多中心四肢创伤性骨髓炎的临床特征分析及预后研究

张茹琦 张乐 刘泽民 李超 邬惟为 张永红

近年来，随着我国社会经济的快速发展，交通事故频发，高能量损伤引起骨折发生率升高，进一步导致创伤性骨髓炎发病率的上升。创伤性骨髓炎通常由创伤或开放性骨折所致，它存在窦道形成、瘢痕增生、骨感染及骨缺损等问题，治疗过程中不仅需要控制感染，还需修复软组织及骨缺损[1]。目前，创伤性骨髓炎仍是骨科创伤中最具挑战性的疾病之一[2]，不但对患者产生严重影响：高复发率 ( 远期感染复发率可达 20%～30% )[3]、高致残率( 截肢率可达 24% )[4]、高病死率 ( 死亡风险是既往的 2.5 倍 )[5]；而且对社会经济影响重大：美国研究数据显示治疗一次骨折所致创伤性骨髓炎的费用是处理假体感染的 4 倍多[4]。

骨髓炎在流行病学、发病机制、治疗、预后等方面因人而异[6-7]，可能受到经济基础、生活习惯及医疗技术水平等因素的影响[8-10]。目前，国内外对于创伤性骨髓炎的研究或纳入病例较少[5]，或仅针对某一部位进行预后分析[11]，缺乏对多中心四肢创伤性骨髓炎临床特征的分析及预后研究。本研究回顾分析 2016 年 1 月至 2021 年 12 月，山西医科大学第二医院、白求恩医院、省人民医院、运城市中心医院 4 家医院 374 例四肢创伤性骨髓炎患者的临床特征及预后因素，为创伤性骨髓炎的临床诊断和疾病预防提供科学化指导。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 有明确诊断为四肢创伤性骨髓炎患者；( 2 ) 临床资料完整者；( 3 ) 多次就诊资料整合的患者。

2. 排除标准：( 1 ) 非四肢骨感染者；( 2 ) 急性骨髓炎者；( 3 ) 血源性骨髓炎、糖尿病足骨髓炎者。

二、资料收集

在山西医科大学第二医院、白求恩医院、省人民医院、运城市中心医院 4 家医院电子病历系统中以“骨髓炎”“骨不愈合”“骨折延迟愈合”“骨感染”“骨不连”等为检索词，共检索四肢骨髓炎病例 534 例，其中四肢创伤性骨髓炎 374 例。收集患者的基本信息 ( 姓名、性别、年龄、住院天数、主要 / 其它疾病诊断、骨髓炎类型、损伤类型、致伤原因、侧别、损伤部位、出院情况等 )，实验室指标 [ 白细胞 ( white blood cell，WBC )、C 反应蛋白 ( C-reactive protein，CRP )、红细胞沉降率( erythrocyte sedimentation rate，ESR ) ]，病原菌信息( 致病菌种类、分离菌种 )。根据出院情况进行分组，将治愈或好转患者归为预后良好组，未愈患者归为预后不良组，归纳整理入 Excel 表。由两位作者收集资料进行核对，遇到有争议的情况请有经验的第三方裁定。

三、统计学处理

运用 SPSS 25.0 软件进行统计学分析。定量资料不服从正态分布用M(QR) 描述，组间比较用Mann-WhitneyU秩和检验；定性资料用n( % ) 描述，组间比较用χ2检验。多元 Logistic 回归模型分析四肢创伤性骨髓炎的预后因素，P＜ 0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、四肢创伤性骨髓炎临床特征

1. 发病人群：四肢创伤性骨髓炎好发于男性[ 285 例 ( 76.2% ) ]，男女比例为 3.2∶1，中位发病年龄为 47 ( 33，58 ) 岁。

2. 感染部位及侧别：374 例四肢创伤性骨髓炎感染好发于胫骨 [ 201 例 ( 53.7% ) ]、股骨 [ 73 例( 19.5% ) ]、跟骨 [ 27 例 ( 7.2% ) ] 等部位；下肢骨感染 [ 334 例 ( 89.3% ) ] 发生率远高于上肢骨 [ 40 例( 10.7% ) ]；单一感染部位 317 例 ( 84.8% )、多个感染部位 57 例 ( 15.2% )；左侧 191 例 ( 51.1% )、右侧176 例 ( 47.1% )、双侧 7 例 ( 1.8% )。

