骨折内固定术后感染分期及治疗进展

董晓宇，周新社，朱 坤

随着我国社会的发展，高能量损伤日益增多，伴随而来的原发和继发感染问题变得极为突出。据国外文献报道，骨科内固定术后感染发生率为0．5%～2．5%，国内文献报道，骨科内固定术后感染发生率为3．5%。骨折内固定术后一旦发生感染，轻则延长疗程，增加医疗费用，重则并发严重的肢体功能障碍甚至截肢可能。为了对内固定术后感染有更好的认识及治疗，现对骨折内固定术后感染分期及治疗进行综述。

1 临床分期

根据感染出现时间，将骨折内固定术后感染分为早期感染(术后＜2周)、中期感染(术后2～10周)和晚期感染(术后＞10周)［1］。

1．1 早期感染 早期感染主要为高毒力细菌，如金黄色葡萄球菌和革兰阴性杆菌［2］。多由于开放性骨折的创面污染、手术切开时创口污染或术后伤口护理不当原因引起。临床上多表现为创面愈合不良，伴有局部红、肿、热、痛，分泌物为脓血样或脓性液，内固定物未外露及松动，X线片示骨质无破坏或偶有骨膜反应。大部分患者出现发热、白细胞增多、血沉、C反应蛋白(CRP)升高。但有文献报道，内固定术后2周内血沉增快不能作为继发感染的主要诊断依据，而3周后的血沉变化可作为继发感染简便、实用的参考指标［3］。

1．2 中期感染 中期感染致病菌多为低毒力性细菌［2］，主要与内固定物相关［4］，内固定物表面常常出现细菌生物膜，不仅能对抗机体免疫防御机能，还可防止抗生素侵入到菌体周围，从而对细菌生长起到保护作用，但此期生物膜附着牢固性较晚期差，易清除。临床表现多为局部红、肿、热、痛较早期轻，可伴有窦道形成，分泌物变稠，有的骨质钢板外露，多数患者表现为中低热或不发热，白细胞数偏高或正常，血沉和CRP升高，X线片表现不一，可出现骨膜反应或骨破坏，内固定物稳定或可出现松动，伴少量死骨形成。

1．3 晚期感染 晚期感染细菌培养证实多为低毒力性细菌［2］，主要是因为在早期使用抗生素治疗之时，不能完全将其清除，进而表现为慢性的过程。另外，可能在内固定物植入时被低毒细菌污染，经过一段冬眠期后活化而引起感染。晚期感染内固定物周围生物膜附着往往较牢固，不易通过冲洗等方法去除。临床表现上，局部红、肿、热、痛等感染急性期表现有所减轻，手术切口附近窦道形成，窦口反复流脓或有死骨流出，窦道周围皮肤常有色素沉着，骨质钢板外露。全身症状常较轻，白细胞总数和中性粒细胞构成比不高或稍升高，但CRP参考价值较大，如＞20mg/L，则考虑感染可能。X线片表现骨质破坏明显，钉道增宽、内固定物出现松动，伴有大量死骨形成。

2 骨折内固定术后感染的治疗

2．1 全身治疗 对于骨折内固定术后感染患者，尤其是开放性骨折，往往患者创伤较重，经历多次手术，病程长，机体消耗较大，加之创面引流物中含有大量的蛋白质，导致全身性情况较差，出现贫血、低蛋白血症等情况，从而降低患者免疫力，影响对伤口感染控制及治疗。贫血会导致局部血供减少，局部氧供量下降，影响白细胞对致病菌的杀灭;蛋白质严重缺乏时，尤其当硫氨酸(如蛋氨酸)缺乏，可妨碍伤口组织细胞生长，影响伤口愈合;对于低蛋白血症患者，可出现胶体渗透压降低，创面渗出多，既是感染的诱发因素，又使感染难以治愈。因此应注重患者的营养支持治疗。如可鼓励患者进食高热量、高维生素、易消化食品，防止发生负氮平衡，补充输血、白蛋白等。待患者血红蛋白(HGB)＞90g/L，血细胞比容(HCT)＞0．30L/L，白蛋白(ALB)＞30g/L，血沉在20～40mm/h且创面换药到肉芽新鲜时择期手术。

