胸骨骨髓炎臨床診斷和治療的研究進展

[摘要]"胸骨骨髓炎是骨髓炎的一種特殊類型，是胸骨及其周圍組織感染性疾病。胸骨骨髓炎最常繼發(fā)于正中胸骨切開術后，因病變部位處于循環(huán)系統(tǒng)核心位置，且常合并心胸疾病，治療難度大、周期長、費用高，患者的病死率高。近年來，隨著新技術和新材料的不斷發(fā)展，胸骨骨髓炎的診斷及治療方式不斷改進和優(yōu)化。本文通過查閱相關文獻對胸骨骨髓炎診斷和治療的新進展作一綜述。

[關鍵詞]"胸骨骨髓炎；診斷；治療

[中圖分類號]"R681.2""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.15.028

胸骨骨髓炎是骨髓炎的一種罕見類型，是胸骨及其周圍組織感染性疾病。胸骨骨髓炎最常繼發(fā)于正中胸骨切開術后，發(fā)病率為0.4%～8%[1]。因病變部位處于循環(huán)系統(tǒng)核心位置，且患者常合并心胸疾病，治療難度大、周期長、費用高，患者病死率高達15%～40%[2-3]。目前，臨床表現(xiàn)特征、實驗室檢查及影像學檢查是胸骨骨髓炎的常用診斷方法；抗生素、徹底清創(chuàng)術及組織瓣修復術是其常用治療方法。隨著新技術、新材料的不斷發(fā)展，負壓傷口療法、高壓氧療法、富血小板血漿、骨移植和3D打印技術等也逐漸應用于胸骨骨髓炎的臨床治療。

1""胸骨骨髓炎的臨床診斷

胸骨骨髓炎的臨床診斷主要依據(jù)患者的臨床表現(xiàn)、實驗室檢查及影像學檢查結果，并綜合考慮患者的既往病史、外傷史和手術史等。

1.1"nbsp;臨床表現(xiàn)

胸骨骨髓炎患者臨床可見胸痛且咳嗽后疼痛明顯，局部紅腫，竇道形成，胸骨不穩(wěn)，常伴全身發(fā)熱（gt;38℃）；若繼發(fā)于開胸術后，可見傷口愈合不良，膿性分泌物滲出，咳嗽時胸骨異?；顒?，還可伴心動過速、低血壓等。

1.2""實驗室檢查

紅細胞沉降率、白細胞、C反應蛋白、降鈣素原等血清炎癥指標和細菌培養(yǎng)及組織病理學分析是常規(guī)的實驗室檢查項目。在實驗室檢查中，可見急性感染期胸骨骨髓炎患者的白細胞水平顯著升高，慢性感染期胸骨骨髓炎患者的白細胞水平接近正常值。上述診斷的特異性不高，需進一步借助C反應蛋白、降鈣素原聯(lián)合腫瘤壞死因子-α、紅細胞沉降率、白細胞介素-6等其他指標進一步提高診斷的可靠性。細菌培養(yǎng)和組織病理學分析是胸骨骨髓炎診斷的重要環(huán)節(jié)，可為精準靶向抗菌治療提供依據(jù)。為減少細菌培養(yǎng)的假陰性結果，取標本前可停用抗生素1～2周或延長細菌培養(yǎng)時間至14d，于術中留取深部病變組織標本，盡量避開潰瘍和竇道部位，并多部位取材。宏基因組二代測序技術可提高病原體診斷的準確率。王啟金等[4]研究發(fā)現(xiàn)，16S核糖體DNA擴增子測序技術可檢出實驗室培養(yǎng)外的病原菌，從而盡可能避免假陰性結果的出現(xiàn)。

1.3""影像學檢查

X線、CT、磁共振成像和放射性核素標記等技術可進一步輔助診斷胸骨骨髓炎。胸骨骨髓炎患者的X線片中可見縱隔增寬、氣液平面、胸腔積液、胸骨移位、胸骨裂開及罕見的骨溶解[5]。CT中可見骨膜反應及積液和膿腫形成。磁共振成像中可見T1加權像的稍低信號及T2加權像的均勻高信號，磁共振成像技術可將診斷時間提前至發(fā)病3～4d，敏感度和特異性超過90%[6]。18F-氟代脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計算機體層顯像儀在診斷和定位胸骨感染方面較CT更準確，敏感度高達96%，可指導術前計劃的制定，并作為隨訪時療效評估的方法，但高成本限制該方法的廣泛應用?[7]。99mTc-亞甲基二磷酸骨掃描技術依據(jù)骨組織的代謝狀態(tài)判斷胸骨的感染范圍，為疾病的準確診斷和指導清創(chuàng)提供有力保障[8]。拉曼光譜術為早期、快速診斷胸骨骨髓炎提供新方法[9]。

