骨折內固定術后感染分期及治療進展

董曉宇，周新社，朱 坤

隨著我國社會的發展，高能量損傷日益增多，伴隨而來的原發和繼發感染問題變得極為突出。據國外文獻報道，骨科內固定術后感染發生率為0．5%～2．5%，國內文獻報道，骨科內固定術后感染發生率為3．5%。骨折內固定術后一旦發生感染，輕則延長療程，增加醫療費用，重則并發嚴重的肢體功能障礙甚至截肢可能。為了對內固定術后感染有更好的認識及治療，現對骨折內固定術后感染分期及治療進行綜述。

1 臨床分期

根據感染出現時間，將骨折內固定術后感染分為早期感染(術后＜2周)、中期感染(術后2～10周)和晚期感染(術后＞10周)［1］。

1．1 早期感染 早期感染主要為高毒力細菌，如金黃色葡萄球菌和革蘭陰性桿菌［2］。多由于開放性骨折的創面污染、手術切開時創口污染或術后傷口護理不當原因引起。臨床上多表現為創面愈合不良，伴有局部紅、腫、熱、痛，分泌物為膿血樣或膿性液，內固定物未外露及松動，X線片示骨質無破壞或偶有骨膜反應。大部分患者出現發熱、白細胞增多、血沉、C反應蛋白(CRP)升高。但有文獻報道，內固定術后2周內血沉增快不能作為繼發感染的主要診斷依據，而3周后的血沉變化可作為繼發感染簡便、實用的參考指標［3］。

1．2 中期感染 中期感染致病菌多為低毒力性細菌［2］，主要與內固定物相關［4］，內固定物表面常常出現細菌生物膜，不僅能對抗機體免疫防御機能，還可防止抗生素侵入到菌體周圍，從而對細菌生長起到保護作用，但此期生物膜附著牢固性較晚期差，易清除。臨床表現多為局部紅、腫、熱、痛較早期輕，可伴有竇道形成，分泌物變稠，有的骨質鋼板外露，多數患者表現為中低熱或不發熱，白細胞數偏高或正常，血沉和CRP升高，X線片表現不一，可出現骨膜反應或骨破壞，內固定物穩定或可出現松動，伴少量死骨形成。

1．3 晚期感染 晚期感染細菌培養證實多為低毒力性細菌［2］，主要是因為在早期使用抗生素治療之時，不能完全將其清除，進而表現為慢性的過程。另外，可能在內固定物植入時被低毒細菌污染，經過一段冬眠期后活化而引起感染。晚期感染內固定物周圍生物膜附著往往較牢固，不易通過沖洗等方法去除。臨床表現上，局部紅、腫、熱、痛等感染急性期表現有所減輕，手術切口附近竇道形成，竇口反復流膿或有死骨流出，竇道周圍皮膚常有色素沉著，骨質鋼板外露。全身癥狀常較輕，白細胞總數和中性粒細胞構成比不高或稍升高，但CRP參考價值較大，如＞20mg/L，則考慮感染可能。X線片表現骨質破壞明顯，釘道增寬、內固定物出現松動，伴有大量死骨形成。

2 骨折內固定術后感染的治療

2．1 全身治療 對于骨折內固定術后感染患者，尤其是開放性骨折，往往患者創傷較重，經歷多次手術，病程長，機體消耗較大，加之創面引流物中含有大量的蛋白質，導致全身性情況較差，出現貧血、低蛋白血癥等情況，從而降低患者免疫力，影響對傷口感染控制及治療。貧血會導致局部血供減少，局部氧供量下降，影響白細胞對致病菌的殺滅;蛋白質嚴重缺乏時，尤其當硫氨酸(如蛋氨酸)缺乏，可妨礙傷口組織細胞生長，影響傷口愈合;對于低蛋白血癥患者，可出現膠體滲透壓降低，創面滲出多，既是感染的誘發因素，又使感染難以治愈。因此應注重患者的營養支持治療。如可鼓勵患者進食高熱量、高維生素、易消化食品，防止發生負氮平衡，補充輸血、白蛋白等。待患者血紅蛋白(HGB)＞90g/L，血細胞比容(HCT)＞0．30L/L，白蛋白(ALB)＞30g/L，血沉在20～40mm/h且創面換藥到肉芽新鮮時擇期手術。

