病原微生物侵入血循环引起的血流感染(blood stream infections,BSI)是一种严重的全身感染性疾病,会对人体所有脏器,特别是心脏瓣膜、关节等造成损害,严重时可导致患者休克、多脏器衰竭,甚至死亡,合理的抗感染治疗是关键。由于骨科侵袭性诊疗手段的广泛开展、接受骨科植入术患者不断增加以及术后长期卧床、局部血运差等原因,骨科术后 BSI 发生率呈上升趋势,而且致病菌构成不断变化、耐药性不断增加,给骨科抗感染治疗带来严峻挑战[1-2]。为此,我们对骨科术后合并 BSI 患者临床资料进行回顾性分析,总结 BSI 发生率、常见致病菌构成、耐药及转归情况等临床特征,明确危险因素,为骨科 BSI 的早期诊疗提供参考。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
纳入标准:① 血培养阳性且有临床感染表现者;② 血培养分离出的病原菌为凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase negative Staphylococci,CNS)、类白喉棒状杆菌等皮肤正常菌群时,至少在不同时间点采血 2 次培养阳性者。排除标准:① 年龄≤17 岁;② 入院前存在感染性疾病;③ 妊娠、哺乳期女性;④ 临床资料不完整。
以 2017 年 1 月—2019 年 12 月我院骨科收治的 6 348 例住院手术患者作为研究对象,男 3 598 例,女 2 750 例;年龄 18~98 岁,平均 66 岁。
1.2 研究方法及诊断标准
1.2.1 BSI 诊断标准[3 -5 ]
根据临床表现诊断为临床 BSI,同时血培养呈阳性可确诊为 BSI。其中,临床 BSI 诊断标准为出现感染症状至入院时间超过 48 h 且手术后患者出现体温>38℃或<36℃,可伴有寒战,且合并下列情况之一者:① 有入侵门户或迁徙病灶;② 有全身感染中毒症状而无明显感染灶;③ 收缩压<12 kPa 或较原收缩压下降超过 5.3 kPa。疑似 BSI 患者需同时行需氧菌和厌氧菌血培养检查,同一患者多次培养出相同病原菌时只分析首次结果。
将 BSI 分为原发感染及继发感染[6]。其中,原发感染为除 BSI 外,未发现其他感染病灶。继发感染为先于 BSI 存在其他感染病灶,且感染部位组织培养获得的病原菌与血培养结果一致,或者感染部位组织培养无阳性结果,但血培养病原菌为该感染部位常见致病菌。
1.2.2 统计学方法
数据统计分析采用 SPSS20.0 统计软件,菌株分布及药敏试验结果、耐药率统计分析采用 WHONET 5.6 软件。计数资料比较采用 χ2 检验,不同年份 BSI 发病率比较采用趋势 χ2 检验。对患者性别、年龄、疾病类型(创伤:运动系统创伤性疾病;关节疾病:关节炎、股骨头坏死及运动损伤等;脊柱疾病:脊柱及脊髓疾病等)、合并基础疾病、是否急诊手术、麻醉类型、手术时间、术中出血量、住院时间,以及术后白细胞计数、血红蛋白、血小板计数、白蛋白、留置导尿管时间、糖皮质激素应用时间、是否使用深静脉导管及合并其他部位感染进行单因素分析,对有统计学意义的因素进行 logistic 回归分析,筛选 BSI 发生危险因素。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 BSI 发生情况分析
6 348 例患者中骨科术后 106 例(1.67%)发生 BSI。骨科术后 BSI 发病率有逐年升高趋势,不同年份 BSI 发病率比较,差异有统计学意义(趋势 χ2=6.610,P=0.037),见表 1。其中继发感染 71 例(66.98%),常见继发感染部位为皮肤(包括手术切口,37 例,52.11%)、泌尿系统(18 例,25.35%)、管路相关(11 例,15.49%)、肺部(5 例,7.04%);原发感染 35 例(33.02%)。

