沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎臨床特征和實驗室檢查*

賀文芳，黃培培，蘇 博，齊 悅，周 磊，周 柯，宋 征，周 成，郝曉柯，劉家云△

1.空軍軍醫大學第一附屬醫院檢驗科，陜西西安 710032；2.空軍軍醫大學第一附屬醫院骨科，陜西西安 710032；3.空軍軍醫大學第二附屬醫院檢驗科，陜西西安 710038；4.延安大學醫學院，陜西延安 716000；5.空軍軍醫大學第一附屬醫院病理科，陜西西安 710032；6.空軍軍醫大學第一附屬醫院核醫學科，陜西西安 710032

沙門菌為腸桿菌科致病菌，其感染在世界范圍內流行，2017年約77 500例因非傷寒沙門菌(NTS)感染而死亡，該菌感染在發展中國家的發病率高于發達國家，且在欠發達地區造成巨大的醫療負擔[1]。沙門菌屬包括傷寒沙門菌(TS)和NTS，前者主要引起傷寒和副傷寒，后者則是胃腸炎的主要病原菌。在免疫功能低下、使用激素、存在外傷、鐮刀型細胞貧血的患者中易引起腸外感染，導致敗血癥、骨關節感染、主動脈炎、腦膜炎和淋巴結炎等[2-4]。在兒童中，約0.2%沙門菌感染患兒表現為骨關節感染[5]，而在系統性紅斑狼瘡患者中，約59%的化膿性骨關節炎由沙門菌所致[6]。但是由于沙門菌化膿性骨關節炎起病隱匿，進展緩慢，一旦出現癥狀，大多需要抗菌藥物聯合外科干預治療，致殘率高，因此需要引起重視[7]。目前，沙門菌骨感染多通過細菌培養確診，耗時長，使用抗菌藥物治療后可能會出現假陰性結果，因此，研究者對沙門菌骨感染的臨床和實驗室檢查特征認識還有待提高。本研究擬對兩家大型三甲醫院10年的沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎病例的臨床和實驗室數據進行回顧性分析，旨在提高沙門菌骨感染早期診斷率和早期治療率，降低沙門菌相關致殘致畸發生率。現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集兩家大型三甲醫院骨科2011-2020年經兩份以上標本培養確診沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎的病例資料。兩家醫院共入組11例患者，男女比例為8∶3；平均年齡為(42.36±16.16)歲。11例患者為單一沙門菌感染，其中6例為腸炎沙門菌，3例為血清型不明的沙門菌屬，1例為TS，1例為鼠傷寒沙門菌。5例累及膝關節，其中1例同時累及同側股骨，1例同時累及比目魚肌和腓腸肌，其余3例為單獨膝關節感染；4例累及髖關節，其中1例還累及腹直肌和髂腰肌；2例累及下肢長骨。所有患者累及部位和累及長骨左右側差異均無統計學意義(P>0.05)。所有患者根據免疫功能分為免疫正常組(6例)和免疫抑制組(5例)。

1.2方法 標本采集和細菌培養按照《全國臨床檢驗操作規程》第4版[8]操作，沙門菌屬藥敏采用K-B法進行檢測，藥敏判讀執行2021年美國臨床和實驗室標準化協會(CLSI)M100標準[9]；外周血細胞分析采用日本希森美康XE2100全自動血液分析儀測定，方法包括阻抗法、比色法、熒光染色法；凝血指標采用日本希森美康CS5100測定，包括凝固法、免疫法；C反應蛋白(CRP)采用羅氏Cobas E601測定，方法為電化學發光法；清蛋白采用日立全自動生化儀7600測定，方法為溴甲酚綠(BCG)法。采用Somatom Definition Flash或Somatom Definition中的任意一個進行掃描獲取CT圖像。管電壓120 kV，管電流為儀器設定自動毫安秒，層間距為1.5 mm。

1.3觀察指標 對患者的年齡、性別、既往史、癥狀、病理、術中所見、影像學特征和轉歸及實驗室檢查結果進行分析。實驗室檢查包括白細胞計數[正常參考區間：(3.5～9.5)×109/L]、中性粒細胞百分比(正常參考區間：0.40～0.75)、淋巴細胞百分比(正常參考區間：0.20～0.50)、單核細胞百分比(正常參考區間：0.01～0.06)、血小板[正常參考區間：(125～350)×109/L]、紅細胞計數[正常參考區間：男 (4.30～5.80)×1012/L；女(3.80～5.10)×1012/L]、血紅蛋白(正常參考區間：男130～175 g/L；女115～150 g/L)、凝血酶原時間(PT)(正常參考區間：9.8～12.1 s)和活化部分凝血活酶時間(APTT)(正常參考區間：22.7～31.8 s)、D-二聚體(D-D)(正常參考區間：0.00～0.60 mg/L)、清蛋白(正常參考區間：40～55 g/L)及CRP(正常參考區間：<5.00 mg/L)水平。

