青霉素加换药可用于骨折模型制备中预防感染

段建伟 魏俊强 张猛 闫石

摘要：目的 探究哪种剂量青霉素在骨折模型制备过程中预防感染有效。方法 建立新西兰大白兔股骨骨折模型，造模成功后依据青霉素剂量的不同将兔随机分为三组，A组术后左侧臀大肌肌注青霉素40万U，1次/d，连续3d，切口换药7d，1次/d；B组术后左侧臀大肌肌注青霉素40万单位，1次/d；C组术后左侧臀大肌肌注青霉素80万单位，1次/d，连续3d。术后4w对三组兔局部分层穿刺后作菌培养，抽血化验白细胞，麻醉后后行X线片检查。结果 三组兔术后早期都可看到切口渗血，患肢跛行，食欲的减退，白细胞增高。A、B、C三组分别有2、11、2只X线表现出经典骨髓炎表现，为皮质破坏，边界不清，死骨形成影相，同时菌培养可见有菌落生长。A、B、C三组感染率分别为8%、44%、9%（表2）。三组间两两比较A组和B组比较P<0.00417，两组有效率之间差异有统计学意义；B组和C组之间比较P<0.00625两组有效率间差异有统计学意义；A组和C组比较两组P>0.0125差异未见统计学意义。结论 青霉素40万单位，1次/d肌注连续3d加换药7d或80万单位，1次/d，连续3d不用换药均可有效控制感染，可用于指导兔骨折或骨不连模型的制备中的抗感染。

关键词：股骨；骨折；实验动物模型；青霉素；新西兰大白兔

Penicillin Plus Dressing can be Used to Prevent Infection in the Preparation of Fracture Model

DUAN Jian-wei，WEI Jun-qiang，ZHANG Meng，YAN Shi

（Department of Pediatric Orthopedics，Chengde Medical College，Chengde 067000，Hebei，China）

Abstract：Objective To explore the effective prevention of infection in the process of preparing the fracture model with dose of penicillin. Methods To establish the New Zealand White rabbits femur fracture model and made successful model according to the dose of penicillin different rabbits were randomly divided into three groups， group A after the left gluteus maximus intramuscular penicillin 40 000 u， 1 times / day， for 3 consecutive days， dressing the wound for 7 days， 1 times / day； group B after operation the left gluteus maximus muscle infusion of penicillin to 40 million U， 1 times / day； patients in group C after left gluteus maximus intramuscular penicillin 80 million U， 1 times / day for 3 consecutive days. 4 weeks after the operation of 3 groups of rabbits after partial layer puncture bacteria culture， blood tests of white blood cells， X-ray examinations were performed after anesthesia. Results The 3 groups after operation early can see the incision oozing， limp， decreased appetite， increased white blood cells. Group A， group B and group C respectively， 2， 11， 2 X-ray showed the classic manifestations of osteomyelitis， for the destruction of the cortex， border is not clear， the dead bone formation， images and bacteria culture can be seen， there is a colony growth. The infection rates of A， B and C were 8%， 44%， 9% （Table 2）. Between the three groups， the difference between the two groups was statistically significant between P group and B group， the difference between the two groups was statistically significant； the difference between the B group and the C group was statistically significant； the difference between the A group and the P group was statistically significant between the two groups， the P group and the C group was not statistically significant. Conclusion Penicillin 40 000 u， 1 times / daily intramuscular injection of continuous 3 TICA dressing 7 days or 8 00000 u， 1 times / day， for 3 consecutive days without dressing can effective infection control and can be used in guidance of rabbit fracture or bone nonunion model preparation of anti infection.

