5)對(duì)內(nèi)置物過敏；(6)合并造血/免疫系統(tǒng)損害；(7)合并嚴(yán)重心肝腎功能損害；(8)入院前3個(gè)月內(nèi)接受抗菌治療。

本組患者264例，其中男性184例，女性80例；年齡36～80歲，平均54.5歲；體質(zhì)量指數(shù)18.8～28.9kg/m2，平均24.03kg/m2；骨折原因：道路交通傷107例，摔傷103例，高處墜落傷54例；骨折類型：開放性骨折129例，閉合性骨折135例。本研究經(jīng)筆者醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及家屬知情并同意。

2 方法

2.1資料收集 通過醫(yī)院信息系統(tǒng)收集患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙、飲酒、骨折原因、骨折類型、糖尿病、高血壓、骨折至手術(shù)時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中失血量、臥床時(shí)間、預(yù)防性使用抗生素、術(shù)后引流管留置時(shí)間和術(shù)后次日白蛋白水平。

2.2病原學(xué)分析 采集內(nèi)固定術(shù)后SSI患者感染部位分泌物，采用梅里埃全自動(dòng)細(xì)菌鑒定和藥敏分析系統(tǒng)(北京蘭伯瑞生物技術(shù)有限責(zé)任公司，型號(hào)：VITEK 2 Compact)鑒定分泌物中感染菌種，并根據(jù)配套藥敏試驗(yàn)復(fù)合板進(jìn)行藥敏試驗(yàn)。

3 內(nèi)固定術(shù)后SSI診斷和分組

參考《中國(guó)骨折內(nèi)固定術(shù)后感染診斷與治療專家共識(shí)(2018版)》[4]以組織病理學(xué)檢查判定內(nèi)固定術(shù)后SSI：取疑似內(nèi)固定術(shù)后SSI患者感染組織旁的組織標(biāo)本進(jìn)行快速冰凍病理檢查，任意5個(gè)高倍鏡(×400)視野下觀察到中性粒細(xì)胞數(shù)量≥5個(gè)即診斷為內(nèi)固定術(shù)后SSI。根據(jù)內(nèi)固定術(shù)后是否SSI將TLEF患者分為感染組和未感染組。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 28.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)數(shù)資料以n(%)表示，采用χ2檢驗(yàn)；多因素Logistic回歸分析TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的影響因素；H-L檢驗(yàn)預(yù)測(cè)模型擬合優(yōu)度，P>0.05為模型擬合效果良好。受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析構(gòu)建的預(yù)測(cè)模型對(duì)TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的預(yù)測(cè)價(jià)值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI情況和病原學(xué)分析

264例TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后，47例患者發(fā)生SSI，感染率為17.80%(47/264)。47例患者感染樣本共檢出病原菌51株，其中革蘭氏陽性菌16株(31%)，革蘭氏陰性菌35株(69%)，未檢出真菌。16株革蘭氏陽性菌對(duì)氨芐西林/舒巴坦、青霉素、紅霉素、克林霉素、四環(huán)素、左氧氟沙星的耐藥率較高，35株革蘭氏陰性菌對(duì)頭孢唑林、米諾環(huán)素、磺胺甲惡唑/甲氧芐啶、左氧氟沙星、氨芐西林/舒巴坦、環(huán)丙沙星、慶大霉素、頭孢曲松的耐藥率較高。見表1、2。

表1 47例SSI患者病原菌分布情況

2 TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的單因素分析

感染組年齡≥60歲、吸煙、開放性骨折、糖尿病、骨折至手術(shù)時(shí)間≥6h、術(shù)中失血量≥400mL、臥床時(shí)間≥7d、術(shù)后引流管留置時(shí)間≥3d比例高于未感染組，白蛋白≥35g/L比例低于未感染組(P<0.05)；兩組患者性別、體質(zhì)量指數(shù)、飲酒、骨折原因、高血壓、手術(shù)時(shí)間、預(yù)防性使用抗生素比例比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表2 51株病原菌耐藥性情況

表3 TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的單因素分析[n(%)]

3 TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的多因素Logistic回歸分析

以年齡(≥60歲為“1”，<60歲為“0”)、吸煙(是為“1”，否為“0”)、骨折類型(開放性骨折為“1”，閉合性骨折為“0”)、糖尿病(有為“1”，無為“0”)、骨折至手術(shù)時(shí)間(≥6h為“1”，<6h為“0”)、術(shù)中失血量(≥400mL為“1”，<400mL為“0”)、臥床時(shí)間(≥7d為“1”，<7d為“0”)、術(shù)后引流管留置時(shí)間(≥3d為“1”，<3d為“0”)、白蛋白(≥35g/L為“1”，<35g/L為“0”)為自變量，術(shù)后手術(shù)部位是否感染(是為“1”，否為“0”)為因變量，建立多因素Logistic回歸模型。結(jié)果顯示，年齡≥60歲、吸煙、開放性骨折、糖尿病、臥床時(shí)間≥7d、術(shù)后引流管留置時(shí)間≥3d為TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的危險(xiǎn)因素，白蛋白≥35g/L為保護(hù)因素(P<0.05)。見表4。

