儿童化脓性骨与关节感染的细菌耐药分析

郭 宇，梁玉龙，魏 莹，刘 薇

北京积水潭医院检验科，北京 100035

儿童骨与关节感染是严重影响小儿生长发育的感染性疾病，主要由骨髓炎及化脓性关节炎导致，分别约占52%和41%[1]。近年来儿童骨髓炎和化脓性关节炎发病率有增加趋势，特别是在发展中国家[2-3]。如果不能有效控制骨与关节化脓性感染，致病菌持续侵袭骨膜、骨质、髓腔及周围组织，进一步形成死腔、死骨，可导致患儿肢体功能障碍乃至丧失，致残率高。尽早诊断、清除病灶、修复创面、合理使用抗菌药物是治愈此类疾病的主要手段，其中致病菌类型和药敏试验结果尤为关键[4]。革兰阳性球菌是儿童骨与关节感染的主要病原菌，其对抗菌药物的耐药性具有一定的地域差异性，且随着抗菌药物的广泛应用，细菌耐药性增加已成为临床医师面对的棘手问题。本文对北京积水潭医院小儿骨科收治的173例骨与关节化脓性感染患儿的致病菌分布及耐药情况进行分析，以期为临床合理选择和使用抗菌药物提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2015年1月至2020年11月北京积水潭医院小儿骨科收治的骨髓炎与化脓性关节炎患儿170例，其中男童102例，女童68例，年龄4个月至14岁，平均(8.4±3.6)岁；骨髓炎96例，化脓性关节炎74例。所有患儿根据病史、临床表现、实验室、影像学、病理及微生物学检查均明确诊断，排除由外伤、手术或医源性损伤引起的骨关节感染。

1.2仪器与试剂 全自动体液及血液培养系统(BACTECTMFX100，美国BD公司)；基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MAIDI-TOF MS，德国 Bruker公司)；全自动微生物鉴定及药敏系统(VITEK2 Compact，法国梅里埃公司)；各类细菌培养基(英国Oxoid公司)。

1.3方法 关节液培养使用BACTECTMFX100全自动体液及血液培养系统，脓液及组织标本细菌培养采用各类细菌培养基。剔除重复菌株后共170株菌株用于本次分析。菌种鉴定及抗菌药物药敏试验的质控菌株为金黄色葡萄球菌ATCC29213、粪肠球菌ATCC29212、大肠埃希菌ATCC25922。菌株分离纯化后，使用MALDI-TOF MS检测系统进行细菌种属鉴定，使用VITEK2 Compact药敏分析系统测定12种抗菌药物最低抑菌浓度(MIC)。根据美国临床实验室标准化协会(CLSI)2019版M100-S29中的折点判读标准，将药敏试验结果分为耐药、中介、敏感，若金黄色葡萄球菌对苯唑西林MIC≥4.00 mg/L，判定为甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)。

1.4统计学处理 采用Whonet5.6软件计算细菌对抗菌药物的敏感率、中介率、耐药率，以及每种抗菌药物的50%抑菌浓度(MIC50)、90%抑菌浓度(MIC90)及MIC范围。采用SPSS26.0统计学软件对数据进行分析，计数资料以率(%)表示，组间MRSA检出率比较采用χ2检验，频数<5时则采用Fisher精确检验，MRSA与甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)的药敏结果比较，采用Wilcoxon秩和检验。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1细菌培养结果 170例患儿标本中共培养出21种细菌，葡萄球菌占80.6%(137/170)，其中金黄色葡萄球菌占61.2%(104/170),非发酵革兰阴性杆菌占8.2%(14/170)，肠杆菌科细菌占3.5%(6/170)。致病菌种类及构成比见表1。

表1 儿童骨髓炎与化脓性关节炎的致病菌种类

2.2主要致病菌的药敏试验结果及MIC分布 共检出金黄色葡萄球菌104株，其中骨髓炎中检出56株，化脓性关节炎中检出48株。药敏试验结果显示，耐药率最高的是青霉素为98.1%(102/104)，其次是红霉素73.1%(76/104)，喹诺酮类药物和利福平的耐药率较低，均在2%以下，未检出对万古霉素和利奈唑胺的耐药株。金黄色葡萄球菌对临床常用12种抗菌药物的耐药率、敏感率及MIC分布见表2。

表2 104株金黄色葡萄球菌对12种抗菌药物的耐药情况及MIC分布

续表2 104株金黄色葡萄球菌对12种抗菌药物的耐药情况及MIC分布

2.3MRSA与甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌的药敏试验结果比较 本研究共检出MRSA 33株,检出MSSA 71株，MRSA对红霉素、克林霉素和环丙沙星的耐药率明显高于MSSA，差异有统计学意义(P<0.05)；未检出对利奈唑胺和万古霉素耐药的菌株。MRSA与MSSA对不同抗菌药物的药敏试验结果见表3。

表3 MRSA与MSSA对12种抗菌药物的药敏试验结果比较(n)

