脊柱术后感染的诊治进展

赵石好，陈国周，董俊杰，李昊天，陈凌强，杨晋，龚志强，王兵*

(1.德宏州人民医院骨二科，云南 芒市 679200；2.昆明医科大学第一附属医院骨科，云南 昆明 650500)

随着人口老龄化，脊柱相关疾病也日益增加，由于脊柱内固定技术及内植物的运用持续发展，使手术治疗广泛开展，脊柱术后手术部位感染(surgical site infection，SSI)也随之增多。脊柱术后SSI是指术后发生于脊柱切口(表面皮肤和皮下组织的浅表感染)、手术深部器官或腔隙的感染(深部感染)[1]。脊柱术后SSI是一种灾难性的并发症，发生率为0.2%～20.0%，对预后有破坏性影响：增加了手术失败的风险，严重影响患者生活质量，增加了患者不必要的痛苦[1-3]。

因此，探索有效地治疗和预防脊柱术后SSI的发生显得尤为重要，但是关于标准治疗指南尚无共识。本文通过阐述脊柱术后SSI的常见危险因素及致病菌、诊断、治疗、预防等，可以为脊柱外科医生在围手术期的管理和决策提供可靠依据，并有效降低感染率、增加治愈率、减轻患者痛苦、降低医疗成本等。

1 常见危险因素及致病菌

1.1 危险因素 脊柱术后发生SSI的危险因素包括：患者自身因素和手术相关因素。文献报道[1，4-11]患者自身因素主要有：高龄、吸烟、肥胖、糖尿病、低蛋白血症、贫血、营养不良、类固醇的使用、免疫抑制状态(获得性免疫缺陷综合征、癌症、移植或免疫抑制治疗)、局部肿瘤、局部放疗史等。高血糖与术后SSI有直接联系，高血糖可抑制角质形成细胞和成纤维细胞的迁移，从而抑制伤口愈合，并增加金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌等病原微生物的生物膜形成[12]。所以，常规脊柱择期手术前应加强患者慢性疾病的治疗和管理：积极调控血压维持在160/100 mm Hg以下，监测及调整血糖在空腹<7.1 mmol/L、餐后<11.1 mmol/L，加强营养，纠正贫血及低蛋白血症，控制体重，术前停用类固醇激素等可有效降低SSI的发生率。手术相关因素有：(1)手术时间长(>4 h)；(2)手术侵入强度、软组织的剥离及损伤程度；(3)失血量(>1 500 mL)；(4)围手术期是否合理使用抗生素；(5)脑脊液是否渗漏；(6)同种异体骨的使用；(7)内植物的使用；(8)输注血制品；(9)手术涉及骶骨或骨盆；(10)翻修手术；(11)植入物及手术工具污染；(12)手术室环境等[10-11，13-16]。在所有危险因素中最重要的危险因素为：翻修手术、糖尿病[17]。

1.2 常见致病菌 脊柱术后SSI的常见致病菌主要有金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant staphylococcus aureus，MRSA)和肠球菌等，患病率为1%～15%[18]。周健等[1]通过荟萃分析认为前三者的比率分别为：37.9%、22.7%、23.1%。(1)早发性感染的致病菌是以金黄色葡萄球菌及MRSA等为主的革兰氏阳性菌；(2)迟发性感染(术后3～9个月)，多由凝固酶阴性葡萄球菌造成；(3)深部感染的致病菌主要是金黄色葡萄球菌，其中17.8%为MRSA[19]。Higgins等[20]研究表明，甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(methicillin-sensitive staphylococcus aureus，MSSA)携带可能导致SSI的显著风险，并为术前评估筛查MSSA和MRSA结果为阳性的患者提供去定植治疗，可降低脊柱术后SSI的发生率。

2 诊 断

2.1 诊断依据 美国疾病控制中心/美国国家医疗保健安全网(CDC/NHSN)对SSI的诊断依据为[2]：(1)局部疼痛、压痛、肿胀、部分伴有波动感、发热等感染症状及体征；(2)切口出现脓性渗液；(3)经直接检查、再次手术、病理学或影像学检查发现感染证据；(4)体液或组织液中培养出病原微生物。

2.2 实验室检查 C反应蛋白(C-reactive protein，CRP)、红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)、白细胞计数(white blood cell count，WBC)和分类计数、降钙素原(procalcitonin，PCT)等炎性指标异常升高有助于脊柱术后SSI的诊断[21]。

