脊柱内固定术后手术部位感染的原因分析及防治措施探究

吴信，尚显文，张皓，沈茂，黄明智

(贵州医科大学附属医院骨科，贵州 贵阳 550001)

脊柱内固定术后感染是脊柱外科常见并发症之一，也是脊柱外科医生需要面临的难题，感染容易导致手术失败，通常需行再次或多次手术。国外大量文献报道，脊柱内固定术后感染的发生率约为0.70%～11.9%[1-2]；最新的一项临床大样本数据显示，脊柱内固定术后总体感染率为2.1%[3]，脊柱融合术后感染率为4.2%，而椎板切除术的感染率为2.3%[4]，脊柱后路内固定术后深部感染发生率为1.16%～8.5%[5]。国内外相关文献报道，脊柱内固定术后感染的危险因素众多，主要受患者相关因素和手术相关因素影响，且手术涉及内固定器材，一旦发生感染常难以控制[2，4，6]。因此，分析脊柱内固定术后感染的危险因素并探究相应的防治措施，对降低脊柱术后感染率有重要意义。本文通过对脊柱内固定术后1 042例病例进行回顾性分析，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2006年6月至2015年6月于我院行脊柱内固定手术的患者1 042例，男549例，女493例；其中确诊术后感染23例，年龄16～79岁，平均(43.3±4.5)岁。浅表手术切口感染6例，深部手术切口感染14例，器官(或腔隙)感染3例。早期感染均保留内固定物，经抗感染联合清创引流综合治疗后手术切口愈合良好，脊柱功能恢复良好，康复出院；迟发感染，植骨处融合满意后行内固定取出+感染病灶彻底清创+VSD负压封闭引流综合治疗，手术切口愈合良好，出院佩戴支具4～6个月，复查白细胞、中性粒细胞计数、C反应蛋白、血沉、降钙素原无异常，手术切口无红肿压痛、无窦道流脓，影像学未见骨溶解或反应性增生，植骨融合满意后去除支具，所有患者经随访6～36个月，均无感染复发。

1.2 方法

1.2.1 研究设计 采用病例对照研究，记录术后发生感染患者及非感染出院患者，分为感染组及非感染组，分别对这些患者是否规范使用预防性抗生素、是否出现术后脑脊液漏、是否大小便失禁、是否年龄大于等于65岁、是否长期大量吸烟、是否合并糖尿病、是否术前营养不良、脊柱手术创伤指数大小、手术范围大小、手术时间长短、出血量多少等相关危险因素导致的感染进行χ2检验比较，利用二元Logistic回归分析相关危险因素优势比，确定感染单因素。将具有统计学意义的感染因素纳入多元Logistic回归，确定感染的独立危险因素。对于合并脊柱内固定术后感染危险因素，尤其是合并独立危险因素的患者，总结相应防预措施；对于已发生感染的患者，总结我院对感染患者的综合治疗方案，探究感染的治疗措施。

1.2.2 脊柱手术创伤指数 脊柱手术创伤指数是将脊柱手术分为减压、融合、内固定三个组成部分，再以椎管为界进一步分为前方及后方。为了明确计算减压、融合及固定节段，把椎体及其下位椎间盘视为一个单位。每个单位的得分取决于其所进行的手术部分，每个手术部分得分用实施此种手术的椎体数表示，脊柱手术创伤指数是6个手术部分得分的总和，分数越高，代表手术节段越多，创伤越大，相应的术后感染率也随之增大[7-8]。

1.2.3 诊断标准 感染的诊断标准：a)持续体温升高(大于等于38.5℃)，特别是拔除引流管后出现突发高热；b)切口周围组织有红、肿、热、疼等炎症表现，甚至出现明显的渗出液或脓性分泌物；c)术后手术部位突发灼烧样疼痛或术后已减轻的疼痛又重新出现或加重，局部有压痛、叩击痛或伴下肢放射痛。合并脑脊液或颅内感染时可引起头痛、呕吐、脑膜刺激征阳性；d)实验室检查提示白细胞计数、中性粒细胞百分比、C反应蛋白及血沉等明显升高；e)深部感染早期B超提示脓液或MRI检查见深部片状长T1长T2异常信号；f)取手术切口表面分泌物或渗出液标本送检细菌培养，培养有细菌生长是诊断深部感染的金标准。