106 例 BSI 患者中,正常出院 104 例、死亡2 例,病死率为 1.89%;6 242 例非 BSI 患者中,正常出院 6 227 例、死亡 15 例,病死率为 0.24%;两组患者转归差异有统计学意义(χ2=5.313,P=0.021)。
2.2 术后 BSI 发生影响因素分析
单因素分析表明,患者疾病类型、手术时间、住院时间、急诊手术、合并恶性肿瘤,以及术后白细胞计数、血红蛋白水平、血小板计数、白蛋白水平、留置导尿管时间、糖皮质激素应用时间、使用深静脉置管、合并其他部位感染是发生 BSI 的影响因素(P<0.05),见表 2。

多因素分析示创伤、住院时间≥14 d、急诊手术以及术后白细胞计数<4×109/L、血红蛋白≤90 g/L、白蛋白≤30 g/L、留置导尿管时间>24 h、使用深静脉导管、合并其他部位感染是骨科术后 BSI 发生的独立危险因素(P<0.05),见表 3。

2.3 骨科术后 BSI 病原菌分布
2017 年 1 月—2019 年 12 月共送检 752 套血培养标本,检出 106 株病原菌,阳性率为 14.10%,均为单一菌感染。其中革兰阴性菌 47 株(44.34%)、革兰阳性菌 56 株(52.83%)、真菌 3 株(2.83%)。数量前 6 位病原菌依次为 CNS 36 株(33.96%)、大肠埃希菌 16 株(15.09%)、金黄色葡萄球菌 15 株(14.15%)、肺炎克雷伯菌 9 株(8.49%)、铜绿假单胞菌 6 株(5.66%)、鲍曼不动杆菌 5 株(4.72%)。CNS 中包括表皮葡萄球菌 20 株、溶血葡萄球菌 7 株、腐生葡萄球菌 2 株、缓慢葡萄球菌 2 株、模仿葡萄球菌 1 株、沃氏葡萄球菌 1 株、头状葡萄球菌 1 株、山羊葡萄球菌 1 株、路邓葡萄球菌 1 株。见表 4。

2.4 药敏试验结果
2.4.1 主要革兰阴性菌
大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌中产超广谱 β-内酰胺酶菌株检出率分别为 56.25%(9/16)、44.44%(4/9)。肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、鲍曼不动杆菌中分别检出 1 株亚胺培南耐药菌株(11.11%、6.25%、20%),未发现美罗培南耐药株。铜绿假单胞菌中检出 2 株(33.33%)亚胺培南耐药菌株,其中 1 株(16.67%)同时对亚胺培南、美罗培南耐药。除铜绿假单胞菌对替加环素天然耐药,其他菌株均 100% 敏感。主要革兰阴性菌对常见抗菌药物的耐药率详见表 5。

2.4.2 主要革兰阳性菌
金黄色葡萄球菌、CNS 中耐甲氧西林菌株检出率分别为 46.67%(7/15)和 72.22%(26/36)。主要革兰阳性菌对常见抗菌药物的耐药率详见表 6。

3 讨论
3.1 BSI 危险因素分析
