多中心四肢創傷性骨髓炎的臨床特征分析及預后研究

張茹琦 張樂 劉澤民 李超 鄔惟為 張永紅

近年來，隨著我國社會經濟的快速發展，交通事故頻發，高能量損傷引起骨折發生率升高，進一步導致創傷性骨髓炎發病率的上升。創傷性骨髓炎通常由創傷或開放性骨折所致，它存在竇道形成、瘢痕增生、骨感染及骨缺損等問題，治療過程中不僅需要控制感染，還需修復軟組織及骨缺損[1]。目前，創傷性骨髓炎仍是骨科創傷中最具挑戰性的疾病之一[2]，不但對患者產生嚴重影響：高復發率 ( 遠期感染復發率可達 20%～30% )[3]、高致殘率( 截肢率可達 24% )[4]、高病死率 ( 死亡風險是既往的 2.5 倍 )[5]；而且對社會經濟影響重大：美國研究數據顯示治療一次骨折所致創傷性骨髓炎的費用是處理假體感染的 4 倍多[4]。

骨髓炎在流行病學、發病機制、治療、預后等方面因人而異[6-7]，可能受到經濟基礎、生活習慣及醫療技術水平等因素的影響[8-10]。目前，國內外對于創傷性骨髓炎的研究或納入病例較少[5]，或僅針對某一部位進行預后分析[11]，缺乏對多中心四肢創傷性骨髓炎臨床特征的分析及預后研究。本研究回顧分析 2016 年 1 月至 2021 年 12 月，山西醫科大學第二醫院、白求恩醫院、省人民醫院、運城市中心醫院 4 家醫院 374 例四肢創傷性骨髓炎患者的臨床特征及預后因素，為創傷性骨髓炎的臨床診斷和疾病預防提供科學化指導。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

1. 納入標準：( 1 ) 有明確診斷為四肢創傷性骨髓炎患者；( 2 ) 臨床資料完整者；( 3 ) 多次就診資料整合的患者。

2. 排除標準：( 1 ) 非四肢骨感染者；( 2 ) 急性骨髓炎者；( 3 ) 血源性骨髓炎、糖尿病足骨髓炎者。

二、資料收集

在山西醫科大學第二醫院、白求恩醫院、省人民醫院、運城市中心醫院 4 家醫院電子病歷系統中以“骨髓炎”“骨不愈合”“骨折延遲愈合”“骨感染”“骨不連”等為檢索詞，共檢索四肢骨髓炎病例 534 例，其中四肢創傷性骨髓炎 374 例。收集患者的基本信息 ( 姓名、性別、年齡、住院天數、主要 / 其它疾病診斷、骨髓炎類型、損傷類型、致傷原因、側別、損傷部位、出院情況等 )，實驗室指標 [ 白細胞 ( white blood cell，WBC )、C 反應蛋白 ( C-reactive protein，CRP )、紅細胞沉降率( erythrocyte sedimentation rate，ESR ) ]，病原菌信息( 致病菌種類、分離菌種 )。根據出院情況進行分組，將治愈或好轉患者歸為預后良好組，未愈患者歸為預后不良組，歸納整理入 Excel 表。由兩位作者收集資料進行核對，遇到有爭議的情況請有經驗的第三方裁定。

三、統計學處理

運用 SPSS 25.0 軟件進行統計學分析。定量資料不服從正態分布用M(QR) 描述，組間比較用Mann-WhitneyU秩和檢驗；定性資料用n( % ) 描述，組間比較用χ2檢驗。多元 Logistic 回歸模型分析四肢創傷性骨髓炎的預后因素，P＜ 0.05 為差異有統計學意義。

結 果

一、四肢創傷性骨髓炎臨床特征

1. 發病人群：四肢創傷性骨髓炎好發于男性[ 285 例 ( 76.2% ) ]，男女比例為 3.2∶1，中位發病年齡為 47 ( 33，58 ) 歲。

2. 感染部位及側別：374 例四肢創傷性骨髓炎感染好發于脛骨 [ 201 例 ( 53.7% ) ]、股骨 [ 73 例( 19.5% ) ]、跟骨 [ 27 例 ( 7.2% ) ] 等部位；下肢骨感染 [ 334 例 ( 89.3% ) ] 發生率遠高于上肢骨 [ 40 例( 10.7% ) ]；單一感染部位 317 例 ( 84.8% )、多個感染部位 57 例 ( 15.2% )；左側 191 例 ( 51.1% )、右側176 例 ( 47.1% )、雙側 7 例 ( 1.8% )。

