骨科開放性傷口厭氧菌感染的臨床和病原學(xué)特點

宋萍萍， 劉 穎， 吳 俊， 梁 倩， 王 艷

近年來，隨著我國工業(yè)和交通業(yè)迅猛發(fā)展，一些摔傷、絞傷、碾壓傷、撞擊傷等創(chuàng)傷患者不斷增加，研究顯示，我國每年各種創(chuàng)傷達(dá)2億人次[1]。開放性外傷患者的血管、神經(jīng)、肌肉、骨骼直接暴露于空氣中，外界環(huán)境中的微生物、患者皮膚的定植菌有存在污染傷口的可能，若清創(chuàng)不徹底，引起傷口感染，進(jìn)一步導(dǎo)致傷口愈合不良、骨髓炎和敗血癥等并發(fā)癥，嚴(yán)重者甚至危及生命，給家庭、社會帶來沉重負(fù)擔(dān)[2]。厭氧菌是指一大類在有氧環(huán)境中不能生長、必須在無氧條件下才能生長的細(xì)菌，廣泛分布在自然界和人體環(huán)境中。目前，國內(nèi)外針對骨科開放性傷口厭氧菌感染的報道較少[3-4]，一方面由于厭氧菌感染比較隱匿，潛伏期長，臨床特征不明顯；另一方面厭氧菌培

養(yǎng)條件高、時間長，標(biāo)本取材需要新鮮且要盡快送檢及時接種，導(dǎo)致實驗室病原菌檢出率低；進(jìn)而增加了厭氧菌感染診斷難度。本研究通過對北京積水潭醫(yī)院85例骨科開放性傷口厭氧菌感染患者臨床資料進(jìn)行回顧性分析，觀察其臨床特征、細(xì)菌分布及耐藥情況，為臨床預(yù)防及診療此類感染提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集2015年1月—2019年12月在本院治療的骨科開放性傷口厭氧菌感染患者的臨床資料，主要涉及清創(chuàng)后手外傷、四肢骨或軀干骨開放性骨折及骨科外傷術(shù)后傷口愈合不良患者的病例。本研究經(jīng)北京積水潭醫(yī)院倫理委員會審批通過（批準(zhǔn)號：202111-05）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床診斷為開放性外傷；②符合骨科手術(shù)適應(yīng)證并行手術(shù)治療；③傷口處有紅、腫、熱、痛，有膿性分泌物；④厭氧菌培養(yǎng)陽性。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病、多器官衰竭；②存在全身感染；③免疫功能異常者。開放性傷口分類標(biāo)準(zhǔn)參照Anderson-Gustilo分類法，Ⅰ型：傷緣清潔，傷口＜1 cm；Ⅱ型：撕裂傷傷口長度＞1 cm，無皮膚撕脫或廣泛軟組織損傷；Ⅲ型：有廣泛軟組織損傷包括皮膚或皮瓣的撕裂傷、多段骨折、創(chuàng)傷性截肢及需要修復(fù)的血管損傷[5]。標(biāo)本主要來源為無菌取材的傷口分泌物、膿液或術(shù)中組織標(biāo)本。剔除同一患者同一標(biāo)本來源的重復(fù)分離菌株，共檢出112株厭氧菌。

1.2 方法

1.2.1試劑與儀器 普通血瓊脂平板、麥康凱平板、巧克力平板、厭氧血瓊脂平板、腦心浸液肉湯及含5%羊血MH平板均為天津市金章科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；厭氧產(chǎn)氣袋及E試驗藥敏檢測條均為法國生物梅里埃公司產(chǎn)品。儀器有培養(yǎng)箱（日本SANYO公司）、PhoenixTM100全自動細(xì)菌鑒定及藥敏分析儀（美國BD公司）、BACTECTM9120血培養(yǎng)儀及配套血培養(yǎng)瓶（美國BD公司）和MALDI-TOF全自動生物質(zhì)譜鑒定分析儀（德國Bruker公司）。

1.2.2細(xì)菌培養(yǎng)、鑒定和藥敏試驗 參照《全國臨床檢驗操作規(guī)程》[6]第4版要求，分泌物標(biāo)本接種于血瓊脂平板、麥康凱平板、巧克力平板、厭氧血瓊脂平板進(jìn)行分區(qū)劃線，厭氧血瓊脂平板放入?yún)捬醍a(chǎn)氣袋中；標(biāo)本同時接種于腦心浸液；膿液或組織標(biāo)本研磨后置入血培養(yǎng)瓶中放入血培養(yǎng)儀內(nèi)孵育、檢測，儀器提示陽性預(yù)警后取出血培養(yǎng)瓶，混勻后再轉(zhuǎn)種至普通血平板和厭氧血瓊脂平板；分別置35℃培養(yǎng)24～48 h后觀察是否有細(xì)菌生長。通過菌落形態(tài)、革蘭染色鏡檢、耐氧試驗等試驗后， 采用MALDI-TOF全自動生物質(zhì)譜鑒定分析儀進(jìn)行細(xì)菌鑒定，需氧菌經(jīng)PhoenixTM100分析儀進(jìn)行藥敏試驗；厭氧菌采用E試驗法檢測其最低抑菌濃度（MIC）；藥敏結(jié)果參照美國臨床和實驗室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CLSI）指南[7]判讀。藥敏試驗質(zhì)控菌株為金黃色葡萄球菌ATCC 25923、大腸埃希菌ATCC 25922和脆弱擬桿菌ATCC 25285。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以x±s表示，計數(shù)資料用例數(shù)和百分率表示。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料

