骨科患者血流感染的臨床特點及病原學分析

王 艷， 邸師紅， 吳 俊， 梁 倩， 童 靜， 郝 娜

骨科感染類型復雜，涉及開放性創傷、骨與關節感染以及骨科植入物術后感染等。感染可導致手術失敗，延長療程，增加醫療費用，給患者造成巨大的痛苦，病原菌一旦入血引起血流感染（BSI），病死率可達20%～30%[1]。隨著骨科侵襲性診療手段的廣泛應用、接受關節置換術患者的增加、術后長期臥床和局部供血差等原因，造成BSI的概率增高，這給骨科抗感染治療帶來了挑戰。血培養是診斷BSI的金標準，其結果的準確、及時對降低患者感染死亡風險、改善預后意義重大[2]。本研究對2012年1月-2017年12月北京積水潭醫院200例骨科確診BSI患者的病例資料進行回顧性分析，旨在了解引起骨科BSI的原因和臨床特點，常見病原菌分布和耐藥情況，為骨科BSI的早期診斷和抗感染治療提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集2012年1月-2017年12月我院骨科（包括創傷骨科、手外科、矯形骨科、脊柱外科、小兒骨科及骨腫瘤科）住院患者發生BSI的臨床資料。

1.2 方法

1.2.1 診斷標準 BSI診斷參照《血流感染實驗診斷與臨床診治》和《臨床微生物實驗室血培養操作規范》[3-4]。入院48 h后血培養分離出病原微生物，并伴有下列癥狀或體征中的一項：①體溫＞ 38 ℃或＜36 ℃，可伴有寒戰；②有入侵門戶或遷徙病灶；③有全身感染中毒癥狀而無明顯感染灶；④收縮壓＜90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）或下降超過40 mmHg。對同一患者多次連續培養相同病原菌只分析首次分離菌。復數菌BSI指48 h內血培養分離出2種及以上病原菌，或同一患者住院期間反復復發生的不同病原菌所致BSI。

1.2.2 血培養污染菌 至少應具備以下一項：①無明顯發熱及感染征象； ②抽取血培養至藥敏結果回報 7 d內患者體溫≤38 ℃，白細胞數≤10×109/ L；③根據患者血培養分離菌體外藥敏結果選擇敏感藥物治療無效；④長時間培養或連續多次多日培養，僅1次陽性且為皮膚定植菌群；⑤1次血培養分離出多于2種皮膚（如表皮葡萄球菌、痤瘡丙酸桿菌、梭菌、類白喉棒狀桿菌）或周圍環境（如不動桿菌屬、芽孢桿菌屬）中正常菌群；⑥分離到正常菌群后 72 h內又分離出另一種細菌或真菌；⑦雙套血培養分離出不同種細菌[4-5]。此外由于污染菌的菌量通常較少導致陽性檢出時間較長， 因此血培養陽性報警時間長則提示可能是污染菌[6]。

1.2.3 病原菌分離、培養、鑒定和藥敏試驗 BACTECTM 9120血培養儀及配套血培養瓶購自BD公司，MALDI-TOF MS全自動生物質譜檢測系統購自德國Bruke公司，VITEK 2-Compact全自動微生物鑒定和藥敏系統及配套細菌鑒定卡和藥敏卡均購自法國生物梅里埃公司。哥倫比亞血瓊脂培養基、麥康凱培養基、沙保弱培養基、厭氧血瓊脂培養基等均購自天津金章科技公司。質控標準菌株為金黃色葡萄球菌ATCC 25923、大腸埃希菌ATCC 25922、銅綠假單胞菌ATCC 27853、糞腸球菌ATCC 29212。使用ATB FUNGUS 3真菌藥敏試劑盒進行藥敏試驗。厭氧菌使用E試驗條進行藥敏試驗。藥敏結果遵循美國臨床和實驗室標準化協會（CLSI）規定。

2 結果

2.1 骨科BSI的臨床特點

2 0 0 例骨科B S I患者男性多于女性（132∶68），平均年齡（46.9±19.8）歲，以開放性骨折患者為主（其中單發傷占31.0%，多發傷占44.5%）。共檢出218株病原菌，單一菌感染占91.0%，復數菌感染占9.0%。有基礎疾?。òㄌ悄虿?、高血壓、冠心病等）的患者占27.5%，且大多數患者伴有體溫、白細胞、C反應蛋白、降鈣素原升高和血沉增快。結果見表1。