2.4不同疾病、不同年龄组中MRSA检出情况比较 骨髓炎及化脓性关节炎患儿MRSA总检出率为31.7%(33/104)。化脓性关节炎患儿中MRSA检出率为37.5%(18/48)，其中学龄前儿童(≤6岁，共18例)为38.9%(7/18)，学龄儿童(>6～16岁，30例)为36.7%(11/30)。骨髓炎患儿中MRSA的总检出率为26.8%(15/56)，学龄前儿童(13例)为15.4%(2/13)，学龄儿童(43例)为27.9%(12/43)。骨髓炎和化脓性关节炎患儿、学龄前儿童和学龄儿童MRSA检出率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 不同疾病、不同年龄组中MRSA检出情况比较(n)

3 讨 论

近年来，特别是在发展中国家，儿童骨与关节感染发生率有所增加[2]。此类疾病以形成窦道、死骨死腔、全身感染为主要症状，伴有多种并发症，如缺血性坏死、病理性骨折、深静脉血栓、肢体长度差异等[5]，严重影响儿童的生长发育。小儿骨髓炎和化脓性关节炎发病隐匿，由于患儿通常不能清楚描述症状，多表现为拒绝活动或行走、拒绝负重等[6]，加之医生认知不足，造成该病早期诊断较困难，易被漏诊。

根据致病菌种类和药敏试验结果合理使用抗菌药物是治疗此类疾病的重要手段。儿童骨骼肌感染多由革兰阳性球菌经血源性、创伤性途径导致，其中金黄色葡萄球菌是最主要的致病菌[7]。本研究中，金黄色葡萄球菌在儿童骨关节感染病原菌的构成比为60.1%,远高于其他病原菌，与DUMAN等[8]报道一致。金黄色葡萄球菌属高毒力细菌，可分泌杀白细胞素(PVL)，这种坏死性毒素增加了细菌对骨关节的侵袭力，表明PVL阳性菌株与更高的败血症发生率、更长的住院时间和抗菌药物使用疗程、更多的手术介入相关[9]。本研究中，金黄色葡萄球菌耐药率最高的抗菌药物是青霉素和红霉素，二者均为儿科常用药物,而喹诺酮类药物耐药率虽然很低，却属于儿童禁忌药物之一，提示儿童患者群体抗感染治疗时面临挑战，临床医生需更多的关注细菌药敏试验结果。

此外，MRSA菌株因具有更强的耐药性，且流行率有上升趋势，已成为临床治疗的棘手问题。应灏等[10]研究显示，15例金黄色葡萄球菌中仅检出2例MRSA，而近期张天久等[11]报道显示，MRSA检出率高于50%。儿童骨感染MRSA流行率另一个特点是具有明显的地域差异：美国报道MRSA流行率30%～40%[2]，意大利仅为8.5%[2]，而沙特阿拉伯在此类感染中未检出MRSA[12]。上述数据提示，研究并了解本地区儿童化脓性骨与关节感染患者金黄色葡萄球菌、MRSA的感染率及相应药敏状况具有重要意义。本研究中，MRSA检出率为31.7%，较以往数据有所降低，这种下降趋势也出现在成人感染中[13]，可能与我国近年来更加严格控制和合理使用抗菌药物有关。本研究结果显示，不同疾病、不同年龄组患儿MRSA检出率比较，差异无统计学意义(P>0.05)，其原因可能是儿童骨骼较短，骨髓炎如邻近关节，可导致化脓性关节炎，化脓性关节炎也可导致干骺端骨髓炎，二者可以合并感染，有时也是感染进展过程中的不同阶段。

MRSA受mecA基因介导产生独特的青霉素结合蛋白(PBPs)即PBP2a，表现为对β内酰胺类和头孢类抗菌药物耐药。有研究发现，除上述抗菌药物外，与MSSA相比，MRSA还表现出对氨基糖苷类、大环内酯类、氟喹喏酮类、四环素类及利福平较高的耐药率[14]，故治疗MRSA可选择的抗菌药物十分有限。本研究发现，MRSA对红霉素、克林霉素及环丙沙星的耐药性显著高于MSSA，差异有统计学意义(P<0.05)，红霉素和克林霉素都属儿科常用药物，这增加了控制儿童骨关节感染的难度；但儿童感染中的MRSA与成人相比，耐药率整体较低[16]。目前，万古霉素是治疗MRSA感染的一线用药，国内尚鲜见对万古霉素耐药的金黄色葡萄球菌的报道，但有研究表明万古霉素对金黄色葡萄球菌的MIC值有增高趋势；即使是在敏感范围，万古霉素治疗失败率与MIC值相关[15]。本文中葡萄球菌对万古霉素全部敏感，但监测其MIC值变化仍十分必要。

儿童骨髓炎及化脓性关节炎的主要致病菌是葡萄球菌，其中金黄色葡萄球菌占比最高，MRSA对红霉素和克林霉素耐药率很高，对万古霉素、利奈唑胺全部敏感，可作为抗感染治疗的选择。本研究也存在一些局限性，儿童骨髓炎和化脓性关节炎存在交互关系，由于骨髓炎合并关节炎的病例数较少，暂未纳入分析。本研究也发现儿童骨感染中MRSA耐药性与成人差别较大，其毒力基因、耐药机制等有待进一步深入研究。