2．2 抗生素應用 對于感染性疾病，抗菌藥物的應用已成為治療中不可或缺的重要組成部分?？股氐膽冒ㄈ碛盟幒途植坑盟?。

2．2．1 全身應用 全身應用抗生素治療可減少疾病活動性進展的位點，抑制細菌的入侵和再定植，防止復發。早期感染患者，在細菌培養及藥敏試驗結果未出前可根據臨床經驗選擇一種廣譜抗生素，明確病原菌后，再根據相應藥敏試驗結果選藥，對于感染較重患者可選用聯合用藥方案。對于聯合應用抗生素，有學者認為，不宜聯合使用快速抑菌劑和繁殖期殺菌劑，因前者阻止細菌進入繁殖期，影響后者藥物作用的有效發揮。用藥劑量應控制在既能使血和組織中達到有效濃度(最好4倍最低抑菌濃度以上)又不產生不良反應的范圍內。

2．2．2 局部應用 對于骨折內固定術后晚期感染患者，由于感染部位常伴有瘢痕增生、死腔、死骨等形成，感染病灶附近軟組織條件及血供差，如全身應用抗生素，即使血液中的抗生素濃度很高，但到達病灶內的藥物濃度較低，對局部細菌不能有效清除，而且容易引起肝、腎不良反應，并可產生耐藥，造成機體菌群失調。因局部應用抗生素具有用藥量小、局部藥物濃度高、血藥濃度低、全身不良反應小、藥物載體可作為骨移植材料、可根據不同患者需要制成相應緩釋藥等優點，可作為全身應用抗生素的良好補充和輔助，以使感染灶局部達到有效血藥濃度，降低全身用血藥不良反應。目前多通過灌洗引流及應用抗生素載體方式進行局部給藥。有文獻報道，應選擇具有組織相容性良好、變態反應率低、廣譜、敏感、耐藥性低、全身不良反應小、不影響傷口愈合、穩定性好、水溶性高的局部抗生素。但也有文獻報道，局部應用抗生素易產生耐藥性，且不能保障臨床療效。臨床應用抗生素要注意把握其應用原則。

2．3 病灶清除 病灶清除是對感染最為有效的治療手段，其目的是要把感染的環境轉變為一個有活力、血液循環良好的環境。清創是否徹底對感染的治愈率和復發率起著至關重要的作用，故需對病灶徹底清創，包括切除竇道、摘除死骨、清除感染、失活及瘢痕組織直至術野區骨面及周圍組織滲血良好為止。有學者認為，為了便于感染灶與正常組織的區分，術中盡可能不用止血帶，并盡量保留有血運的碎骨片。有研究表明，在清創后通過對病灶進行高壓脈沖沖洗，可以有效地清除附著于正常組織的細菌，同時還可起到止血、清除積血及血凝塊的作用，較一般術中沖洗有明顯優勢，但Okike和Bhattacharyya［5］研究表明:高壓脈沖與低壓脈沖清洗方法相比，高壓脈沖清洗在除去細菌與組織碎屑方面更有效，但易將表淺細菌帶入深部組織，且對骨組織有一定損傷，在臨床選擇時應注意把握好時機。

有文獻報道，淺表細菌培養敏感性＜60%，特異性僅為27%，故在病灶清除前需行深部組織活檢，以確定致病菌，篩選敏感抗生素指導臨床用藥。

2．4 內固定保存與否 對于內固定術后感染，內固定物去否一直未有統一的觀點。有學者認為，對于內固定術后感染患者，內固定均應去除而改用外固定架治療。臨床有大量文獻報道采用外固定架取得良好療效，但有文獻報道，外固定架對于肱骨、股骨及鄰近關節等部位感染或感染范圍較大者的固定可能不穩，且固定期間支架常帶來生活護理不便，且可出現釘道感染等并發癥。

