骨科开放性伤口厌氧菌感染的临床和病原学特点

宋萍萍， 刘 颖， 吴 俊， 梁 倩， 王 艳

近年来，随着我国工业和交通业迅猛发展，一些摔伤、绞伤、碾压伤、撞击伤等创伤患者不断增加，研究显示，我国每年各种创伤达2亿人次[1]。开放性外伤患者的血管、神经、肌肉、骨骼直接暴露于空气中，外界环境中的微生物、患者皮肤的定植菌有存在污染伤口的可能，若清创不彻底，引起伤口感染，进一步导致伤口愈合不良、骨髓炎和败血症等并发症，严重者甚至危及生命，给家庭、社会带来沉重负担[2]。厌氧菌是指一大类在有氧环境中不能生长、必须在无氧条件下才能生长的细菌，广泛分布在自然界和人体环境中。目前，国内外针对骨科开放性伤口厌氧菌感染的报道较少[3-4]，一方面由于厌氧菌感染比较隐匿，潜伏期长，临床特征不明显；另一方面厌氧菌培

养条件高、时间长，标本取材需要新鲜且要尽快送检及时接种，导致实验室病原菌检出率低；进而增加了厌氧菌感染诊断难度。本研究通过对北京积水潭医院85例骨科开放性伤口厌氧菌感染患者临床资料进行回顾性分析，观察其临床特征、细菌分布及耐药情况，为临床预防及诊疗此类感染提供依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料

收集2015年1月—2019年12月在本院治疗的骨科开放性伤口厌氧菌感染患者的临床资料，主要涉及清创后手外伤、四肢骨或躯干骨开放性骨折及骨科外伤术后伤口愈合不良患者的病例。本研究经北京积水潭医院伦理委员会审批通过（批准号：202111-05）。纳入标准：①临床诊断为开放性外伤；②符合骨科手术适应证并行手术治疗；③伤口处有红、肿、热、痛，有脓性分泌物；④厌氧菌培养阳性。排除标准：①合并严重基础疾病、多器官衰竭；②存在全身感染；③免疫功能异常者。开放性伤口分类标准参照Anderson-Gustilo分类法，Ⅰ型：伤缘清洁，伤口＜1 cm；Ⅱ型：撕裂伤伤口长度＞1 cm，无皮肤撕脱或广泛软组织损伤；Ⅲ型：有广泛软组织损伤包括皮肤或皮瓣的撕裂伤、多段骨折、创伤性截肢及需要修复的血管损伤[5]。标本主要来源为无菌取材的伤口分泌物、脓液或术中组织标本。剔除同一患者同一标本来源的重复分离菌株，共检出112株厌氧菌。

1.2 方法

1.2.1试剂与仪器 普通血琼脂平板、麦康凯平板、巧克力平板、厌氧血琼脂平板、脑心浸液肉汤及含5%羊血MH平板均为天津市金章科技发展有限公司产品；厌氧产气袋及E试验药敏检测条均为法国生物梅里埃公司产品。仪器有培养箱（日本SANYO公司）、PhoenixTM100全自动细菌鉴定及药敏分析仪（美国BD公司）、BACTECTM9120血培养仪及配套血培养瓶（美国BD公司）和MALDI-TOF全自动生物质谱鉴定分析仪（德国Bruker公司）。

1.2.2细菌培养、鉴定和药敏试验 参照《全国临床检验操作规程》[6]第4版要求，分泌物标本接种于血琼脂平板、麦康凯平板、巧克力平板、厌氧血琼脂平板进行分区划线，厌氧血琼脂平板放入厌氧产气袋中；标本同时接种于脑心浸液；脓液或组织标本研磨后置入血培养瓶中放入血培养仪内孵育、检测，仪器提示阳性预警后取出血培养瓶，混匀后再转种至普通血平板和厌氧血琼脂平板；分别置35℃培养24～48 h后观察是否有细菌生长。通过菌落形态、革兰染色镜检、耐氧试验等试验后， 采用MALDI-TOF全自动生物质谱鉴定分析仪进行细菌鉴定，需氧菌经PhoenixTM100分析仪进行药敏试验；厌氧菌采用E试验法检测其最低抑菌浓度（MIC）；药敏结果参照美国临床和实验室标准化协会（CLSI）指南[7]判读。药敏试验质控菌株为金黄色葡萄球菌ATCC 25923、大肠埃希菌ATCC 25922和脆弱拟杆菌ATCC 25285。