85例患者中男66例，年齡以≥55歲人群為主，占41.2%。送檢標(biāo)本以術(shù)中獲取的組織為主，占49.4%。傷口類型涉及Ⅱ型 （23.5%）和Ⅲ型 （76.5%）傷口。以混合細(xì)菌感染為主，厭氧菌和（或）需氧菌混合感染共有64例，占75.3%， 其中厭氧菌合并需氧菌的混合感染有42例，占49.4%；多種厭氧菌感染22例，占25.9%?；颊吒腥局笜?biāo)均有升高。經(jīng)臨床抗感染治療和清創(chuàng)引流等外科處理后，痊愈78例，占91.8%。見表1。

表1 85例骨科開放性傷口厭氧菌感染患者的臨床特征Table1 Clinical characteristics of 85 cases of anaerobic infection in open wounds of orthopedic patients

2.2 病原菌分布情況

85例患者共檢出112株厭氧菌，以革蘭陽性厭氧菌為主，占55.4%（62/112），其中梭菌屬27株（24.1%），其他厭氧菌分別為厭氧消化鏈球菌、大芬戈爾德菌、痤瘡丙酸桿菌、不解糖嗜胨菌、紐氏放線菌；革蘭陰性厭氧菌占44.6%（50/112），以普雷沃菌屬和擬桿菌屬為主，其次為梭桿菌屬、小韋榮球菌及其他少見革蘭陰性厭氧菌。見表2。同時分離出需氧菌66株，革蘭陽性需氧菌41株，其中鏈球菌屬16株，腸球菌屬14株，葡萄球菌屬6株，棒狀桿菌5株；革蘭陰性需氧菌25株，其中腸桿菌科細(xì)菌18株，非發(fā)酵菌屬7株。

表2 112株厭氧菌分布情況Table 2 Distribution of 112 anaerobic bacterial isolates

2.3 不同開放性傷口的厭氧菌分布特點

革蘭陽性厭氧菌在四肢或軀干骨開放性骨折、骨科術(shù)后傷口不愈合的感染中占比略高；革蘭陰性厭氧菌在手外傷的感染中占比較高。手外傷感染在革蘭陽性和革蘭陰性厭氧菌分布上，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 不同開放性傷口厭氧菌分布特點Table 3 Distribution of anaerobic bacteria in different open wounds

2.4 主要厭氧菌藥敏結(jié)果

主要厭氧菌對哌拉西林-他唑巴坦和美羅培南敏感率較高，達(dá)100%。主要革蘭陽性厭氧菌對甲硝唑、克林霉素和青霉素的敏感率在70%以上，主要革蘭陰性厭氧菌對甲硝唑、克林霉素和青霉素的敏感率在50%以上。見表4。

表4 厭氧菌對抗菌藥物的敏感率Table 4 Susceptibility rate of anaerobic bacteria to antibacterial agents

3 討論

厭氧菌廣泛存在于自然界、人體皮膚和腔道深部黏膜表面，是引起傷口感染的條件致病菌之一，但在實際臨床工作中往往會忽視厭氧菌的感染，造成患者久治不愈，延長病程，增加患者痛苦，嚴(yán)重者甚至危及生命[8]。開放性傷口由于受傷部位與外界環(huán)境直接接觸，容易受到條件致病菌的污染；同時傷口淺部為有氧環(huán)境，有利于需氧菌生長，深部則往往是缺氧環(huán)境，為厭氧菌生長創(chuàng)造了條件，傷口微環(huán)境可能會影響機(jī)體局部和全身防御反應(yīng)、組織修復(fù)，從而導(dǎo)致傷口感染風(fēng)險增加和皮膚、骨骼的愈合延遲[9]。本研究通過對85例骨科開放性傷口厭氧菌感染患者的分析，結(jié)果顯示男性患者是骨科開放性傷口厭氧菌感染的主要群體，占77.6%（66/85），這與他們的職業(yè)和戶外工作有關(guān)，是構(gòu)成受傷和進(jìn)一步感染的危險因素；年齡大于55歲和Ⅲ型傷口人數(shù)比例較高，這與老年人自身免疫力低，多伴有基礎(chǔ)疾病及深部組織損傷程度嚴(yán)重有關(guān)[10]。文獻(xiàn)報道[8，11]，厭氧菌感染多以厭氧菌和（或）需氧菌的混合感染為主，本研究顯示混合性感染共有64例，占總病例數(shù)的75.3%；微生物的協(xié)同作用通過增強(qiáng)毒力因子的表達(dá)、引起組織缺氧和降低氧化還原電位、損傷宿主細(xì)胞免疫功能等增加了感染的嚴(yán)重程度。