2""胸骨骨髓炎的臨床治療

根據(jù)治療目的，胸骨骨髓炎的治療可分為控制感染及胸骨和軟組織修復重建兩部分。臨床醫(yī)師應依據(jù)患者病情進行個體化治療。

2.1""控制感染

2.1.1""抗生素的全身及局部應用""抗生素已成為治療胸骨骨髓炎的共識，臨床需注意抗生素的靶向應用及全身和局部的應用方式。

抗生素的靶向應用是抗感染的重要前提。多項研究評估胸骨感染的病原譜，雖然不同研究中各種細菌的數(shù)量和百分比不同，但金黃色葡萄球菌是最常見的病原菌[10]。針對不同細菌，既往臨床常用的抗生素主要有萬古霉素、慶大霉素和替考拉寧等。近年來，抗生素的種類越來越豐富，耐藥菌的出現(xiàn)促進抗菌肽及聚合物等材料的研發(fā)和應用。Schiraldi等[11]認為，萬古霉素是大多數(shù)胸骨骨髓炎患者的首選藥物，其次是利福平、喹諾酮類和復方新諾明。研究發(fā)現(xiàn)，磷霉素和利奈唑胺協(xié)同的抗菌活性優(yōu)于左氧氟沙星和利福平[12]。達巴萬星在治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌等陽性菌時，與萬古霉素同樣有效，可作為替代療法[13]。研究發(fā)現(xiàn)，抗菌肽通過抑制酶活性及DNA和蛋白質的合成，穿透細菌細胞膜發(fā)揮滅菌作用，其還可用于殺滅真菌、病毒和原生動物等[14]。陽離子聚合物特殊的理化性質允許其與細胞膜產(chǎn)生靜電結合，最終導致細菌死亡；且可通過結構調整實現(xiàn)抗菌效果的可控調節(jié)，受到研究人員的廣泛關注[15]。

臨床推薦的全身抗生素應用時間為4～6周，通常采用2周靜脈滴注聯(lián)合4周口服治療。為降低治療的失敗率和疾病的復發(fā)率，可酌情延長用藥時間。絕大多數(shù)抗生素首選靜脈滴注方式給藥，但復方新諾明及氟喹諾酮類藥物的口服療效更好。Yusuf等[5]詳細總結胸骨感染細菌常用的敏感抗生素及耐藥替代療法，并歸納給藥途徑、劑量及療程，具有極強的臨床指導性。

抗生素載藥緩釋技術作為抗生素局部應用的代表，可迅速在病變部位達到有效抑菌濃度，可控且可持續(xù)釋放，具有良好的生物相容性，其填補空腔、修復骨缺損及誘導骨生長等性能良好，廣泛應用于胸骨骨髓炎的治療。目前，臨床常用的有非降解類聚甲基丙烯酸甲酯及降解類硫酸鈣和磷酸鈣。人工合成材料的不斷進步衍生出新的藥物載體，D-PLEX100是一種新開發(fā)的含有多西環(huán)素的可降解聚合物。Ramot等[16]用兔胸骨外科缺損模型評估D-PLEX100的毒性和安全性，結果顯示兔均未出現(xiàn)與治療相關的不良反應，且D-PLEX100的施用不影響胸骨強度。透明質酸和生物玻璃具有良好的骨傳導和抗菌作用，可與自體骨混合植入填補缺口較大的骨缺損；多功能納米材料（如羥基磷灰石納米顆粒等）有望在治療骨感染和規(guī)避多藥耐藥性方面發(fā)揮作用[17]。天然聚合物如膠原蛋白、纖維蛋白和殼聚糖已成為抗生素藥物載體的研究熱點之一，現(xiàn)用于骨科的臨床治療。

2.1.2""徹底清創(chuàng)術""徹底清創(chuàng)術是治療胸骨骨髓炎的關鍵和前提，臨床需嚴格把握清創(chuàng)的時機和標準。清創(chuàng)的時間宜早不宜晚。人們對清創(chuàng)的標準尚存在一定的爭議。傳統(tǒng)觀念認為過度清創(chuàng)可影響局部軟組織覆蓋，不利于感染的控制，可借助敏感抗生素彌補清創(chuàng)的不足；但多數(shù)研究認為感染部位周圍的正常組織在一定程度上受到細菌的侵襲，徹底清創(chuàng)十分必要。國外專家認為應對感染骨組織進行“腫瘤學切除術”；國內專家認為，需徹底清除感染和壞死組織，以骨及軟組織出現(xiàn)滲血樣“辣椒”征為標準[18]。為盡可能減少清創(chuàng)對局部組織的損傷，馬敬龍等[19]建議沿原切口逐層暴露感染病灶，若切口部位手術瘢痕較多，切口應與瘢痕組織呈直角。清創(chuàng)時，臭氧的強氧化和殺菌作用有助于快速殺滅細菌，促進肉芽組織生長。若清創(chuàng)后沒有出現(xiàn)進一步感染的征象，軟組織缺損程度輕，可行Ⅰ期縫合傷口；若感染及缺損嚴重可借助負壓傷口療法，待感染得到有效控制后再行組織瓣修復術治療。