3. 损伤类型及致伤原因：明确损伤类型的共 336 例，其中开放性骨折 241 例、闭合性骨折95 例，两者比例为 2.54∶1；明确致伤原因的共337 例，其中致伤原因占比前三分别为交通伤 [ 150 例( 40.1% ) ]、摔伤 [ 67 例 ( 17.9% ) ]、重物砸碰伤[ 39 例 ( 10.4% ) ] ( 表1 )。

表1 所有患者基本信息Tab.1 Basic information of all patients

二、实验室指标

374 例四肢创伤性骨髓炎患者术前血清炎症标志物阳性率分别为 WBC 18.7%、CRP 62.1%、ESR 75% ( 表2 )。

表2 所有患者术前血清炎症标志物及阳性率Tab.2 Preoperative serum inflammatory markers and positive rate ofall patients

三、病原菌培养结果

1. 病原菌培养阳性率：374 例四肢创伤性骨髓炎患者中接受病原菌培养者共 283 例，其中无致病菌生长者 85 例 ( 30.2% )，培养结果阳性者 198 例( 69.8% ) ( 表3 )。

表3 接受病原菌培养患者病原微生物数量及阳性率Tab.3 Number and positive rate of pathogenic microorganisms in patients receiving culture of pathogenic bacteria

2. 病原菌数量：在 198 例阳性结果中，单一致病菌 145 例 ( 73.2% )、多重致病菌 53 例 ( 26.8% )( 表3 )。

3. 单一病原菌分布：145 例单一致病菌中，革兰氏阳性菌 104 例 ( 71.7% )，革兰氏阴性菌 41 例( 28.3% )。革兰氏阳性菌中以金黄色葡萄球最常见，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 14 例 ( 19.18% )；革兰氏阴性菌中以铜绿假单胞菌最常见 ( 表4 )。

表4 单一病原菌患者的病原菌分布Tab.4 Distribution of pathogenic bacteria in patients with a single pathogenic bacteria

四、预后因素分析

预后良好组和预后不良组四肢创伤性骨髓炎单因素分析差异无统计学意义。多元 Logistic 回归分析显示术前 CRP (OR= 0.965，95%CI：0.924～0.989 )是四肢创伤性骨髓炎的预后因素 ( 表5、6 )。

表5 两组患者单因素分析Tab.5 Single factor analysis of two groups of patients

表6 所有患者多元 Logistics 预后因素分析Tab.6 Analysis of multivariate logistic prognostic factors for all patients

讨 论

本研究通过对山西地区 4 家医院四肢创伤性骨髓炎患者的临床特征及预后因素进行分析，得出下述结论。

在发病人群方面，四肢创伤性骨髓炎好发于男性，男女比例为 3.2∶1；中位发病年龄为男性47 岁，女性 50 岁。这与我国湖南地区一项四肢创伤性骨髓炎的研究结果一致[13]。两者均表明创伤性骨髓炎发病率男性高于女性，这可能是因为青壮年男性作为家庭主要劳动力，大多从事高能量高负荷的工作，遭受创伤的概率高于女性；本研究中创伤性骨髓炎男女比例略低于湖南地区，这可能是由于南方地区道路崎岖、交通设施有待完善、人口过于密集等因素使得其交通事故的发生率高于北方。

多项研究表明开放性骨折易造成创伤性骨髓炎的发生[11,14]。80% 骨髓炎的发病是开放性骨折和手术植入物所致，10%～30% 最终转化为创伤后骨髓炎[15]。本研究中开放性骨折占创伤性骨髓炎损伤类型的 64.4%，这提示创伤性骨髓炎的发生与开放性骨折紧密相关。对四肢创伤性骨髓炎的防治尤为重要，通过对开放性骨折采取早期清创缝合、合理使用抗生素、降低感染的危险因素等措施能有效防止其发展为难治的创伤性骨髓炎[16]。