1.2.4 统计分析 应用SPSS 19.0统计学软件分析，计数资料用χ2检验进行比较，采用单因素二元Logistic回归分析对纳入的危险因素进行筛选，再经多因素Logistic回归分析明确独立危险因素，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 数据分析 通过χ2检验比较及单因素分析得出：感染组与未感染组的危险因素中，年龄≥65岁、体质指数≥30 kg/m2、使用激素、术前营养不良、ASA评分>2分、引流管放置时间>3 d、手术入路及手术部位等因素的差异无统计学意义(P>0.05)。而糖尿病、吸烟、未规范使用抗生素、大小便失禁、脑脊液漏、手术节段≥3个、手术时间≥3 h、出血量≥1 000 mL、脊柱手术创伤指数等9个危险因素差异有统计学意义(P<0.05，见表1～2)。进一步行Logistic多因素回归分析，应用逐步回归方法，发现有7个独立危险因素与术后感染密切相关(P<0.05，见表3)，分别是：糖尿病(OR=5.389，P=0.001)、吸烟(OR=4.732，P=0.013)、未规范使用抗生素(OR=6.618，P=0.000)、大小便失禁(OR=4.856，P=0.012)、手术节段≥3个(OR=5.655，P=0.001)、手术时间≥3 h(OR=4.978，P=0.002)和脊柱手术创伤指数(OR=5.673，P=0.000)。

表1 计数资料的卡方检验

3 讨 论

3.1 独立危险因素及预防措施 糖尿病为脊柱内固定术后感染的独立危险因素，与既往研究结论相同。Abdul-Jabba等[9]认为糖尿病患者发生脊柱术后感染的风险显著升高，多数学者的研究同样证实糖尿病患者发生脊柱术后感染的风险较高[10-11]。研究表明，糖尿病患者常因并发微血管病变，局部组织血液循环不良，感染部位的抗生素浓度不足，降低对于感染的抵抗力，导致切口愈合不良；糖尿病对淋巴细胞的吸附、趋化、吞噬作用起到一定的影响；内皮祖细胞、血小板反应蛋白-1、白细胞介素-1、氧化应激反应等均可促进伤口愈合，而糖尿病患者持续血糖升高时其功能将受影响。Koutsoumbelis等[12]报道，术前理想的餐前血糖应控制在6.9 mmol/L以下，餐后应控制在11.1 mmol/L以下。我院预防措施为，择期手术的糖尿病患者术前均严格监测血糖情况，及时调整血糖，餐前血糖控制在6.9 mmol/L，餐后控制在11.1 mmol/L以下，必要时请相关科室协助诊疗，此外，在调整血糖的同时合理饮食，均衡营养。

表2 各种因素对脊柱内固定术后感染率的影响

表3 感染因素的多元Logistic回归分析

吸烟为脊柱内固定术后感染的独立危险因素。Xing等[13]研究证实吸烟患者有增加术后感染的风险，因为长期吸烟可引起微血管牵拉导致组织缺血，进而影响伤口愈合。Thomsen[14]报道，患者可能经过严格的术前戒烟干预措施而受益，术前必须至少经过4周尼古丁替代治疗。对于长期大量吸烟患者，我科术前要求严格戒烟或尼古丁替代4周，术后采取雾化、促进排痰等治疗，以减少术后感染的风险。

未规范的预防性使用抗生素是感染的独立危险因素。近年来大多研究者[15-16]也提出，规范使用抗生素是降低感染的有效措施，预防性使用抗生素可有效防止初次接种于手术部位的病原微生物生长，从而有效降低术后感染并发症的发生率。我院预防措施为术前30 min予头孢呋辛1.5 g静脉输注，若手术时间>3 h和/或出血量≥1 000 mL追加第2剂，术后予Q 12 h静脉使用24 h，最长至48 h，无感染征象即可停用，若出现感染征象，则延长抗生素使用时间。

手术节段、手术时间及脊柱手术创伤指数为脊柱内固定术后感染独立危险因素。经分析得出，手术时间超过3 h，组织暴露时间长，导致手术创面缺血、干燥；术中为显露手术视野，需长时间牵拉手术创缘，增加了组织坏死的发生；空气中掉落于手术切口内的细菌总数随时间增加而增多；长时间的手术导致消毒区域皮肤附件中细菌移行到手术区域等，可能导致感染风险增加。手术节段长，组织暴露广泛，长期暴力牵拉组织，植入内固定较长，缝合创面死腔留存空间大等，可能增加感染风险。预防需做到术者熟悉手术方式、术中操作轻柔、避免暴力撕裂肌肉、积极保护创面、严密缝合伤口、留置伤口引流管等。手术节段多、手术时间长、出血量多是增加脊柱手术创伤的因素，是导致术后切口感染的高危因素[17-18]。因此，手术应尽可能减少不必要的固定及融合节段，选择创伤指数小的手术方式，降低术后的感染率。