CRP值是诊断脊柱术后SSI最敏感的指标[22]。CRP术后急剧升高，2～3d达峰值，7～10d下降，14d内回落至基线水平。若术后第7天的CRP水平与之前时间点相比升高0.5 mg/L时，定义为CRP的第2次升高。CRP筛查虽然是检测脊柱内固定术后SSI的一种简单灵敏的方法，然而CRP的第2次升高可能是由于SSI以外的原因，对于无SSI以外原因的CRP第2次升高(>3.04 mg/L)的患者，发生SSI的概率较高[23]。我们建议在术后1 d、5 d和7 d连续动态监测。ESR虽对急性SSI的诊断无特异性，术后需要2～4周达峰值，21～90 d逐渐恢复正常，但ESR有助于排除SSI，因为ESR在正常范围内不太可能发生感染[22]。

WBC主要取决于宿主免疫系统和病原体类型，数值上可升高、降低或正常，<50%的术后SSI患者会有白细胞的升高，且易受类固醇激素的影响[22]。中性粒细胞是抗细菌感染的生物反应，淋巴细胞是非特异性生物反应。Inose等[24]通过单变量分析研究表明，脊柱内固定术后6～7d的中性粒细胞百分比(>69.0%)和中性粒细胞计数与淋巴细胞计算的比值(>3.87)是SSI发生的重要预测因子，其灵敏度、特异度分别为80.0%、70.0%。Iwata等[25]将141例脊柱融合术后患者分为SSI组(11例)和无SSI组(130例)，并进行回顾性病例对照研究，发现术后第4天和第7天的淋巴计数是预测内固定术后SSI的可靠标志物，4 d时的淋巴细胞计数(<1 180/μL)灵敏度高达90.09%且可以早期检测。2年后，Iwata等[26]同样通过回顾性病例对照研究证实了术后第4天的淋巴细胞计数可视为脊柱术后SSI筛查的优越标志物，并认为术后第4天淋巴细胞百分比低于19.4%或淋巴细胞计数<1 010/μL就应该仔细检查手术伤口。

PCT随着炎症和感染程度而升高，PCT与其他炎性标志物相比，手术损伤的程度不会改变其生物动力学[27]。Aljabi等[27]纳入200例脊柱手术患者动态监测PCT变化研究认为PCT的灵敏度及特异度分别为100%、95.2%，证明PCT是术后存在感染的可靠标记物。

2.3 血培养 高度怀疑脊柱术后SSI时及时进行血培养是最简单、常用的方法。血致病菌培养结果阳性即可对脊柱感染做出诊断，但单次阳性检出率并不高，需多次行血培养。清创术中的感染组织培养是确诊感染致病菌的金标准，伤口培养容易获得，但常会被皮肤菌群污染，大部分感染组织中可培养出病原微生物，但由于抗菌药物的使用培养结果可能为假阴性，阳性率低还可能与取样的部位、时机、方法及送检次数有关。

2.4 影像学检查 MRI是脊柱术后SSI首选影像学检查，有助于确定感染的位置和范围，同时还可判断神经根受压程度。MRI诊断脊柱感染的敏感度和特异度分别为96%和94%[28]。脊柱感染灶在MRI上可发现椎体和软组织的早期炎性浸润，包括骨髓的水肿、椎体终板充血改变及椎间盘、硬膜外、椎旁间隙周围的脓肿，T1WI周围信号降低，T2WI周围信号增强，增强呈弥漫性、不均匀性[16]。同时，MRI横断面上椎弓根螺钉头部外存在积液是SSI的另一个迹象，诊断感染的敏感度和特异度分别为88.2%和89.1%[21]。

此外，放射性核素显像也能早期诊断脊柱术后SSI并具有较高的敏感性，被认为是MRI的互补技术。Follenfant等[29]通过对脊柱内固定术后SSI的诊断的一项对比研究发现18F-FDGPET/CT的敏感度为86.4%、特异度为81.5%，而MRI分别为66.7%、75.0%。18F-FDGPET/CT在诊断活动性感染时优于MRI，是一种很有前途的影像学检查方法，但其价格限制了使用范围[30]。

