33: 急性术后感染的处理

病例介绍

AA是一名55岁的2型糖尿病男性，他在摩托车事故后最初被送往急诊室（ED）。 在ED评估时，他报告了单独的右膝疼痛。 在初步调查中，他被指出血流动力学稳定，GCS评分为15分。次要调查显示膝盖明显肿胀，任何肢体无严重畸形，并且没有任何皮肤擦伤或撕裂。 AA的膝关节X线片显示一个孤立的侧裂 - 胫骨平台骨折。 以分阶段方式处理损伤的处理，涉及在解决软组织肿胀后放置跨膝外部固定器，然后进行开放复位内固定（ORIF）。 在为期两周的随访办公室访问中，AA报告膝关节疼痛伴有相关的红肿和手术部位引流脱色。

办公室的身体检查显示沿着横向切口的整个长度都有红斑。 手术部位有脓性分泌物; 患者对膝部的被动运动范围没有疼痛，并且在所有皮肤分布中对轻触的感觉是完整的。 足背和胫后脉搏可触及并与对侧肢体相等。 所有的腿部区域都很柔软，并且脚踝或脚趾的被动运动范围没有疼痛感。

实验室数据显示，白细胞计数(WBC)为16,c反应蛋白(CRP)为115 mg / dl。左膝的影像学如图33.1a, b和33.2a, b所示。

临床表现的解释

该患者的发现和症状与外科手术后的急性感染相一致。最近一次手术治疗闭合性胫骨外侧平台骨折的手术史与随后的红斑、引流和升高的血清学标志增加了对急性术后感染的怀疑。

细菌的早期创面定植是导致手术后急性感染的第一步。细菌可以在骨骼表面定植并植入骨折部位或仅仅是更浅的伤口。感染的深度可能对立即指定具有挑战性，特别是因为四肢的长骨被包裹在几层（肌肉，筋膜和皮肤）中，其中许多层根据解剖位置具有不同的厚度。浅表感染和深部感染之间的区别很重要：浅表伤口感染可能只需要重复清创和抗生素治疗，而深部感染可能与骨髓炎有关，可能需要移植植入物。目前，有关手术部位感染（SSIs）的指南将影响切口但不延伸至骨折部位的浅表SSI与深部SSI（定义为骨折处骨骼感染）区分开来。骨折部位的解剖关系和所使用的固定技术在浅表SSIs的过程中起着重要作用。因此，当骨折部位位于皮下组织正下方并且植入的固定物缺乏浅层组织时，感染可能扩散到浅表层以外。


图33.1（a）左膝盖的AP射线照片（b）左膝盖的横向射线照片


图33.2（a）左膝关节术后AP射线照片（b）左膝关节术后侧位X线片

ORIF（SSI-ORIF）后SSI的临床和细菌学特征需要特别关注，因为有三种主要的临床表现：

1. 有或没有相关的红斑，压痛或发热时，从手术部位和/或切口脓性排出

2. 非特异性局部症状（局部或局部疼痛，肿胀或关节僵硬）

3. 数月后没有骨折愈合的放射学证据，伴有或不伴有固定失败

血清学异常可能暗示性的，但没有一个特异性SSI。 在术后早期，与全身炎症反应激活有关的生物标志物，如血清C-反应蛋白（CRP），预计会升高。 随着时间的推移CRP的变化比绝对值更有帮助。 然而，有必要指出的是，许多SSI发生时没有任何血液学或血清学异常。 Olszewski及其同事回顾性地回顾了666例连续性非愈合，其中453例在手术时被认为是高度感染的文化。 这些病例中有91例在术中培养出现“惊奇”阳性，尽管大多数培养的细菌从葡萄球菌中分离出来为负性炎症标志物。

成像研究在感染的头几周内也是有限的，因为它们可能无法显示可能出现在慢性感染中的随时间变化。 然而，计算机断层扫描和超声波可以使骨骼周围的深部液体收集（或空气）可视化，并引导针头抽吸或手术介入。

SSI-ORIF的明确诊断需要在手术部位内鉴定微生物。 微生物的存在是区分感染与愈合紊乱的唯一客观发现。 因此，收集样品时必须谨慎使用。 棉签不可靠，因为手术切口和创伤性撕裂通常受到当地菌群的污染。 标本可以通过几种方法采集，包括针吸或者正式的手术活检。 优化SSI-ORIF诊断所需的样本数目仍有待阐明; 建议使用五个，并且从尽可能远的地方采集三个组织样本是可以接受的。 在这种情况下，如果怀疑生长缓慢的生物体（即痤疮丙酸杆菌），外科医生应通知实验室病人的临床细节，并要求长时间保持培养物。