2.1.3""負壓傷口療法""負壓傷口療法是近年來胸骨感染治療中最重要的進展之一。負壓傷口療法對放置在胸骨創(chuàng)面上密封良好的聚氨酯泡沫進行持續(xù)或間歇負壓吸引，引流出組織碎片和滲出物，減輕傷口水腫，促進微循環(huán)，加速肉芽組織生長；且能維持穩(wěn)定胸骨，暫時閉合創(chuàng)面，為組織瓣修復準備“創(chuàng)面床”[20]。有學者認為負壓傷口療法應用時間是骨折感染復發(fā)的獨立危險因素，長期使用并不能降低感染傷口的細菌負荷，且可能導致細菌抗生素耐藥性的發(fā)生[21]。因此，盡管負壓傷口療法對胸骨感染及創(chuàng)面愈合療效顯著，但不宜長時間使用，若時機合適應盡早進行軟組織覆蓋。

2.1.4""輔助治療nbsp;"除上述常規(guī)治療外，高壓氧、富血小板血漿等也逐漸用于胸骨骨髓炎的輔助治療。

高壓氧治療骨感染的機制包括逆轉缺氧、增加抗生素的滲透性、減輕局部水腫、提高宿主免疫力和增強抗生素活性等。胸骨傷口感染和骨髓炎的病理生理機制是缺血缺氧，高壓氧治療可將骨氧含量提高到正常水平或高于正常水平，改善某些抗生素對骨骼的滲透性并刺激成骨，?恢復白細胞對病原菌的殺傷力[22]。Hanley等[23]研究發(fā)現(xiàn)高壓氧治療可縮短患者的重癥監(jiān)護病房住院時間，降低胸骨骨髓炎的復發(fā)率和住院病死率。一項回顧性研究顯示，10例胸骨感染患者經(jīng)3個月的靶向抗生素、徹底清創(chuàng)術和負壓傷口常規(guī)治療無效后，接受4周的高壓氧治療，7例患者傷口直接愈合，其余患者傷口在后續(xù)治療中愈合，治療過程中未出現(xiàn)并發(fā)癥[24]。

富血小板血漿中含有高濃度的血小板、生長因子和炎癥細胞，具有良好的抗感染及組織修復能力。在創(chuàng)面愈合的炎癥階段，富血小板血漿可促進血管內皮生長因子、轉化生長因子-β等的釋放，刺激細胞增殖、遷移、分化和基質合成，正向影響軟骨細胞代謝，增加軟骨生成，并改善骨愈合和再生[25]。此外，富血小板血漿可抑制金黃色葡萄球菌的增殖。Gallo等[26]應用富血小板血漿治療接受正中胸骨切開術的羊模型，發(fā)現(xiàn)其可促進羊胸骨的骨生長，改善胸骨的愈合質量。富血小板血漿來源于自體，制備方便易得，無免疫排斥反應，無需擔心抗體形成，無血液傳播疾病感染風險。

2.2""胸骨與周圍軟組織的修復重建

良好的組織覆蓋對胸骨骨髓炎的預后至關重要。血供豐富的組織瓣是修復胸骨及軟組織缺損的常用方法。近年來，材料和組織工程的持續(xù)發(fā)展，使骨與人工材料及皮膚牽張技術也逐漸應用于胸骨骨髓炎的臨床治療。

2.2.1""組織瓣修復術""修復常用的組織瓣包括單側和雙側胸大肌肌皮瓣、腹直肌肌皮瓣、背闊肌肌皮瓣、大網(wǎng)膜瓣、穿支皮瓣和游離皮瓣等。不同類型的組織瓣各有利弊，應依據(jù)胸骨缺損的部位、大小及患者合并癥等選擇合適的組織瓣。