3. 損傷類型及致傷原因：明確損傷類型的共 336 例，其中開放性骨折 241 例、閉合性骨折95 例，兩者比例為 2.54∶1；明確致傷原因的共337 例，其中致傷原因占比前三分別為交通傷 [ 150 例( 40.1% ) ]、摔傷 [ 67 例 ( 17.9% ) ]、重物砸碰傷[ 39 例 ( 10.4% ) ] ( 表1 )。

表1 所有患者基本信息Tab.1 Basic information of all patients

二、實驗室指標

374 例四肢創傷性骨髓炎患者術前血清炎癥標志物陽性率分別為 WBC 18.7%、CRP 62.1%、ESR 75% ( 表2 )。

表2 所有患者術前血清炎癥標志物及陽性率Tab.2 Preoperative serum inflammatory markers and positive rate ofall patients

三、病原菌培養結果

1. 病原菌培養陽性率：374 例四肢創傷性骨髓炎患者中接受病原菌培養者共 283 例，其中無致病菌生長者 85 例 ( 30.2% )，培養結果陽性者 198 例( 69.8% ) ( 表3 )。

表3 接受病原菌培養患者病原微生物數量及陽性率Tab.3 Number and positive rate of pathogenic microorganisms in patients receiving culture of pathogenic bacteria

2. 病原菌數量：在 198 例陽性結果中，單一致病菌 145 例 ( 73.2% )、多重致病菌 53 例 ( 26.8% )( 表3 )。

3. 單一病原菌分布：145 例單一致病菌中，革蘭氏陽性菌 104 例 ( 71.7% )，革蘭氏陰性菌 41 例( 28.3% )。革蘭氏陽性菌中以金黃色葡萄球最常見，其中耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 14 例 ( 19.18% )；革蘭氏陰性菌中以銅綠假單胞菌最常見 ( 表4 )。

表4 單一病原菌患者的病原菌分布Tab.4 Distribution of pathogenic bacteria in patients with a single pathogenic bacteria

四、預后因素分析

預后良好組和預后不良組四肢創傷性骨髓炎單因素分析差異無統計學意義。多元 Logistic 回歸分析顯示術前 CRP (OR= 0.965，95%CI：0.924～0.989 )是四肢創傷性骨髓炎的預后因素 ( 表5、6 )。

表5 兩組患者單因素分析Tab.5 Single factor analysis of two groups of patients

表6 所有患者多元 Logistics 預后因素分析Tab.6 Analysis of multivariate logistic prognostic factors for all patients

討 論

本研究通過對山西地區 4 家醫院四肢創傷性骨髓炎患者的臨床特征及預后因素進行分析，得出下述結論。

在發病人群方面，四肢創傷性骨髓炎好發于男性，男女比例為 3.2∶1；中位發病年齡為男性47 歲，女性 50 歲。這與我國湖南地區一項四肢創傷性骨髓炎的研究結果一致[13]。兩者均表明創傷性骨髓炎發病率男性高于女性，這可能是因為青壯年男性作為家庭主要勞動力，大多從事高能量高負荷的工作，遭受創傷的概率高于女性；本研究中創傷性骨髓炎男女比例略低于湖南地區，這可能是由于南方地區道路崎嶇、交通設施有待完善、人口過于密集等因素使得其交通事故的發生率高于北方。

多項研究表明開放性骨折易造成創傷性骨髓炎的發生[11,14]。80% 骨髓炎的發病是開放性骨折和手術植入物所致，10%～30% 最終轉化為創傷后骨髓炎[15]。本研究中開放性骨折占創傷性骨髓炎損傷類型的 64.4%，這提示創傷性骨髓炎的發生與開放性骨折緊密相關。對四肢創傷性骨髓炎的防治尤為重要，通過對開放性骨折采取早期清創縫合、合理使用抗生素、降低感染的危險因素等措施能有效防止其發展為難治的創傷性骨髓炎[16]。