当从与硬件和/或手术途径最深部分接触的样本中采集生物体时，通常建立确定性诊断，尽管当器官未恢复时可能存在感染。 Gitajn及其同事的一项研究对391名患者进行了研究，比较了培养阴性感染患者与培养阳性确定病原体患者的结果。总体而言，9％的病例有感染，但手术时培养阴性。有趣的是，25％的病原体特异性抗生素和38％的培养阴性患者继续治疗失败。在这项研究中，组间工会时间没有差异。超过三分之一的患者需要后续的重建手术，每组中大约5％的患者需要截肢。这项研究的结论是，随着感染的临床症状，阴性培养不能预示更好的预后，应该接受与培养阳性患者相似的治疗。

在手术修复骨折后对可疑SSI患者进行初始治疗包括测量患者体温以确定是否存在发热并获得CRP水平和完全白细胞计数以区分是否存在白细胞增多。 Stucken及其同事研究了骨折不愈合并发感染，将白细胞计数，ESR和CRP作为危险因素。 预测这些风险因素中0,1,2和3感染的概率分别为20％，19％，56％和100％。

特定诊断声明

该患者的发现和症状与手术治疗后的急性感染一致。

集思广益：什么是治疗目标和选择？

治疗目标包括以下目标：

1. 感染控制和根除

2. 提供骨折稳定性以实现骨质结合

3. 允许持续的膝盖运动来预防纤维化

治疗选项包括以下内容：

1. 保守治疗

2. 灌洗和清理（S）和硬件保留

3. 灌洗和清理（s）和去除硬件

文献评价

为了确定急性术后感染的相关出版物，进行了电子Medline和PubMed检索。 关键词包括以下内容：“术后感染”和“骨折固定”。 所有搜索仅限于1975年1月1日至2017年的出版物，英语，人类受试者和年龄大于19岁的成年人。 该搜索确定了645篇已经审阅过的摘要。 由此，阅读了86份出版物并审查了其参考文献清单。

有关文章的详细评论

细菌发病/生物膜

植入的手术装置代表微生物定殖和生物膜相关感染的底物。 多种病原体与留置医疗器械有关，包括葡萄球菌，肺炎克雷伯氏菌，铜绿假单胞菌，鲍曼不动杆菌和大肠杆菌; 这些可以源自共生菌群或是医院获得的。 手术植入装置的术后定植可能由于菌血症或实际手术过程中的直接接种而发生。

位于损伤部位的细菌最初是自由浮动的（浮游生物）。 这代表感染的接种阶段。 由于其代谢率高，浮游细菌对抗生素特别敏感。 在没有有效的治疗的情况下，细菌进入成熟的生物膜（无梗阶段）并形成衰减的代谢速率和生长周期，允许从几小时到一天的延长的代循环。 在成熟的生物膜内，存在所谓的残存细胞并且占细胞群体的大约1％。 这些特定的细胞基本上处于休眠状态，具有多药耐受性，并且具有重新填充生物膜菌落的能力。 最后，在生物膜内，存在称为群体感应分子的化学调节剂，允许在生物膜网络内甚至在不同种类的细菌之间进行细胞间通讯，并促进细菌抗性。

生物膜以有组织的方式发展，当浮游细胞粘附到适当的表面时，通常是异物如植入物，或者在创伤的情况下，在脱血管骨或软组织的部位。 这个过程非常迅速，并且通常会在几分钟内完成 在不可逆转的遵守之后，随后发生了由短代循环和快速细胞繁殖介导的有组织的生物膜构建。 目前，还不清楚成熟的生物膜多久建成; 然而，这个过程可能会在几个星期内进行。

有必要了解细菌生物膜与宿主之间的相互作用，这种相互作用使得这种感染能够保持静止或进化为局部和全身性体征。 目前还没有可用于指导治疗的分类系统。 像Cierny-Mader骨髓炎分期系统一样，急性术后感染应给予类似的考虑，包括可能参与感染的骨的程度和宿主的状况。 因此，可以改变的风险因素包括肥胖，营养性糖尿病，类风湿性关节炎，免疫抑制剂，尼古丁使用，酒精滥用，静脉内药物滥用和金黄色葡萄球菌定植可能有助于优化治疗。