4 TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建&ROC曲線分析

由表4知，年齡等7個(gè)變量均為TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的顯著影響因素，故據(jù)其構(gòu)建相應(yīng)的回歸預(yù)測(cè)模型(*)：Log[ P/(1-P)]=-0.154+0.778×年齡+0.825×吸煙+1.167×開放性骨折+0.337×糖尿病+0.761×臥床時(shí)間+1.193×術(shù)后引流管留置時(shí)間-0.947×白蛋白水平，由該模型獲得的預(yù)測(cè)概率作為上述7個(gè)變量聯(lián)合應(yīng)用虛擬指標(biāo)，以組段法建立ROC曲線。經(jīng)H-L檢驗(yàn)，P=0.226(>0.05)，提示模型擬合效果良好。ROC分析結(jié)果：該模型預(yù)測(cè)本組患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的曲線下面積(AUC)為0.869(95%CI：0.809～0.911)，Youden指數(shù)為0.646，靈敏度為91.50%，特異度為73.10%。見圖1。

表4 TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的多因素Logistic回歸分析

TLEF：創(chuàng)傷性下肢骨折；SSI：手術(shù)部位感染

討 論

TLEF內(nèi)固定術(shù)后SSI是指骨折內(nèi)固定置入術(shù)后因患者自身免疫力低下或致病微生物污染，所導(dǎo)致與內(nèi)置物接觸的伴或不伴周圍組織感染的骨組織感染[4]。TLEF內(nèi)固定術(shù)后SSI一旦不能及時(shí)有效地控制感染，病原菌極易破壞骨膜、骨質(zhì)、髓腔等形成慢性骨髓炎，導(dǎo)致感染遷延難愈甚至致殘，不僅嚴(yán)重影響患者術(shù)后康復(fù)，還給其家庭帶來沉重的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)四肢創(chuàng)傷后骨髓炎住院患者的中位住院費(fèi)用為10 504美元，是非四肢創(chuàng)傷后骨髓炎住院患者的4.8倍[6]。早期準(zhǔn)確診斷有利于規(guī)范治療，提高固定術(shù)后SSI的治愈率，降低致殘率，改善患者生活質(zhì)量。

1 TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的病原學(xué)分析

本研究中264例TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI發(fā)生率為17.80%，與朱佳等[7]報(bào)道的四肢骨折患者術(shù)后手術(shù)部位感染率17.41%相接近，提示內(nèi)固定術(shù)后SSI發(fā)生率較高。現(xiàn)代醫(yī)療需求對(duì)抗菌藥物臨床使用越來越廣泛，但術(shù)后多重耐藥菌感染現(xiàn)象也日益突出，是造成內(nèi)固定術(shù)后患者感染的重要原因[8]。本研究病原學(xué)結(jié)果顯示，47例患者感染樣本共檢出病原菌51株，其中革蘭氏陽性菌占比31%、革蘭氏陰性菌占比69%，這與近幾年我國(guó)的細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)結(jié)果基本一致。臨床中分離的耐藥菌中，革蘭氏陰性菌占比可達(dá)71.4%，其中又以大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動(dòng)桿菌耐藥率最高，且大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌還對(duì)第三代頭孢菌素具有較高的耐藥率，是造成院內(nèi)感染和多重耐藥的重要原因[5,9]。

