骨科開放性傷口厭氧菌感染的臨床和病原學特點

宋萍萍， 劉 穎， 吳 俊， 梁 倩， 王 艷

近年來，隨著我國工業和交通業迅猛發展，一些摔傷、絞傷、碾壓傷、撞擊傷等創傷患者不斷增加，研究顯示，我國每年各種創傷達2億人次[1]。開放性外傷患者的血管、神經、肌肉、骨骼直接暴露于空氣中，外界環境中的微生物、患者皮膚的定植菌有存在污染傷口的可能，若清創不徹底，引起傷口感染，進一步導致傷口愈合不良、骨髓炎和敗血癥等并發癥，嚴重者甚至危及生命，給家庭、社會帶來沉重負擔[2]。厭氧菌是指一大類在有氧環境中不能生長、必須在無氧條件下才能生長的細菌，廣泛分布在自然界和人體環境中。目前，國內外針對骨科開放性傷口厭氧菌感染的報道較少[3-4]，一方面由于厭氧菌感染比較隱匿，潛伏期長，臨床特征不明顯；另一方面厭氧菌培

養條件高、時間長，標本取材需要新鮮且要盡快送檢及時接種，導致實驗室病原菌檢出率低；進而增加了厭氧菌感染診斷難度。本研究通過對北京積水潭醫院85例骨科開放性傷口厭氧菌感染患者臨床資料進行回顧性分析，觀察其臨床特征、細菌分布及耐藥情況，為臨床預防及診療此類感染提供依據。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集2015年1月—2019年12月在本院治療的骨科開放性傷口厭氧菌感染患者的臨床資料，主要涉及清創后手外傷、四肢骨或軀干骨開放性骨折及骨科外傷術后傷口愈合不良患者的病例。本研究經北京積水潭醫院倫理委員會審批通過（批準號：202111-05）。納入標準：①臨床診斷為開放性外傷；②符合骨科手術適應證并行手術治療；③傷口處有紅、腫、熱、痛，有膿性分泌物；④厭氧菌培養陽性。排除標準：①合并嚴重基礎疾病、多器官衰竭；②存在全身感染；③免疫功能異常者。開放性傷口分類標準參照Anderson-Gustilo分類法，Ⅰ型：傷緣清潔，傷口＜1 cm；Ⅱ型：撕裂傷傷口長度＞1 cm，無皮膚撕脫或廣泛軟組織損傷；Ⅲ型：有廣泛軟組織損傷包括皮膚或皮瓣的撕裂傷、多段骨折、創傷性截肢及需要修復的血管損傷[5]。標本主要來源為無菌取材的傷口分泌物、膿液或術中組織標本。剔除同一患者同一標本來源的重復分離菌株，共檢出112株厭氧菌。

1.2 方法

1.2.1試劑與儀器 普通血瓊脂平板、麥康凱平板、巧克力平板、厭氧血瓊脂平板、腦心浸液肉湯及含5%羊血MH平板均為天津市金章科技發展有限公司產品；厭氧產氣袋及E試驗藥敏檢測條均為法國生物梅里埃公司產品。儀器有培養箱（日本SANYO公司）、PhoenixTM100全自動細菌鑒定及藥敏分析儀（美國BD公司）、BACTECTM9120血培養儀及配套血培養瓶（美國BD公司）和MALDI-TOF全自動生物質譜鑒定分析儀（德國Bruker公司）。

1.2.2細菌培養、鑒定和藥敏試驗 參照《全國臨床檢驗操作規程》[6]第4版要求，分泌物標本接種于血瓊脂平板、麥康凱平板、巧克力平板、厭氧血瓊脂平板進行分區劃線，厭氧血瓊脂平板放入厭氧產氣袋中；標本同時接種于腦心浸液；膿液或組織標本研磨后置入血培養瓶中放入血培養儀內孵育、檢測，儀器提示陽性預警后取出血培養瓶，混勻后再轉種至普通血平板和厭氧血瓊脂平板；分別置35℃培養24～48 h后觀察是否有細菌生長。通過菌落形態、革蘭染色鏡檢、耐氧試驗等試驗后， 采用MALDI-TOF全自動生物質譜鑒定分析儀進行細菌鑒定，需氧菌經PhoenixTM100分析儀進行藥敏試驗；厭氧菌采用E試驗法檢測其最低抑菌濃度（MIC）；藥敏結果參照美國臨床和實驗室標準化協會（CLSI）指南[7]判讀。藥敏試驗質控菌株為金黃色葡萄球菌ATCC 25923、大腸埃希菌ATCC 25922和脆弱擬桿菌ATCC 25285。