本研究中骨科术后 BSI 患者检出病原菌以革兰阳性菌为主,前三位分别为 CNS、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌,且多为继发感染,其中皮肤为最常见感染部位,创伤患者中 BSI 发病率高达 2.83%(50/1 768),此类患者大多为创伤较重的 Ⅲ 类切口、清创时间晚,皮肤黏膜不完整,长时间卧床致血循环差,感染发病率较高,从而增加骨科术后 BSI 发生风险[7-8]。文献报道[9-10]BSI 危险因素包括患者免疫功能低下、合并严重基础疾病、住院时间长、侵袭性操作、抗菌药物使用不当。也有学者认为,高龄、长时间机械通气、合并脑血管疾病、90 d 内住院史是 BSI 的独立危险因素[11]。本研究结果表明,创伤、住院时间≥14 d、急诊手术以及术后白细胞计数<4×109/L、血红蛋白≤90 g/L、白蛋白≤30 g/L、留置导尿管时间>24 h、使用深静脉导管、合并其他部位感染是骨科术后 BSI 发生的独立危险因素。
与关节、脊柱疾病择期手术患者相比,创伤患者一般有急性创面、骨折端暴露、失血较多、皮肤黏膜不完整、抵抗力下降、病情严重,甚至合并休克、多器官功能障碍综合征、机体免疫功能下降及生理功能紊乱等情况,极易发生感染[12]。此类患者如行侵袭性检查及治疗,也容易发生院内感染[13]。而院内感染不仅会延长患者住院时间,增加经济负担,还会加重患者病情,使死亡率升高[14-15]。有研究显示,创伤患者感染发生率高达 61.1%,是死亡主要因素。病原微生物极易通过破损组织及开放性创口入血导致 BSI 发生,严重时可导致脓毒症休克以及弥散性血管内凝血[16]。
急诊手术患者大多病情危急,需要在短时间内手术治疗,容易清创不彻底,加之手术准备不足等,切口易发生感染,进一步加重则会导致 BSI,甚至全身感染[17]。此外,急诊手术作为另一种类型的打击,可能进一步加剧患者免疫功能下降,增加患者发生院内感染的危险性[18]。
低蛋白血症患者抵抗力降低,影响手术切口愈合,术后卧床时间延长,并发症发生率高[19],易出现各种机会性感染而继发 BSI。白细胞中中性粒细胞占绝大多数,中性粒细胞是机体抵抗感染的重要因素,因此中性粒细胞减少明显增加感染风险,中性粒细胞计数为(0.5~1.0)×109/L 时感染发生率为 14%;中性粒细胞计数<0.1×109/L 时升高至 24%~60%;若同时伴有淋巴细胞减少、低球蛋白血症,感染风险也随之增加。其他如皮肤黏膜的完整性、营养状况等也会影响感染发生。严重感染可引起白细胞减少,其机制主要是粒细胞生成减少、外周血分布异常和破坏增加[20]。龚健等[21]认为当患者发生感染时,病原菌的分泌产物会损伤血管内皮细胞,促进内容物释放、激活凝血因子,促使血小板与炎症介质等相结合,影响血小板循环,导致血小板计数下降。
骨科患者外伤后常合并失血,贫血后机体携氧能力降低致周围组织缺氧,从而影响切口愈合,免疫耐受性降低,感染风险增加,卧床时间延长,暴露于病原菌的时间也相应延长,增加了致病菌及耐药菌定植风险;术后患者长时间卧床、免疫力低下,会增加不规范使用抗生素的概率,提高细菌耐药性。宁宁等[22]分析导致骨科急性创面感染的危险因素,发现感染组平均血红蛋白<100 g/L,而未感染组血红蛋白>100 g/L,两组间差异有统计学意义。有文献报道血红蛋白<10 ng/mL 是血液病患者铜绿假单胞菌感染后发生休克的危险因素[23];有研究表明,中度以上贫血可增加 BSI 成年患者的死亡风险[24]。
多数研究[25-26]发现患者住院超过 2 周是骨科术后感染的独立危险因素,本研究也得到相似结果。住院时间延长,交叉感染机会增加,院内感染发生率也越高[27-30]。多数文献报道血管内置管术及留置导尿管是 BSI 患者死亡的重要独立危险因素[31-34],提示临床中应尽量减少有创操作。
3.2 病原菌分析及用药指导