1.3 统计学分析

所有数据采用SPSS 20.0软件进行统计分析。计量资料以x±s表示，计数资料用例数和百分率表示。

2 结果

2.1 一般临床资料

85例患者中男66例，年龄以≥55岁人群为主，占41.2%。送检标本以术中获取的组织为主，占49.4%。伤口类型涉及Ⅱ型 （23.5%）和Ⅲ型 （76.5%）伤口。以混合细菌感染为主，厌氧菌和（或）需氧菌混合感染共有64例，占75.3%， 其中厌氧菌合并需氧菌的混合感染有42例，占49.4%；多种厌氧菌感染22例，占25.9%。患者感染指标均有升高。经临床抗感染治疗和清创引流等外科处理后，痊愈78例，占91.8%。见表1。

表1 85例骨科开放性伤口厌氧菌感染患者的临床特征Table1 Clinical characteristics of 85 cases of anaerobic infection in open wounds of orthopedic patients

2.2 病原菌分布情况

85例患者共检出112株厌氧菌，以革兰阳性厌氧菌为主，占55.4%（62/112），其中梭菌属27株（24.1%），其他厌氧菌分别为厌氧消化链球菌、大芬戈尔德菌、痤疮丙酸杆菌、不解糖嗜胨菌、纽氏放线菌；革兰阴性厌氧菌占44.6%（50/112），以普雷沃菌属和拟杆菌属为主，其次为梭杆菌属、小韦荣球菌及其他少见革兰阴性厌氧菌。见表2。同时分离出需氧菌66株，革兰阳性需氧菌41株，其中链球菌属16株，肠球菌属14株，葡萄球菌属6株，棒状杆菌5株；革兰阴性需氧菌25株，其中肠杆菌科细菌18株，非发酵菌属7株。

表2 112株厌氧菌分布情况Table 2 Distribution of 112 anaerobic bacterial isolates

2.3 不同开放性伤口的厌氧菌分布特点

革兰阳性厌氧菌在四肢或躯干骨开放性骨折、骨科术后伤口不愈合的感染中占比略高；革兰阴性厌氧菌在手外伤的感染中占比较高。手外伤感染在革兰阳性和革兰阴性厌氧菌分布上，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 不同开放性伤口厌氧菌分布特点Table 3 Distribution of anaerobic bacteria in different open wounds

2.4 主要厌氧菌药敏结果

主要厌氧菌对哌拉西林-他唑巴坦和美罗培南敏感率较高，达100%。主要革兰阳性厌氧菌对甲硝唑、克林霉素和青霉素的敏感率在70%以上，主要革兰阴性厌氧菌对甲硝唑、克林霉素和青霉素的敏感率在50%以上。见表4。

表4 厌氧菌对抗菌药物的敏感率Table 4 Susceptibility rate of anaerobic bacteria to antibacterial agents

3 讨论

厌氧菌广泛存在于自然界、人体皮肤和腔道深部黏膜表面，是引起伤口感染的条件致病菌之一，但在实际临床工作中往往会忽视厌氧菌的感染，造成患者久治不愈，延长病程，增加患者痛苦，严重者甚至危及生命[8]。开放性伤口由于受伤部位与外界环境直接接触，容易受到条件致病菌的污染；同时伤口浅部为有氧环境，有利于需氧菌生长，深部则往往是缺氧环境，为厌氧菌生长创造了条件，伤口微环境可能会影响机体局部和全身防御反应、组织修复，从而导致伤口感染风险增加和皮肤、骨骼的愈合延迟[9]。本研究通过对85例骨科开放性伤口厌氧菌感染患者的分析，结果显示男性患者是骨科开放性伤口厌氧菌感染的主要群体，占77.6%（66/85），这与他们的职业和户外工作有关，是构成受伤和进一步感染的危险因素；年龄大于55岁和Ⅲ型伤口人数比例较高，这与老年人自身免疫力低，多伴有基础疾病及深部组织损伤程度严重有关[10]。文献报道[8，11]，厌氧菌感染多以厌氧菌和（或）需氧菌的混合感染为主，本研究显示混合性感染共有64例，占总病例数的75.3%；微生物的协同作用通过增强毒力因子的表达、引起组织缺氧和降低氧化还原电位、损伤宿主细胞免疫功能等增加了感染的严重程度。

