2017国际专家组《骨折相关性感染定义的共识》解读

钟文龙;王新卫

【期刊名称】《河北医科大学学报》 【年(卷),期】2019(040)004 【总页数】5页(P380-384) 【关键词】骨折;感染;共识;解读 【作 者】钟文龙;王新卫

【作者单位】河南省洛阳正骨医院,河南省骨科医院骨髓炎一科,河南洛阳471002;河南省洛阳正骨医院,河南省骨科医院骨髓炎一科,河南洛阳471002 【正文语种】中 文 【中图分类】R683

骨折相关性感染(fracture related infection,FRI)是创伤骨科一种常见的严重并发症，轻则延长疗程和增加医疗费用，重则需要多次手术和并发严重肢体功能障碍甚至截肢可能。然而，一直以来FRI无明确的定义，故很难对该并发症带来的影响进行准确评估和对现有的研究展开比较[1-2]。鉴于此，在国际内固定研究学会(Arbeitsgemeins fur Osteosynthe-sesfragen，AO)基金会的支持下，成立了一个由世界多国科学家和医学专家组成的专家组，希望达成对 FRI定义的专家共识，制定相关感染的诊断标准。2016年 12月，在瑞士达沃斯举行了第二阶段专家共识的会议，AO基金会、欧洲骨与关节感染协会及致力于 FRI工作的各个创伤骨科

医院和学术机构就第一阶段专家们通过视频和邮件形成的共识展开讨论，对存在的问题和解决方案举手表决，最终形成了第一份FRI的定义共识，并且随后以文章的形式进一步解释和说明[3]。该共识确定了4条确诊性标准(只要满足一个条件即可确定感染的存在)和6项共14条提示性标准(只要符合一条即提示与感染可能相关，需进一步明确诊断)，其提出的FRI定义旨在规范临床医生报道，提高发表文章的质量，供临床医生在日常工作中诊断和明确FRI，此共识在今后的前瞻性研究中还需要进一步验证和修改。现就其要点进行解读。 1 FRI确定性诊断标准的解读

1.1 确诊标准1 瘘管、窦道或者伤口裂开(皮肤表面与内植物或骨相通)。 ·解读 瘘管、窦道是病灶向外环境排出坏死组织及脓液的通道，病灶中的病原菌将随着分泌物流出体外，一旦形成则提示有深部感染。因此，所有内植物、骨折端与污染皮肤之间出现窦道的病例均诊断为感染，即使未能培养出致病菌，细菌也可经该通道达到骨折端或内植物周围。2014 年的《假体周围感染国际共识》[4]与 2015年英国疾控中心颁布的的《髋与膝关节置换术后假体周围感染的概念》[5]均将存在与假体相通的窦道作为假体周围感染的确诊性标准之一。然而当伴有引流条(管)的早期伤口愈合不良或引流口变成瘘管时，就难以区分，若术后持续引流超过10 d，就可定义为瘘管，需要评估治疗。伤口裂开多是愈合后中间某一段自然裂开，往往伴脓性分泌物、局部有疼痛或压痛，是《医院感染诊断标准(试行)》深部手术切口感染的临床诊断之一[6]。会议中，专家组一致同意不需要对 FRI进行再次分型(如浅表或深部感染，某个解剖部位)，有些浅表感染虽没有与骨折和内植物相通(如蜂窝组织炎、针道感染)，一旦明确存在感染，即可定义为FRI，而无需考虑感染程度、部位和分型等问题，FRI中包含了浅表感染和深部感染。因此，当出现窦道、瘘管、伤口裂开这些征象则表明骨折端或内植物与污染的皮肤表面相通，受到了污染，即为FRI。