硬件维护

当治疗感染性骨不连时，治疗外科医生面临的一个具有挑战性的问题是是否维持稳定骨折的固定。 基于关节成形术文献中丰富的信息，显然任何形式的治疗不能在没有伴随手术干预的情况下产生完全康复。

治疗与骨折不愈合相关的早期术后感染的一种方法是移除植入物，通过执行手术清创术和延长的抗生素根除感染，然后进行翻修手术。 另一种方法是在维持固定的同时进行灌洗和清创，并提供抑制性抗生素治疗。 目前，没有前瞻性研究比较这些治疗方法的结果。

回顾性系列研究表明，灌注和清创术，固定维持和伴随培养特异性抗生素的整体成功率在68％至71％之间。 在一项研究中，预测治疗失败的因素包括髓内棒的存在，吸烟和假单胞菌感染。 鉴于宿主，生物材料和细菌生物膜之间的相互作用，有必要对所有可见的硬件表面进行机械清理。 另外，去除较小的异物（如骨蜡，丝线和任何失活组织）可提高治愈的可能性。 评估植入物在清创时的稳定性是一个必要的因素，因为以前的研究表明稳定的植入物是成功救助的重要预测因子。

需要在术后早期（固定6周内）取出硬件的其他情况包括软组织感染，如果没有硬件移除，硬件松动或骨折移位，则无法充分清除软组织感染。 任何这些因素的存在妨碍了根除感染的能力。 当在骨折愈合之前移除骨折固定硬件时，必须选择替代的骨折稳定方法（例如修正内固定或外固定）以维持骨折部位的稳定性。 另外，在软组织损失的设定中，需要由血管化组织覆盖受影响的部位。

PO对抗IV抗生素

目前在北美和欧洲实施的治疗方案要求术后感染的患者在手术清创后接受长时间IV抗生素治疗。 延长的IV治疗与线败血病，尖塞闭塞和静脉血栓形成以及患者与肠道微生物组变化相关的其他风险相关。 此外，肠外抗生素治疗费用昂贵，并且由于成本原因并不适用于所有患者，并且在有IV期药物滥用史的患者或可能不遵守治疗建议的患者中可能存在问题。

关于骨折固定术后感染的资料很少，但总联合文献提供了合理的比较。 在过去的十年中，一些研究已经证实口服氟喹诺酮，环丙沙星和氧氟沙星用于治疗严重骨和关节感染的功效。 在2000年，口服抗生素 - 利奈唑胺被引入。 利奈唑胺对许多所谓的耐药菌有效，包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和肠球菌。 很明显，现在有口服抗生素可以覆盖骨科中遇到的各种典型病原体，并且具有可接受的骨和关节液的渗透性。

还有大量文献描述了成功使用口服抗生素治疗成人和小儿骨髓炎的方法。在一项对照临床试验中，Mader及其同事比较了成人慢性骨髓炎患者口服环丙沙星与静脉注射萘夫西林，克林霉素和庆大霉素的疗效。经过30个月的随访，在用环丙沙星治疗的14例患者中有11例（70％）根除了感染，而接受IV治疗的12例患者中有10例（83％）根除了感染。在另一项前瞻性随机研究中，31例骨髓炎患者接受口服环丙沙星（750 mg，每日两次），28例接受静脉头孢菌素或萘夫西林 - 氨基糖苷类组合治疗。环丙沙星组的临床成功率为77％，而IV组为79％。接受环丙沙星治疗的患者中仅有3％发生不良反应，而使用静脉注射抗生素治疗的患者仅有14％。 Swiontkowski及其同事在一项病例系列研究中显示，在93例中有80例（91％）完成了彻底手术清创后6周口服抗生素口服复方磺胺甲基异恶唑或环​​丙沙星。其中近三分之一的患者伴有持续性骨缺损的内固定。现在认为口服抗生素治疗适用于大多数敏感生物体引起的骨髓炎病例。正如Swiontkowski及其同事所做的研究所显示的那样，口服抗生素治疗与适当的手术治疗相结合，也可以成功治疗与种植体相关的肌肉骨骼感染。

一些研究报道说，与静脉治疗相比，口服抗生素治疗的成本降低是2-10倍。 静脉药物治疗的费用包括放置和维持长期静脉通路的费用，以及药物泵或访问护士的费用。 这些费用的范围可以从3500美元到超过10,000美元，为期6周的静脉内家用抗生素疗程。 如果考虑门诊IV抗生素输送的额外费用，口服和静脉内抗生素使用之间的成本差异更加有利。 门诊静脉注射抗生素的总费用从每天70美元到246美元不等，而口服氟喹诺酮每天的费用为7美元。 利奈唑胺作为一种有效抗MRSA的PO抗生素的成本很高，在4周的疗程中可以达到200-2000美元，但即使这一数量可能与IV疗法在相似时间段内相比也是有利的。

