孫祥耀 海涌

兒童脊柱術后手術區(qū)域感染的臨床現狀

孫祥耀 海涌

兒童；脊柱；外科手術；感染

在兒童脊柱畸形手術矯形后出現的并發(fā)癥中，手術區(qū)域感染 ( surgical site infection，SSI ) 會引起較高的死亡率[1]。相關研究表明，SSI 會使患兒住院時間延長，并且靜脈使用抗生素治療的療程延長及清創(chuàng)、內固定去除以及傷口探查都會對患兒、患者家庭、手術醫(yī)生以及醫(yī)療保障機構帶來巨大負擔[1-3]。目前，關于兒童脊柱畸形進行手術矯形后出現 SSI 的相關研究較少，既往綜述尚未就兒童與成人脊柱畸形矯形術后出現 SSI 的特點加以區(qū)分。因此，筆者對兒童脊柱術后 SSI 的危險因素、預防策略、診斷以及治療的相關研究進展進行綜述，以期加深對兒童脊柱術后 SSI 的整體認識。

一、診斷

1. 發(fā)熱對于診斷 SSI 的意義：早期發(fā)現傷口感染并給予合適的治療是十分重要的；感染的臨床表現包括腰背部疼痛、局部腫脹、局部紅斑以及傷口引流物增多[4]。盡管術后發(fā)熱被視為感染的指標，Blumstein 等[4]在其研究中指出，72% 的患兒在脊柱融合術后會出現高于 38 ℃ 的發(fā)熱，9% 體溫會達到 39 ℃ 以上；并發(fā)現發(fā)熱與血培養(yǎng)或尿培養(yǎng)陽性結果以及肺炎或 SSI 之間沒有相關性；其研究表明發(fā)熱是不可靠的指標。

2. 實驗室檢查：對懷疑出現 SSI 的患兒，應當首先使用合適的實驗室檢查進行診斷[5]。白細胞計數、紅細胞沉降率以及 C 反應蛋白是重要的炎性標記物，但是經常在術后幾周之內都維持高水平，這將干擾其診斷 SSI 的能力，因此需要嚴密觀察其檢查結果的連續(xù)變化狀態(tài)才能最終得出結論[6-8]。血漿降鈣素原檢測 ( plasma procalcitonin，PCT ) 是相對比較新的檢驗指標，能將急性細菌性 SSI 與全身性炎癥反應區(qū)分開[5]。Syvanen 等[5]對需要進行脊柱側凸矯形手術的 50 例青少年患者進行了前瞻性研究，并發(fā)現 C 反應蛋白、白細胞計數以及體溫在術后 1 周之內仍保持較高狀態(tài)；然而除 2 例以外，所有血漿 PCT 水平都低于感染的閾值 ( 0.5 ng / ml )；盡管在此研究中沒有患者出現 SSI，有 2 例神經肌肉型脊柱側凸患者術后出現了嚴重的肺炎，其升高的血漿 PCT 水平提示感染的發(fā)生。因此，將血漿 PCT 作為提示細菌感染指標的相關研究將進一步提高診斷的準確性。

二、兒童脊柱術后 SSI 發(fā)生率及相關危險因素

1. 發(fā)生率：疾病控制與預防指南 ( centers for disease control and prevention’s guidelines )[9]將其分為淺表感染和深部感染。淺表感染定義為術后 30 天內出現的感染，侵及皮膚或皮下組織；深部感染定義為術后 90 天內出現的感染，侵及深部軟組織結構并伴有感染的臨床表現、膿性引流物、細菌培養(yǎng)陽性或膿腫形成。而遲發(fā)性感染的發(fā)生時間尚無準確的定義，一旦發(fā)生遲發(fā)性感染，將會出現嚴重的不良后果[9]。Mackenzie 等[10]發(fā)現在 78 例 SSI 患兒中，有 33% 在術后 30 天發(fā)病，然而 10% 在術后 6 個月發(fā)病。與之相似，Ramo 等[11]發(fā)現 43% 出現術后感染的患兒出現在術后 3 個月，而 27% 的患兒在術后 12 個月發(fā)病。雖然術后感染的預防方面已經取得了長足的進步，兒童脊柱側凸矯形術后 SSI 發(fā)生率仍較高，各種類型 SSI ( 包括淺表感染及深部感染 ) 發(fā)生率共計 2.2%～8.5%[2,10,12-18]。既往發(fā)表的文獻表明，神經肌肉型脊柱側凸患兒脊柱術后 SSI 發(fā)生率為 5.3%～14.0%[2,10-12,19-21]，比特發(fā)性脊柱側凸患兒脊柱術后 SSI 發(fā)生率 ( 0.5%～2.7% ) 高[2,10,12,18]。因此，對神經肌肉型脊柱側凸患兒應當引起足夠重視。