1.2 确诊标准2 伤口脓性渗出或术中发现深部脓液。

·解读 这两项均为肉眼观察，带有一定的主观性。脓液是机体组织在炎症过程中形成的浓稠或稀薄的混合物，包含大量脓细胞、细菌和坏死组织碎片，不同细菌、不同部位、不同阶段的骨折感染其伤口渗出物的形态也不尽相同，与组织液、脂肪液化有时难以区分，如一些受伤较重的患者，皮肤条件较差，多伴有软组织缺损，伤口有明显的渗出，其局部渗出液多为单纯的组织液或坏死组织液化；长期佩戴外固定架的患者，可由固定针与局部软组织摩擦或排异反应出现针道渗出物，并伴有针眼轻度红肿，与针道感染也难以鉴别。因此，在定义FRI时，软组织覆盖是一个重要因素，若伤口脓性渗出同时可见内植物外露，即可诊断为FRI；若伤口渗出明显，难以辨别是否为脓液，应当谨慎判断。深部脓液一般为术中发现，位于内固定周围，既可以为浓稠状液体，也可表现为脓性肉芽组织。通过局部穿刺获取深部组织脓液对非人工关节的内植物难以操作，且有引发医源性感染的可能，使得其运用受到，因此术中发现深部脓液对定义FRI更加客观。

1.3 确诊标准3 术中由2个来自深部组织或内植物表面取样点的微生物证实为同一种细菌的组织取样，应当分别用清洁的器械至少取样3次以上(不能取自于浅部组织或窦道的拭子)。关节邻近部位的骨折存在有关节积液的情况，需要进行无菌穿刺以获得单独的一个培养标本。

·解读 浅部组织及窦道细菌学培养在确定骨科感染方面灵敏度及特异度不高，由于浅部组织和窦道直接与外环境相通，外环境中的微生物可污染和定植在上面，培养结果通常是混合感染，不能真实地反映深部的感染情况。而病灶内组织包含的细菌主要为感染菌的黏着微克隆，受到外界细菌污染的机会较少，即使初期进入病灶内为污染菌，一旦在组织表面形成黏着微克隆，也就成为感染菌，可认为病灶组织培养出的细菌就是感染菌。因此，想要作出正确细菌学诊断，必须在术中对死骨、脓液、内植物周围等取材进行细菌学培养。从深部组织或内植物表面获得具有代表性

的标本用于细菌培养对感染的诊断很重要，术中至少要在3个不同区域的组织进行取样，为减少污染的风险，每个标本均应使用单独的无菌器材进行取样。何时进行深部组织细菌培养目前尚无定论，《美国骨科医师协会( American Academy Orthopaedic Surgeons，AAOS)髋膝关节置换术后假体周围感染诊断指南》[7]建议术前应停用抗生素至少2周后进行细菌培养，以提高细菌的检出率。术中获取组织标本时，应使用尖刀割取，避免使用电刀烧取，因电刀在切割组织的过程中产生巨大热量，易使组织坏死，干扰病原菌的分离。获取的组织标本应当使用单独的无菌器械夹取，并直接转移入培养容器中，而不能与手套或铺巾接触，以减少假阳性的发生率[8]。获取的培养标本或关节液应当立即送检。真菌和分枝杆菌培养不作为常规检查，而应在高危情况下选择使用特殊的分离培养基。初始的标本应进行需氧和厌氧环境培养，通常可在24～48 h确认细菌，但有一些细菌的分离需要数天或数周。为保证致病菌检出结果的准确性，要求至少2 处深部取样点必须分离出同一病原体，才能确诊为FRI。关节积液的骨折病例，应在严格的无菌环境下进行穿刺，并单独培养检测细菌，避免将关节液与深部组织标本混在同一培养基，以明确关节是否存在感染。传统细菌培养的假阴性率可高达40%，生物膜的产生可能是标准组织培养假阴性率高的重要原因，声波降解法可将附着于内植物的生物膜释放出来，可采用超声波液体培养提高细菌检出率[9]。聚合酶链反应(polymerase chain reation，PCR)通过细菌DNA进行扩增，可以检测到极微量的细菌存在，是一种灵敏、快捷的诊断方法，近些年多用于关节假体周围感染的诊断检测，但FRI相关的分子生物学诊断研究却非常少[10]。因缺乏相关说服力的数据支撑，专家组一致拒绝将PCR检测作为 FRI的诊断依据。