對于早期感染(內固定術后＜10周)，病灶范圍主要為淺層感染。感染灶位于軟組織、骨及內固定物表面，骨折端未遭到破壞;而中期感染(內固定術后＜10周)，即使內固定表面有生物膜形成，但因細菌與內置物之間黏附不穩定，通過局部持續沖洗可使其移動、脫落，以利于抗生素和機體的免疫對細菌進行有效清除。此兩期骨折端尚且穩定。有文獻報道［1］，穩定的內固定可減少術后感染的發生，對于內固定尚且穩定的感染灶，可首選保留內固定物治療。對于早、中期感染，骨折尚未愈合，而牢固的固定即使在感染的環境中也有利于骨折的愈合。對于尚能提供穩定固定的內固定物應當保留到骨折愈合，且內固定物取出后，肢體將失去支撐，導致骨折端移位、骨折不愈合、延遲愈合、畸形愈合等情況，為后期治療帶來極大困難。根據文獻報道［6］，對于髓內無明顯感染跡象的早期內固定感染患者，保留內固定物治療更加有利。沈立鋒等［7］在合并軟組織缺損的復雜創傷性骨髓炎的一期治療中，有6例因內固定鋼板仍較牢固而未拆除鋼板治療，術后這6例患者恢復滿意，均未出現感染及骨不連等并發癥。周鑫華和霍仁斌［8］報道，13例鋼板內固定術后早期感染患者在保留內固定物并行持續沖洗引流及抗感染等治療后，均獲得良好效果。

對于晚期感染患者，往往感染范圍較廣、癥狀較重，內固定物常出現松動，且周圍通常會形成生物膜，把致病菌包成團，牢牢地附著于植入物材料表面，從而阻擋抗生素和機體免疫系統對內層細菌有效的清除。如不將其徹底清除，反而會因免疫反應損傷局部組織，導致植入物感染難以治療。而且此期內固定物常出現松動，不利于骨折的愈合，故此期需將內置物取出，以徹底清除感染及炎性肉芽組織、減少異物反應，促進炎癥愈合，并分期進行骨固定及修復術，為骨愈合創造條件。目前，也有部分學者主張一期更換內固定治療感染，以縮短病程。但更換內固定前必須保證徹底清創以及術后規范應用敏感抗生素，且要把握好手術時機，否則感染很容易復發。

2．5 骨缺損治療 由于骨折內固定術后感染后常出現骨不連、骨壞死等并發癥，且為了達到徹底清除感染病灶并重建血運的目的，常需清除死骨、硬化骨質直至血運良好，因此造成大量骨組織丟失，出現骨缺損。為了避免影響骨骼穩定性及防止病理性骨折，需要對骨缺損進行修復，以填補缺損，恢復骨骼連續性和穩定性。臨床上常用的修復骨缺損的方法為自體骨移植、異體骨移植及Ilizarov技術，又稱骨端滑移延長。對于游離自體骨移植，由于修復過程緩慢，一般用于＜3cm的骨缺損治療。帶血管的自體骨移植具有血供豐富、骨壞死和骨吸收發生率少、修復速度快、愈合期短等優點。但帶血管的自體骨移植取材有限，技術要求高，增加新的創傷，加重患者痛苦，帶血管自體骨通常較重建區的骨細，完成塑形、增粗的時間較長，不能早期負重，容易出現關節僵直、骨質疏松、肌肉萎縮等不良后果，骨折愈合后，負重時再骨折發生率高。Kovoor等［9］在對15例感染性骨不連患者進行帶血管蒂腓骨轉移方法治療的回顧性研究中，7例在重建區共發生了10次應力性骨折，因此在臨床上應用受到限制。異體骨移植因不受大小、形態限制，可以大量取用，但容易引起免疫排斥反應，雖然經過加工處理可以消除免疫原性，但也使有益的活性物質丟失。由于llizarov技術在修復骨缺損時，可以對病灶清創更加徹底，不干擾骨折端周圍的軟組織及血供，減少感染復發率，且同時可以修復旋轉、成角畸形，避免肢體畸形，最大限度維持鄰近關節功能，避免關節僵硬，被認為是合并較大范圍組織缺損感染病例的最佳治療方式［10］。但該技術存在治療時間長、釘道感染、易遭受放射損害、因延長過快或外固定支架穩定性不足導致骨痂形成障礙等缺陷。故在臨床應用中，應全面掌握該技術原理，選擇正確的適應證，以達到其最大的臨床療效，避免術后并發癥的發生。

骨組織工程技術作為一種新技術在臨床中也有應用。Swieszkowski等［11］使用組織工程骨對3例長骨缺損的患者進行修復，均獲得較好療效。但現在的組織工程骨構建方法尚且比較單一，在臨床應用中，目前還處在起步階段，對大范圍、長段骨缺損的修復尚不能滿足臨床需要。