2. 相關危險因素：近來對兒童脊柱術后 SSI 相關危險因素研究的主要目的在于提高預防措施的針對性。Glotzbecker 等[22]在關于兒童脊柱術后 SSI 相關危險因素的系統(tǒng)回顧中對危險因素進行總結：相關性較高的危險因素為排尿或排便失禁、術前尿培養(yǎng)陽性結果、不恰當的抗生素預防、內固定物突出以及第一代不銹鋼內固定材料 ( 與最新的鈦質內固定材料相比 )；相關性較低的危險因素包括營養(yǎng)不良、肥胖、大失血、輸血、融合節(jié)段增加、固定節(jié)段延伸至骨盆或骶骨、增加手術時間以及未使用引流管；其研究的缺陷在于納入了數量較少的證據等級為 II 級和 III 級的研究，缺乏高證據等級的研究支持其結論。因此，Subramanyam 等[23]在其關于兒童脊柱術后 SSI 相關危險因素的系統(tǒng)回顧中納入了高質量研究，并將危險因素進行了進一步總結，包括不恰當地使用抗生素 ( 藥物類型錯誤、計量錯誤及用藥時間錯誤 )、神經肌肉型脊柱側凸、使用內固定、住院時間過長、術后殘余曲線 ( 手術侵襲性及手術時間的標記 )。其中 神經肌肉型脊柱側凸患兒有較高風險的原因為其易出現大小便失禁從而污染傷口，身體的畸形也會使傷口張力增加，此類患兒術前往往營養(yǎng)狀況較差[23]。研究表明，遲發(fā)性感染的危險因素包括其它合并癥的存在、輸血、手術時間較長、植入物體積較大、未使用術后引流，另一個獨特的危險因素為不銹鋼內固定物的冶金反應 ( metallurgic reaction )，因此不銹鋼內固定物比鈦質內固定物發(fā)生 SSI 的風險要高[1,2,24-27]。一項極為重要而又常被忽視的兒童術后遲發(fā)性感染危險因素為胸背部痤瘡。Nandyala 等[28]在 2013 年對此進行了回顧性研究，對114 例脊柱畸形患兒的術中培養(yǎng)結果進行分析，發(fā)現 23%的培養(yǎng)結果為陽性，并且其中 69% 為痤瘡丙酸桿菌。但是 Nandyala 等[28]同時在其研究中發(fā)現痤瘡丙酸桿菌僅多見于年齡≥11 歲的胸背部痤瘡患者。越來越多的相關研究使痤瘡丙酸桿菌作為易引起遲發(fā)性感染的病原菌受到重視；其建議患有胸背部痤瘡的患兒在術前先到皮膚科進行治療；然后在術前進行手術區(qū)域抗炎藥物沖洗，含碘消毒劑浸潤敷料并局部使用抗生素預防感染[1,15,28-30]。

三、致病微生物

1. 致病微生物類別與 SSI 的關系：對常見的病原菌進行鑒別是十分重要的，對于指導預防性使用抗生素以及制訂個體化治療方案有重要作用。急性 SSI 通常由革蘭氏陽性菌引起，如甲氧西林敏感性金黃色葡萄球菌以及耐甲氧西林金黃色葡萄球菌[10,12,31]。遲發(fā)性 SSI 通常由低致病性表皮定植菌群引起，如痤瘡丙酸桿菌和表皮葡萄球菌等[1,15,24,29-31]。