2．2 抗生素应用 对于感染性疾病，抗菌药物的应用已成为治疗中不可或缺的重要组成部分。抗生素的应用包括全身用药和局部用药。

2．2．1 全身应用 全身应用抗生素治疗可减少疾病活动性进展的位点，抑制细菌的入侵和再定植，防止复发。早期感染患者，在细菌培养及药敏试验结果未出前可根据临床经验选择一种广谱抗生素，明确病原菌后，再根据相应药敏试验结果选药，对于感染较重患者可选用联合用药方案。对于联合应用抗生素，有学者认为，不宜联合使用快速抑菌剂和繁殖期杀菌剂，因前者阻止细菌进入繁殖期，影响后者药物作用的有效发挥。用药剂量应控制在既能使血和组织中达到有效浓度(最好4倍最低抑菌浓度以上)又不产生不良反应的范围内。

2．2．2 局部应用 对于骨折内固定术后晚期感染患者，由于感染部位常伴有瘢痕增生、死腔、死骨等形成，感染病灶附近软组织条件及血供差，如全身应用抗生素，即使血液中的抗生素浓度很高，但到达病灶内的药物浓度较低，对局部细菌不能有效清除，而且容易引起肝、肾不良反应，并可产生耐药，造成机体菌群失调。因局部应用抗生素具有用药量小、局部药物浓度高、血药浓度低、全身不良反应小、药物载体可作为骨移植材料、可根据不同患者需要制成相应缓释药等优点，可作为全身应用抗生素的良好补充和辅助，以使感染灶局部达到有效血药浓度，降低全身用血药不良反应。目前多通过灌洗引流及应用抗生素载体方式进行局部给药。有文献报道，应选择具有组织相容性良好、变态反应率低、广谱、敏感、耐药性低、全身不良反应小、不影响伤口愈合、稳定性好、水溶性高的局部抗生素。但也有文献报道，局部应用抗生素易产生耐药性，且不能保障临床疗效。临床应用抗生素要注意把握其应用原则。

2．3 病灶清除 病灶清除是对感染最为有效的治疗手段，其目的是要把感染的环境转变为一个有活力、血液循环良好的环境。清创是否彻底对感染的治愈率和复发率起着至关重要的作用，故需对病灶彻底清创，包括切除窦道、摘除死骨、清除感染、失活及瘢痕组织直至术野区骨面及周围组织渗血良好为止。有学者认为，为了便于感染灶与正常组织的区分，术中尽可能不用止血带，并尽量保留有血运的碎骨片。有研究表明，在清创后通过对病灶进行高压脉冲冲洗，可以有效地清除附着于正常组织的细菌，同时还可起到止血、清除积血及血凝块的作用，较一般术中冲洗有明显优势，但Okike和Bhattacharyya［5］研究表明:高压脉冲与低压脉冲清洗方法相比，高压脉冲清洗在除去细菌与组织碎屑方面更有效，但易将表浅细菌带入深部组织，且对骨组织有一定损伤，在临床选择时应注意把握好时机。

有文献报道，浅表细菌培养敏感性＜60%，特异性仅为27%，故在病灶清除前需行深部组织活检，以确定致病菌，筛选敏感抗生素指导临床用药。

2．4 内固定保存与否 对于内固定术后感染，内固定物去否一直未有统一的观点。有学者认为，对于内固定术后感染患者，内固定均应去除而改用外固定架治疗。临床有大量文献报道采用外固定架取得良好疗效，但有文献报道，外固定架对于肱骨、股骨及邻近关节等部位感染或感染范围较大者的固定可能不稳，且固定期间支架常带来生活护理不便，且可出现钉道感染等并发症。

