机器人辅助微创腰椎手术的感染率及相关因素分析

郑山 张琦 何达

手术部位感染(surgical site infection, SSI)是脊柱外科手术的常见并发症。据报道，腰椎术后早期的SSI发生率为0.7%～12.0%[1-3]。SSI是医院获得的皮肤、软组织或骨骼感染，可能会导致严重的并发症，延长住院时间与费用，并影响生活质量，甚至有生命危险[4]。尽管在临床实践中进行了多种干预，腰椎手术后仍有部分患者出现SSI[5]。SSI通常需要手术清创，但将增加住院时间、再手术率以及治疗费用[5-6]。因此，确定术后SSI的危险因素并寻求降低SSI发生率的方法非常必要[7]。围手术期SSI的危险因素包括引流时间、手术时间、多融合节段、术前血清钙水平低、术前白蛋白减低、血红蛋白减低、术前血糖高、失血量等[6-10]。计算机辅助微创脊柱外科手术的手术损伤较传统切口的脊柱外科手术明显减少，且患者能够获得早期恢复和活动[11-12]。由于其精准定位、稳定性和可重复性的优势，机器人辅助微创腰椎手术有助于改善临床手术的结果[13]。本研究旨在观察机器人辅助腰椎手术的术后感染发生率，并寻找术后感染的相关因素。

资料与方法

一、资料

1．纳入与排除标准：(1)纳入标准：年龄大于18岁，诊断为腰椎间盘突出症、腰椎滑脱症及腰椎管狭窄症。(2)排除标准：诊断为脊柱肿瘤、结核、感染、多发创伤或脊柱开放伤，存在颈椎、胸椎病变。所有患者术后随访时间不低于1年。

2．病例来源： 2017年1月至2019年12月于北京积水潭医院脊柱外科行机器人辅助微创经腰椎间孔入路腰椎间盘切除植骨融合术(transforaminal lumbar interbody fusion, TLIF)治疗的连续病例,按照纳入标准和排除标准，共167名患者被纳入本研究。其中164名患者纳入非感染组(组1)；3名患者出现伤口感染(1.80%)，纳入感染组(组2)。

二、方法

1.手术：全麻后，患者取俯卧位，行三维C型臂扫描。将影像数据上传至机器人工作站。设计螺钉的直径、长度、方向、入钉点。使机器人机械臂运动到规划的位置，在机械臂引导下经皮置入导针，透视确认导针位置。导针位置满意后，置入微创通道套筒，行经椎间孔减压、间盘切除、椎间融合器置入、植骨融合术。最后沿导针拧入螺钉，安装连杆，锁紧后冲洗缝合。

2.SSI诊断标准：按照美国疾控中心指南中的判断标准[14]，满足下述任何一条标准都诊断为SSI：(1)伤口出现红、肿、热、痛，按压痛或流脓；(2)伤口引流出脓液并细菌培养结果阳性；(3)再次手术术中组织或体液细菌培养结果阳性；(4)能够确定感染诊断的组织病理学证据或放射学证据；(5)由术者诊断患者为手术切口感染并记录在医疗文书内。

3.SSI的危险因素:根据上述标准，将患者分为感染组和非感染组。为进一步分析感染组和非感染组的区别，记录性别、年龄、体质指数(body mass index,BMI)、手术时间、手术节段、出血量、引流留置时间、是否预防性应用抗生素。感染组患者在此基础上，记录细菌培养结果及治疗方法，包括：升级或更换抗生素，是否清创手术等。

结 果

感染组的病例1为73岁男性，BMI为21.30 kg/m2；既往有吸烟史；手术节段L4-S1；手术时间为170 min；术中出血为500 ml。术后引流2 d；术后第7天发现感染。术后第8天行清创术，应用头孢替安抗感染。病例2为62岁女性，BMI 为26.67 kg/m2；既往有高血压病、糖尿病；手术节段L5-S1；手术时间为120 min;术中出血量200 ml。术后引流3 d；术后第4天发现感染。术后第7天行清创术，应用头孢呋辛抗感染。病例3为55岁男性，BMI为 24.80 kg/m2；既往有高血压病、糖尿病；手术节段L5-S1；手术时间150 min，术中出血量200 ml。术后引流3 d；术后第4天发现感染，应用万古霉素抗感染。

组1患者年平均龄为55.5(47.50，65.00)岁；BMI为25.88(23.41，28.48)kg/m2；手术时间为150(120，180) min；出血量为100(100，200)ml；引流时间为3(3，4)d；手术节段1(1，1)。组2平均年龄为(63.33±9.07)岁，BMI为(24.26±2.73)kg/m2，手术时间为(146.67±25.17)min，出血量为200(200，350)ml，引流时间为3(2.5，3)d，手术节段1(1，1.5)。

组1与组2的年龄、性别、BMI、手术时间、引流时间、手术节段的差异均无统计学意义(P>0.05)。组1与组2的出血量差异存在统计学意义(P=0.015)。两组患者是否合并高血压病、合并糖尿病、吸烟的差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。

表1 感染组与非感染组的影响因素比较

讨 论

术后感染是脊柱手术的常见并发症之一，不同报道的术后感染率差异较大[8,15-17]。脊柱术后感染与多种因素相关，包括患者自身因素、手术技术因素等[16,18]。本研究主要评估了5年内行机器人辅助微创腰椎手术的患者，统计了术后感染的发生率(1.80%)，并对发生感染的患者与未发生感染的患者进行了对比分析。本研究有助于更全面地评价机器人辅助微创腰椎手术的临床效果。