本研究结果显示在分离的病原菌中,革兰阴性菌 47 株(44.34%)、革兰阳性菌 56 株(52.83%), CNS 是骨科患者术后发生 BSI 的主要病原菌,其次是大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌,与其他相关研究病原菌分布类似[1, 35]。CNS 对大部分抗菌药物的耐药率显著高于金黄色葡萄球菌,对红霉素、青霉素 G 耐药率均超过 50%,对庆大霉素、利福平、莫西沙星等抗菌药物较敏感;所有葡萄球菌株对利奈唑胺、万古霉素均 100% 敏感。大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌中产超广谱 β-内酰胺酶菌株对哌拉西林、氨苄西林、头孢类、喹诺酮类、复方新诺明耐药率较高,超过 50%。大肠埃希菌对头孢唑啉、氨苄西林、左旋氧氟沙星等药物耐药率均达 75% 以上;肺炎克雷伯菌对头孢曲松、头孢唑啉、氨苄西林等药物耐药率>50%;鲍曼不动杆菌耐药最严重,对大部分药物耐药率>60%;铜绿假单胞菌对头孢曲松、头孢唑啉、氨苄西林、复方新诺明等抗菌药物耐药率均>80%。本研究耐药菌检出率及耐药情况与其他相关研究结果类似[36]。碳青霉烯类药物往往被认为是治疗耐药革兰阴性菌感染的最后一道防线,2017 年中国细菌耐药监测网(CHINET)监测数据显示耐碳青霉烯类药物的肠杆菌科菌株检出率逐年升高[37]。欧洲一项耐药菌感染所致死亡率调查研究发现,耐碳青霉烯类药物的肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌感染是导致死亡率上升速度最快的病原菌;本组亚胺培南、美罗培南耐药菌株检出率均低于 2019 年 CHINET 三级医院细菌耐药监测结果[38],但明显高于外科病原菌的耐药数据[39],分析可能与抗生素使用不规范、耐药率呈逐年上升趋势有关。研究结果显示除铜绿假单胞菌对替加环素天然耐药外,其他菌株均 100% 敏感,故骨科可选择替加环素(除铜绿假单胞菌)、多粘菌素治疗革兰阴性菌引起的严重 BSI。
近年来念珠菌在 BSI 中的阳性率也明显增加,据报道在美国念珠菌已成为医院获得性感染的第 4 大常见骨科病原菌[40],本研究 BSI 中白色念珠菌占 2.83%。当皮肤黏膜屏障破坏、机体免疫力低下、糖皮质激素使用或抗菌药物使用不当引起菌群失调时,均可诱发条件性致病真菌大量繁殖而引起感染。真菌血症患者病情危重、抗感染疗程长、费用高、预后差、死亡率高,临床需高度重视,警惕高危人群,加强防控。
3.3 本研究缺陷与不足
① 本研究收集例数较少,导致样本数据具有一定片面性,需加大样本量、不断完善;② 本研究为回顾性研究,结果存在一定偏倚,需进行前瞻性研究进一步探讨;③ 血培养阳性率低,应把握采血时机、多次采集血培养,增加采血量,需实施血培养双臂双管抽取 4 瓶送检,增加原发感染部位的标本送检,加强防控意识及合理使用抗生素等措施;④ 骨科患者的死亡率是综合因素所致,不单是 BSI 所致,应进一步对该部分资料进行扩大分析。
综上述,骨科患者术后 BSI 由多因素所致,患者因多伴有失血和创伤、局部血循环差、免疫力低下、住院时间长,术后长时间卧床,极易发生院内感染。术前应积极纠治 BSI 发生的高危因素,增强患者免疫力,加强围术期风险评估,对于影响病原菌接触概率和时间的因素,可通过调整治疗方案进行预防,避免感染发生。
作者贡献:唐一仑直接参与研究方案设计及实施、数据收集整理、统计分析,并撰写稿件主要部分;宋金辉参与研究方案设计及实施;刘泽世、陈媛媛、张彦平参与研究方案设计与实施、数据收集整理;刘泽世参与数据统计分析;王坤正、杨佩参与研究设计并对文章知识性内容进行批评性审阅。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题:研究方案经西安交通大学第二附属医院医学伦理委员会批准(2021020)。