2 結 果

2.1沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎患者術中所見和病理表現 術中所見：骨關節炎患者術中可見大量紅褐色濃稠關節液，混有大量炎性滑膜組織，軟骨面破壞，病灶多局限，部分髖關節感染者可與腹直肌、髂腰肌相通形成膿腔，部分膝關節感染者可與腓腸肌和比目魚肌相通，形成膿腔并使肌肉壞死。骨髓炎患者累及下肢長骨時會有大量肉芽組織，骨干破壞，并形成死骨。

病理表現：骨關節炎表現為玻璃樣變伴纖維組織壞死，肉芽組織增生，伴大量炎性細胞浸潤，可見纖維素沉積，見圖1。骨髓炎表現為骨小梁間纖維組織增生伴慢性炎癥，局部慢性肉芽腫性炎癥伴壞死，肉芽組織增生，有患者可見死骨形成。

2.2影像學檢查結果 CT結果顯示，骨質破壞，周圍軟組織腫脹，部分可形成膿腫和關節腔積液。

2.3免疫抑制組和免疫正常組臨床特征分析 兩組患者在確診前均無胃腸炎和鐮狀細胞貧血病史。免疫抑制組為存在抗中性粒細胞漿抗體(ANCA)相關性血管炎(2例)、系統性紅斑狼瘡(1例)、慢性腎功能不全(1例)和毛囊炎(1例)等基礎疾病，均接受過激素治療的患者，分別在激素治療2月、3月、4月、6月和24月后感染沙門菌。兩組分別有40.00%和66.67%的患者有發熱癥狀，且大多表現為間歇低熱，2例伴有38℃以上的高熱。免疫抑制組和免疫正常組臨床特征比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。沙門菌感染來源不明確，僅有1例患者在髖關節感染癥狀出現前7個月經血液培養到腸炎沙門菌。

表1 免疫抑制組和免疫正常組臨床特征比較[n或n(%)或或Min～Max]

2.4實驗室檢查指標分析 沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎患者存在不同程度的貧血，與正常參考區間比較，沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎患者紅細胞計數和血紅蛋白水平降低，清蛋白水平降低，CRP水平上升，APTT延長，D-D水平升高。免疫抑制組和免疫正常組實驗室檢查指標比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎實驗室檢查結果或M(P25,P75)]

2.5治療和轉歸分析 所有患者均接受了抗菌藥物和外科治療。外科手術包括刮除，切除感染和壞死的組織，并去除死骨。抗菌藥物采用頭孢曲松鈉治療。11例患者中，4例治療后痊愈，無后遺癥，且從起病到開始接受治療的時間均在1個月之內，其中3例為免疫功能正常者，1例為免疫功能抑制者(ANCA相關性血管炎)。而從起病到開始接受治療的時間在1個月以上者均存在不同程度的不良預后，表現為活動受限(1例)、關節屈曲攣縮(4例)、雙下肢不等長(2例)，其中有3例患者進行了關節置換，分別為膝關節1例和髖關節2例。

2.6沙門菌藥物敏感性試驗結果 對11株沙門菌的藥敏結果進行統計，菌株對氨芐西林的耐藥率較高，近50.00%；未見對頭孢曲松鈉、復方磺胺甲噁唑和亞胺培南耐藥和中介菌株；未見對喹諾酮類抗菌藥物環丙沙星耐藥菌株，但中介菌株占27.27%。見表3。

表3 沙門菌藥敏結果分析(%)

3 討 論

沙門菌有2 600多個血清型，其中大多可對人體致病，其可以潛伏在吞噬細胞內，故稱為胞內菌，其侵襲吞噬細胞時可通過血液循環系統播散到遠端器官[10]。NTS較TS更容易引起侵襲性感染[11]，在本研究也呈現類似的情況，引起骨關節炎感染的NTS占90.90%，且54.55%的侵襲性感染由腸炎沙門菌引起。NTS引起侵襲性感染的原因，與其可以產生生物膜、抑制骨髓中的IgG(+)漿細胞產生有效的體液免疫記憶有關[12]。有研究報道，在兒童中，NTS感染約7.5%(34/453)發展為侵襲性感染，包括血流感染、腸穿孔、中毒性巨結腸、化膿性關節炎等，發生化膿性關節炎的概率為0.22%[5]。在荷蘭，約4.6%的NTS感染為侵襲性，其感染率升高與冬季、老年人和居住在偏遠地區相關[13]。NTS還是導致感染性主動脈炎的病原菌，該病病死率很高。侵襲性感染主要由糞口途徑傳播，即人攝入污染的食物、牛奶或水后感染，也可通過接觸爬行動物如海龜、蜥蜴、變色龍等感染，由血流播散到各器官或者直接侵襲周圍組織和器官[14-15]。