2. 不同類型致病微生物所占比例：神經肌肉型脊柱側凸患兒對含有大腸埃希菌、假單胞菌以及腸桿菌屬等革蘭氏陰性菌的多重微生物感染易感，原因可能為在術后早期傷口因為患兒大小便失禁、胃腸造瘺、氣管造口或使用分流術而受到污染[20,22,29]。Ramo 等[11]在近期研究中進一步證明了以上觀點，并發(fā)現革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌在上述患者中有相同的感染風險。Mackenzie 等[10]發(fā)現在71 例細菌培養(yǎng)陽性的 SSI 患兒中，革蘭氏陽性菌的感染大約占 57.1%；金黃色葡萄球菌為最常見的病原菌，約占25%；一項值得注意的發(fā)現是，46.5% 的 SSI 患兒感染一種或多種革蘭氏陰性菌，并且非特發(fā)性脊柱側凸患兒約占其中的 97%。

四、兒童脊柱術后 SSI 的預防策略

盡管兒童 脊柱術后 SSI 的相關危險越來越受到脊柱外科醫(yī)生的重視，目前仍然缺乏關于兒童脊柱術后 SSI 預防策略的相關高水平研究。Glotzbecker 等[2]對北美脊柱側凸協(xié)會小兒骨科分會的會員進行了調查，發(fā)現醫(yī)生采用的預防措施往往并非最佳方案。Glotzbecker 等[22]隨后在其系統(tǒng)回顧中進一步指出，目前采用的預防措施尚缺乏高質量的證據支持，從而呼吁進行高質量的臨床研究。

1. 最佳實踐指南 ( best practice guideline，BPG ) 的提出及進展：Vitale 等[32]制定了脊柱外科高風險患兒預防兒童脊柱術后 SSI 的 BPG，并在如下預防策略達成共識：圍術期預防措施包括手術前一晚用氯己定清洗皮膚，術前進行尿培養(yǎng)，尿培養(yǎng)異常者進行積極治療，術前評估營養(yǎng)狀況，對患者及其陪護人員進行術前宣教，減除手術區(qū)域毛發(fā)而不采用刮除的方法，術前預防性使用頭孢唑啉等藥物，積極預防革蘭氏陰性桿菌，對圍術期抗炎藥物的使用進行嚴格的監(jiān)控，限制手術期間手術室人數，不需要額外進行紫外線消毒，術中進行傷口灌洗，在植骨部位及手術區(qū)域使用萬古霉素粉末預防感染；術后預防措施包括使用不透水的輔料，在院期間減少換藥次數。然而，在是否需要對患兒進行術前耐甲氧西林金葡菌篩查，采用鈦質內固定物還是采用鈷鉻合金內固定物，采用生理鹽水還是稀釋聚乙烯吡咯烷酮碘灌洗傷口，是否采用脈沖灌洗清理傷口，植骨材料是否需要使用慶大霉素浸泡，是否留置傷口引流管等方面尚有爭議，仍需要高水平研究進一步證實[32]。隨后，Ryan 等[14]提出了標準化多學科感染預防協(xié)議，在其研究中此協(xié)議可使兒童脊柱術后 SSI 發(fā)生率下降3.6%。另一項大型學術中心的感染預防協(xié)議[33]使兒童脊柱術后 SSI 發(fā)生率從 7.8% 下降至 4.5%，并且使高風險患兒脊柱術后 SSI 發(fā)生率從 12.9% 下降至 6.5%。以上研究表明多學科感染預防協(xié)議是有效的，但是仍需要繼續(xù)研究何種預防策略最有效。

2. 圍術期抗生素預防：雖然對 SSI 的研究已經越來越深入，但各醫(yī)療機構所采用的預防性使用抗生素的方法仍然有很大差異[2,34]。傳統(tǒng)的一線治療策略是針對革蘭氏陽性菌使用頭孢唑啉等一代頭孢類抗生素[22,34]?；純侯A防性使用頭孢唑啉的劑量由最初的 20 mg / kg 增加為現在的30 mg / kg[11,35]。單獨使用克林霉素是不恰當的，因為相關研究表明，單獨使用克林霉素是導致 SSI 的獨立危險因素[36]。