抗生素选择和持续时间

对85名患者进行了利奈唑胺治疗骨科植入物感染的疗效和耐受性的前瞻性研究。对于急性和慢性感染，当植入物被移除时，成功率分别为100％和92％。当保留植入物时，成功率分别下降到72.2％和48％。 Euba等人的一项试点研究。关于氨苄西林 - 头孢曲松用于治疗由粪肠球菌引起的骨科感染的组合表明这种组合治疗可以有效地根除感染。本研究纳入31例粪肠球菌感染患者，其中11例接受氨苄西林头孢曲松治疗（3例假关节感染，3例脊柱关节融合器感染，2例接骨板融合器感染，1例伴有足骨骨髓炎，2例伴有椎骨骨髓炎和心内膜炎）。除了两例椎骨骨髓炎病例外，所有病例都需要手术治疗，其中6例保留植入物。 1例心内膜炎病史死亡。一名患者留置植入物持续感染，而9/10患者成功治疗。利福平治疗感染葡萄球菌感染的整形外科植入物的随机控制试验比较了Cipro和利福平联合单独使用Cipro。 Cipro-rifampicin联合治疗组的治愈率为100％（12/12），而Cipro单独治疗组为58％（7/12）。一项前瞻性回顾研究了与种植体相关感染的结果模拟了这些发现。在这项研究中，成功​​治疗了20/24例保留种植体的患者（14个髋关节假体，5个膝关节假体，4个内固定装置和1个脚踝假体），得出的结论是患者短期植入，植入稳定，窦道和已知的病原体可以通过保留植入物和抗生素治疗而成功治疗。

证据表格及处理方法的选择

影响AA治疗的关键研究见表33.1。 基于手术干预后的症状发作时间和表中注意到的结果，AA最佳治疗方法是灌洗和清创，硬件保留和抗生素，一旦细菌形态和敏感性完成后，抗生素最初是广谱的，随后变窄。 基于细菌敏感性，医生和患者因素，可以以相同的效力递送PO或IV抗生素。 现有文献支持这种治疗算法，以提供成功治疗达到骨折愈合的高可能性，并避免分阶段治疗所涉及的共病治疗。

明确的治疗计划

在AA的情况下，基于现有证据的最佳治疗将返回到手术室以清除感染和所有坏死的失活组织以及任何松散的植入材料，例如骨蜡和电线。在手术室中，植入物需要进行机械稳定性测试。如果植入物稳定并保持减少，则应保留植入物。若干深部组织样本应进行活组织检查，在清创过程中尽可能远离彼此，以便代表整个伤口。这些深部组织样本需要更准确地表征感染，因为表面拭子只能识别局部菌群。随着清创，有机体专用的抗生素治疗应在术后开始。如果在清创和抗生素治疗后，感染仍然存在，则可考虑取出硬件并放置外固定架。目前的抗生素治疗标准是IV，针对感染生物体。最近的文献表明，口服抗生素在降低成本方面可能同样有效。已证明成功治疗骨髓炎的口服抗生素包括甲氧苄啶 - 磺胺甲基异恶唑，环丙沙星和利奈唑胺。


表33.1证据表：骨折固定术后感染的证据质量总结

植入物在感染时可以挽救。 一项对保留种植体相关感染结果的前瞻性研究发现，4年中20/24例患者在保留种植体的同时成功根除了感染。 该研究得出结论，短期植入，无窦道病变和已知病原体的患者可以通过保留植入物和抗生素成功治疗。 对于AA，术后IV或口服抗生素应在至少6周后施用抑制性抗生素治疗，直至确认骨折愈合后可移除植入物。

预测结果

肌肉骨骼感染的结果由许多变量决定。 这些包括细菌的类型，是否保留任何相关的植入物，使用的抗生素类型以及抗生素递送的方法。 对85名患者进行了利奈唑胺治疗骨科植入物感染的疗效和耐受性的前瞻性研究。 对于急性和慢性感染，当植入物被移除时，成功率分别为100％和92％。 当保留植入物时，成功率分别下降到72.2％和48％。

参考：Orthopedic Traumatology An Evidence-Based Approach, Second Edition