1.4 确诊标准4 术中取出的深部组织标本经组织病理学检查确认存在微生物。 ·解读 组织病理学检查通过观察高倍视野的炎性细胞浸润程度以明确深部组织的感染情况，各类细胞无异型性，专家组没有同意将此检查作为诊断标准，其主要的原

因是FRI病理学的资料非常有限，缺乏诊断的科学依据，特别是没有可靠的诊断FRI 的临界值以评估FRI手术中获取的组织病理学标本在诊断感染时的作用。另外，组织病理学检查由受过专门训练的病理医师查找单个显微镜视野下标本中中性粒细胞数量进行诊断(高倍镜下每个视野发现大于5个中性粒细胞)，其结果可能依赖于操作者，缺乏客观性，且由于病灶分布不均，同一患者不同部位的送检标本之间炎性细胞的浸润程度可出现较大的差异。然而，专家组同意通过对术中获取的深部组织进行病理学特殊染色(如结核的抗酸染色、真菌感染的银染)而发现细菌作为诊断感染的病原学依据。需要指出的是常规的革兰染色对病原微生物的诊断敏感度低(仅为0%～23%)[11]，并不能作为FRI的诊断依据，专家组认为只有在阳性的情况下才具备参考意义，可作为辅助诊断。总之，所有革兰染色结果均需谨慎理解，有时可能只是污染。《AAOS髋膝关节置换术后假体周围感染诊断指南》[7]同样反对术中应用革兰染色排除髋膝关节置换术后假体周围感染的诊断。 2 FRI提示性诊断标准的解读

2.1 提示标准1 临床表现(任何一个)：疼痛(不负重，随时间延长不断加剧，新发的)；局部肿胀；局部发红；局部皮温增高；发热(口腔内温度超过38.3 ℃)。 ·解读 感染早期可表现为疼痛、局部红肿、切口渗出等症状，发展迅速者会出现发热(口腔内温度超过38.3 ℃)、不适、寒战等体征，常由开放性骨折的创面污染、手中创口污染或术后伤口护理不当原因引起，致病菌多为金黄色葡萄球菌和革兰阴性杆菌等高毒力细菌。然而，临床工作中发现在感染发展初期这些症状有时不明显，一些患者主诉局部疼痛，仅有伴有切口红肿、低热和少量渗出而无其他显著提示感染的症状，这些情况也可能是因为手术的创伤性机械刺激、术后吸收热、切口脂肪液化及针线排异反应等导致[12]。因此，术后早期症状不具有特异性，单凭临床表现很难分辨出是否发生了内植物周围感染。但若出现持续性的疼痛加剧(跳痛、静息痛)、术后 1周新发的疼痛、局部皮温增高明显、患肢肿胀加重、晨起体温增高

等任何一个症状，需引起医师的足够重视，往往存在感染的可能。当局部肿胀并伴有波动感时提示有穿刺的必要。骨折术后3 d内体温升高与骨折、手术应激及术后血肿吸收有关，常为低热及中度发热，并呈现下降趋势。如术后3 d体温持续不降或呈上升趋势，多考虑机体存在感染病灶，应积极寻找感染源，若排除肺部、泌尿系等感染后多可考虑与术区深部感染有关。

2.2 提示标准2 影像学特点(任何一个)：骨溶解(骨折端，内植物周围)；内固定松动；死骨形成(逐渐形成的)；骨愈合进程受阻(骨不连)；骨膜反应(出现在非骨折部位或已愈合的骨折部位)。