1.3 統計學分析

所有數據采用SPSS 20.0軟件進行統計分析。計量資料以x±s表示，計數資料用例數和百分率表示。

2 結果

2.1 一般臨床資料

85例患者中男66例，年齡以≥55歲人群為主，占41.2%。送檢標本以術中獲取的組織為主，占49.4%。傷口類型涉及Ⅱ型 （23.5%）和Ⅲ型 （76.5%）傷口。以混合細菌感染為主，厭氧菌和（或）需氧菌混合感染共有64例，占75.3%， 其中厭氧菌合并需氧菌的混合感染有42例，占49.4%；多種厭氧菌感染22例，占25.9%。患者感染指標均有升高。經臨床抗感染治療和清創引流等外科處理后，痊愈78例，占91.8%。見表1。

表1 85例骨科開放性傷口厭氧菌感染患者的臨床特征Table1 Clinical characteristics of 85 cases of anaerobic infection in open wounds of orthopedic patients

2.2 病原菌分布情況

85例患者共檢出112株厭氧菌，以革蘭陽性厭氧菌為主，占55.4%（62/112），其中梭菌屬27株（24.1%），其他厭氧菌分別為厭氧消化鏈球菌、大芬戈爾德菌、痤瘡丙酸桿菌、不解糖嗜胨菌、紐氏放線菌；革蘭陰性厭氧菌占44.6%（50/112），以普雷沃菌屬和擬桿菌屬為主，其次為梭桿菌屬、小韋榮球菌及其他少見革蘭陰性厭氧菌。見表2。同時分離出需氧菌66株，革蘭陽性需氧菌41株，其中鏈球菌屬16株，腸球菌屬14株，葡萄球菌屬6株，棒狀桿菌5株；革蘭陰性需氧菌25株，其中腸桿菌科細菌18株，非發酵菌屬7株。

表2 112株厭氧菌分布情況Table 2 Distribution of 112 anaerobic bacterial isolates

2.3 不同開放性傷口的厭氧菌分布特點

革蘭陽性厭氧菌在四肢或軀干骨開放性骨折、骨科術后傷口不愈合的感染中占比略高；革蘭陰性厭氧菌在手外傷的感染中占比較高。手外傷感染在革蘭陽性和革蘭陰性厭氧菌分布上，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 不同開放性傷口厭氧菌分布特點Table 3 Distribution of anaerobic bacteria in different open wounds

2.4 主要厭氧菌藥敏結果

主要厭氧菌對哌拉西林-他唑巴坦和美羅培南敏感率較高，達100%。主要革蘭陽性厭氧菌對甲硝唑、克林霉素和青霉素的敏感率在70%以上，主要革蘭陰性厭氧菌對甲硝唑、克林霉素和青霉素的敏感率在50%以上。見表4。

表4 厭氧菌對抗菌藥物的敏感率Table 4 Susceptibility rate of anaerobic bacteria to antibacterial agents

3 討論

厭氧菌廣泛存在于自然界、人體皮膚和腔道深部黏膜表面，是引起傷口感染的條件致病菌之一，但在實際臨床工作中往往會忽視厭氧菌的感染，造成患者久治不愈，延長病程，增加患者痛苦，嚴重者甚至危及生命[8]。開放性傷口由于受傷部位與外界環境直接接觸，容易受到條件致病菌的污染；同時傷口淺部為有氧環境，有利于需氧菌生長，深部則往往是缺氧環境，為厭氧菌生長創造了條件，傷口微環境可能會影響機體局部和全身防御反應、組織修復，從而導致傷口感染風險增加和皮膚、骨骼的愈合延遲[9]。本研究通過對85例骨科開放性傷口厭氧菌感染患者的分析，結果顯示男性患者是骨科開放性傷口厭氧菌感染的主要群體，占77.6%（66/85），這與他們的職業和戶外工作有關，是構成受傷和進一步感染的危險因素；年齡大于55歲和Ⅲ型傷口人數比例較高，這與老年人自身免疫力低，多伴有基礎疾病及深部組織損傷程度嚴重有關[10]。文獻報道[8，11]，厭氧菌感染多以厭氧菌和（或）需氧菌的混合感染為主，本研究顯示混合性感染共有64例，占總病例數的75.3%；微生物的協同作用通過增強毒力因子的表達、引起組織缺氧和降低氧化還原電位、損傷宿主細胞免疫功能等增加了感染的嚴重程度。

