骨折相關(guān)性感染（fracture-relatedinfection,FRI）的發(fā)生與骨折的部位，骨折的嚴(yán)重性，伴隨損傷的程度和患者的生理特性等密切相關(guān)。低能量損傷骨折后FRI的發(fā)生率為1%；而高能量開放性四肢骨折損傷后FRI的發(fā)生率為15%，因?yàn)楦吣芰块_放性損傷往往伴隨著嚴(yán)重的骨損傷，如骨膜剝脫，嚴(yán)重的軟組織損傷和傷口周圍嚴(yán)重的污染。FRI往往是由外部導(dǎo)致的，如首次創(chuàng)傷的機(jī)制或手術(shù)等。

感染的菌群往往能夠逃離免疫反應(yīng)和抵抗抗生素治療，這使得它不僅難以被識(shí)別，同時(shí)也很難被治療。所以，骨折相關(guān)性感染時(shí)骨折術(shù)后最讓人頭疼的并發(fā)癥。在美國(guó)每年有將近10萬(wàn)例骨折相關(guān)性感染發(fā)生，每例FRI耗費(fèi)的醫(yī)療費(fèi)用達(dá)到了15000美元，據(jù)估計(jì)總費(fèi)用將近假體周圍感染(PJI)的四倍。要克服這個(gè)難題，不僅要重于預(yù)防，同時(shí)也需要多學(xué)科合作的診斷和治療。與PJI不同的是，臨床上依然缺乏診斷FRI的標(biāo)準(zhǔn)。我們通過(guò)本文章來(lái)回顧骨折相關(guān)性感染（FRI）現(xiàn)有和未來(lái)的診斷技術(shù)。

病理標(biāo)本運(yùn)送和術(shù)中發(fā)現(xiàn)

顯然，對(duì)于可靠和可重復(fù)的病理和微生物檢查而言，術(shù)中采集標(biāo)本是重要的一環(huán)。為了避免錯(cuò)誤的結(jié)果，拭子培養(yǎng)已經(jīng)過(guò)時(shí)，因?yàn)闇\表組織拭子培養(yǎng)的結(jié)果往往顯示的是皮膚定植菌而非感染菌群。即使是深層的拭子也常常無(wú)法采集位于骨頭深層的病原菌。為了獲得標(biāo)準(zhǔn)而完整的樣本集，手術(shù)醫(yī)師、手術(shù)護(hù)士和臨床微生物部門人員都必須遵循規(guī)范操作。這需要精確的術(shù)前準(zhǔn)備，標(biāo)本采集和標(biāo)本運(yùn)輸。

以往文章推薦對(duì)感染部位（先前骨折部位，壞死骨碎片，深層軟組織）進(jìn)行3次的活組織檢查，但是我們更傾向于進(jìn)行5-6次活組織檢查，活檢組織用于微生物和病理學(xué)檢查。為了避免污染，需要使用干凈的承裝容器，避免觸碰皮膚，且采集后應(yīng)盡快將樣本放入運(yùn)輸箱中。為了避免污染，樣本采集需要在徹底清創(chuàng)和使用電刀、吸引器之前進(jìn)行。盡可能在進(jìn)行活組織檢查前2周內(nèi)避免使用抗生素，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致檢查結(jié)果呈現(xiàn)出假陰性。如果在翻修手術(shù)中需要取出原來(lái)的植入物，應(yīng)該將取出的植入物送至實(shí)驗(yàn)室行超聲處理。術(shù)中發(fā)現(xiàn)對(duì)于FRI的診斷流程至觀重要，如在術(shù)中發(fā)現(xiàn)植入物松動(dòng)或失效，骨折不穩(wěn)定，軟組織壞死或壞死骨塊等征象。