病原微生物侵入血循环引起的血流感染(blood stream infections,BSI)是一种严重的全身感染性疾病,会对人体所有脏器,特别是心脏瓣膜、关节等造成损害,严重时可导致患者休克、多脏器衰竭,甚至死亡,合理的抗感染治疗是关键。由于骨科侵袭性诊疗手段的广泛开展、接受骨科植入术患者不断增加以及术后长期卧床、局部血运差等原因,骨科术后 BSI 发生率呈上升趋势,而且致病菌构成不断变化、耐药性不断增加,给骨科抗感染治疗带来严峻挑战[1-2]。为此,我们对骨科术后合并 BSI 患者临床资料进行回顾性分析,总结 BSI 发生率、常见致病菌构成、耐药及转归情况等临床特征,明确危险因素,为骨科 BSI 的早期诊疗提供参考。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
纳入标准:① 血培养阳性且有临床感染表现者;② 血培养分离出的病原菌为凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase negative Staphylococci,CNS)、类白喉棒状杆菌等皮肤正常菌群时,至少在不同时间点采血 2 次培养阳性者。排除标准:① 年龄≤17 岁;② 入院前存在感染性疾病;③ 妊娠、哺乳期女性;④ 临床资料不完整。
以 2017 年 1 月—2019 年 12 月我院骨科收治的 6 348 例住院手术患者作为研究对象,男 3 598 例,女 2 750 例;年龄 18~98 岁,平均 66 岁。
1.2 研究方法及诊断标准
1.2.1 BSI 诊断标准[3 -5 ]
根据临床表现诊断为临床 BSI,同时血培养呈阳性可确诊为 BSI。其中,临床 BSI 诊断标准为出现感染症状至入院时间超过 48 h 且手术后患者出现体温>38℃或<36℃,可伴有寒战,且合并下列情况之一者:① 有入侵门户或迁徙病灶;② 有全身感染中毒症状而无明显感染灶;③ 收缩压<12 kPa 或较原收缩压下降超过 5.3 kPa。疑似 BSI 患者需同时行需氧菌和厌氧菌血培养检查,同一患者多次培养出相同病原菌时只分析首次结果。
将 BSI 分为原发感染及继发感染[6]。其中,原发感染为除 BSI 外,未发现其他感染病灶。继发感染为先于 BSI 存在其他感染病灶,且感染部位组织培养获得的病原菌与血培养结果一致,或者感染部位组织培养无阳性结果,但血培养病原菌为该感染部位常见致病菌。
1.2.2 统计学方法
数据统计分析采用 SPSS20.0 统计软件,菌株分布及药敏试验结果、耐药率统计分析采用 WHONET 5.6 软件。计数资料比较采用 χ2 检验,不同年份 BSI 发病率比较采用趋势 χ2 检验。对患者性别、年龄、疾病类型(创伤:运动系统创伤性疾病;关节疾病:关节炎、股骨头坏死及运动损伤等;脊柱疾病:脊柱及脊髓疾病等)、合并基础疾病、是否急诊手术、麻醉类型、手术时间、术中出血量、住院时间,以及术后白细胞计数、血红蛋白、血小板计数、白蛋白、留置导尿管时间、糖皮质激素应用时间、是否使用深静脉导管及合并其他部位感染进行单因素分析,对有统计学意义的因素进行 logistic 回归分析,筛选 BSI 发生危险因素。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 BSI 发生情况分析
6 348 例患者中骨科术后 106 例(1.67%)发生 BSI。骨科术后 BSI 发病率有逐年升高趋势,不同年份 BSI 发病率比较,差异有统计学意义(趋势 χ2=6.610,P=0.037),见表 1。其中继发感染 71 例(66.98%),常见继发感染部位为皮肤(包括手术切口,37 例,52.11%)、泌尿系统(18 例,25.35%)、管路相关(11 例,15.49%)、肺部(5 例,7.04%);原发感染 35 例(33.02%)。

