颅骨修补术后感染的相关因素分析

曹富裕，武 弋，李宗正，杨振兴，段兴浩，王亚平，黄德俊，万 定

对于重型颅脑损伤、高血压脑出血、颅内动脉瘤破裂大量出血、大面积脑梗死等患者，虽然一期开颅去骨瓣减压术挽救了患者的生命，但术后却遗留了颅骨缺损的问题［1-3］，为患者带来诸多不便。而颅骨修补术即为控制该类并发症的常规手术方案。目前我国国内的主流修补采用计算机三维CT成型钛网修补，而国外多为自体冰冻颅骨修补。无论哪一种方案，颅骨修补术后感染皆为其最严重的术后并发症。笔者将颅骨修补后感染这样定义:颅骨修补术后术区溃破并细菌培养结果阳性，需再次手术取出自体骨瓣或钛网者;或者术后术区出现红、肿、热、痛等局部及全身症状需行后续持续抗感染治疗，必要时需再次手术取出修补材料者。了解此类并发症的相关危险因素对预防甚至控制此类并发症具有重要意义。由于自体骨瓣修补所涉及的问题较多，本文着重从自体冰冻颅骨修补术后感染的相关问题进行分析并综述如下。

1 颅骨修补术后感染流行病学资料

长期的颅骨缺损为患者带来许多问题，如安全隐患、患者自身的心理冲击，以及出现头痛、颅骨缺损区边缘疼痛、头昏、怕声响、怕震动、注意力不集中、易疲劳、焦虑及抑郁等颅骨缺损综合征［4-6］，甚至远期可出现患侧脑室向缺损区扩张、变形，形成脑室穿通畸形，脑脊液循环障碍，进而出现颅骨缺损区脑组织塌陷畸形及神经功能症状，严重者可能形成继发性脑积水［7-8］，甚至出现病情反复。因此，为预防后期颅骨缺损所致的颅骨缺损综合征、继发性脑积水的发生，同时也为保护头部术区安全，促进患者康复，如无明显手术禁忌证，国内多主张于术后3～6个月行后续颅骨修补，而国外也有学者建议将手术时期提前至1～3个月之内，因为此时骨窗未受大气压力影响而变化，脑组织未塌陷，便于组织贴附，减少术区积液的发生。另一方面，脑脊液循环动力学几乎未发生变化［9-10］，脑组织血液灌注受影响亦较小［5］，早期修补更有利于术后患者的整体康复。

临床上早期所采用的塑料板、骨水泥等异源性修补材料，由于修补术后继发许多严重的问题，目前基本已从临床淘汰，故本文不对以上材料所涉及的问题作出讨论，只围绕目前国内外学术界采用的主流修补材料自体冰冻颅骨及钛网所进行修补术后继发感染的相关因素进行分析。虽然目前学术界的主流认为，三维钛网的修补与自体冰冻颅骨修补术后整体预后差别不大，但最新的研究提出自体冰冻颅骨由于具有各种不可替代的优点，采用自体冰冻颅骨修补应为修补方案的金标准［11］。尽管自体冰冻颅骨为自身组织，三维成型钛网的生物属性较好，但不能回避他们都有修补术后继发感染的问题——颅骨修补术后最严重的并发症［12-14］，一旦发生感染则基本宣告此类手术失败。术后感染一般多发生于颅骨修补术3～10个月后［13-14］，且其整体感染率介于3．9%～12．1%［13-15］。

2 颅骨修补术后感染与材料的关系

长期以来，自体颅骨修补始终被认为有较高的术后感染风险及骨吸收的情况［16-17］。然而，自体冰冻颅骨与其他异源性材料包括三维成型钛网相比，都具有不可比拟的优势，它除了具有美容效果好、廉价、简单等优点［18］，还具有感染率低(2．3%)、骨吸收率低(2．3%)等特点［19-20］，尤其是自体冰冻颅骨没有任何的免疫排斥反应，具有骨细胞活性［20］，并且有潜在的骨再生和血管再生的能力［22］，且再植自体冰冻颅骨的再生能力被Matsuno［14］、Cabraja等［21］试验证实。当然，对采用自体冰冻颅骨修补的方案，所面临的最重要的问题即为自体骨瓣保存的问题。对采用自体冰冻颅骨修补的患者，如去骨瓣原因为外伤所致，则其二期进行颅骨修补后的感染率比其他原因所致的颅骨缺损二期修补术后感染率高，究其原因，虽然术中充分消毒术区，但术区破损组织可能已有潜在的污染存在［22］，致使细胞在后续修补时随着污染的骨瓣而重新种植;然而，对闭合性颅脑伤表皮未见明显破损的患者鲜见该方面资料报道。虽然笔者有大量的文献证实采用自体颅骨修补和采用钛网修补两种方案术后的整体感染率及术后效果无显著差异［23-26］，但却没有关于钛网修补方面比较详细的权威资料，因此，笔者尚不能得出自体冰冻颅骨与钛网哪一种修补材料更好的结论。