胸大肌肌皮瓣的血供豐富，易剝離，易轉移，延展性好，適合修復胸骨近端的組織缺損，必要時可雙側胸大肌肌皮瓣聯(lián)合應用，其在胸骨創(chuàng)面重建中應用最多。相關研究表明，冠狀動脈搭橋術后患者的左胸廓內動脈已游離并作為移植血管，為不影響左側胸骨血運，須選用右側胸大肌肌皮瓣，否則易造成手術失敗[27]。腹直肌肌皮瓣具有易分離、切取快、出血少和可大角度旋轉的優(yōu)點，適合修復胸骨下1/3段組織缺損，但其所能提供的組織量偏少，若創(chuàng)面較長，可聯(lián)合胸大肌肌皮瓣。在使用前要確保腹直肌肌皮瓣胸廓內的動脈血供正常；為防止術后腹壁疝的發(fā)生，供區(qū)殘余肌肉要嚴密縫合，恢復腹壁張力，必要時可用聚丙烯網(wǎng)片加固腹壁。Schiraldi等[11]保留直肌筋膜并做兩層閉合，發(fā)現(xiàn)腹壁疝的發(fā)生顯著減少，建議術后再進行6～12周的彈性腹帶加壓。背闊肌肌皮瓣切取容易，可填補大量缺損，不影響胸骨及周圍組織血供，背闊肌具有收縮功能，可用于功能重建；但在術中需變換體位，增加手術繁瑣性。大網(wǎng)膜瓣血管豐富，具有更強的抗感染能力，適用于較大缺損的修復。Milano等[28]應用大網(wǎng)膜瓣（21例）和胸大肌肌皮瓣（38例）治療開胸術后感染患者，發(fā)現(xiàn)大網(wǎng)膜瓣可改善早期感染結果，相對于胸大肌肌皮瓣，大網(wǎng)膜瓣的療效更好。

穿支皮瓣在修復外科領域的應用是一大創(chuàng)新。由穿支血管滋養(yǎng)的“穿支小體”允許微創(chuàng)切取，保留主血管軸和功能性肌肉組織，可塑性強，供區(qū)并發(fā)癥少。鑒于穿支皮瓣的以上優(yōu)勢，腹壁上動脈穿支皮瓣逐漸取代傳統(tǒng)肌皮瓣，成為中至大段缺損時的常用選擇。游離皮瓣對供區(qū)的限制少，愈合后外形美觀，但手術操作難度大，需借助顯微外科技術。Taeger等[29]采用游離皮瓣移植治療8例廣泛性缺損胸骨骨髓炎患者，通過游離外側肌皮瓣、腹直肌和背闊肌皮瓣實現(xiàn)皮瓣移植。

2.2.2""骨與人工材料""近年來，隨著組織工程及3D打印技術的發(fā)展，胸骨修復重建材料的來源不斷豐富，除目前常用的自體骨、異體骨外，各種新興人工材料逐漸應用于臨床。

胸骨自體骨移植常用髂骨、肋骨和肩胛骨，易獲取，費用低，且可避免潛在的免疫排斥反應，其局限性在于可獲取骨的數(shù)量有限，不能填補較大的缺損[30]。異體骨可來源于尸體、豬或其他動物，擴大胸壁重建的骨組織來源，常用于修復大型胸壁缺損。兩者與傳統(tǒng)假體相比，顯示出細胞毒性、細菌黏附和生物力學性能等方面的優(yōu)越性，并可通過血運重建和細胞再生融入自體組織，具有更強的抗感染能力[31]。新興人工材料包括合成材料、生物材料和金屬材料，目前應用于臨床的有甲基丙烯甲酯、金屬補片、鈦棒、鈦板及羥基磷灰石和磷酸三鈣陶瓷假體等。近年來，用于骨骼重建的3D打印技術可根據(jù)骨缺損的實際大小，在解剖學上制作出與原始骨骼相似的假體，應用前景廣闊。I?ik等[32]使用3D打印技術定制鈦假體而成功治療兩例胸壁缺損患者，表明該技術是骨移植材料的良好替代物，但與傳統(tǒng)方法相比其存在制作成本高、耗時長等不足。

2.2.3""皮膚牽張技術""近年來，皮膚牽張技術是軟組織缺損及難愈性創(chuàng)面治療的研究熱點。該技術利用皮膚彈性特點縮小創(chuàng)面面積，刺激創(chuàng)面分泌細胞因子，加速愈合；其可減少二次軟組織手術移植，有效預防和減少并發(fā)癥[33]。周逸軒等[34]借助克氏針和絲線等改良皮膚牽張技術，簡化手術操作程序，成功治愈7例大面積皮膚缺損患者，獲得滿意的外觀及功能效果，值得臨床推廣。

3""小結與展望

胸骨骨髓炎的診斷需結合臨床表現(xiàn)特征、實驗室檢查和影像學檢查結果，抗生素、徹底清創(chuàng)術、負壓傷口療法和胸骨與軟組織修復重建等是當前胸骨骨髓炎治療的主線。未來，隨著生物材料及組織工程的發(fā)展及多學科交叉，胸骨骨髓炎的診療方案將更加完善和規(guī)范，從而獲得更加滿意的臨床治療效果。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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