106 例 BSI 患者中,正常出院 104 例、死亡2 例,病死率为 1.89%;6 242 例非 BSI 患者中,正常出院 6 227 例、死亡 15 例,病死率为 0.24%;两组患者转归差异有统计学意义(χ2=5.313,P=0.021)。
2.2 术后 BSI 发生影响因素分析
单因素分析表明,患者疾病类型、手术时间、住院时间、急诊手术、合并恶性肿瘤,以及术后白细胞计数、血红蛋白水平、血小板计数、白蛋白水平、留置导尿管时间、糖皮质激素应用时间、使用深静脉置管、合并其他部位感染是发生 BSI 的影响因素(P<0.05),见表 2。

多因素分析示创伤、住院时间≥14 d、急诊手术以及术后白细胞计数<4×109/L、血红蛋白≤90 g/L、白蛋白≤30 g/L、留置导尿管时间>24 h、使用深静脉导管、合并其他部位感染是骨科术后 BSI 发生的独立危险因素(P<0.05),见表 3。

2.3 骨科术后 BSI 病原菌分布
2017 年 1 月—2019 年 12 月共送检 752 套血培养标本,检出 106 株病原菌,阳性率为 14.10%,均为单一菌感染。其中革兰阴性菌 47 株(44.34%)、革兰阳性菌 56 株(52.83%)、真菌 3 株(2.83%)。数量前 6 位病原菌依次为 CNS 36 株(33.96%)、大肠埃希菌 16 株(15.09%)、金黄色葡萄球菌 15 株(14.15%)、肺炎克雷伯菌 9 株(8.49%)、铜绿假单胞菌 6 株(5.66%)、鲍曼不动杆菌 5 株(4.72%)。CNS 中包括表皮葡萄球菌 20 株、溶血葡萄球菌 7 株、腐生葡萄球菌 2 株、缓慢葡萄球菌 2 株、模仿葡萄球菌 1 株、沃氏葡萄球菌 1 株、头状葡萄球菌 1 株、山羊葡萄球菌 1 株、路邓葡萄球菌 1 株。见表 4。

2.4 药敏试验结果
2.4.1 主要革兰阴性菌
大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌中产超广谱 β-内酰胺酶菌株检出率分别为 56.25%(9/16)、44.44%(4/9)。肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、鲍曼不动杆菌中分别检出 1 株亚胺培南耐药菌株(11.11%、6.25%、20%),未发现美罗培南耐药株。铜绿假单胞菌中检出 2 株(33.33%)亚胺培南耐药菌株,其中 1 株(16.67%)同时对亚胺培南、美罗培南耐药。除铜绿假单胞菌对替加环素天然耐药,其他菌株均 100% 敏感。主要革兰阴性菌对常见抗菌药物的耐药率详见表 5。

2.4.2 主要革兰阳性菌
金黄色葡萄球菌、CNS 中耐甲氧西林菌株检出率分别为 46.67%(7/15)和 72.22%(26/36)。主要革兰阳性菌对常见抗菌药物的耐药率详见表 6。

3 讨论
3.1 BSI 危险因素分析