表1 200例骨科BSI患者的臨床資料Table 1 Clinical features of 200 cases of blood stream infections in orthopedic patients

2.2 骨科BSI的病原學特點及分布

2012年1月-2017年12月骨科病房送檢4 037套血培養標本，共檢出218株病原菌，陽性率為5.4%，其中革蘭陽性菌91株（41.7%），革蘭陰性菌108株（49.5%），厭氧菌10株（4.6%），真菌9株（4.1%）。前6位的病原菌依次為凝固酶陰性葡萄球菌41株[18.8%，主要包括表皮葡萄球菌18株（8.3%）、溶血葡萄球菌8株（3.7%）、腐生葡萄球菌4株（1.8%）等]，大腸埃希菌27株（12.4%），金黃色葡萄球菌23株（10.6%），肺炎克雷伯菌19株（8.7%），鮑曼不動桿菌14株（6.4%）及銅綠假單胞菌11株（5.0%）。厭氧菌包括擬桿菌屬6株、厭氧消化鏈球菌4株。真菌包括光滑念珠菌3株、近平滑念珠菌2株、其他念珠菌4株。見表2。

2.3 主要革蘭陽性菌的藥敏試驗

耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）和耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌（MRCNS）檢出率分別為39.1% （9/23）和78.0% （32/41），凝固酶陰性葡萄球菌對大部分抗菌藥物的耐藥率明顯高于金黃色葡萄球菌，對青霉素G、環丙沙星、紅霉素和克林霉素耐藥率均＞50%，未發現對萬古霉素和利奈唑胺耐藥的葡萄球菌。見表3。

表2 骨科BSI患者病原菌分布Table 2 Distribution of the microorganisms isolated from blood stream infections in orthopedic patients

2.4 主要革蘭陰性桿菌的藥敏試驗

腸桿菌科細菌中產超廣譜β內酰胺酶（ESBL）大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌檢出率為63.0%（17/27）和47.4%（9/19），此類菌對氨芐西林、哌拉西林、頭孢噻肟、慶大霉素、甲氧芐啶-磺胺甲唑和四環素耐藥率較高，大于或接近50%。肺炎克雷伯菌對阿莫西林-克拉維酸、哌拉西林-他唑巴坦和氨芐西林-舒巴坦的耐藥率均高于大腸埃希菌，在21.4%～42.9%。陰溝腸桿菌對多種抗菌藥物敏感率較高，＞70%。腸桿菌科細菌對亞胺培南和美羅培南敏感率最高，＞ 90%。不發酵糖革蘭陰性桿菌中鮑曼不動桿菌耐藥最嚴重，對大部分抗菌藥物耐藥率＞80%；銅綠假單胞菌對氨曲南、阿米卡星、慶大霉素、環丙沙星和左氧氟沙星敏感率高，≥80%。見表4。

2.5 厭氧菌和念珠菌藥敏試驗

厭氧菌對哌拉西林-他唑巴坦和亞胺培南100%敏感。擬桿菌屬對青霉素的敏感率最低，僅為50.0%，對克林霉素和甲硝唑敏感率分別為80.0%和90.0%。在革蘭陽性厭氧菌中，厭氧消化鏈球菌對青霉素、克林霉素和甲硝唑的敏感率均為

90.0%。9株念珠菌對5-氟胞嘧啶、兩性霉素B、氟康唑、伊曲康唑和伏立康唑均敏感。

表3 主要革蘭陽性菌對抗菌藥物的耐藥率和敏感率Table 3 Antimicrobial susceptibility of gram-positive strains（%）

表4 主要革蘭陰性桿菌對抗菌藥物的耐藥率和敏感率Table 4 Antimicrobial susceptibility of gram-negative strains（%）

3 討論

BSI是導致臨床感染性疾病患者病情加重甚至死亡的主要原因，感染性休克患者若未接受及時、有效的抗菌治療，每延誤1 h其存活率將會下降7.6%，24 h內未給予有效的治療其存活率＜10%[7-8]。骨科創傷患者因骨折伴隨皮膚及周圍軟組織大面積損傷、破壞，失去了皮膚黏膜的天然保護屏障，骨質外露，患者失血抵抗力下降等因素極易誘發各種病原菌侵襲，尤其是開放性骨折或伴隨軟組織損傷的骨折，需通過多次手術治療，使感染機會增加[9]。本研究的骨科BSI患者為開放性骨折（占75.5%），以單一菌感染為主（占91.0%）。有研究表明，高齡、患腦血管疾病、長時間機械通氣以及90 d內住院史是BSI的獨立危險因素[10]，本研究中伴有糖尿病、心腦血管病、高血壓等基礎疾病者占27.5%。此外由于骨腫瘤患者接受手術及放化療治療，機體免疫力下降，BSI發生率占14.0%。因此，及時識別骨科發生BSI高風險患者，早期、多次送血培養，明確病原菌診斷，及早制定全面準確的抗感染治療方案，可改善患者預后。