骨科不同的開放性傷口，厭氧菌感染的分布也有所不同。本研究112株厭氧菌中，革蘭陽性厭氧菌以梭菌屬和消化鏈球菌屬為主；革蘭陰性厭氧菌以普雷沃菌屬和擬桿菌屬為主。梭菌屬是導(dǎo)致氣性壞疽的病原菌，產(chǎn)氣莢膜梭菌是主要分離株，其在傷口內(nèi)生長繁殖速度快，15.0%患者可侵入血液循環(huán)引起敗血癥[12]。本研究開放性骨折患者分離革蘭陽性厭氧菌占32.3%，其中梭菌屬是主要分離菌，分別為4株產(chǎn)氣莢膜梭菌，3株第三梭菌和3株拜氏梭菌。本研究中厭氧消化鏈球菌、大芬戈爾德菌和不解糖嗜胨菌分離率合計為25%，與文獻(xiàn)報道基本一致[13]。此外，本研究還顯示手外傷患者分離的革蘭陰性厭氧菌比例（60.0%）高于革蘭陽性厭氧菌（32.3%），分別為17株普雷沃菌屬、7株梭桿菌屬和6株擬桿菌屬，與文獻(xiàn)報道基本一致[14-15]。

受實驗培養(yǎng)技術(shù)限制，對厭氧菌感染臨床通常只能依賴經(jīng)驗性治療，我國缺少對常用抗菌藥物敏感性方面數(shù)據(jù)。青霉素、克林霉素和甲硝唑是治療厭氧菌的首選藥物，但由于近年來抗菌藥物的廣泛使用，厭氧菌的耐藥性也逐年升高，經(jīng)驗性用藥已無法得到滿意的治療效果。青霉素對革蘭陰性厭氧菌有效性差，尤其是脆弱擬桿菌[16]。產(chǎn)β內(nèi)酰胺酶是脆弱擬桿菌對β內(nèi)酰胺類抗生素最主要的耐藥機(jī)制[17]，cepA基因編碼的β內(nèi)酰胺酶蛋白能夠水解大部分頭孢菌素類和青霉素類抗菌藥物。本研究也證實擬桿菌屬和普雷沃菌屬對青霉素的敏感率僅為50.0%和57.9%，不適用于作為此類厭氧菌感染治療的經(jīng)驗性用藥?？肆置顾卦谥袊鴳?yīng)用廣泛，程敬偉等[18]多中心研究發(fā)現(xiàn)擬桿菌屬、梭桿菌屬、消化鏈球菌屬和普雷沃菌屬對克林霉素的敏感率分別為39.3%、45.5%、9.1%和40.0%。本研究中厭氧菌對克林霉素敏感率分布在71.4%～85.7%，臨床在經(jīng)驗性使用克林霉素抗厭氧菌治療時應(yīng)慎重考慮。甲硝唑是一種5-硝基咪唑類化合物，是治療厭氧菌感染的重要藥物，其耐藥主要與硝基咪唑類耐藥基因nim相關(guān)，該基因可以位于質(zhì)粒上，也可以位于染色體上[17]。本研究中，梭菌屬、普雷沃菌屬、擬桿菌屬對甲硝唑的敏感率在80%以上，消化鏈球菌屬對甲硝唑的敏感率為78.6%。梭菌屬、消化鏈球菌屬、擬桿菌屬和普雷沃菌屬對哌拉西林-他唑巴坦和美羅培南均高度敏感，未發(fā)現(xiàn)耐藥菌。此外，骨科開放性傷口感染多為混合感染，本研究顯示，需氧菌以革蘭陽性菌為主，其中以鏈球菌屬居多，這與文獻(xiàn)報道大致相同[19]。因此，在臨床治療也應(yīng)同時覆蓋需氧菌和厭氧菌?！都痹\開放性傷口清創(chuàng)縫合術(shù)專家共識》[20]和《中國開放性骨折診斷與治療指南（2019版）》[21]建議急診傷口清創(chuàng)“越早越好，6 h內(nèi)最好”，對于深部的輕/中度感染應(yīng)使用口服抗生素治療，中度/嚴(yán)重感染的高?；颊咝璞M快靜脈輸注抗生素，根據(jù)感染嚴(yán)重性不同，選擇青霉素、克林霉素、頭孢菌素、萬古霉素、甲硝唑等抗菌藥物單獨或聯(lián)合使用。本研究顯示，85例患者經(jīng)外科清創(chuàng)及抗感染治療，多數(shù)患者預(yù)后良好，治愈率達(dá)91.8%。

本研究局限性在于菌株數(shù)量有限，統(tǒng)計的抗菌藥物種類較少，僅顯示了一家醫(yī)療機(jī)構(gòu)骨科開放性傷口厭氧菌感染的病原學(xué)特點及抗菌藥物敏感性，應(yīng)聯(lián)合本地區(qū)多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)，長期監(jiān)測，為提高臨床治療效果提供參考。