微生物學(xué)診斷

大部分FRI是由于病原菌群在金屬置入物、壞死然組織或壞死骨塊的生物保護(hù)膜下生長(zhǎng)繁衍所致。這些定植病原菌往往都是代謝停止?fàn)顟B(tài)，這使得它們難以被發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)。但是，在術(shù)中取組織活檢進(jìn)行病原菌培養(yǎng)依然是診斷FRI的主要手段。樣本組織可以直接在肉湯液體中進(jìn)行培養(yǎng)，也可以接種在瓊脂板上。在血培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)細(xì)菌則敏感性更高。聲波講解法的作用范圍包括整個(gè)植入物的表面，這可以檢測(cè)和激惹植入物上被生物膜包繞的細(xì)菌，使得他們能夠被培養(yǎng)獲得。超聲降解法已經(jīng)被證實(shí)可以提高培養(yǎng)的陽(yáng)性率，特別是對(duì)于術(shù)前使用過(guò)抗生素的情況下。

如果兩個(gè)相同的微生物從至少兩份不同術(shù)中組織中培養(yǎng)出來(lái)，我們就有理由相信這是感染相關(guān)的病原菌。如果培養(yǎng)結(jié)果是危害嚴(yán)重的菌群，如金黃色葡萄球菌（S.aureus）或大腸桿菌（E.coli）等細(xì)菌，單一的培養(yǎng)結(jié)果陽(yáng)性就能夠診斷FRI。對(duì)于培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短仍然存在爭(zhēng)議。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)該建立自己的可靠截至?xí)r間點(diǎn)，7天至14天的培養(yǎng)時(shí)間應(yīng)該是比較合理的，這樣平衡了錯(cuò)失難以培養(yǎng)的細(xì)菌和培養(yǎng)受到污染的風(fēng)險(xiǎn)。特定的培養(yǎng)，如分枝桿菌和真菌培養(yǎng)可以根據(jù)環(huán)境及流行病學(xué)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行選擇。微生物培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)在于其可行性、價(jià)格低、提供有效的信息和最重要的是藥敏試驗(yàn)提供了抗生素的選擇依據(jù)。近來(lái)，分子方法如多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）的使用逐漸增加，它可以診斷可培養(yǎng)細(xì)菌感染，也可以診斷不可培養(yǎng)的細(xì)菌感染，特別是在使用了抗生素治療后，PCR已被證實(shí)是一項(xiàng)可靠的補(bǔ)充檢查手段。

但是，PCR的高敏感性也增加了因樣本污染所致的假陽(yáng)性風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，PCR無(wú)法分辨活細(xì)菌和死亡細(xì)菌，這使得它無(wú)法指導(dǎo)抗生素用藥，特別是在開放性骨折的情況下，大量的病原菌與傷口接觸，形成了復(fù)合微生物保護(hù)膜。為了解決這個(gè)問(wèn)題，一項(xiàng)名為IBIST5000的非常有前途的技術(shù)被研發(fā)出來(lái)，它將PCR與電噴霧相結(jié)合，可以在進(jìn)行多細(xì)菌檢測(cè)的同時(shí)進(jìn)行半定量的評(píng)估，以此來(lái)發(fā)現(xiàn)可能的病原菌。此外，下一代的測(cè)序技術(shù)可能成為檢測(cè)病原菌的可靠工具。熒光原位雜交技術(shù)（FISH）是一項(xiàng)有前景的顯微鏡技術(shù)，它可以直接觀察植入物上的生物膜和細(xì)菌。但是，這項(xiàng)新技術(shù)仍然需要更多的研究來(lái)證明它的經(jīng)濟(jì)效益和臨床可行性。

組織學(xué)診斷

形態(tài)學(xué)上輕微的改變，就意味著組織有許許多多的刺激因素在激活反應(yīng)，這也是組織病理學(xué)的主要限制之一。尤其是當(dāng)存在炎癥反應(yīng)時(shí)，只有特殊的少量致病原導(dǎo)致的特異性改變，提示我們只能通過(guò)組織病理學(xué)來(lái)診斷此致病原，并且獨(dú)立于臨床癥狀和微生物學(xué)檢查。骨組織和骨髓炎癥可以由多種致病原所致，甚至還有一些至今仍未發(fā)現(xiàn)的，我們稱之為非特異性骨髓炎。