3 颅骨修补前后术区情况与修补后感染的关系

本文阐述的颅骨缺损修补前后的术区情况主要是指去骨瓣处在修补前和修补后的局部情况，颅骨缺损处骨窗面积大小、去骨瓣减压术中颞肌是否保留、修补前后术区局部是否存在积液积血、术后是否有术区引流管留置等问题。对采用自体冰冻颅骨进行修补的患者，骨瓣缺损面积直径＞12cm与直径＜12cm对比，二者术后感染率的差异显著无统计学意义［24］;而行钛网修补的患者，颅骨缺损面积大小与感染的发生率高低是否有关，作者目前暂缺相关资料。

临床工作中，我们常碰到这样的一些特殊患者，去骨瓣减压手术过程中见患者术区脑组织肿胀严重，为提高去骨瓣减压效果，必要时考虑在去除骨瓣减压的同时联合切除颞肌，以充分减压，挽救患者生命。然而，切除颞肌过程中需要电凝或结扎术区的颌内动脉、颞中动脉及颞浅动脉的近、远端，这导致整个术区营养血管减少、血供变差，致术后术区愈合困难，抗感染能力减弱，也为术后感染提供了条件。Kim等［24］的研究结果表明，颞肌切除组伤口溃破率显著高于未进行颞肌切除的患者(61．1%vs 11．9%);此外，由于颞肌被切除后，术区血管受损较重、整体血供减少，致局部组织循环较差，日后若术区出现积液，局部微循环较差，再吸收困难;同时，颞肌切除后，致使二次修补时术区缺少大量的修复蛋白，以致术区愈合困难。因此，笔者认为一期开颅去骨瓣减压术中切除颞肌及损伤颞浅动脉可能为二期颅骨修补术后继发感染的危险因素。

修补术前如果术区存在积液，则说明术区尚未恢复到一种可以耐受修补所致的二次创伤状态。修补前术区如有积液或术后术区继发出现积液为修补术后术区感染的高危因素［27］。因此，修补术中务必应小心仔细操作，防止术中损伤硬脑膜，致使术区积液发生;同时，术中对较大的出血点务必彻底止血，防止术后术区大量渗血以致积聚在术区处，必要时留置术区引流管，以充分引流，保持术区环境的清洁。虽然术区引流管的留置与否与修补术后继发感染无直接相关性［22］，但引流管却能起到很好的引流作用，必要时放置引流管可降低积液发生的概率。

4 医师的手术技巧对手术的影响

不可否认，任何手术的顺利完成及术后效果都和手术医师的手术技巧有很大的关系。尤其是外伤患者，一般脑组织肿胀严重，术中需开放硬脑膜进行充分减压，并用人工硬脑膜重新建立硬膜腔的密闭环境的状态，术中一般采用人工硬脑膜进行修补缝合。然而，这种方案缝合封闭硬脑膜后，相当于在硬膜缝合处创建了一个单向开放的阀门，致使术后形成硬膜下积液，造成二次修补术后潜在的感染风险［24］。因此，在二次修补术中，除了小心操作避免损伤硬脑膜造成硬膜下脑脊液漏外，也要求一期手术时要有前瞻性，修补缝合硬脑膜时务必紧密，尽量避免硬膜下积液的发生。

有研究表明，修补术后感染的发生与手术持续时间直接相关［22-24］。颅骨修补手术于199min内完成(至切口缝合完毕)，其感染率可下降10%左右，如果颅骨修补术时间＞200min，其感染率较整体感染率可显著增加20%以上［24］。基于该结果，作者认为，缩短手术时间可以降低颅骨修补术后术区感染概率。因此，提高手术医师的手术操作技巧及手术熟练度是必要的。