3 SSI的预防

3.1 术前预防 术前预防是减少术后感染关键的第一步，术前应控制危险因素：(1)戒烟至少4周；(2)改善营养状况，关注血清白蛋白；(3)肥胖者控制饮食及运动咨询；(4)排外全身潜在感染；(5)停用类固醇激素；(6)排除免疫功能受损；(7)耐药筛查；(8)术前淋浴，可予4次以上2%葡萄糖酸洗必泰淋浴[10]；(9)备皮，备皮刀精细备皮，避免皮肤微小磨损。

3.2 术中预防 术中规范操作可降低术后SSI的发生率。(1)术前60 min内静脉滴注抗生素，手术持续时间超过抗生素半衰期两倍或失血量>1 500 mL应在术中重新给予预防性抗生素，确保达到治疗水平，最常用的是第1代或第2代头孢(如头孢唑林钠)[31]。克林霉素(仅有抑菌作用)作为青霉素或头孢唑啉过敏的替代品，万古霉素可用于MRSA病史患者[32]；(2)严格无菌原则，包括洗手、穿衣、消毒、铺单、术区准备及术中合理使用C型臂；(3)控制手术间人员流动，使用层流手术室；(4)经常松开牵拉器，及时清除坏死组织；(5)使用双极电凝、明胶海绵、脑棉等充分止血；(6)肥胖患者显露时减少电刀使用；(7)局部使用万古霉素，既保证了手术部位足够的抗生素浓度，又避免了循环系统中高浓度的副作用，一方面可有效减少术后SSI的发生，另一方面有较高成本效益[33]。Devin等[34]通过多中心研究纳入2 056例患者发现，47%(n=966)的患者在脊柱手术切口内局部使用万古霉素粉末，对照组和万古霉素组的SSI发生率分别为5.1%和2.2%。Xie等[35]通过包括19项回顾性队列研究和1项前瞻性研究的系统综述，发现脊柱局部手术伤口未接受万古霉素粉患者的SSI发生率比接受万古霉素粉的患者高2.83倍。同时，Han等[36]研究发现在脊柱术中使用浸渍庆大霉素的胶原海绵，通过胶原蛋白海绵的扩散和酶分解释放庆大霉素浓度来将SSI发生率降低到0.8%，而未使用其治疗的患者为5%。(8)控制手术时长；(9)大量生理盐水冲洗等。

3.3 术后预防 密切观察伤口情况，加强换药及护理。尽管目前缺乏科学证据证明术后的换药方案，较合理做法是术后不能立即打开无菌敷料，暴露于医院病原体中，除非敷料浸湿。除了术后2～3周的清洁伤口护理外，还应坚持会阴部卫生护理，尤其是大小便失禁患者。Olsen等[37]对发生41例脊柱术后SSI的评估中发现术后大小便失禁是感染的危险因素。

作者还认为快速康复理念在围手术期也起到至关重要的作用，包括术前、术中及术后镇痛，鼓励患者早期下地活动及功能锻炼，加强胃肠道管理，促进胃肠道功能恢复，促进伤口愈合。建立良好的医患沟通关系亦可加速患者的康复，避免SSI发生。

4 SSI的处理

4.1 合理运用抗生素 一旦确诊脊柱术后SSI，早期诊断是治愈的关键，处理越早越好，主要方法包括营养支持治疗、外科清创或引流、抗生素治疗。出现手术部位感染征象时，应立即留取伤口分泌物送菌培养及进行药敏试验，同时选用广谱抗生素或2代头孢抗感染治疗。若出现脑膜刺激征合并化脓性脑膜炎时选用可透过血脑屏障的3代头孢(如头孢曲松钠)，并依据药敏结果更换敏感抗生素，并持续到炎性标志物正常化或至少4～6周[38]。关于抗生素治疗的类型和持续时间的建议目前尚未达成明确共识。Yin等[13]认为静脉使用抗生素持续时间为6周，然后再口服抗生素6周。Fernandez-gerlinger等[39]通过前瞻性研究85例脊柱术后发生SSI的患者，治疗方案为清创术后静脉滴注抗生素10 d之后改为口服抗生素，一共6周，其中78例(91.8%)成功，7例治疗失败，原因主要跟手术范围大、存在肠杆菌的污染等有关。Dowdell等[22]认为若清创术后保留内固定，在长期静脉滴注抗生素后再口服抑制性抗生素一个疗程，若去除内固定则应缩短抗生素疗程。