2 TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的影響因素分析

(1)年齡：本研究結(jié)果顯示，≥60歲的TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI風(fēng)險(xiǎn)增加，分析是隨著年齡的增長(zhǎng)，機(jī)體免疫力也會(huì)逐漸減退，病原菌抵抗力減弱導(dǎo)致感染，同時(shí)年齡越大合并糖尿病等基礎(chǔ)疾病的概率也就越大，也會(huì)增加感染概率。一項(xiàng)關(guān)于轉(zhuǎn)子間骨折手術(shù)后肺炎的研究報(bào)道，高齡會(huì)增加轉(zhuǎn)子間骨折手術(shù)后肺炎風(fēng)險(xiǎn)(OR=2.54)[10]。(2)吸煙：本研究結(jié)果顯示，吸煙的TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI風(fēng)險(xiǎn)增加，分析與煙草中尼古丁等物質(zhì)能損害組織氧飽和度影響傷口愈合有關(guān)，同時(shí)尼古丁等物質(zhì)還能損害機(jī)體免疫反應(yīng)，導(dǎo)致機(jī)體清除微生物能力下降，增加病原菌侵入概率[11]。一項(xiàng)骨折多中心研究報(bào)道，吸煙能顯著增加開放復(fù)位和內(nèi)固定后感染風(fēng)險(xiǎn)(OR=1.98)[12]。另一項(xiàng)戒煙計(jì)劃研究報(bào)道，戒煙的全關(guān)節(jié)置換術(shù)患者術(shù)后感染率較未戒煙患者顯著降低(3.7%vs.12.5%)[13]。(3)骨折類型：本研究結(jié)果顯示，開放性骨折的TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI風(fēng)險(xiǎn)增加。開放性骨折即骨折部位或黏膜破裂、骨折端與外界相通，相比閉合性骨折更易接觸外界環(huán)境，導(dǎo)致SSI[14]。(4)糖尿?。罕狙芯拷Y(jié)果顯示，合并糖尿病的TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI風(fēng)險(xiǎn)增加，分析是糖尿病患者易合并周圍神經(jīng)病變和血管病變，影響局部血流供應(yīng)，延遲傷口愈合導(dǎo)致感染風(fēng)險(xiǎn)增加。研究表明，糖酵解能為白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞提供充足的能量以殺傷病原菌，但糖尿病持續(xù)高血糖會(huì)抑制白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞活動(dòng)和吞噬能力，同時(shí)高血糖也有利于細(xì)胞繁殖，因此感染風(fēng)險(xiǎn)增加[15]。一項(xiàng)Meta分析也指出，合并糖尿病的骨折患者傷口不愈合風(fēng)險(xiǎn)更高，導(dǎo)致術(shù)后感染風(fēng)險(xiǎn)增加[16]。(5)臥床時(shí)間：本研究結(jié)果顯示，臥床時(shí)間≥7d的TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI風(fēng)險(xiǎn)增加，分析是長(zhǎng)期臥床患者病情更嚴(yán)重，抵抗力更差，因此更易合并感染，同時(shí)臥床時(shí)間越長(zhǎng)，靜脈血液回流更慢，局部組織受壓更嚴(yán)重，影響傷口愈合而增加感染率。研究表明，早期下床活動(dòng)能促進(jìn)多系統(tǒng)功能恢復(fù)，預(yù)防手術(shù)等部位感染[17]。(6)術(shù)后引流管留置時(shí)間：本研究結(jié)果顯示，術(shù)后引流管留置時(shí)間≥3d的TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI風(fēng)險(xiǎn)增加，引流管雖然能將人體積血、積氣、膿血等物引出體外，但放置引流管也會(huì)使外界與傷口相通，因此隨著術(shù)后引流管留置時(shí)間的延長(zhǎng)，感染風(fēng)險(xiǎn)增加。研究報(bào)道，隨著引流管放置時(shí)間的延長(zhǎng)，多重耐藥菌感染的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)顯著增加[18]。(7)白蛋白：本研究結(jié)果顯示，白蛋白≥35g/L的TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI風(fēng)險(xiǎn)降低，分析與白蛋白具有增強(qiáng)免疫力和抗感染作用有關(guān)。研究表明，完整的先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)依賴于白蛋白，白蛋白氧化和分解直接影響抗菌防御和修復(fù)，低白蛋白血癥是病毒、細(xì)菌和真菌感染的重要危險(xiǎn)因素[19]。同時(shí)白蛋白還是反映機(jī)體營(yíng)養(yǎng)的有效指標(biāo)，低水平白蛋白說明患者機(jī)體營(yíng)養(yǎng)缺乏，會(huì)降低免疫力，延長(zhǎng)傷口愈合并增加感染風(fēng)險(xiǎn)[20]。

3 構(gòu)建預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)能效分析

本研究通過多因素Logistic回歸構(gòu)建TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI預(yù)測(cè)模型發(fā)現(xiàn)H-L檢驗(yàn)擬合優(yōu)度良好，說明構(gòu)建的預(yù)測(cè)模型與實(shí)際內(nèi)固定術(shù)后SSI發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的一致性較高。ROC曲線顯示，該模型預(yù)測(cè)本組患者內(nèi)固定術(shù)后SSI的AUC、靈敏度、特異度分別為0.869、91.50%、73.10%，說明該模型對(duì)TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI具有良好的預(yù)測(cè)價(jià)值，有利于指導(dǎo)臨床開展預(yù)防措施。但本研究樣本量較少，還需多中心大樣本研究進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，TLEF患者固定術(shù)后SSI的病原菌以革蘭氏陰性菌為主，感染病原菌的耐藥率較高，SSI的影響因素較多，根據(jù)SSI的影響因素構(gòu)建預(yù)測(cè)模型對(duì)TLEF患者內(nèi)固定術(shù)后SSI具有較好的預(yù)測(cè)能效。

作者貢獻(xiàn)聲明：羅小紅：提出研究思路，設(shè)計(jì)研究方案，論文撰寫、審核及修改；朱洪：實(shí)施研究過程，整理分析資料，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)；葉麗聰：統(tǒng)計(jì)學(xué)處理