四肢骨折内固定术后手术部位感染的微生物特征及危险因素分析

张琼 沈飞燕 罗峻超 李霞 陈炘佶

四肢骨折是骨科的一种常见疾病。随着骨折发生部位的不同，患者的失血量以及伴随的器官损伤等多种因素均具有较大的差异，这使得患者处于不同程度的应激状态下。手术部位感染（surgical site infection，SSI）是指在手术后30 d内（或者接受内植物的患者术后1年内）发生的，并影响手术部位切口（浅部SSI）或者深层组织的感染（深部SSI）［1］。SSI显著延长患者的住院时间，增加其经济负担［2］。已有研究报道，一些影响内固定术后SSI发生的危险因素，包括开放性骨折、糖尿病、近期吸烟、低白蛋白以及较长的手术时间等［3-5］。本研究将评估影响四肢骨折内固定术后SSI的危险因素，并对发生在不同骨折部位的SSI的微生物差异进行描述，为SSI的临床防治提供参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 回顾性分析2010年1月至2020年1月因四肢骨折接受切开复位内固定治疗的患者。排除标准：①病理性骨折；②接受保守治疗；③年龄＜18岁；④在本院接受SSI治疗但未接受初始手术的患者。基于先前研究，笔者团队选择了超过30个可能和SSI相关的影响因素，包括性别、年龄、体质量指数、合并疾病（例如高血压、冠心病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病、肝脏疾病、肾脏疾病、脑血管疾病、风湿性疾病等）、近期吸烟、近期饮酒、手术史、药物/食物过敏史、损伤机制（低能或高能损伤）、骨折类型（开放性或闭合性）、美国麻醉医师协会评分（ASA评分）、手术前时间、术中是否输血、引流管的使用以及术前实验室指标（包括白细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、红细胞计数、血红蛋白、血小板计数、血糖、总蛋白、白蛋白、球蛋白、白蛋白/球蛋白（A/G）值）。在未发生SSI的患者中，术前实验室指标仅纳入了最近2年的患者数据。本研究经医院医学伦理委员会批准，所有患者签署知情同意书。

1.2 统计学方法 采用SPSS 23.0统计软件。计量资料符合正态分布以（±s）表示，采用t检验；计数资料以［n（%）］表示，采用卡方检验。使用单变量和多变量模型分析与SSI相关的潜在危险因素。P＜0.2的影响因素作为潜在危险因素进入Logistic回归模型。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

共有4,842例四肢骨折患者接受切开复位内固定手术，其中363例患者被排除，4,479例患者被纳入研究。包括2,592例男性和1,887例女性患者。患者平均年龄为51.3岁。其中1,351例患者（30.2%）因高能暴力受伤，317例患者（7.1%）为开放性骨折。胫腓骨（1,156，25.8%）和尺桡骨（1,039，23.1%）是最常见的骨折部位。患者平均手术前准备时间为6.1 d。1,083例患者在受伤后2 d内接受手术，2,393例外在第3～7 d接受手术，其余999例在7 d以后接受手术。

2.1 微生物特征 最常见的病原微生物是金黄色葡萄球菌（25.1%）。其次是凝固酶阴性的葡萄球菌（18.8%）。其余依次是鲍曼不动杆菌（12.0%）和铜绿假单胞菌（8.3%）。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的占比为81.3%（39例），多耐药鲍曼不动杆菌和多耐药铜绿假单胞菌的占比则分别为78.3%（19例）和6.3%（1例）。产广谱内酰胺酶的肺炎克雷伯杆菌的占比为36.4%（4例）。病原微生物在不同骨折部位间的分布差异无统计学意义（P＞0.05）。单变量分析提示8个因素和病原微生物的革兰氏染色显著相关：分别为骨折类型、ASA评分、引流管使用、白细胞计数、中性粒细胞计数、血糖、总蛋白（P＜0.05）。5个因素和病原微生物的革兰氏染色潜在相关：分别为手术前时间、淋巴细胞计数、血红蛋白、白蛋白、球蛋白（P＜0.05）。多变量分析提示术前白细胞计数高（OR：2.761；95% CI：1.195～6.490；P=0.02）和总蛋白低（OR：3.215；95% CI：1.052～9.824；P=0.04）的患者更容易发生革兰阴性菌感染（P＜0.05）。

2.2 危险因素分析 单变量分析提示22个因素与四肢骨折内固定术后SSI显著相关，包括性别、冠心病、糖尿病、风湿性疾病、近期吸烟、近期饮酒、损伤机制、骨折部位、骨折类型、ASA评分、手术前时间、术中输血、引流管使用、白细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、红细胞计数、血红蛋白、血小板计数、血糖、总蛋白、白蛋白（P＜0.05）。3个因素和SSI潜在相关：慢性阻塞性肺疾病、脑血管疾病和球蛋白（P＜0.05）。在多变量分析中，骨折部位的足部各骨骨折被设为哑变量；手术前时间≤2 d被设为哑变量；淋巴细胞计数正常被设为哑变量。近期吸烟、骨折部位、骨折类型、术前红细胞计数和SSI的发生显著相关（P＜0.05）。