王如来等[3]研究发现，腰椎术后急性SSI的发生率为5.76%。秦超等[19]发现微创TLIF手术的术后感染率为4.69%，开放TLIF手术的术后感染率为15.63%。王仕永等[20]发现腰椎融合患者的术后切口深部感染发生率为2.21%。蒋波等[21]报道微创TLIF术后感染率为3.68%。李赛等[22]报道微创TLIF感染率为8.33%。 Phan 等[23]通过荟萃分析发现，微创与开放TLIF术的术后感染率分别为1.2%和4.6%。本研究1.80%的术后感染发生率低于大部分上述研究。

本研究中，合并症(如糖尿病、高血压病)与感染的发生均无相关性。因为在围手术期，血糖和血压都会经过正规药物的治疗和调整，经过控制的血压和血糖并在术前会再次确认，血糖要求小于10 mmol/L以下，血压尽量控制在160/90 mmHg以下[24]。围手术期会密切监测血压、血糖，并控制在标准范围。出院后会给出规范治疗方案，持续调控血糖。故高血压病和糖尿病患者与术后是否出现感染并无相关性也可以合理解释。既往研究中，10%的糖尿病患者在脊柱融合术后出现了SSI[24]，感染率高于本研究。

两组之间术后引流留置时间的差异无统计学意义。外科引流为控制感染的主要治疗手段，但在临床治疗过程中，有些患者由于特殊情况，比如脑脊液漏等，引流要持续保持1～2周。在这种较长时间留置引流的情况下，经引流管逆行感染的可能性会有明显的增加。而机器人辅助脊柱微创手术的平均引流时间短，一般3～4 d即可拔出引流，而且目前所应用的引流均为负压引流，防止引流液倒流，能够很好的降低逆行感染的几率。故引流留置时间与感染并无相关性也可合理解释。

微创手术的患者绝大多数为短节段手术。对于长节段手术来说减压需要置入多个套筒，操作过程相对繁琐，临床应用较少。此外，腰椎为前凸，多节段手术上杆连接也会增加手术难度，故大多数手术节段为1～2节。有研究表明手术节段增加与感染相关，因为术中暴露时间长、出血量增加、内固定置入量增加、术后卧床及恢复时间增加，故感染风险有增加可能[25]。机器人辅助脊柱微创手术基本为短节段手术，故在该因素上的差异无显著的统计学意义。

有文献表示年龄与感染二者之间有一定相关性[26]。在本研究中，虽然感染病例年龄在均值上略高于非感染组，但组间差异并无统计学意义。

两组之间的手术时间差异无统计学意义。由于手术为无菌操作，手术室为百级层流手术室，故感染风险与手术时间长短也可能无直接相关性。有文献报道，手术时间增长会造成感染风险增加[26]，有可能是在操作过程中出现其他不确定因素造成术野污染。

有研究表明BMI与患者感染有一定相关性。由于BMI高的患者较胖，手术切口较深。如采用传统切开手术，逐渐显露至关节突外侧需要较大的牵拉，并且BMI高的患者有可能脂肪层较厚，出现脂肪液化的可能性较大[27-28]。但机器人辅助微创手术为经皮置入螺钉，明显降低了术中牵拉，间接降低了组织坏死的风险；减压也是在微创通道下进行，微创通道可直接放置在关节突部位，并不需要从中线牵拉伤口到关节突。采用该方法也能够减小减压伤口的张力，一定程度上降低了感染的风险。故在微创手术中，BMI与患者感染的发生无明显相关性，也是可以合理的分析和解释的。

术中出血量与术后感染存在相关性，术中出血增加有可能从几个方面增加感染的风险。首先出血增加，患者整体各个器官的供血供氧能力下降，通过补液治疗，有可能会出现血液稀释，造成自身抵抗力减低的情况。出血量增加还有应用自体血装置可能，增加应用的医疗设备在连接过程中也有一定的风险[29]。出血量增加会造成术中应用止血纱布、止血海绵增加。这些手术材料在一定程度上也增加了感染风险，而且有些出血较多的患者可能需要将一些止血材料留在体内，才能够最终止血，也增加了细菌附着、感染的风险。在出血量大的患者伤口内修复过程中，局部供血供氧量有可能明显增加，造成细菌繁殖的良好营养环境。最后，在出血量多的患者伤口内积血有可能增加，形成血肿机化过程。在这种情况下，也有利于细菌附着繁殖。宇洪浩等[30]也发现，术中出血量增加是胸腰椎后路术后SSI的危险因素。

本研究从机器人辅助手术出发，探索了感染的危险因素。本研究也存在一些局限性。首先术后感染患者人数过少，样本量需要进一步增加，特别使对于术后感染组的样本量。此外，本研究为单中心回顾性分析，某些重要的因素可能前期未收集，未来还需要进行多中心前瞻性研究。

机器人辅助微创腰椎TLIF手术的术后感染与术中出血量具有相关性；术中出血量的增加将显著增加术后感染的发生率。机器人辅助微创腰椎TLIF手术能一定程度上降低BMI、引流留置时间对感染造成的影响。