骨科不同的开放性伤口，厌氧菌感染的分布也有所不同。本研究112株厌氧菌中，革兰阳性厌氧菌以梭菌属和消化链球菌属为主；革兰阴性厌氧菌以普雷沃菌属和拟杆菌属为主。梭菌属是导致气性坏疽的病原菌，产气荚膜梭菌是主要分离株，其在伤口内生长繁殖速度快，15.0%患者可侵入血液循环引起败血症[12]。本研究开放性骨折患者分离革兰阳性厌氧菌占32.3%，其中梭菌属是主要分离菌，分别为4株产气荚膜梭菌，3株第三梭菌和3株拜氏梭菌。本研究中厌氧消化链球菌、大芬戈尔德菌和不解糖嗜胨菌分离率合计为25%，与文献报道基本一致[13]。此外，本研究还显示手外伤患者分离的革兰阴性厌氧菌比例（60.0%）高于革兰阳性厌氧菌（32.3%），分别为17株普雷沃菌属、7株梭杆菌属和6株拟杆菌属，与文献报道基本一致[14-15]。

受实验培养技术限制，对厌氧菌感染临床通常只能依赖经验性治疗，我国缺少对常用抗菌药物敏感性方面数据。青霉素、克林霉素和甲硝唑是治疗厌氧菌的首选药物，但由于近年来抗菌药物的广泛使用，厌氧菌的耐药性也逐年升高，经验性用药已无法得到满意的治疗效果。青霉素对革兰阴性厌氧菌有效性差，尤其是脆弱拟杆菌[16]。产β内酰胺酶是脆弱拟杆菌对β内酰胺类抗生素最主要的耐药机制[17]，cepA基因编码的β内酰胺酶蛋白能够水解大部分头孢菌素类和青霉素类抗菌药物。本研究也证实拟杆菌属和普雷沃菌属对青霉素的敏感率仅为50.0%和57.9%，不适用于作为此类厌氧菌感染治疗的经验性用药。克林霉素在中国应用广泛，程敬伟等[18]多中心研究发现拟杆菌属、梭杆菌属、消化链球菌属和普雷沃菌属对克林霉素的敏感率分别为39.3%、45.5%、9.1%和40.0%。本研究中厌氧菌对克林霉素敏感率分布在71.4%～85.7%，临床在经验性使用克林霉素抗厌氧菌治疗时应慎重考虑。甲硝唑是一种5-硝基咪唑类化合物，是治疗厌氧菌感染的重要药物，其耐药主要与硝基咪唑类耐药基因nim相关，该基因可以位于质粒上，也可以位于染色体上[17]。本研究中，梭菌属、普雷沃菌属、拟杆菌属对甲硝唑的敏感率在80%以上，消化链球菌属对甲硝唑的敏感率为78.6%。梭菌属、消化链球菌属、拟杆菌属和普雷沃菌属对哌拉西林-他唑巴坦和美罗培南均高度敏感，未发现耐药菌。此外，骨科开放性伤口感染多为混合感染，本研究显示，需氧菌以革兰阳性菌为主，其中以链球菌属居多，这与文献报道大致相同[19]。因此，在临床治疗也应同时覆盖需氧菌和厌氧菌。《急诊开放性伤口清创缝合术专家共识》[20]和《中国开放性骨折诊断与治疗指南（2019版）》[21]建议急诊伤口清创“越早越好，6 h内最好”，对于深部的轻/中度感染应使用口服抗生素治疗，中度/严重感染的高危患者需尽快静脉输注抗生素，根据感染严重性不同，选择青霉素、克林霉素、头孢菌素、万古霉素、甲硝唑等抗菌药物单独或联合使用。本研究显示，85例患者经外科清创及抗感染治疗，多数患者预后良好，治愈率达91.8%。

本研究局限性在于菌株数量有限，统计的抗菌药物种类较少，仅显示了一家医疗机构骨科开放性伤口厌氧菌感染的病原学特点及抗菌药物敏感性，应联合本地区多家医疗机构，长期监测，为提高临床治疗效果提供参考。