5 颅骨修补术后抗生素的应用情况与术后感染的关系

抗生素的运用是影响感染进展的一个重要因素。虽然自体颅骨修补的材料为自身组织，但终究从外界保存后再次植入，骨瓣污染的可能性较高。采用自体颅骨修补术后感染的患者中，约有40%的感染是因为骨瓣保存或运输过程中被污染所致，因此，作者建议手术过程中待骨瓣自然解冻后将骨瓣浸泡在抗生素溶液中，如庆大霉素或利福霉素的溶液中，或碘伏溶液当中［11］。而骨瓣保存困难的主要原因是骨瓣在保存过程中被污染，这样浸泡可以有效地减少植入的骨瓣中存活的细菌数量。有人建议，所有进行自体颅骨修补的患者，在修补术前需注射第一代头孢类抗生素预防术后感染，同时放置头部术区引流导管48h左右，如术区无明显引流物引流出后，在拔出术区引流管的同时停止运用抗生素［24］;甚至有作者建议针对该类手术，临床上抗生素的运用时间应适当延长，必要时可延长至2周以上［20，28］。当然，污染并不代表感染，感染的发生取决于几个因素，感染的过程是免疫防御机制未能有效地消除感染部位的微生物，其中细菌的数目、种类和毒力为其最重要的因素［27］，术后建议经验性地选择针对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、白色表皮葡萄球菌等致病力及抗药力较强的敏感抗生素预防感染，并加强术后术区换药。因此，骨瓣的保存显得尤为重要，去骨瓣减压术中去除的骨瓣要于术中无菌的情况下，立即由器械护士用至少2层以上的防水敷料密封包裹，并于2h内转移存储到-80°C的恒温冰柜中［27］，最大可能减少骨瓣与外界接触。

6 手术时机与颅骨修补术后感染的关系

有人认为，早期进行颅骨修补容易致术区愈合过程中断而出现更高的感染率［7，13］;于去骨瓣减压术后6个月后进行颅骨修补可降低修补后术区感染的概率［29］。然而，也有人认为如果早期修补(术后3月内，尤其是术后1月)，由于瘢痕组织尚未完全形成，便于修补过程中组织的剥离，从而缩短手术时间;且此时骨窗受大气压影响较小、脑组织未塌陷，便于修补后术区组织贴附，同时减少了术区积液的发生，进而降低了感染的发生率;另一方面、此时脑脊液循环动力学及脑组织灌注几乎未受外界影响而发生变化［6，9-10］。Matsuno等［14］的研究支持以上结论:虽然自体冰冻颅骨修补术后的整体感染率为2%，但在同组采用自体冰冻颅骨修补的资料中，平均骨保存周期长的，其术后感染发生率较骨保存周期短的明显偏高;同样的结论也被Chang等［30］证实(去骨瓣术后0～3个月修补的感染率为9%，术后6个月后进行修补的感染率为26%)。但去骨瓣减压术与后期颅骨修补术时间间隔不应该过短，若间隔＜20d时感染发生的概率反而较高［29，31］。因此，在后续进行颅骨修补术时，如患者整体情况较好，没有明显的手术禁忌证，缩短2次手术时间间隔是必要的，因此作者建议应合理地把握后续颅骨修补的时间间隔窗。

7 不同患者与术后感染的关系

目前，作者尚没有修补术后感染与年龄和性别的相关资料，但可以确定个人的日常基本生活习惯及身体素质也是影响颅骨修补术后是否感染的一个因素。虽然人体的头皮有发达的血管网，但大量的吸烟、酗酒可致血管质量较差，导致血液循环不良，引起术后术区组织缺血、瘀血，继而诱发术后术区感染。特别需要注意是，如患者合并糖尿病等疾病，更会增加修补术后术区感染的风险［22］。

8 小结

以上分析表明，手术持续时间(＞199min)、颞肌切除与否、术前及术后帽状腱膜下或硬膜外是否积液、二次手术的间隔时间窗、硬脑膜缝合的密封程度、患者的身体素质以及抗生素的选用情况和应用时间，都是影响颅骨修补后感染的重要因素。但由于以上所有结论所涉及的试验都不是随机对照试验，且缺乏大量的统计数据，故本分析结论也有一定的局限性。且在临床工作中，作者经常见到颅骨修补术后术区感染处有线头外露的情况，但究竟该处感染是否与线头的排异反应有关，作者尚无法得到权威的统计学资料;同样，作者也不能否认过长的线头外露也为术区感染的一个诱因。不过，本分析结果可提高修补术预测感染的能力，为预防及治疗修补术后感染提供指导方案。

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