创伤性骨髓炎单一感染部位以胫骨 [ 201 例( 53.7% ) ] 最常见，其次为股骨和跟骨；下肢骨感染发生率 ( 89.3% ) 远高于上肢骨 ( 10.7% )。这与我国华南地区一项关于创伤性骨髓炎临床特征的研究结果一致[17]。一方面可能与胫骨的解剖部位有关，胫骨前部软组织薄弱，血供受限，在遭受高能量损伤后更易引起骨不愈合，骨不连接及骨髓炎等并发症；另一方面胫骨骨折多为开放性，对于此类骨折，若不能及时处理，易造成局部软组织感染、流脓破溃，继发为创伤性骨髓炎。

本研究中四肢创伤性骨髓炎术前血清炎症标志物阳性率为 WBC 18.7%、CRP 62.1%、ESR 75.0%，这与我国新疆地区慢性骨髓炎临床特征研究结果一致[18]。这提示血清炎症标志物诊断价值受限于多个因素，特异性较差，但可用于监测骨髓炎治疗前后感染的水平[19]。

骨髓炎的诊断主要依赖于病史、影像学检查、实验室指标，确诊骨髓炎的诊断标准为骨活检和组织培养[20]。本研究中病原菌培养阳性率为 69.80%，低于 Metsemakers 等[21]82.50% 的阳性率，高于戚晓阳等[22]68.95% 的阳性率。这可能是因为病原微生物培养阳性率可能会受到培养周期、培养环境、培养前抗生素使用和生物膜相关菌株等多种因素的影响[23-24]。单一致病菌感染率为 73.2%，以金黄色葡萄球菌 [ 73 例 ( 50.3% ) ] 最常见，这与国内外相关报道一致[25-26]。金黄色葡萄球菌感染骨组织后接触成骨细胞进入细胞中存活并对其造成严重破坏，还可在病灶或感染表面形成生物膜增加治疗难度。临床上抗生素的使用时间是在骨髓炎清创手术后6 周，通常选择二、三代头孢菌素或喹诺酮类、氨基糖苷类等广谱抗生素进行经验性用药；但要想达到好的治疗效果，最重要的是对术中采集的血液或分泌物标本进行药敏实验，选择敏感性抗生素。这提示在临床治疗过程中，制订针对生物膜的治疗策略、选择合适的抗生素和外科手术清创，阻止骨感染的病理进程，以期有效治疗创伤性骨髓炎。

本研究中 CRP 为四肢创伤性骨髓炎的预后因素，这与徐斌等[27]、常玥等[28]的研究结果一致。血清炎症标志物 CRP 作为提示机体感染的有效指标，通常在 24 h 内升高，对骨髓炎的发生具有一定的预测价值。CRP 敏感度较高，数值越高提示感染越严重[29]，越不利于骨髓炎愈合。因此临床工作中通过监测 CRP 水平变化可了解患者病情，指导治疗，促进骨髓炎愈合。值得注意的是，ESR 是第一个小时末红细胞在血浆中下沉的速率，作为反映骨髓炎感染的指标，已有相关研究证实其为骨髓炎预后不良的危险因素[27,29]。但本研究未发现 ESR 对骨髓炎预后的影响，这可能一方面是因为研究类型、分组、样本量、纳入变量不同；另一方面 ESR 除受骨髓炎本身影响外，还会随着年龄、性别和血浆成分变化而改变：当免疫球蛋白和纤维蛋白原等正电荷离子升高时 ESR 会升高；当血浆白蛋白等负电荷离子下降时 ESR 会降低；贫血也会使 ESR 升高[30]，这也会引起研究结果差异。

本研究尚存在一些局限性，一是因地区限制未能将本地区创伤性骨髓炎与其它地区进行比较分析；二是未纳入血源性骨髓炎、糖尿病足骨髓炎与创伤性骨髓炎进行对比分析。鉴于以上情况，后续将继续开展相关研究。

综上所述，四肢创伤性骨髓炎好发于男性，发病中位年龄为 47 ( 33，58 ) 岁。常继发于开放性骨折，致伤原因以交通伤多见。感染好发于胫骨，下肢骨感染发生率高于上肢骨。致病菌以金黄色葡萄球菌最常见。血清炎症标志物 CRP 为四肢创伤性骨髓炎的预后因素。