本研究中骨科术后 BSI 患者检出病原菌以革兰阳性菌为主,前三位分别为 CNS、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌,且多为继发感染,其中皮肤为最常见感染部位,创伤患者中 BSI 发病率高达 2.83%(50/1 768),此类患者大多为创伤较重的 Ⅲ 类切口、清创时间晚,皮肤黏膜不完整,长时间卧床致血循环差,感染发病率较高,从而增加骨科术后 BSI 发生风险[7-8]。文献报道[9-10]BSI 危险因素包括患者免疫功能低下、合并严重基础疾病、住院时间长、侵袭性操作、抗菌药物使用不当。也有学者认为,高龄、长时间机械通气、合并脑血管疾病、90 d 内住院史是 BSI 的独立危险因素[11]。本研究结果表明,创伤、住院时间≥14 d、急诊手术以及术后白细胞计数<4×109/L、血红蛋白≤90 g/L、白蛋白≤30 g/L、留置导尿管时间>24 h、使用深静脉导管、合并其他部位感染是骨科术后 BSI 发生的独立危险因素。
与关节、脊柱疾病择期手术患者相比,创伤患者一般有急性创面、骨折端暴露、失血较多、皮肤黏膜不完整、抵抗力下降、病情严重,甚至合并休克、多器官功能障碍综合征、机体免疫功能下降及生理功能紊乱等情况,极易发生感染[12]。此类患者如行侵袭性检查及治疗,也容易发生院内感染[13]。而院内感染不仅会延长患者住院时间,增加经济负担,还会加重患者病情,使死亡率升高[14-15]。有研究显示,创伤患者感染发生率高达 61.1%,是死亡主要因素。病原微生物极易通过破损组织及开放性创口入血导致 BSI 发生,严重时可导致脓毒症休克以及弥散性血管内凝血[16]。
急诊手术患者大多病情危急,需要在短时间内手术治疗,容易清创不彻底,加之手术准备不足等,切口易发生感染,进一步加重则会导致 BSI,甚至全身感染[17]。此外,急诊手术作为另一种类型的打击,可能进一步加剧患者免疫功能下降,增加患者发生院内感染的危险性[18]。
低蛋白血症患者抵抗力降低,影响手术切口愈合,术后卧床时间延长,并发症发生率高[19],易出现各种机会性感染而继发 BSI。白细胞中中性粒细胞占绝大多数,中性粒细胞是机体抵抗感染的重要因素,因此中性粒细胞减少明显增加感染风险,中性粒细胞计数为(0.5~1.0)×109/L 时感染发生率为 14%;中性粒细胞计数<0.1×109/L 时升高至 24%~60%;若同时伴有淋巴细胞减少、低球蛋白血症,感染风险也随之增加。其他如皮肤黏膜的完整性、营养状况等也会影响感染发生。严重感染可引起白细胞减少,其机制主要是粒细胞生成减少、外周血分布异常和破坏增加[20]。龚健等[21]认为当患者发生感染时,病原菌的分泌产物会损伤血管内皮细胞,促进内容物释放、激活凝血因子,促使血小板与炎症介质等相结合,影响血小板循环,导致血小板计数下降。
骨科患者外伤后常合并失血,贫血后机体携氧能力降低致周围组织缺氧,从而影响切口愈合,免疫耐受性降低,感染风险增加,卧床时间延长,暴露于病原菌的时间也相应延长,增加了致病菌及耐药菌定植风险;术后患者长时间卧床、免疫力低下,会增加不规范使用抗生素的概率,提高细菌耐药性。宁宁等[22]分析导致骨科急性创面感染的危险因素,发现感染组平均血红蛋白<100 g/L,而未感染组血红蛋白>100 g/L,两组间差异有统计学意义。有文献报道血红蛋白<10 ng/mL 是血液病患者铜绿假单胞菌感染后发生休克的危险因素[23];有研究表明,中度以上贫血可增加 BSI 成年患者的死亡风险[24]。
多数研究[25-26]发现患者住院超过 2 周是骨科术后感染的独立危险因素,本研究也得到相似结果。住院时间延长,交叉感染机会增加,院内感染发生率也越高[27-30]。多数文献报道血管内置管术及留置导尿管是 BSI 患者死亡的重要独立危险因素[31-34],提示临床中应尽量减少有创操作。
3.2 病原菌分析及用药指导