骨科不同的開放性傷口，厭氧菌感染的分布也有所不同。本研究112株厭氧菌中，革蘭陽性厭氧菌以梭菌屬和消化鏈球菌屬為主；革蘭陰性厭氧菌以普雷沃菌屬和擬桿菌屬為主。梭菌屬是導致氣性壞疽的病原菌，產氣莢膜梭菌是主要分離株，其在傷口內生長繁殖速度快，15.0%患者可侵入血液循環引起敗血癥[12]。本研究開放性骨折患者分離革蘭陽性厭氧菌占32.3%，其中梭菌屬是主要分離菌，分別為4株產氣莢膜梭菌，3株第三梭菌和3株拜氏梭菌。本研究中厭氧消化鏈球菌、大芬戈爾德菌和不解糖嗜胨菌分離率合計為25%，與文獻報道基本一致[13]。此外，本研究還顯示手外傷患者分離的革蘭陰性厭氧菌比例（60.0%）高于革蘭陽性厭氧菌（32.3%），分別為17株普雷沃菌屬、7株梭桿菌屬和6株擬桿菌屬，與文獻報道基本一致[14-15]。

受實驗培養技術限制，對厭氧菌感染臨床通常只能依賴經驗性治療，我國缺少對常用抗菌藥物敏感性方面數據。青霉素、克林霉素和甲硝唑是治療厭氧菌的首選藥物，但由于近年來抗菌藥物的廣泛使用，厭氧菌的耐藥性也逐年升高，經驗性用藥已無法得到滿意的治療效果。青霉素對革蘭陰性厭氧菌有效性差，尤其是脆弱擬桿菌[16]。產β內酰胺酶是脆弱擬桿菌對β內酰胺類抗生素最主要的耐藥機制[17]，cepA基因編碼的β內酰胺酶蛋白能夠水解大部分頭孢菌素類和青霉素類抗菌藥物。本研究也證實擬桿菌屬和普雷沃菌屬對青霉素的敏感率僅為50.0%和57.9%，不適用于作為此類厭氧菌感染治療的經驗性用藥。克林霉素在中國應用廣泛，程敬偉等[18]多中心研究發現擬桿菌屬、梭桿菌屬、消化鏈球菌屬和普雷沃菌屬對克林霉素的敏感率分別為39.3%、45.5%、9.1%和40.0%。本研究中厭氧菌對克林霉素敏感率分布在71.4%～85.7%，臨床在經驗性使用克林霉素抗厭氧菌治療時應慎重考慮。甲硝唑是一種5-硝基咪唑類化合物，是治療厭氧菌感染的重要藥物，其耐藥主要與硝基咪唑類耐藥基因nim相關，該基因可以位于質粒上，也可以位于染色體上[17]。本研究中，梭菌屬、普雷沃菌屬、擬桿菌屬對甲硝唑的敏感率在80%以上，消化鏈球菌屬對甲硝唑的敏感率為78.6%。梭菌屬、消化鏈球菌屬、擬桿菌屬和普雷沃菌屬對哌拉西林-他唑巴坦和美羅培南均高度敏感，未發現耐藥菌。此外，骨科開放性傷口感染多為混合感染，本研究顯示，需氧菌以革蘭陽性菌為主，其中以鏈球菌屬居多，這與文獻報道大致相同[19]。因此，在臨床治療也應同時覆蓋需氧菌和厭氧菌。《急診開放性傷口清創縫合術專家共識》[20]和《中國開放性骨折診斷與治療指南（2019版）》[21]建議急診傷口清創“越早越好，6 h內最好”，對于深部的輕/中度感染應使用口服抗生素治療，中度/嚴重感染的高危患者需盡快靜脈輸注抗生素，根據感染嚴重性不同，選擇青霉素、克林霉素、頭孢菌素、萬古霉素、甲硝唑等抗菌藥物單獨或聯合使用。本研究顯示，85例患者經外科清創及抗感染治療，多數患者預后良好，治愈率達91.8%。

本研究局限性在于菌株數量有限，統計的抗菌藥物種類較少，僅顯示了一家醫療機構骨科開放性傷口厭氧菌感染的病原學特點及抗菌藥物敏感性，應聯合本地區多家醫療機構，長期監測，為提高臨床治療效果提供參考。