急性炎癥的特點(diǎn)包括：中性粒細(xì)胞增高，水腫，骨內(nèi)壓力增高導(dǎo)致的骨組織和骨髓缺血性壞死。破骨細(xì)胞參與骨吸收和骨重塑，同時(shí)也伴有骨髓纖維化。隨著時(shí)間的進(jìn)展，炎性滲出物慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)橛闪馨图?xì)胞和漿細(xì)胞主導(dǎo)。如上所述，組織學(xué)上關(guān)于FRI的檢查是非特異性的。特別是對(duì)于“低度感染”患者，病理醫(yī)師需要仔細(xì)地對(duì)目標(biāo)組織的中性粒細(xì)胞進(jìn)行觀察，因?yàn)橹行粤＜?xì)胞可以出現(xiàn)在任何炎癥反應(yīng)中。

許多組織嘗試去定義診斷FRI的中性粒細(xì)胞數(shù)量范圍，Banit定下的范圍似乎是相對(duì)準(zhǔn)確的（1/5高倍鏡視野下中性粒細(xì)胞數(shù)量>10）。這是使用形態(tài)學(xué)的方法來(lái)診斷感染，已經(jīng)應(yīng)用在假體周圍感染（FRI），但是，對(duì)于FRI此方法是否有可比性和可行性仍然值得商榷?？偠灾M織學(xué)診斷結(jié)果需要謹(jǐn)慎對(duì)待，因?yàn)樗y以除外二次污染帶來(lái)的干擾。因此，組織學(xué)診斷對(duì)于診斷FRI來(lái)說(shuō)只是其中的一塊拼圖，最終的結(jié)果依然需要結(jié)合多學(xué)科來(lái)綜合判斷。

免疫標(biāo)記物

免疫反應(yīng)是宿主直接對(duì)抗致病原的一個(gè)自我保護(hù)機(jī)制，最終目標(biāo)是中和或清除致病原和重新建立內(nèi)穩(wěn)態(tài)。骨免疫學(xué)同時(shí)關(guān)注無(wú)菌性骨折愈合和骨折相關(guān)性感染（FRI），可能是未來(lái)一種新的診斷方法。骨折固定術(shù)后的骨愈合是一個(gè)骨組織修復(fù)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。創(chuàng)傷初期會(huì)激活短暫的炎癥反應(yīng)，促使細(xì)胞聚集從而帶來(lái)骨組織再生因子。感染會(huì)誘導(dǎo)促炎癥反應(yīng)，持續(xù)存在的炎癥會(huì)影響骨組織的正常愈合過(guò)程。免疫反應(yīng)受多種多樣的因素影響。因此，尋找一種具備骨感染相關(guān)特異性的免疫標(biāo)志物是一項(xiàng)不小的挑戰(zhàn)。骨組織感染模型和人體研究都證實(shí)數(shù)個(gè)與葡萄球菌骨感染相關(guān)的分子：抗菌肽（AMPs）促炎癥因子和特異性免疫球蛋白G（IgG）。在假體周圍感染（PJI）中，新型的標(biāo)志物對(duì)PJI的診斷有著重要的價(jià)值。學(xué)者Nishitani的研究發(fā)現(xiàn)，金黃色葡萄菌感染的實(shí)驗(yàn)組中，特異性免疫球蛋白G（IgG）水平較對(duì)照組升高。然而，還需要更多的研究來(lái)證實(shí)免疫標(biāo)記物技術(shù)在FRI診斷上的可行性。

總結(jié)

骨折相關(guān)性感染（FRI）是骨折術(shù)后的嚴(yán)重并發(fā)癥，不僅僅對(duì)于病人健康損害巨大，同時(shí)也對(duì)整個(gè)醫(yī)療系統(tǒng)造成損傷。FRI往往難以診斷，至今仍沒有標(biāo)準(zhǔn)的診斷試驗(yàn)。影像學(xué)、微生物學(xué)、組織學(xué)和免疫學(xué)的新技術(shù)可能會(huì)幫助我們?cè)\斷FRI，未來(lái)需要有更多的研究投入到FRI的研究中。