Key words：Femur；Fracture；Experimental animal model；Penicillin； New Zealand White rabbits

近年来对新西兰大白兔骨折模型制备的研究越来越多，而在制备过程中对预防感染的研究较少。而王永刚[1]、殷力[2]、吴琳[3]、李东亚[4]、徐自胜[5]等学者报告的应用青霉素抗感染剂量不同。本研究旨在探讨青霉素在兔骨不连模型制备过程中所需的剂量，为今后的造模过程中抗感染提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 75只8月龄，体重1.5～2.5kg，新西兰大白兔，清洁级环境下饲养（承德医学院附属医院实验动物中心），自由活动，温度为（25±0.5）℃，湿度60%。试验中对兔的处置符合动物伦理学要求[6]。依据王永刚[1]、赵震宇[7、8]、郭树章[9]等学者的制作兔股骨骨折模型，3%戊巴比妥钠1.0/kg耳缘静脉麻醉，兔右侧卧位于兔台上，术区褪毛，0.5%碘伏消毒，铺单。取左大腿外侧切口，显露股骨干，安装由张家港市医械制造有限公司提供的Ⅰ型FK5号指骨型外固定支架，在股骨远近两端分别用电钻打2个孔，中间两个孔相聚2cm以上，方向为自股骨外侧垂直股骨干，然后拧入4枚2.0mm半针，打孔过程中尽量保持平行。在中间2枚半针之间用线锯截除长为1.5cm骨段（包括骨膜和骨髓），并使断端保持分离1.5cm，止血，双氧水、稀碘伏、生理盐水反复冲洗切口后逐层缝合，手术过程中严格按照无菌要求操作。

1.2 按照处理方法的不同将兔随机分为三组，每组25只：A组术后左侧臀大肌肌注青霉素40万单位，1次/d，连续3d，切口换药7d，1次/d；B组术后左侧臀大肌肌注青霉素40万单位，1次/d，连续3d；C组术后左侧臀大肌肌注青霉素80万单位，1次/d，连续3d。

1.3观察及随访指标 造模前后对一般情况观察和白细胞检查：造模前后观察兔的活动状况和进食情况；切口渗出及愈合情况、软组织肿胀情况、窦道及分泌物情况。术前及术后1、2、4w同一时间耳缘静脉抽血检测白细胞。术后4w局部褪毛消毒后分层穿刺作细菌培养，麻醉后后行手术部位X线片检查。

1.4数据分析 应用SPSS19.0软件对数据进行处理，对三组的感染率进行行×列表资料的χ2检验，α=0.05，三个实验组间的两两比较应用χ2检验中多个样本率间的多重比较，α′=0.0125。

2 结果

2.1一般情况观察 三组兔术后当天切口可见少量血性液体渗出，A组兔切口经过换药3d后渗出逐渐减少至干燥结痂，8～9d切口基本愈合，B、C两组兔切口至6d逐渐干燥结痂，但外架半针与切口接触部分扔愈合较慢，直至10d时才可见切口闭合，13～15切口基本愈合。最初3d三组动物不同程度出现萎靡，患肢跛行，进食减退，只饮少量水，1w后大部分兔食量正常。三组中，A组23只B组14只C组20只切口愈合良好，余15只出C组在应用青霉素期间死亡外均有不同程度的软组织肿胀、脓肿、窦道形成，挤压皮肤肿胀处有黄白色脓液溢出。白细胞变化情况见表1。

2.2放射学观察 三组中A组23只B组14只C组20兔骨折断端整齐，未见皮质破坏及死骨影相，余兔可见典型骨髓炎表现，皮质反应为中度甚至广泛，皮质骨破坏，边界不清，为低密度透亮区，其间还可见断端可见死骨形成，为密度增高且不均匀的死骨块影。

2.3菌培养 三组兔行穿刺组织的细菌培养，A组2只B组11只C组2只培养可见菌落生长，行革兰氏染色和血浆凝固酶实验结果为金黄色葡萄球菌。菌培养结果证实A、B、C三组感染率分别为8%、44%、9%（表2）。三组间两两比较A组和B组比较P<0.00417，两组有效率之间差异有统计学意义；B组和C组之间比较P<0.00625两组有效率间差异有统计学意义；A组和C组比较两组P>0.0125差异未见统计学意义，见表2。A、C两组的感染率低于B组。

3 讨论

兔作为实验研究的对象制作骨折模型有其自身的优点：容易饲养、手术耐受力强、体型相对于鼠类较大、操作也较方便、经济方面也在可接受的范围[10]。而在制作兔骨折模型过程中感染的存在困扰着许多学者，除术中严格按照无菌要求操作外，术后应用青霉素的剂量也各不相同。