目前，尚缺乏相關的高質量研究對預防性使用廣譜抗生素的優(yōu)點進行系統(tǒng)闡述。Glotzbecker 等[22]在其系統(tǒng)回顧中指出，神經肌肉型脊柱側凸患兒更易出現由革蘭氏陰性菌引起的 SSI。因此，Vitale 等[32]在 BPG 中建議針對高風險的患兒，除了預防性使用頭孢唑啉之外，有必要預防性使用革蘭氏陰性菌敏感的抗生素。

此外，有相關研究表明不恰當的用藥時間、劑量以及重復給藥同樣會增加兒童脊柱術后 SSI 的風險[22]。這項發(fā)現進一步支持了 Vitale 等[32]在其 BPG 中關于嚴密觀察圍術期抗炎藥物使用情況的建議。并且 Khoshbin 等[37]發(fā)現，嚴格遵守抗生素使用規(guī)范可以使兒童脊柱術后 SSI 的風險下降約 30%，推廣抗生素的規(guī)范使用是有效預防兒童脊柱術后 SSI 的焦點。因此規(guī)范使用抗生素對預防兒童脊柱術后 SSI 至關重要。

3. 術中萬古霉素粉末的應用：在植骨材料中以及手術傷口閉合前輔助使用萬古霉素粉末預防 SSI 的方法已經得到越來越多的應用[38]。這種方法的目的在于提高萬古霉素的局部濃度，避免全身性用藥帶來的副作用[39]。然而，關于兒童脊柱手術中應用萬古霉素粉末的相關研究較少。Gans 等[40]回顧性研究了 87 例患兒，這些患兒均在脊柱手術中局部使用了 500 mg 萬古霉素粉末，并靜脈注射頭孢菌素進行預防；其術后肌酐變化沒有臨床意義，術后萬古霉素粉末血藥濃度很低，無法測得；因此研究指出在兒童脊柱外科手術中預防性局部使用萬古霉素粉末是安全的。2014 年，Armaghani 等[41]對在手術中使用萬古霉素粉末的患兒進行了研究，25 例患兒在脊柱后路內固定融合手術中使用總量約 1 g 萬古霉素粉末，靜脈注射頭孢唑啉進行預防，沒有抗生素相關性并發(fā)癥以及深部感染的發(fā)生。雖然局部萬古霉素濃度已經遠遠超過治療濃度閾值 ( 15～20 μg / ml )，鑒于血清藥物濃度尚未達到治療濃度閾值，局部使用萬古霉素粉末是安全的，并且保證局部的有效藥物濃度能維持至少 2 天。相關 Meta 分析指出，局部應用萬古霉素粉末能顯著降低脊柱常規(guī)手術感染風險和脊柱內固定術后感染風險，并能有效預防術后深部切口感染；但對于脊柱矯形手術、非內固定手術的術后感染以及淺表切口感染的預防效果則不明確[42]。以上研究表明，盡管此治療方法的臨床有效性需要更多的研究加以驗證，其應用于兒童脊柱術后 SSI 的預防是相對安全的，并且可能會降低兒童脊柱術后 SSI 的整體發(fā)生率。

五、治療

1. 急性 SSI 治療原則：SSI 的治療因感染的敏感性和種類不同而多種多樣。急性深部 SSI ( ＜3 個月 ) 通常會采取積極清創(chuàng)、保留內固定以及長期抗生素治療[1,43-44]。應當避免在骨性融合之前取出內固定，因為這會使脊柱畸形進展[44]。如果感染嚴重而必須在骨性融合之前取出內固定，則可以考慮在感染治愈后再次置入內固定物[28]。