对于早期感染(内固定术后＜10周)，病灶范围主要为浅层感染。感染灶位于软组织、骨及内固定物表面，骨折端未遭到破坏;而中期感染(内固定术后＜10周)，即使内固定表面有生物膜形成，但因细菌与内置物之间黏附不稳定，通过局部持续冲洗可使其移动、脱落，以利于抗生素和机体的免疫对细菌进行有效清除。此两期骨折端尚且稳定。有文献报道［1］，稳定的内固定可减少术后感染的发生，对于内固定尚且稳定的感染灶，可首选保留内固定物治疗。对于早、中期感染，骨折尚未愈合，而牢固的固定即使在感染的环境中也有利于骨折的愈合。对于尚能提供稳定固定的内固定物应当保留到骨折愈合，且内固定物取出后，肢体将失去支撑，导致骨折端移位、骨折不愈合、延迟愈合、畸形愈合等情况，为后期治疗带来极大困难。根据文献报道［6］，对于髓内无明显感染迹象的早期内固定感染患者，保留内固定物治疗更加有利。沈立锋等［7］在合并软组织缺损的复杂创伤性骨髓炎的一期治疗中，有6例因内固定钢板仍较牢固而未拆除钢板治疗，术后这6例患者恢复满意，均未出现感染及骨不连等并发症。周鑫华和霍仁斌［8］报道，13例钢板内固定术后早期感染患者在保留内固定物并行持续冲洗引流及抗感染等治疗后，均获得良好效果。

对于晚期感染患者，往往感染范围较广、症状较重，内固定物常出现松动，且周围通常会形成生物膜，把致病菌包成团，牢牢地附着于植入物材料表面，从而阻挡抗生素和机体免疫系统对内层细菌有效的清除。如不将其彻底清除，反而会因免疫反应损伤局部组织，导致植入物感染难以治疗。而且此期内固定物常出现松动，不利于骨折的愈合，故此期需将内置物取出，以彻底清除感染及炎性肉芽组织、减少异物反应，促进炎症愈合，并分期进行骨固定及修复术，为骨愈合创造条件。目前，也有部分学者主张一期更换内固定治疗感染，以缩短病程。但更换内固定前必须保证彻底清创以及术后规范应用敏感抗生素，且要把握好手术时机，否则感染很容易复发。

2．5 骨缺损治疗 由于骨折内固定术后感染后常出现骨不连、骨坏死等并发症，且为了达到彻底清除感染病灶并重建血运的目的，常需清除死骨、硬化骨质直至血运良好，因此造成大量骨组织丢失，出现骨缺损。为了避免影响骨骼稳定性及防止病理性骨折，需要对骨缺损进行修复，以填补缺损，恢复骨骼连续性和稳定性。临床上常用的修复骨缺损的方法为自体骨移植、异体骨移植及Ilizarov技术，又称骨端滑移延长。对于游离自体骨移植，由于修复过程缓慢，一般用于＜3cm的骨缺损治疗。带血管的自体骨移植具有血供丰富、骨坏死和骨吸收发生率少、修复速度快、愈合期短等优点。但带血管的自体骨移植取材有限，技术要求高，增加新的创伤，加重患者痛苦，带血管自体骨通常较重建区的骨细，完成塑形、增粗的时间较长，不能早期负重，容易出现关节僵直、骨质疏松、肌肉萎缩等不良后果，骨折愈合后，负重时再骨折发生率高。Kovoor等［9］在对15例感染性骨不连患者进行带血管蒂腓骨转移方法治疗的回顾性研究中，7例在重建区共发生了10次应力性骨折，因此在临床上应用受到限制。异体骨移植因不受大小、形态限制，可以大量取用，但容易引起免疫排斥反应，虽然经过加工处理可以消除免疫原性，但也使有益的活性物质丢失。由于llizarov技术在修复骨缺损时，可以对病灶清创更加彻底，不干扰骨折端周围的软组织及血供，减少感染复发率，且同时可以修复旋转、成角畸形，避免肢体畸形，最大限度维持邻近关节功能，避免关节僵硬，被认为是合并较大范围组织缺损感染病例的最佳治疗方式［10］。但该技术存在治疗时间长、钉道感染、易遭受放射损害、因延长过快或外固定支架稳定性不足导致骨痂形成障碍等缺陷。故在临床应用中，应全面掌握该技术原理，选择正确的适应证，以达到其最大的临床疗效，避免术后并发症的发生。

