骨科手术后出现细菌感染有什么严重后果?出现细菌感染如何治疗?

一直以来,感染都是困扰着人类的医学难题,人们同感染的斗争从来就没有停止过。骨科,有时又被称为矫形外科,对于感染的关注尤为重视,这不仅是由于骨科面临病患的解剖部位往往比较深在,本身是严格的无菌手术。

更是由于其手术的特殊性,涉及到各种各样假体的植入,一旦发生感染,后果往往是灾难性的 。假体相关性感染常常病原复杂,对抗生素反应差,需要二次手术拆除假体,这不仅给病人增添了痛苦,也带来了巨大的经济负担。有鉴于此,对于骨科感染的机理,危险因素,手术和药物治疗方式,乃至于预后的探讨,仍是有着相当临床意义的研究热点。

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而所有这一切,都是建立在对骨科感染中病原菌,尤其是细菌分布的了解和认知这一前提下,从而才能做到有的放矢,为更优临床决策提供坚实有力的理论基础 。假体相关性骨科感染各种医用材料,尤其是骨科假体的植入己成为临床常用的救治手段,例如人工膝关节,髋关节,椎弓根钉,以及各种钢板、髓内钉等,在实际中应用广泛。

但与此同时,植入物感染也一直是困扰医务人员的一个棘手问题。目前,植入物感染约占医院感染的 。长期观察研究表明,只有近的植入物感染可通过感染控制措施得以预防,而大多数则难以通过无菌技术及环境控制降低感染发生率。植入物感染对抗生素和宿主防御功能有极强的抵抗力,往往最终不得不取出植入物,造成手术的失败。

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目前认为其主要相关机制如下:植入物感染的微生物来源与定植。引起植入物感染的微生物主要是各种条件致病菌,来源于宿主和手术医生的皮肤 ,经内源性移位到达宿主植入物表面或经血行播散。植入物相关感染的微生物种类与植入物所用生物材料类型和植入部位有关。凝固酶阴性葡萄球菌特别是表皮葡萄球菌逐渐成为植入物相关感染的主要微生物。

已引起医疗界的广泛关注。研究表明,细菌粘附是引发植入物感染的重要起始动因。细菌的种类及粘附力 ,植入物材料的化学组成、表面形貌、能量状态、亲疏水性、表面电荷等均是影响细菌粘附的重要因素。当前临床应用的植入物材料并非是从细胞生物学、分子生物学角度设计的,不具有血液及组织相容性,大多数植入物表面有理化活性。

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能激发炎症和免疫反应,影响正常组织细胞在植入物表面粘附与定植,并形成有利于微生物定植的植入物周围微环境 。植入物感染微生物种属的适、性相变异与抗生素耐药的形成。植入物感染大多是由“生物膜”细菌引起的。在植入物存在下,细菌容易粘附。一旦粘附发生,以浮游方式生长的无致病毒力的细菌即可通过表型相变异转化为有毒力的菌体。

在增殖的同时分泌大量多糖粘液样物质,使单个细菌相互粘结形成微菌落,并吸附于植入物表面,最终以生物膜方式生长 。生物膜细菌群可对多种抗生素产生耐药、长期存活并在适宜条件下释放出生长迅速的浮游细菌,从而引起感染播散,导致植入部位的慢性迁延性感染。植入物的存在与局部免疫抑制。

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植入物存在导致局部免疫抑制是植入物感染发生的另一重要原因,这主要是由于植入材料的生物不相容性所致 。缺乏生物相容性的植入物在体内被视为异物,激活免疫系统,植入物周围组织会聚集白细胞、淋巴细胞和吞隨细胞等,发生不同程度的炎症反应。细胞免疫反应的刺激导致超氧化离子和细胞因子介导的组织损伤,同时也启动细胞因子的级联反应。

最终在植入物周围形成一个不与正常组织相容,我永久化且免疫功能缺陷的纤维炎症区。 该区以炎症细胞的反复浸润、活性氣屮间产物的牛成、巨晾细胞的耗竭及相邻组织的损伤为特点,是导致植入物感染的重要原因 。环绕乳房植入物的纤维变性,全膝关节置换界面的骨质溶解及髋内假体的松动均是这种病变损伤的结果。