·解读 影像学检查是诊断FRI的重要辅助手段。X线片能显示软组织、关节间隙、骨及骨膜的形态与变化。如果出现以下征象需要高度怀疑感染的可能[13]：①骨溶解，不同程度骨质吸收、溶骨、断端间隙加宽，尤其是内植物周围或折端已形成的骨痂吸收、溶骨而造成继发性骨质缺损；②内固定松动，钢板下骨皮质吸收、溶骨及锁钉周围溶骨形成空腔往往提示感染在内固定物周围，但与无菌性松动往往难以区别；③死骨形成，骨质坏死可由缺血、感染破坏、减压病、骨营养不良造成，骨折两端及游离碎骨块逐渐坏死多为内固定术后感染造成；④骨愈合进程受阻(骨不连)，痂生长停滞，断端间隙加宽出现骨萎缩；⑤骨膜反应，远离骨折部位出现骨膜反应、新近形成的线性骨膜反应及偏移折端的新生骨痂(呈拱桥连接)。然而，这些征象在感染10 d以后才能在X线片上显现，且X线片对感染的诊断缺乏敏感度和特异度，故这些影像学特点作为FRI确诊的提示性标准，术后不同时间点的X线片的比较对FRI的诊断更有意义。CT平扫对软组织的分辨率较差，对急性感染的诊断作用有限，主要用于慢性感染骨坏死、脓肿、感染髓内扩散程度的检测。MRI在诊断骨与关节感染有较高的敏感度，感染后3～5 d即可检测到，但特异度不高，且易受到金属内植物的影响。核素显像技术(白细胞示踪、PET/CT等)有较高的敏感度，但缺乏针对FRI的相关研究，专家组并未将核素显像检查作为FRI的

诊断依据，但具备辅助诊断的意义。

2.3 提示标准3 发现致病菌:术中深部组织或者内植物表面(包括超声清洗液)的一份标本培养发现致病菌。对于组织取样，应当分别用清洁的器械至少取样3次以上(不能取自于浅部组织或窦道的拭子)。对于关节邻近部位的骨折存在有关节积液的情况，可以进行无菌穿刺以获得培养标本。

·解读 与第3确定性诊断标准相对应，如果多份标本只有一份培养出致病菌，则存在假阴性(受培养条件，其他标本未培养出)和假阳性(单独的一份标本污染)的可能，应结合其他征象综合考虑。若高度怀疑感染(局部红肿热痛、全身发热、引流量异常增加等)，即使仅一份标本(或所有标本都未)培养出细菌，早期的清创对病情的发展具有重要意义，以免错过正确的治疗时机。参照2013年肌肉与骨骼感染协会对假体周围关节感染作出新的定义的专家共识[14]：分离得到单一低毒性病原体(如凝固酶阴性的金黄色葡萄球菌，痤疮丙酸杆菌，或者棒状杆菌)并缺乏其他标准时，认为假体周围关节感染不确切；分离得到单一高毒性菌株(如金黄色葡萄球菌)并缺乏其他标准时，认为假体关节周围感染可能存在。因此，对于FRI的诊断，当培养到高毒性菌株，一份标本即可认为感染有存在的可能，这时应当结合其他提示性标准进行确诊。

2.4 提示标准4 升高的血清炎症标志物：对骨科创伤病例应谨慎解读。血清炎症标志物(红细胞沉降率、白细胞计数、C反应蛋白)出现二次上升(特指在第一次升高后降低)或者一段时间内的持续增高，在排除其他原因所致感染的情况下可以认为是提示性诊断。

·解读 白细胞分类计数、红细胞沉降率和C反应蛋白是在诊断感染的常规实验室方法，几乎所有患者在早期感染均会出现，虽然这些实验室方法敏感度较高，但特异度较低，非感染的患者在遭受重大创伤或手术后这些指标也会出现应激性升高，且由于实验室之间存在差异，以及受年龄、性别、全身合并症(如肿瘤、风湿病活动