2．6 軟組織缺損治療 對于內固定術后感染患者，常伴有軟組織缺損，造成創面深部組織或骨外露，使感染難以治愈。軟組織的覆蓋不僅可以恢復創面血供，而且可以起到填充死腔的作用。目前臨床上修復軟組織缺損的方法主要包括肌瓣、肌皮瓣、筋膜皮瓣和游離皮瓣。有文獻報道，肌瓣、肌皮瓣具有血運豐富的優點，通過其覆蓋創面，可為創面提供豐富的抗炎因子及體液防御因子［12］，利于感染創面的修復。Lu等［13］通過對11例小腿及足部慢性骨髓炎患者創面行穿支螺旋槳皮瓣覆蓋，除1例延遲愈合，1例失敗外其余均獲得良好愈合。但內固定術后感染患者，一期行皮瓣轉移治療風險較大，除非感染得到有效的控制，一般不作為感染創面修復的首選方案，現多被負壓封閉引流技術(VSD)和骨段滑移等技術所代替。隨著組織工程技術的快速發展，可通過組織工程學方法研制出不同類型的皮膚替代物［14］用于皮膚缺損修復。目前已經有許多皮膚替代物初步應用于臨床治療燒傷創面和慢性潰瘍。但現階段該技術還處于初級階段，隨著技術發展，組織工程化產品將帶來廣闊的臨床應用前景。

2．7 灌洗術 骨折內固定術后感染，即使對創面進行徹底的清創，也難免致病菌殘留，當其增生繁殖達到一定數量后，就可造成再次感染可能。而對創面進行持續灌洗引流，可以不斷破壞致病菌生存的環境及稀釋和減少致病菌數量，使其難以達到發病的數量，從而達到治療感染或減少復發可能的目的。對于早期感染，病灶清除后，死腔多可被血運良好的組織填塞。有學者認為，不必進行持續沖洗，可單純置管引流，而對于中、晚期感染，擴創后如仍存有部分死腔或填充效果不滿意，則應進行持續灌洗引流。灌洗量及灌洗速度對病灶治療效果起著至關重要的作用。林曉毅等［15］在通過對灌洗引流法治療慢性骨髓炎灌洗量及灌洗速度的控制研究中，將灌洗分為3個階段:第1階段，術后第1～2天，由于血凝塊易引起堵管，故灌洗量要大;第2階段，術后第3～12天，因堵管因素基本消除，灌洗速度控制在30～60滴/min即可;第3階段，術后第12～14天，可根據引流情況及培養結果決定是否拔管，取得較好治療效果。

目前常用灌洗液為生理鹽水，有些學者認為［16］，聯合抗生素進行灌洗治療，可使局部抗生素達到有效濃度，可彌補靜脈給藥不易或因組織壞死等原因不易達到感染灶的缺點。也有學者認為碘伏具有殺菌強、毒性低、刺激小、殺菌譜廣、無細菌抗藥性等優點，可與生理鹽水交替使用用于創面沖洗。龐再力等［16］在對30例復雜骨科感染行單管閉式引流沖洗中，通過使用碘伏與生理鹽水交替沖洗創面取得了良好的臨床效果。置管方法有單管引流和雙管引流兩大類。由于雙管引流阻塞率高，單管引流灌洗效率低，許多改良方案也有出現，明顯提高了灌洗效果。但灌洗病灶過程中可能會出現堵管、“水中毒”、物理性體溫降低或貧血等并發癥，且存在不能有效閉合死腔和需長期換藥等缺點，較VSD術效果差，故在感染灶處理時要注意適應證的選擇。