骨组织工程技术作为一种新技术在临床中也有应用。Swieszkowski等［11］使用组织工程骨对3例长骨缺损的患者进行修复，均获得较好疗效。但现在的组织工程骨构建方法尚且比较单一，在临床应用中，目前还处在起步阶段，对大范围、长段骨缺损的修复尚不能满足临床需要。

2．6 软组织缺损治疗 对于内固定术后感染患者，常伴有软组织缺损，造成创面深部组织或骨外露，使感染难以治愈。软组织的覆盖不仅可以恢复创面血供，而且可以起到填充死腔的作用。目前临床上修复软组织缺损的方法主要包括肌瓣、肌皮瓣、筋膜皮瓣和游离皮瓣。有文献报道，肌瓣、肌皮瓣具有血运丰富的优点，通过其覆盖创面，可为创面提供丰富的抗炎因子及体液防御因子［12］，利于感染创面的修复。Lu等［13］通过对11例小腿及足部慢性骨髓炎患者创面行穿支螺旋桨皮瓣覆盖，除1例延迟愈合，1例失败外其余均获得良好愈合。但内固定术后感染患者，一期行皮瓣转移治疗风险较大，除非感染得到有效的控制，一般不作为感染创面修复的首选方案，现多被负压封闭引流技术(VSD)和骨段滑移等技术所代替。随着组织工程技术的快速发展，可通过组织工程学方法研制出不同类型的皮肤替代物［14］用于皮肤缺损修复。目前已经有许多皮肤替代物初步应用于临床治疗烧伤创面和慢性溃疡。但现阶段该技术还处于初级阶段，随着技术发展，组织工程化产品将带来广阔的临床应用前景。

2．7 灌洗术 骨折内固定术后感染，即使对创面进行彻底的清创，也难免致病菌残留，当其增生繁殖达到一定数量后，就可造成再次感染可能。而对创面进行持续灌洗引流，可以不断破坏致病菌生存的环境及稀释和减少致病菌数量，使其难以达到发病的数量，从而达到治疗感染或减少复发可能的目的。对于早期感染，病灶清除后，死腔多可被血运良好的组织填塞。有学者认为，不必进行持续冲洗，可单纯置管引流，而对于中、晚期感染，扩创后如仍存有部分死腔或填充效果不满意，则应进行持续灌洗引流。灌洗量及灌洗速度对病灶治疗效果起着至关重要的作用。林晓毅等［15］在通过对灌洗引流法治疗慢性骨髓炎灌洗量及灌洗速度的控制研究中，将灌洗分为3个阶段:第1阶段，术后第1～2天，由于血凝块易引起堵管，故灌洗量要大;第2阶段，术后第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阶段，术后第12～14天，可根据引流情况及培养结果决定是否拔管，取得较好治疗效果。

目前常用灌洗液为生理盐水，有些学者认为［16］，联合抗生素进行灌洗治疗，可使局部抗生素达到有效浓度，可弥补静脉给药不易或因组织坏死等原因不易达到感染灶的缺点。也有学者认为碘伏具有杀菌强、毒性低、刺激小、杀菌谱广、无细菌抗药性等优点，可与生理盐水交替使用用于创面冲洗。庞再力等［16］在对30例复杂骨科感染行单管闭式引流冲洗中，通过使用碘伏与生理盐水交替冲洗创面取得了良好的临床效果。置管方法有单管引流和双管引流两大类。由于双管引流阻塞率高，单管引流灌洗效率低，许多改良方案也有出现，明显提高了灌洗效果。但灌洗病灶过程中可能会出现堵管、“水中毒”、物理性体温降低或贫血等并发症，且存在不能有效闭合死腔和需长期换药等缺点，较VSD术效果差，故在感染灶处理时要注意适应证的选择。