在分離的218株病原菌中，革蘭陰性菌和革蘭陽性菌分別占49.6%和41.7%。排前6位的病原菌依次為凝固酶陰性葡萄球菌、大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌及銅綠假單胞菌。凝固酶陰性葡萄球菌和金黃色葡萄球菌是引起骨科BSI的主要革蘭陽性菌，與文獻報道一致[5,11]。近年來凝固酶陰性葡萄球菌已成為醫院感染的重要致病菌，但同時又是BSI常見污染菌，因此正確地鑒別感染菌與污染菌具有重要臨床意義，尤其是骨科凝固酶陰性葡萄球菌BSI患者，還應加強原發感染部位的標本送檢，驗證是否為感染菌。在革蘭陽性菌中MRSA和MRCNS檢出率為39.1%和78.0%， 低于全國外科病原菌耐藥數據[12]和全國血標本耐藥數據[13]，與我院之前監測數據接近[14]。本研究顯示，葡萄球菌對青霉素G、紅霉素和克林霉素耐藥率＞50%，這可能與骨外科廣泛應用此類抗菌藥物有關，但未發現對萬古霉素和利奈唑胺耐藥葡萄球菌，故骨科可選擇這2種抗菌藥物治療葡萄球菌引起的嚴重BSI。

在革蘭陰性菌中大腸埃希菌分離率居首位，其次為肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌。產ESBL大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌檢出率分別為63.0%和47.4%，低于全國血標本耐藥結果（大腸埃希菌70.2%，肺炎克雷伯菌53.3%）[13]，其原因可能為我院是骨科?？漆t院，收治的患者類型以創傷和人工關節置換為主，大多無長期使用抗生素史。大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌對氨芐西林、哌拉西林、頭孢噻肟、慶大霉素、甲氧芐啶-磺胺甲唑和四環素耐藥率較高，大于或接近50%。肺炎克雷伯菌對阿莫西林-克拉維酸、哌拉西林-他唑巴坦和氨芐西林-舒巴坦的耐藥率均高于大腸埃希菌。陰溝腸桿菌對多種抗生素較為敏感。鮑曼不動桿菌耐藥情況嚴重，對亞胺培南和美羅培南耐藥率已達80.0%。銅綠假單胞菌對亞胺培南和美羅培南耐藥率相對較低，＜30%。碳青霉烯類藥物被認為是治療耐藥革蘭陰性菌感染的最后一道防線，2017年CHINET監測數據顯示碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細菌的檢出率逐年上升[15]，本研究骨科BSI患者中分離出1株碳青霉烯類耐藥肺炎克雷伯菌。因此，為應對此類超級耐藥細菌所致感染，實驗室需要積極與臨床溝通，增加其他可能有效的抗菌藥物如多黏菌素或替加環素的藥敏試驗，提高治療成功率。

近年來，念珠菌和厭氧菌等少見病原菌在BSI中的分離率也明顯增加，應引起臨床重視。本研究骨科BSI中厭氧菌和念珠菌分別占4.6%和4.1%，尤其是厭氧菌在人體腸道、口腔、生殖道正常菌群中占優勢，當人體免疫功能減退、局部皮膚黏膜破壞，或不適當地使用抗菌藥物導致菌群失調時，均可誘發厭氧菌內源性感染，前期我們對此也進行了深入分析[16]，提示臨床關注此類病原菌引起的BSI。

綜上所述，骨科患者因多伴有失血和創傷，免疫力低下，住院時間長，術后臥床時間久，骨組織血液供給差，極易發生醫院感染。本研究通過回顧性分析骨科BSI病例特點及病原學，葡萄球菌和大腸埃希菌已成為骨科BSI的主要致病菌，體外藥敏試驗結果顯示，萬古霉素、亞胺培南和美羅培南仍保持較高的抗菌活性。為預防醫院感染，降低骨科BSI發生率，需實施血培養雙抽4瓶、增加原發感染灶的標本送檢，加強醫院感控意識以及合理使用抗菌藥物等有效措施。