沙門菌骨感染既可見于結締組織病患者、糖尿病患者、艾滋病患者、老年人、兒童等免疫功能低下人群，也可見于免疫功能正常人群，后者往往有外傷或骨關節炎等病史[16]。該病通常起病隱匿，僅少數(17.91%)患者有胃腸炎表現[17]，本研究中無患者有胃腸炎表現，但54.55%的患者有發熱，多表現為間歇低熱，感染部位腫痛，可累及膝關節、髖關節、下肢長骨。文獻報道，沙門菌屬還可引起脊柱、骨盆和顱骨等感染[17]。本研究中，沙門菌感染來源不明確，僅有1例患者在髖關節感染癥狀出現前7個月經血液培養到腸炎沙門菌，推斷可能是通過血源播散引起髖關節感染。有研究發現，沙門菌骨感染還會增強自身免疫反應繼而加重系統性紅斑狼瘡的癥狀[18]。

與最常見的金黃色葡萄球菌骨關節感染者相比較，NTS感染的兒童骨盆和/或脊柱受累的概率更大[19]。本研究實驗室檢查結果顯示，沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎患者存在不同程度的貧血，與正常參考區間比較，沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎患者紅細胞計數和血紅蛋白水平降低，清蛋白水平降低，CRP上升，APTT延長，D-D水平升高，與BRITTO等[20]和RUSSELL等[21]的研究結果相似。臨床需要定期監測凝血指標，尤其是APTT，以避免出血發生。

沙門菌化膿性骨感染患者影像學通常表現為感染性病變，常用的影像學檢查手段如X線平片、CT等對沙門菌骨感染早期特異性診斷存在不足，一項研究發現，18F-脫氧葡萄糖正電子發射計算機斷層顯像(18F-FDG PET)可用于快速診斷沙門菌感染合并椎骨感染灶存在與否[22]。該技術在鼠傷寒沙門菌感染所致的胸主動脈炎的診斷和療效監測也有很好的應用[23]。沙門菌骨關節炎病理表現為慢性化膿性炎癥，部分表現為肉芽腫性炎癥，需與結核感染相鑒別。

有研究表明，單獨應用抗菌藥物治療沙門菌化膿性骨關節炎可達到80.00%的治愈率；外科干預聯合抗菌藥物治療可達到75.68%的治愈率，總治愈率77.61%[17]。然而該病可留下關節屈曲攣縮、雙下肢不等長等后遺癥。早期診斷、積極治療是預防后遺癥的關鍵手段。本研究發現，起病到開始接受治療的時間在1個月內的患者更容易痊愈且無任何后遺癥。因此，對于血液培養出沙門菌的免疫功能低下患者，一定要規范治療，根據藥敏結果，足劑量、足療程治療，否則可能會播散到其他器官或組織從而導致其功能障礙或反復感染。

本研究中分離的沙門菌屬無三代頭孢菌素和喹諾酮類耐藥菌株，值得注意的是，環丙沙星的中介率為27.27%，因此，使用喹諾酮類藥物治療時需警惕耐藥菌的產生。有文獻報道，侵襲性NTS對磺胺類、環丙沙星、頭孢噻肟的耐藥率分別為59.0%、15.2%和8.5%，高于本研究結果，這可能與研究人群、地域、感染部位等不同有關[24]。氟喹諾酮類耐藥與編碼DNA促旋酶和拓撲異構酶Ⅳ基因的喹諾酮抗性決定區域中的染色體突變有關，并且可通過質粒介導耐藥機制[25]。有研究發現，沙門菌的基因型與耐藥性、侵襲性及疾病嚴重程度無相關性[20，26]。但一項關于兒童NTS感染的研究表明，侵襲性NTS的耐藥率較非侵襲性NTS低[26]。因此，定期監測沙門菌的耐藥性及耐藥基因對預防和控制沙門菌感染具有重大意義[27]。

沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎少見但不罕見，尤其在結締組織病的骨感染中可占到一半以上，需引起臨床注意。沙門菌化膿性骨關節炎和骨髓炎患者存在不同程度的貧血，與正常參考區間比較，沙門菌骨關節炎和骨髓炎患者紅細胞計數和血紅蛋白水平降低，清蛋白水平降低，CRP水平上升，APTT延長，D-D水平升高，早期識別沙門菌感染，并給予有效治療是遏制嚴重后遺癥的關鍵，必要時應給予外科干預治療，在易感人群和沙門菌高流行率地區也可通過接種疫苗來降低感染率[28]。