3 讨论

本研究中革兰染色阳性球菌（特别是金黄色葡萄球菌和凝固酶阴性的葡萄球菌）是骨科内植物术后最主要的威胁，这和既往研究结果一致［6］。金黄色葡萄球菌大约存在于20%人群的前鼻道中。而在高达60%的人群中，金黄色葡萄球菌间歇存在。因此，控制金黄色葡萄球菌的来源，在感染的预防中具有重要的意义。有研究发现在术前去除存在于患者鼻道中的金黄色葡萄球菌，或者对鼻道中存在有金黄色葡萄球菌的高危患者加强预防性抗生素的使用，能有效降低SSI发生的风险［7-8］。鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯杆菌占革兰染色阴性菌的大多数。本研究发现，术前白细胞计数高于9.5×109/L和总蛋白低于30 g/L的患者较容易发生革兰染色阴性菌的感染，这可能和鲍曼不动杆菌以及铜绿假单胞菌容易侵袭免疫力低下的患者相关。在患者免疫力良好的状态下，这些机会致病菌通常不会引起SSI。值得注意的是，在本研究中，笔者团队发现微生物的分布和发生骨折的部位并没有显著的关联。

四肢骨折切开复位内固定术后SSI的发生率随研究设计、手术部位、研究对象的不同具有很大差异。KOŁPA等［9］回顾了2,659例接受切开复位内固定治疗的非脊柱骨折患者，发现SSI发生率为1.39%。有研究回顾了692例接受切开复位内固定的股骨骨折患者，发现SSI的发生率为3.76%［10］。DOSHI等［11］在一项针对胫骨骨折的前瞻性研究中发现内固定术后SSI的发生率为2.9%。在本研究中，肢体骨折后的SSI发生率为4.18%，处于先前报道数据的范围内。吸烟和SSI风险增加之间的关联已经被多项研究证实［12］。吸烟通过引起局部组织缺氧、微血管痉挛和全身炎症，降低机体对病原微生物的抵抗力。因此，外科医师和护理人员在围手术期应当重视对患者进行围手术期肺部准备的宣教。

开放性骨折增加了创口污染的风险，指南中指出，对于开放性骨折应当预防性地使用能够覆盖革兰氏阴性菌的抗生素。在本研究中，笔者团队将发生在足部各骨的骨折作为哑变量进行参照，发现肱骨、尺桡骨以及髌骨骨折内固定术后发生SSI的风险与足部各骨没有显著差别。但发生在股骨和胫腓骨的骨折将内固定术后发生SSI的风险分别增加至12.098和4.939倍。这和先前研究中观察到的上、下肢骨折内固定术后SSI发生率的差异一致［13］。股骨是人体较大的四肢骨，在发生骨折后，患者的隐性失血量较多，失血的增加会引起白蛋白、血红蛋白等实验室指标的下降。JI等［14］回顾了692例接受内固定治疗的股骨颈骨折患者，结果发现低血红蛋白显著增加了SSI的风险。股骨骨折通常由高能暴力造成，这使得患者常常处于强烈的应激反应下。除此之外，由于股骨位于人体的深部，手术医师在对股骨骨折进行复位时，会对机体造成更大的创伤。胫腓骨骨折引起内固定术后SSI风险增加的原因可能和相对较少的软组织覆盖相关，这使得发生的浅表感染更容易侵入深部。红细胞计数和血红蛋白同样能够反应患者的失血量。CHEN等［15］在对肝脏切除联合胆管空肠吻合治疗原发性肝癌的研究中发现，红细胞计数小于3.8×1012/L将SSI的风险增加了5.085倍。笔者团队认为红细胞计数的下降可能反应了患者遭受创伤的程度。本研究的优势在于较大的样本量以及纳入了较多的影响因素。但回顾性研究的局限性使得一些影响因素难以获取，例如手术时长、手术医师经验等。这些因素在先前研究中被报道为SSI的危险因素。

综上所述，四肢骨折内固定术后SSI的发生率为4.18 %。金黄色葡萄球菌和凝固酶阴性的葡萄球菌是骨科内植物植入术后SSI的主要威胁。在发生SSI的患者中，术前白细胞计数高和低总蛋白是革兰染色阴性菌感染的独立危险因素。近期吸烟、开放性骨折、低红细胞计数和发生在股骨和胫腓骨的骨折是SSI发生的独立危险因素。临床围手术期医护人员可针对危险因素采取相应措施进行预防，以降低SSI发生的风险。