2．8 持续封闭负压吸引术 持续封闭负压吸引术(vacuum sealing drainage，VSD)通过对伴有皮肤或软组织缺损的创面使用医用海绵敷料进行覆盖或填充封闭后，使之置于负压下进行持续引流，以达到清洁创面及促进伤口愈合的作用。通过VSD技术可使创面与外界隔离，防止外来感染及院内交叉感染的发生，减轻创面肉芽组织肿胀，改善微循环，增加创面血流量;实现创面“零积聚”、全方位引流［17］，并及时清除坏死组织，同时还可根据创面细菌培养的结果，选择相应敏感抗生素进行盐水冲洗，更加有效地控制局部感染。有研究发现，VSD敷料下的提取液中含有多种活的免疫细胞，且同样具有免疫功能。也有研究表明，通过VSD技术可刺激创面产生新生毛细血管，同时促进白细胞和成纤维细胞进入创面，具有抗感染、促进胶原合成作用［17］。有文献报道，通过VSD技术可促使机体分泌纤溶蛋白激活物及其他酶的释放，可对创面进行自溶性清创，故通过应用VSD技术不仅可降低创面感染的发生率，也可大大增加感染创面的治愈率。

对于早、中期感染，病灶范围较表浅，感染灶位于软组织、骨及内固定物表面，彻底清创后往往单纯行VSD覆盖就可达满意效果［18］。而对于晚期感染，由于病灶范围较广，彻底清创后多伴有残腔形成，许多学者认为，将VSD修剪成合适形状后填塞创腔和覆盖创面，确保不留死腔，有较高的治愈率。

但有文献报道，VSD技术堵管发生率可达12．7%，这会加重患者负担并因引流不畅引发并发症［19］。同时对于形状及深浅不规则创口，植入材料不易充分接触创面，从而引起部分脓腔由于得不到充分引流而出现局部感染灶闭塞残留。作为一种新的创面修复的前沿技术方法，在骨科临床治疗中，要注意合理应用，不要盲目滥用。

2．9 高压氧治疗 骨科创伤中采用高压氧治疗是一种普遍的治疗方法。在高气压环境下吸入氧气，可直接溶解在血浆中，可以有效提高组织的供氧量及供氧半径，从而较迅速、有效地改善创面的缺血缺氧，利于维持和改善血管内皮细胞的功能，促进微血管再生和连接，改善毛细血管通透性，减少渗出。高压氧可增强白细胞氧化杀伤作用，提高机体免疫力:利于受损组织和细胞的修复，提高细胞活性，有助于肿胀消退、微循环改善、感染率下降，效果显著。有许多试验表明，高压氧治疗还具有明显抗炎、抗感染作用，增加氧分压还可提高中性粒细胞杀菌能力。高压氧与有些抗生素如氨基糖苷类、氟喹诺酮类、万古霉素及磺胺类药物组合对细菌感染的治疗具有协同作用，可增加抗生素的抑菌、杀菌作用，从而有效抑制细菌生长。研究表明［20］，高压氧同时还具有促进胶原基质形成、血管生成、破骨细胞/成骨细胞活性和骨性愈合的作用。Goldman［21］对有关高压氧在保肢及治疗创口感染方面的文献分析后发现，高压氧对难治性骨髓炎有明确疗效。考虑高压氧疗法可以直接有效地改善创面组织的缺氧状态、提高抗感染能力、加速难愈创面的愈合，增加其临床治疗效果，值得临床选择。但高压氧治疗存在气压伤、减压病、氧中毒等并发症，权衡其利弊，临床上多用于晚期感染，而对于早、中期感染临床效果尚不明确，有待进一步研究。

3 展望 骨折内固定术后感染目前仍是困扰骨科医师的严重问题，但外科治疗过程始终坚持彻底清创、消灭死腔、稳定骨折、改善血运、通畅引流及积极抗感染的原则。对于骨科感染往往情况比较复杂，感染灶常是多种致病菌同时存在，且多伴有骨和软组织缺损等问题，治疗过程中不单单要治疗感染，而且要考虑骨折稳定性、局部血供、骨和软组织缺损等问题，临床上还存在细菌耐药性的增长速度远大于抗生素开发速度的问题，因此在治疗过程中要根据致病菌类型、感染部位及程度、骨及软组织缺损情况进行综合考虑，选择有效的治疗措施，以达到治愈目的。众所周知，骨折的稳定性及感染灶血运对感染的治疗起着至关重要的作用，因此如何合理解决骨折段的稳定、骨与软组织缺损的修复、重建是未来研究的重点。同时也要注重抗生素的合理使用及防止滥用，在抗生素抗感染途径方面也可寻找新的途径，为感染治疗开辟新道路。

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