3.2 脊柱内固定术后感染的预防 九年间我院脊柱内固定术后感染率约为2.20%，感染的发生率虽然较低，一旦发生感染，将对手术疗效带来毁灭性打击。结合我院发生术后感染的高危因素分析，应注意以下预防措施：a)择期手术的糖尿病患者应将血糖控制在正常范围，并严格监测围手术期血糖波动，及时调整与治疗，必要时请相关科室协助调整血糖；b)长期大量吸烟患者，术前严格戒烟或尼古丁替代治疗4周以上；c)围手术期严格规范化使用预防性抗生素，对需应用激素的患者应严格掌握用药指证；d)术中轻柔操作，避免损伤硬脊膜；术前已有硬脊膜破裂、脑脊液漏的患者应积极处理，术中修补、人工硬脊膜覆盖、术后体位引流、脱水、加压包扎、蛛网膜下腔穿刺置管引流，降低脑脊液压力，提供修复硬脊膜的良好环境等；e)手术应尽可能减少不必要的固定及融合节段，选择创伤指数小、损伤程度轻的手术方式；f)创面冲洗、定时更换自动拉钩位置、无菌贴膜保护手术区域皮肤等；g)操作轻柔，避免暴力撕裂肌肉，手术过程严格无菌操作、积极保护创面，缝合伤口不留死腔，术后留置伤口引流管，引流液<50 mL/24 h后予以拔出，且引流管不宜超过3 d，必要时拔出引流管同时行引流孔缝合及加压包扎；h)术中小心止血，术中出血经自体血回输，预计或发现术中出血多，予输成分血、浓缩少白红细胞、新鲜冰冻血浆、冷沉淀等；i)伤口定期换药、保持清洁干燥，围手术期出现大小便失禁患者应避免大小便沾染伤口；j)术后每天观察病情变化，注意患者体温波动，伤口是否合并红肿、疼痛及异常分泌物等情况，必要时定期复查感染指标；k)合理布局手术室，清洁、污染物品应分开摆放，手术室的层流净化，所需用器械妥善管理及严格灭菌等；l)最重要的一点：无菌观念、严格无菌操作对于预防脊柱内固定术后感染极其重要。

3.3 脊柱内固定术后感染的治疗 临床上对一经确诊的感染患者，在应用抗生素前取伤口分泌物或脓液做细菌培养及药敏试验，经验性静脉应用广谱抗生素，再根据细菌培养及药敏试验结果选择敏感抗生素；若椎管内感染出现颅内感染症状，需选择能透过血脑屏障的抗生素。抗生素需足量足疗程、同时加强切口换药、保持伤口清洁干燥以及营养支持。早期浅表组织感染在使用敏感抗生素的同时，需彻底刮除炎症坏死组织至渗血创面，通过伤口换药、此后行二期缝合，可取得明显的治愈效果。对于由多种病原体引起的混合感染患者，抗生素需联合应用，尤其是合并多重耐药菌或耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的感染，需选用亚胺培南、万古霉素等强效抗生素，并根据多次药敏结果调整敏感抗生素，同时注意防治真菌感染。抗生素的用药时间应根据感染控制情况决定，建议术后使用抗生素的时间至少为6～8周。停药指证为体温正常，连续2～3次复查白细胞、C反应蛋白、红细胞沉降率正常及伤口细菌培养阴性[19]。对于早期感染患者内固定的处理，除非内固定物松动，否则大都不建议移除内固定物；对于迟发性单纯椎间隙感染，首选抗生素保守治疗；对于合并明显的切口深部感染或存在不稳定的病例，可行手术清创治疗；对于迟发性脊柱术后切口深部感染，往往需要评估脊柱融合情况，可行彻底清创+对口冲洗引流术；对于手术节段融合满意的患者，必要时手术取出内固定物才能彻底消灭感染病灶。但将内固定完全取出后脊柱必然失去稳定性，可能加重患者临床症状或截瘫病情，所以，应当尽可能保留内固定物，同时彻底行病灶清除、对口置管灌洗引流或VSD负压封闭引流，联合使用敏感抗生素治疗，切口无菌换药促进愈合。脊柱内固定术后感染的治疗方法常规分为非手术治疗和手术治疗两大类。治疗目的为根除感染病灶、减轻疼痛、维持脊柱稳定性、防止脊髓神经功能受损、减少并发症和尽可能地恢复功能[20]。脊柱内固定术后深部感染，及时手术治疗可明显减少感染的复发率和挽救患者的脊髓神经功能。目前，脊柱内固定术后感染治疗的首选是手术彻底清创、置管冲洗引流、联合应用抗生素[21]。根据感染的分型，我科选择以下三种手术方法：a)手术清创+保留内固定+闭合式灌洗引流术；b)经皮内镜清创术；c)内固定取出+彻底清创+VSD负压封闭引流术。

综上所述，本组研究通过回归分析证实，脊柱内固定术后感染的独立危险因素为：糖尿病、长期大量吸烟、围手术期不规范使用预防性抗生素、大小便失禁、手术节段≥3个、手术时间≥3 h、脊柱创伤指数≥6分。脊柱内固定术后感染的预防措施需结合患者合并的危险因素综合考虑，对于合并感染独立危险因素的患者术前应充分准备、严格无菌手术、术后积极观察护理，尽量降低术后感染的发生率。脊柱内固定术后感染的治疗方法常规分为非手术治疗和手术治疗两大类。治疗措施应使用敏感高效抗生素+彻底清创引流+加强换药等方法综合治疗。

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