4.2 手术选择 脊柱术后发生SSI时，在大型开放清创术前可尝试经皮内窥镜清创引流术，其是一种有效地微创方法，既可获得细菌学诊断，指导抗生素使用，又可以根除SSI[40]。Yu等[41]通过34例脊柱感染患者行经皮内窥镜清创引流术，27例培养阳性(79%)，革兰氏阳性球菌为最常见病原菌(67%)，28例感染控制(82%)，认为经皮内窥镜清创引流术有较高的培养率和感染控制率，在将来可能成为治疗脊柱术后SSI的一线手术方法。

脊柱术后SSI的伤口仔细清创后需反复冲洗，内植物感染严重耐药的本质是材料表面细菌生物膜的形成[13]。笔者团队研究发现，混合细菌感染后在内植物材料表面形成的细菌生物膜具有复杂的形态和生物学特性。这层糖蛋白生物膜对抗生素有抵抗力，保护细菌不受到人体免疫系统和抗生素的杀菌作用[42]，需要物理方法才可以清除。临床上一般采用大量生理盐水冲洗或者脉冲冲洗。

术中根据情况可行：(1)一期逐层缝合；(2)严重感染或肌肉坏死可考虑二期缝合或皮瓣移植；(3)封闭负压引流术更多运用于腰椎术后深部组织感染[6，40]。禁忌证主要有：硬膜损伤、脑脊液漏；活动性出血或凝血功能障碍；厌氧菌的感染；恶性肿瘤造成的坏死创面等。Lee等[43]对30例患者的回顾性研究表明封闭负压引流术即使暴露在有脑脊液外漏的情况下，也可安全的治疗脊柱内固定术后的SSI。封闭负压引流术具有密闭冲洗和排水功能，能够持续使用抗生素溶液灌洗及吸收污染物；其次，负压环境可提高局部血流量和血管生成率，减少血肿及水肿，促进肉芽组织形成，有效减少死腔及细菌定植，保持伤口干燥，加快伤口愈合[44]。Dyck等[45]通过对64例存在感染高风险且行脊柱后路开放手术患者行封闭负压引流术及传统敷料的对比研究，发现封闭负压引流术后SSI的发生率为10%(2/21例)，传统敷料组为21%(9/43例)，通过术后施加封闭负压引流术进行负压伤口治疗SSI的风险降低50%。(4)置管冲洗引流。伤口一期关闭，保持管道通畅，术中根据情况可留置冲洗管进行冲洗。每隔2～3 d可行伤口分泌物或引流液细菌培养及药敏试验，根据药敏结果调整抗生素。术后10～15 d拔管或引流管细菌培养连续3 d均为阴性后方可先关闭冲洗管，继续观察48 h，引流管中无明显引流液、体温无明显升高、无腰痛加重或神经根症状后方可拔除引流管。

4.3 是否取出内植物 针对脊柱内植物术后发生SSI，内固定是否取出目前还没有达成一致[18]。不适当的内植物保留可能会增加植入物表面的生物膜形成，并妨碍抗生素治疗的有效性，若移除内植物可能会导致脊柱不稳、畸形进展及假关节形成等[46]。但目前使用内植物大多数组织相容性较好，彻底清创可基本将表面的生物膜清除[47]。Yin等[13]通过41例迟发性SSI患者的研究，其中有40例保留了内植物，1例因为金黄色葡萄球菌感染在清创过程中发现内植物松动而去除内植物，所有患者的SSI均得到解决。同一时期，Gómez Cáceres等[48]通过回顾性研究25例脊柱融合术后SSI的患者，基于清创术、保留内植物或更换内植物辅以长期的抗菌素的周期治疗，随访12个月，96%(24例)治愈，1例因金黄色葡萄球菌感染患者在治疗结束后9个月清除了内固定，复发和再手术率为4%。我们认为若能保留内固定而治愈SSI，可减少内固定取出导致的脊柱不稳，避免二期内固定，提高患者及家属的满意度。

5 总 结

随着脊柱手术量的增加、内植物的广泛使用，脊柱术后SSI的发病率及对患者的影响日益成为临床关注的问题，其诊断需要结合患者临床表现、辅助检查等来综合判断。术前注意控制危险因素，术中精细操作，一旦发现脊柱术后SSI，要重视病原学检查，采取积极清创、置管引流、抗感染等措施，可有效降低脊柱术后SSI的发生率。