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此外,材料介导的炎症反应甚至引起材料本身的降解,从而一定程度增加了易感性。而对于假体植入后感染的病学分布,:前尚无比较权威的文献报道。 等认为,导致髓关梢入物感染的的病谢屮有是金黄色葡萄球截,是表面葡萄球菌,足大肠「蘭,还足厌氧蘭及它类 。向由十平术经验以及解剖部位相对较浅的原。

在它关假体植入术后的感染屮,葡菊球菌,尤其是表面葡菊球菌的比例可能会更高一辟。 等的结果则是铜绿假单胞蘭和表面葡萄球歯在他们统计的所有骨科假体植入术后感染病人中占绝大多数 ,但是他亦特别提到了厌氣菌,的想者足单纯厌氣歯感染。但是上述两篇文章均没有涉及标本阳性率的问题,他们统计的只足临床培养阳性结果的标本中菌群的分布情况。

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对于那些假体植入术失败,但是临床培养阴性的患者,尤其是没有合并感染征象时,例如没冇发热 ,升高,临永医师往往笼统的将其诊断为假体松动。事实真是如此么?认为这其中存在大量假阴性的结果,许多存:于生物脱中的细菌并不导致症状,但它确确实实参与改变了假体局部的微环境,从而使假体出现松动。

虽然这时临床培养的确为阴性结果,但在使用了超声降解、多种原位显微技术相结合的方法后,依然发现了菌群的存在 。如此一来,对背科假体植入术后感染包括培养阳性和阴性者病原学分布图景的描述更添波折,但同样,对这一问题的研究也更有意义。其它骨科感染其它骨科感染亦是门类芜杂,诸如骨科创伤感染,骨髓炎等等。

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国内研究显示,连续年,在骨科门诊和病房各种细菌感染患者的份标本*共中**检出致病菌株,阳性率达革兰氏阳性菌占, 其中金黄色葡萄球菌,凝固酶阴性葡萄球菌革兰氏阴性菌占,其中肠杆菌属,假单胞菌属占,不动杆菌属占 。并且随着年份的推移,革兰氏阴性菌所占比重似有上升趋势。不过总体说来,结果与前述骨科假体植入术后感染的细菌分布较为一致。

具体到骨髓炎,尤其是慢性化脓性骨髓炎,因其往往反复发作或多年不愈,严重影响健康,对其治疗除手术外,尚需配以大量敏感抗生素的使用 ,故此,在临床实际工作中了解的病原菌分布显得特别重要。国内较早期的文献报告临床确切诊断为患者的标本培养阳性率一般在到,其中需氧菌,厌氧菌,念珠菌。

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在众多病原菌中,以铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、奇异变形菌、表皮葡萄球菌、普通变形菌、大肠埃希氏菌和厌氧消化链球菌为多共占 。另外,还有左右的病例为混合感染,既有需氧菌混合感染,又有需氧与厌氧菌的混合感染。这往往就是治疗困难的重要原因之一。此外,人们还提出了培养阴性的骨髓炎这一概念,里然它的定义至今尚不确切。

但主要是指那些有化脓,急性组织病理学改变,临床和影像学有有提示意义的发现,但细菌培养阴性的骨髓炎 。事实上,在这一类骨髓炎中,除一些非感染性的原因,如综合症,缺血性坏死,放射性改变,神经原性改变之外,更多的是一些由于微生物本身的苟养性或是需要特定培养条件而造成的培养阴性结果。

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骨科感染中细菌群落结构解析的方法及其应用传统培养方法及其局限性对骨科感染中的细菌群落结构研究是涉及基础、临床、诊断以及微生物方法学等多方面的一个综合领域 ,从上文所述的各家报道可见,单纯传统的微生物纯培养方法似乎已经是力有未逮。传统的微生物群落分析方法是建立在微生物纯种培养分离基础上的。

通过对分离出来的纯菌种进行显微观察和生理生化特性研究来认识微生物群落结构及其种群多样性 。但是纯种富集培养分离的方法存在方法学上固有的致命缺陷。现代研究表明自然界中绝大多数微生物尚不能被目前的纯培养技术所培养,因此称这些微生物为不可培养微生物。

