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%,因為高能量開放性損傷往往伴隨著嚴重的骨損傷,如骨膜剝脫,嚴重的軟組織損傷和傷口周圍嚴重的污染。FRI往往是由外部導致的,如首次創(chuàng)傷的機制或手術(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別,同時也很難被治療。所以,骨折相關(guān)性感染時骨折術(shù)后最讓人頭疼的并發(fā)癥。在美國每年有將近10萬例骨折相關(guān)性感染發(fā)生,每例FRI耗費的醫(yī)療費用達到了15000美元,據(jù)估計總費用將近假體周圍感染(PJI)的四倍。要克服這個難題,不僅要重于預(yù)防,同時也需要多學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的標準。我們通過本文章來回顧骨折相關(guān)性感染(FRI)現(xiàn)有和未來的診斷技術(shù)。
定義
盡管危害重大,但是至目前為止對FRI的定義仍然沒有達成共識。在許多年前,假體周圍感染(PJI)同樣面臨相同的處境,但是PJI的定義在近十年來已經(jīng)達成了共識。學界同樣認為需要在骨折相關(guān)性感染這一領(lǐng)域達成共識,這需要全球未來有更多的試驗和專家投身奉獻。專家們定下了確診指標和可疑指標。如圖1。
分類和臨床現(xiàn)狀
Willieneger和Roth根據(jù)時間間隔將FRI分成了三類:早期FRI(2周內(nèi)),中期FRI(3周-10周),晚期FRI(超過10周)。這個分類方法應(yīng)用廣發(fā),因為它考慮了病理生理學的改變和相對應(yīng)的治療方案。早期FRI表現(xiàn)為傷口愈合受阻,局部癥狀(紅腫熱痛)和全身癥狀(發(fā)熱)。中期FRI代表了診斷中的灰色地帶,癥狀既可能像早期FRI,也可能像晚期FRI。晚期FRI經(jīng)常表現(xiàn)為慢性感染的征象。就像缺乏其他征象的骨不連患者,他們可以表現(xiàn)為局部感染癥狀,也可能表現(xiàn)為持續(xù)性的應(yīng)力性疼痛或夜間痛。
診斷流程
上述提到的FRI定義為診斷流程的核心,同時也是標準治療流程的基礎(chǔ)。在診斷評估后,應(yīng)該確定手術(shù)或抗生素治療方案。
臨床檢查和病史
可疑的FRI患者必須接受詳細的臨床檢查來記錄局部或系統(tǒng)性的感染征象。可疑感染部位的傷口和軟組織情況必須仔細評估,假如把傷口閉合起來了,那么可能出現(xiàn)問題了。同時,其他學科的幫助,如內(nèi)科學、血管外科學、皮膚學等,可以使患者的生理機能得到改善。對可疑的FRI患者進行病史記錄時,不僅要關(guān)注藥物過敏史、藥物使用史和身體狀況,還應(yīng)該關(guān)注首次創(chuàng)傷的時間,首次受傷的方式和軟組織損傷情況,骨折固定情況,術(shù)后傷口愈合情況和先前FRI病史。
實驗室檢查
對于可疑的FRI患者,外周血檢查是一項常規(guī)檢查來反映機體對可疑感染的炎癥反應(yīng)。白細胞計數(shù)檢查具備低度的敏感性和中度的特異性。持續(xù)升高的C反應(yīng)蛋白(CRP)可能提示FRI,但是低水平的CRP卻不能排除FRI。
影像學檢查
對于可疑的FRI患者,選擇合適的影像學檢查是重要的一環(huán)。在選擇的時候需要考慮手術(shù)時間,癥狀開始的時間和臨床癥狀。圖3總結(jié)了目前用于診斷FRI的影像學手段,包含了各自的優(yōu)點、缺點和特性。盡管X線平片展示了低度的敏感性和特異性,但是它第一時間給我們提供植入物的位置,骨折的復位情況和骨愈合情況。急性感染的征象包括軟組織水腫,骨膜反應(yīng)和骨內(nèi)膿腫。慢性感染的征象包括死骨片,骨包殼和骨膜增厚。然而所有骨組織的改變都可以由CT檢查更早的發(fā)現(xiàn)和定位。CT掃描可以發(fā)現(xiàn)固髓內(nèi)氣體,這是急性感染的一個可靠征象,而且CT可以更詳細地診斷骨折固定情況。
但是,在顯示軟組織情況方面,CT不如磁共振檢查(MRI),而且MRI可以發(fā)現(xiàn)骨髓水腫,這是感染的一個早期征象。MRI在感染和軟組織改變后1-2天就能夠檢測到骨髓水腫。T1W1影像可以反映解剖細節(jié),而壓脂T2W2對液體敏感。對比增強,代表了膿腫周圍的多血管的組織。然而,因為增生的纖維血管肉芽組織的表征和對比度與感染相似,MRI應(yīng)用在術(shù)后或創(chuàng)傷后的價值較前降低。此外,骨髓水腫也會出現(xiàn)在術(shù)后或創(chuàng)傷后的生理改變過程中,這增加了鑒別的難度。如圖3所示。
盡管核醫(yī)學檢查不受金屬制品的影響。但是在對有內(nèi)植物的患者進行檢查時應(yīng)該保持謹慎??梢詰?yīng)用在FRI的放射性核素檢查包括:放射性核素標記骨顯像,鎵同位素掃描,放射性核素標記白細胞顯像(WBCS),抗粒細胞單克隆抗體閃爍顯像技術(shù)(AGA)和最新的18氟脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層掃描(18FDG-PET)。
如果覺得上述技術(shù)的解剖分辨率較低,可以與CT掃描相結(jié)合從而得到提高,如SPECT-CT和18FDG-PET/CT。核醫(yī)學檢查的優(yōu)勢在于早期檢測骨改變和全身性的骨掃描來發(fā)現(xiàn)其他部位的感染病灶。放射性核素標記骨顯像對診斷FRI敏感性好,但是特異性差。在骨折愈合過程中,放射性核素標記骨顯像展示了,在創(chuàng)傷、骨折和骨折固定術(shù)后的1-2年內(nèi)放射性物質(zhì)的吸收增多,所以放射性核素標記骨顯像并不適合用于FRI的早期診斷。
在診斷骨髓炎上,鎵同位素掃描比放射性核素標記骨顯像更具特異性,可以在放射性核素標記骨顯像和放射性核素標記白細胞顯像(WBCS)無把握診斷骨髓炎時,作為一種附加的檢查手段。對于骨折術(shù)后2年內(nèi)的可以FRI,可以使用放射性核素標記白細胞顯像(WBCS)或者抗粒細胞單克隆抗體閃爍顯像技術(shù)(AGA)作為檢查手段。盡管WBCS有著較高的敏感性和特異性,但是價格昂貴,且不適用于近期內(nèi)服用過抗生素的患者。18氟脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層掃描(18FDG-PET)價格昂貴但耗時短,利用標志物發(fā)現(xiàn)高代謝狀態(tài)。18FDG-PET有著較高的分辨率,對于診斷非術(shù)后狀態(tài)的慢性骨髓炎是核醫(yī)學檢查中最具敏感性的檢查項目。它在創(chuàng)傷后、術(shù)后和金屬置入物后的作用仍然有待商榷,但是18FDG-PET已經(jīng)展示在上述狀態(tài)下檢測出FRI的潛能。盡管已經(jīng)有許多研究投入到核醫(yī)學中去,但是關(guān)注核醫(yī)學與FRI關(guān)系的數(shù)據(jù)依然缺乏,期待日后會有更多可靠的隨機對照試驗關(guān)注該問題。