本研究结果显示在分离的病原菌中,革兰阴性菌 47 株(44.34%)、革兰阳性菌 56 株(52.83%), CNS 是骨科患者术后发生 BSI 的主要病原菌,其次是大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌,与其他相关研究病原菌分布类似[1, 35]。CNS 对大部分抗菌药物的耐药率显著高于金黄色葡萄球菌,对红霉素、青霉素 G 耐药率均超过 50%,对庆大霉素、利福平、莫西沙星等抗菌药物较敏感;所有葡萄球菌株对利奈唑胺、万古霉素均 100% 敏感。大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌中产超广谱 β-内酰胺酶菌株对哌拉西林、氨苄西林、头孢类、喹诺酮类、复方新诺明耐药率较高,超过 50%。大肠埃希菌对头孢唑啉、氨苄西林、左旋氧氟沙星等药物耐药率均达 75% 以上;肺炎克雷伯菌对头孢曲松、头孢唑啉、氨苄西林等药物耐药率>50%;鲍曼不动杆菌耐药最严重,对大部分药物耐药率>60%;铜绿假单胞菌对头孢曲松、头孢唑啉、氨苄西林、复方新诺明等抗菌药物耐药率均>80%。本研究耐药菌检出率及耐药情况与其他相关研究结果类似[36]。碳青霉烯类药物往往被认为是治疗耐药革兰阴性菌感染的最后一道防线,2017 年中国细菌耐药监测网(CHINET)监测数据显示耐碳青霉烯类药物的肠杆菌科菌株检出率逐年升高[37]。欧洲一项耐药菌感染所致死亡率调查研究发现,耐碳青霉烯类药物的肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌感染是导致死亡率上升速度最快的病原菌;本组亚胺培南、美罗培南耐药菌株检出率均低于 2019 年 CHINET 三级医院细菌耐药监测结果[38],但明显高于外科病原菌的耐药数据[39],分析可能与抗生素使用不规范、耐药率呈逐年上升趋势有关。研究结果显示除铜绿假单胞菌对替加环素天然耐药外,其他菌株均 100% 敏感,故骨科可选择替加环素(除铜绿假单胞菌)、多粘菌素治疗革兰阴性菌引起的严重 BSI。
近年来念珠菌在 BSI 中的阳性率也明显增加,据报道在美国念珠菌已成为医院获得性感染的第 4 大常见骨科病原菌[40],本研究 BSI 中白色念珠菌占 2.83%。当皮肤黏膜屏障破坏、机体免疫力低下、糖皮质激素使用或抗菌药物使用不当引起菌群失调时,均可诱发条件性致病真菌大量繁殖而引起感染。真菌血症患者病情危重、抗感染疗程长、费用高、预后差、死亡率高,临床需高度重视,警惕高危人群,加强防控。
3.3 本研究缺陷与不足
① 本研究收集例数较少,导致样本数据具有一定片面性,需加大样本量、不断完善;② 本研究为回顾性研究,结果存在一定偏倚,需进行前瞻性研究进一步探讨;③ 血培养阳性率低,应把握采血时机、多次采集血培养,增加采血量,需实施血培养双臂双管抽取 4 瓶送检,增加原发感染部位的标本送检,加强防控意识及合理使用抗生素等措施;④ 骨科患者的死亡率是综合因素所致,不单是 BSI 所致,应进一步对该部分资料进行扩大分析。
综上述,骨科患者术后 BSI 由多因素所致,患者因多伴有失血和创伤、局部血循环差、免疫力低下、住院时间长,术后长时间卧床,极易发生院内感染。术前应积极纠治 BSI 发生的高危因素,增强患者免疫力,加强围术期风险评估,对于影响病原菌接触概率和时间的因素,可通过调整治疗方案进行预防,避免感染发生。
作者贡献:唐一仑直接参与研究方案设计及实施、数据收集整理、统计分析,并撰写稿件主要部分;宋金辉参与研究方案设计及实施;刘泽世、陈媛媛、张彦平参与研究方案设计与实施、数据收集整理;刘泽世参与数据统计分析;王坤正、杨佩参与研究设计并对文章知识性内容进行批评性审阅。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题:研究方案经西安交通大学第二附属医院医学伦理委员会批准(2021020)。