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传统方法得到的临床样本培养阴性结果中应该有相当一部分可归于此类不可培养微生物。究其不可培养的原因 ,现在一般认为是由于对微生物生长条件及其规律性的认识不足,而采取了偏离微生物生长实际情况的培养条件所造成,这些偏离具体可以包括以下几个方面:釆用高浓度的培养基;实验室中无法完全模拟自然界的环境条件。

环境微生物之间的相互关系被忽略;生长缓慢的微生物被忽略。因此,为了更准确、广泛的研究样品中的微生物,可以不采用培养的方法,而利用分子生物学技术和手段 ,来获取不可培养微生物的基因组资源,从而对它们进行分类、鉴别。因为膝关节和髋关节组中最终得到结果的都是再次手术的患者样本包括松动原因和感染原因两类,没有初次手术的。

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因此,本研究的一个不足之处在于无法说明样品中的亦或是如此丰富多样的菌群到底是原本术前就存在还是因为翻修后继发感染而引入 。所以,本研究在这方面的结果不具有比较意义,只是单纯的客观描述这些关节液样品中的细菌群落结构。我们的考虑是有着实际意义的。过去传统认为人体的关节腔内至少膝关节腔是无菌环境。

那么,对于因为骨关节炎、类风湿性关节炎等退行或免疫原因而初次行关节置换手术的患者而言,关节液应该是严格无菌的 。但是最新的文献显示在骨关节炎、类风湿性关节炎等患者的关节液中可能也存在着细菌,不仅存在,而且种类还很丰富,这对人们的传统观念不啻于一种颠覆。

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事实上在这方面,本研究同等的结果不谋而合,在我们的实验过程中亦曾发现号和号样品均是骨关节炎初次手术患者的产物凝胶电泳时在处有若隐若现的条带见图 ,初始我们认为可能是样品被污染,但在对其进行克隆文库分析后却发现有十几种不同细菌存在,虽然比较可惜,没能对其进一步测序分析,但无论如何,这显然不能简单的用样品污染来解释。

具体关于传统认为“阴性”关节液中细菌群落结构的分析将是本研究下一步的重点方向,在此不予赘述。临床样本的筛选及资料收集本研究的样品收集仍有一些值得改进的地方 。部分样品临床并没有常规行细菌培养,使得我们无从将实验室的结果同临床结果进行比对;和号样品临床已行常规培养,但因种种原因无法获得相应病历资料,甚为遗憾。

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此外,收集患者的临床背景资料时对于用药情况理论上也应该予以充分考虑。众所周知,药物,尤其是抗生素必然对细菌的分布情况产生巨大影响 ,但是实际操作中因为很多患者抗生素使用情况的复杂以及不规范,加之方法分析的是细菌的,没有临床纯培养对抗生素那么敏感,只要用药时间不是很长,依然可以检测到分子的存在。

所以本研究开始设计时就忽略了抗生素等药物的影响。 但是实际上,这种忽略必然对整体的实验结果造成一定偏倚,在将来进一步研究时应该设法予以避免 。实验方法的改进虽然经过预实验,本研究摸索了相对成熟和稳定的实验条件,但是从最终结果,尤其是的效率来看,依然有巨大的提升空间。

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因为传统应用领域是环境、工业等方面微生物群落的分析,应用于临床科研仍较新颖性,故本研究中采用的实验条件很多是建立在对既往环境科学方面的认识上 ,由于临床样品性质的特殊性,处理起来难免力有未逮。例如,体系总的提取就舍“‘物理机械破壁法,物理化学法以及试剂盒法三种策略,具体孰优孰劣,如何取舍?

我们收集的部分样品性状差别非常之大,或者足稀薄的体液, 或者是完整的一块组织,那么如何从其巾最大限度的提取出,同时去除蛋白质的干扰,恐怕对前面这个问题就很难有一个统的回答了 。另外,对于实验关键步骤具体参数的设定,从引物的选择,到诸如退火温度,时间,循环数等等,都有待进一步优化

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