2. 遲發(fā)性 SSI 治療原則：遲發(fā)性 SSI 的治療通常在確定達到骨性融合后取出內固定[1]。這是因為內固定物表面定植的病原微生物會形成生物膜，這將使感染難以治愈[1,24,43,45]。Hedequist 等[1]在對 26 例出現 遲發(fā)性 SSI 的患者進行研究中發(fā)現，盡管進行積極清創(chuàng)和合理的抗生素治療，遲發(fā)性 SSI 的患者只有在取出內固定后才能完全治愈。取出內固定以后，抗生素治療策略在白細胞計數及C 反應蛋白下降至正常后由靜脈用藥改為口服用藥[45]。盡管取出內固定物對于根治遲發(fā)性 SSI 很有必要，但是取出內固定后會有脊柱畸形進展的風險[1]。Cahill 等[12]研究發(fā)現，在術后 4～12 個月取出內固定后畸形會加重 30.3°，1 年以后取出者畸形加重 20.1°。Alpert 等[30]研究得出類似結論，指出因治療 SSI 而取出內固定后，脊柱畸形平均加重 33.8°。Hedequist 等[1]研究發(fā)現，大約 23% 的患者在內固定取出后 16 個月出現畸形加重，需要再次手術治療。因此，所有出現脊柱術后 SSI 的患兒都需要進行嚴密的臨床觀察和影像學檢查，從而對治療效果以及脊柱畸形矯正度的保持情況加以評估。

總之，兒童脊柱術后 SSI 是十分復雜的并發(fā)癥，會導致極高的病死率并給患兒及其家庭帶來極大負擔。由于在這方面尚缺乏大量的研究，因此醫(yī)療工作者在處理兒童畸形術后 SSI 仍然依靠其大量的實踐經驗，使治療方式出現多樣性。近來對危險因素的研究結果不斷更新，促進了SSI 預防方面的進步，其主要內容包括術前氯己定皮膚清洗，術前營養(yǎng)評估，在植骨材料及手術區(qū)域使用萬古霉素粉末，同時應用靜脈注射頭孢唑啉和革蘭氏陰性桿菌敏感性抗生素進行預防。BPG 的制定有助于指引研究方向并提高脊柱側凸患兒預防 SSI 的效果。與成人脊柱術后 SSI 相比，兒童脊柱術后 SSI 的預防及治療中應當嚴格把握抗生素用量。總之，目前仍然需要長期的、高質量的研究對兒童脊柱術后 SSI 預防的有效性進行評估，對其進行改進從而降低兒童脊柱術后 SSI 的發(fā)生率。

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( 本文編輯：王萌 )

Surgical site infection after pediatric spine surgery: a review of current literatures

SUN Xiang-yao, HAI Yong. Department of Orthopedics, Beijing Chaoyang Hospital, Capital Medical University, Beijing, 100020, China

HAI Yong, Email: spinesurgeon@163.com

Surgical site infection ( SSI ) after pediatric spinal deformity surgery is a complication that results in a high morbidity. SSI can be divided into superf i cial and deep SSI, or acute and delayed SSI. The highly related risk factors include urinary or bowel incontinence, positive preoperative urine culture, inappropriate antibiotic prophylaxis, prominent implants, first-generation stainless steel implants and so on; the lowly related risk factors include malnutrition, obesity, blood loss, blood transfusion, increased number of levels fused, extension to the pelvis / sacrum, increased operative time, no use of drain and so on. Identif i cation of the most common causative organisms is very important to guide antibiotic prophylaxis protocols and individualize treatment regimens. Acute SSI is traditionally caused by gram-positive organisms, and delayed SSI is usually caused by low virulent skin fl ora. The preventative strategies of SSI after pediatric spine surgery include the application of best practice guideline ( BPG ), antibiotic prophylaxis during the perioperative period and usage of vancomycin powder during the operation. The commonly used diagnostic methods include the related physical signs, such as high fever, and laboratory examinations. In the principle of treatment, acute deep SSI is typically treated with aggressive debridement, retention of implants and longterm antibiotic therapy. However, delayed SSI is usually treated with implant removal after that fusion mass has been conf i rmed. Up till now, long-term and high-quality studies are still needed to further evaluate the eff i cacy of infection prevention strategies and treatment tactics to reduce the rate of SSI after pediatric spine surgery.

Child; Spine; Surgical procedures, operative; Infection

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.05.007

R682.3, R619

100020 北京，首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院骨科

海涌，Email: spinesurgeon@163.com

2016-09-02 )