期、心血管系统疾病)等影响其结果均可能异于正常值，干扰和影响临床医师对有无并发感染的正确判断。慢性感染和低毒力感染的患者白细胞分类计数改变往往不显著，作为单一的参考指标其价值有限。正常情况下红细胞沉降率和C反应蛋白在术后呈下降趋势并可在数周内恢复正常水平[15]。若术后血清炎症标志物(任何一种)再次升高，则是FRI的高度预警提示。因此，手术前后血清炎性指标反复检测、联合运用比较对感染的诊断更具意义。Stucken等[16]研究发现当白细胞分类计数、红细胞沉降率和C反应蛋白三者均阳性时，感染的发生率为100%；当三者均阴性时，仍有19.6%的患者存在感染。红细胞沉降率升高快、下降慢，可作为病情的随访指标，而C反应蛋白敏感度高，可作为疾病的监测指标[17]。降钙素原(procalcitonin，PCT)用于诊断感染性疾病已被广泛接受，健康人的血清PCT水平含量<0.1 μg /L，当严重细菌感染时可引起 PCT 浓度显著升高，对于轻度局限性的感染及慢性炎症其敏感度不高。但PCT能否用于骨科术后内植物感染的诊断尚无定论，梁其彬等[18]研究认为血清PCT的检测较红细胞沉降率、C反应蛋白更能反映髓内钉术后感染患者的感染情况。而另一项研究认为在骨科手术后伤口有渗液的病例中用PCT鉴别手术部位是否存在感染，其特异度高，但敏感度较差，不适合作为骨科大手术后手术部位感染的诊断指标[19]。PCT与白细胞介素6、肿瘤坏死因子α关于FRI的诊断研究目前报道还较少，而且存在较大的争议，其诊断价值还需进一步探讨。

2.5 提示标准5 伤口渗出：术后数天新发的其他原因难以解释的持续性不断增加的伤口渗出。

·解读 骨科术后伤口渗出正常为血液，并在数天内减少、消失，可因体位改变(如髂骨取骨术后端坐)、功能运动等血性渗出稍有增加，减少活动后恢复正常。若随着时间延长，伤口(包括引流管)的渗出量或引流量不减反增加，则需要进行深部取样，以培养排除可能存在的感染。当观察到手术部位肿胀、大量渗液时，往往提示深部

感染已经发生，且有时不伴有全身感染表现如高热、畏寒、C反应蛋白升高，这种情况在毒力较弱的细菌感染并不少见[20]。

2.6 提示标准6 对新发关节积液的骨折病例，外科医生需留意FRI可能存在于以下2种情况所致的邻近关节感染：①内植物穿破关节囊(股骨髓内钉)；②关节内骨折。 ·解读 内植物穿破关节囊与关节内骨折使内植物与关节相通，邻近感染(软组织脓肿，感染的伤口)以及皮肤、呼吸系统、泌尿系统和消化系统的感染病灶经血液循环到达关节滑膜均可引起关节感染，并由此造成骨折及内植物周围感染。另外，骨折(如髌骨骨折、尺骨鹰嘴骨折)内固定术后感染，可引起关节感染。因此，当骨折部位邻近的关节出现肿胀、疼痛，应进行无菌穿刺，并对标本进行检测、培养，排除关节感染，以防FRI的漏诊。 3 总结与展望

长久以来并没有FRI统一的定义，导致FRI诊断标准不规范。作为第一份FRI的共识确定了4项确定性诊断标准(感染存在的直接依据)和6项提示性诊断标准(可能只是提示感染存在，但却是由其他原因所导致)，为临床医生诊断FRI提供了诊断方案(图1)。但FRI由于受发病部位、骨折类型、个体因素等影响及现有技术的，仍没有单一的通用诊断测试方法可以为临床医生提供FRI的明确诊断[21]。FRI的诊断是一个复杂的临床过程，需要多学科结合、多手段运用解决，同时必须遵循标准化的诊断流程正确诊断FRI。新的技术方法如核医学科、分子生物学以及新型感染后血清标志物经日后的大量研究、运用，可为FRI的诊断提供新的依据。另外，现阶段的FRI的共识还存在许多局限性，尚需要得到前瞻性数据的证实。不断完善后，在下一个阶段中举行类似的研讨会，有望达成关于FRI分型的共识和治疗指南的共识。

图1 骨折相关性感染诊断的流程图

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