兔骨折模型的选择主要为桡骨和胫骨，原因为存在尺骨和腓骨的支撑，不需要内固定[11]。本研究选择股骨制作骨折模型，手术创伤大，而股骨为单一承重骨，兔在活动过程中容易发生内固定失效，故选用外固定器固定，伤口因固定针的存在愈合较慢，因此，发生感染的风险增加。

本研究中A组应用40万单位青霉素加换药和C组只应用80万单位青霉素，感染率无统计学差异，而A、C两组相较于B组感染率明显降低，原因为：①A、B两组青霉素用量相同，但A组应用切口换药，保持了局部清洁且与外界环境隔绝，因此A组切口的愈合快于B组；②B组切口周围渗出的血性液体为细菌良好的培养基，兔切口与外界接触后容易使环境中的细菌定植于切口周围，且向深部组织蔓延，引起感染导致骨髓炎；③A组每次换药消毒过程可杀灭切口周围的细菌，为切口甲级愈合提供了良好的条件；④青霉素G半衰期较短，体内吸收后以肾、肺、横纹肌、和啤的含量较高，而骨骼中的含量较低[12]，临床抗菌药物学中提到[13]组织有炎症使青霉素也较易透入，因此，C组切口未进行换药，但应用青霉素的剂量高于B组，使得骨折断端组织青霉素的浓度高于B组，同样可起到抗感染的作用。

因此，以兔为研究对象进行较大创伤性实验研究过程中，术后是否发生感染，除严格按照无菌要求操作外，与术后应用抗生素的剂量有很大关系，本实验验证青霉素40万单位，1次/d肌注连续3d加换药7d或80万单位，1次/d，连续3d不用换药均可有效控制感染，可用于指导兔骨折或骨不连模型制备中抗感染。

参考文献：

[1]王永刚，裴国献，张洪涛，等.兔股骨干缺损模型的制备及在组织工程骨实验中的应用[J].中华创伤骨科杂志，2005，7（10）：971-974.

[2]殷力，李弘帅，韩奇财，等.阿仑膦酸钠/磷酸钙骨水泥和同种异体骨修复兔股骨骨缺损的比较[J].中华实验外科杂志，2014，31（2）：372-374.

[3]吴琳，王禄增，哈斯达来，等.应力对大段骨缺损修复影响的实验兔模型探讨[J].中国实验动物学报，2011，19（1）：26-28.

[4]李东亚，郑欣，邱旭升，等.兔桡骨骨缺损动物模型中骨缺损长度及缺损位置的影像学比较研究[J].中国矫形外科杂志，2014，22（8）：737-741.

[5]徐自胜，李孝林，任伯绪.兔胫骨骨折模型的不同固定方法[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15（33）：6103-6106.

[6]中华人民共和国科学技术部.关于善待实验动物的指导性意见[C].2006-09-30.

[7]赵震宇，邵林，刘建宇，等.微型外固定器制作大鼠股骨萎缩型骨不连模型的实验研究[J].中华创伤骨科杂志，2011，13（3）：261-264.

[8]赵震宇，邵林，刘建宇，等.外固定方法制作的大鼠股骨骨折模型[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15（24）：4387-4390.

[9]郭树章，季明华，许刚，等.兔骨折延迟愈合动物模型的建立[J].实用骨科杂志，2012，18（3）：230-232.

[10]岳飞翔，隋海明.骨缺损动物模型的研究进展[J].中国民族民间医药，2015，24（16）：35-36.

[11]Korkmaz M，Oztürk H，Bulut O，et al.The effect of definitive continuous distraction employed with the Ilizarov type external fixation system on fracture healing： An experimental rabbit model[J].ActaOrthopaedica Et Traumatologica Turcica，2005，39（3）：247-257.

[12]樊晓海，刘兴炎，甄平.用青霉素动脉灌注治疗慢性骨髓炎的实验研究[J].实用医学杂志，2008，24（1）：30-33.

[13]戴自英.临床抗菌药物学[M].北京：人民卫生出版社，1992：46-59.

编辑/成森