創傷性骨髓炎單一感染部位以脛骨 [ 201 例( 53.7% ) ] 最常見，其次為股骨和跟骨；下肢骨感染發生率 ( 89.3% ) 遠高于上肢骨 ( 10.7% )。這與我國華南地區一項關于創傷性骨髓炎臨床特征的研究結果一致[17]。一方面可能與脛骨的解剖部位有關，脛骨前部軟組織薄弱，血供受限，在遭受高能量損傷后更易引起骨不愈合，骨不連接及骨髓炎等并發癥；另一方面脛骨骨折多為開放性，對于此類骨折，若不能及時處理，易造成局部軟組織感染、流膿破潰，繼發為創傷性骨髓炎。

本研究中四肢創傷性骨髓炎術前血清炎癥標志物陽性率為 WBC 18.7%、CRP 62.1%、ESR 75.0%，這與我國新疆地區慢性骨髓炎臨床特征研究結果一致[18]。這提示血清炎癥標志物診斷價值受限于多個因素，特異性較差，但可用于監測骨髓炎治療前后感染的水平[19]。

骨髓炎的診斷主要依賴于病史、影像學檢查、實驗室指標，確診骨髓炎的診斷標準為骨活檢和組織培養[20]。本研究中病原菌培養陽性率為 69.80%，低于 Metsemakers 等[21]82.50% 的陽性率，高于戚曉陽等[22]68.95% 的陽性率。這可能是因為病原微生物培養陽性率可能會受到培養周期、培養環境、培養前抗生素使用和生物膜相關菌株等多種因素的影響[23-24]。單一致病菌感染率為 73.2%，以金黃色葡萄球菌 [ 73 例 ( 50.3% ) ] 最常見，這與國內外相關報道一致[25-26]。金黃色葡萄球菌感染骨組織后接觸成骨細胞進入細胞中存活并對其造成嚴重破壞，還可在病灶或感染表面形成生物膜增加治療難度。臨床上抗生素的使用時間是在骨髓炎清創手術后6 周，通常選擇二、三代頭孢菌素或喹諾酮類、氨基糖苷類等廣譜抗生素進行經驗性用藥；但要想達到好的治療效果，最重要的是對術中采集的血液或分泌物標本進行藥敏實驗，選擇敏感性抗生素。這提示在臨床治療過程中，制訂針對生物膜的治療策略、選擇合適的抗生素和外科手術清創，阻止骨感染的病理進程，以期有效治療創傷性骨髓炎。

本研究中 CRP 為四肢創傷性骨髓炎的預后因素，這與徐斌等[27]、常玥等[28]的研究結果一致。血清炎癥標志物 CRP 作為提示機體感染的有效指標，通常在 24 h 內升高，對骨髓炎的發生具有一定的預測價值。CRP 敏感度較高，數值越高提示感染越嚴重[29]，越不利于骨髓炎愈合。因此臨床工作中通過監測 CRP 水平變化可了解患者病情，指導治療，促進骨髓炎愈合。值得注意的是，ESR 是第一個小時末紅細胞在血漿中下沉的速率，作為反映骨髓炎感染的指標，已有相關研究證實其為骨髓炎預后不良的危險因素[27,29]。但本研究未發現 ESR 對骨髓炎預后的影響，這可能一方面是因為研究類型、分組、樣本量、納入變量不同；另一方面 ESR 除受骨髓炎本身影響外，還會隨著年齡、性別和血漿成分變化而改變：當免疫球蛋白和纖維蛋白原等正電荷離子升高時 ESR 會升高；當血漿白蛋白等負電荷離子下降時 ESR 會降低；貧血也會使 ESR 升高[30]，這也會引起研究結果差異。

本研究尚存在一些局限性，一是因地區限制未能將本地區創傷性骨髓炎與其它地區進行比較分析；二是未納入血源性骨髓炎、糖尿病足骨髓炎與創傷性骨髓炎進行對比分析。鑒于以上情況，后續將繼續開展相關研究。

綜上所述，四肢創傷性骨髓炎好發于男性，發病中位年齡為 47 ( 33，58 ) 歲。常繼發于開放性骨折，致傷原因以交通傷多見。感染好發于脛骨，下肢骨感染發生率高于上肢骨。致病菌以金黃色葡萄球菌最常見。血清炎癥標志物 CRP 為四肢創傷性骨髓炎的預后因素。