2．8 持續封閉負壓吸引術 持續封閉負壓吸引術(vacuum sealing drainage，VSD)通過對伴有皮膚或軟組織缺損的創面使用醫用海綿敷料進行覆蓋或填充封閉后，使之置于負壓下進行持續引流，以達到清潔創面及促進傷口愈合的作用。通過VSD技術可使創面與外界隔離，防止外來感染及院內交叉感染的發生，減輕創面肉芽組織腫脹，改善微循環，增加創面血流量;實現創面“零積聚”、全方位引流［17］，并及時清除壞死組織，同時還可根據創面細菌培養的結果，選擇相應敏感抗生素進行鹽水沖洗，更加有效地控制局部感染。有研究發現，VSD敷料下的提取液中含有多種活的免疫細胞，且同樣具有免疫功能。也有研究表明，通過VSD技術可刺激創面產生新生毛細血管，同時促進白細胞和成纖維細胞進入創面，具有抗感染、促進膠原合成作用［17］。有文獻報道，通過VSD技術可促使機體分泌纖溶蛋白激活物及其他酶的釋放，可對創面進行自溶性清創，故通過應用VSD技術不僅可降低創面感染的發生率，也可大大增加感染創面的治愈率。

對于早、中期感染，病灶范圍較表淺，感染灶位于軟組織、骨及內固定物表面，徹底清創后往往單純行VSD覆蓋就可達滿意效果［18］。而對于晚期感染，由于病灶范圍較廣，徹底清創后多伴有殘腔形成，許多學者認為，將VSD修剪成合適形狀后填塞創腔和覆蓋創面，確保不留死腔，有較高的治愈率。

但有文獻報道，VSD技術堵管發生率可達12．7%，這會加重患者負擔并因引流不暢引發并發癥［19］。同時對于形狀及深淺不規則創口，植入材料不易充分接觸創面，從而引起部分膿腔由于得不到充分引流而出現局部感染灶閉塞殘留。作為一種新的創面修復的前沿技術方法，在骨科臨床治療中，要注意合理應用，不要盲目濫用。

2．9 高壓氧治療 骨科創傷中采用高壓氧治療是一種普遍的治療方法。在高氣壓環境下吸入氧氣，可直接溶解在血漿中，可以有效提高組織的供氧量及供氧半徑，從而較迅速、有效地改善創面的缺血缺氧，利于維持和改善血管內皮細胞的功能，促進微血管再生和連接，改善毛細血管通透性，減少滲出。高壓氧可增強白細胞氧化殺傷作用，提高機體免疫力:利于受損組織和細胞的修復，提高細胞活性，有助于腫脹消退、微循環改善、感染率下降，效果顯著。有許多試驗表明，高壓氧治療還具有明顯抗炎、抗感染作用，增加氧分壓還可提高中性粒細胞殺菌能力。高壓氧與有些抗生素如氨基糖苷類、氟喹諾酮類、萬古霉素及磺胺類藥物組合對細菌感染的治療具有協同作用，可增加抗生素的抑菌、殺菌作用，從而有效抑制細菌生長。研究表明［20］，高壓氧同時還具有促進膠原基質形成、血管生成、破骨細胞/成骨細胞活性和骨性愈合的作用。Goldman［21］對有關高壓氧在保肢及治療創口感染方面的文獻分析后發現，高壓氧對難治性骨髓炎有明確療效?？紤]高壓氧療法可以直接有效地改善創面組織的缺氧狀態、提高抗感染能力、加速難愈創面的愈合，增加其臨床治療效果，值得臨床選擇。但高壓氧治療存在氣壓傷、減壓病、氧中毒等并發癥，權衡其利弊，臨床上多用于晚期感染，而對于早、中期感染臨床效果尚不明確，有待進一步研究。

3 展望 骨折內固定術后感染目前仍是困擾骨科醫師的嚴重問題，但外科治療過程始終堅持徹底清創、消滅死腔、穩定骨折、改善血運、通暢引流及積極抗感染的原則。對于骨科感染往往情況比較復雜，感染灶常是多種致病菌同時存在，且多伴有骨和軟組織缺損等問題，治療過程中不單單要治療感染，而且要考慮骨折穩定性、局部血供、骨和軟組織缺損等問題，臨床上還存在細菌耐藥性的增長速度遠大于抗生素開發速度的問題，因此在治療過程中要根據致病菌類型、感染部位及程度、骨及軟組織缺損情況進行綜合考慮，選擇有效的治療措施，以達到治愈目的。眾所周知，骨折的穩定性及感染灶血運對感染的治療起著至關重要的作用，因此如何合理解決骨折段的穩定、骨與軟組織缺損的修復、重建是未來研究的重點。同時也要注重抗生素的合理使用及防止濫用，在抗生素抗感染途徑方面也可尋找新的途徑，為感染治療開辟新道路。

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