浅谈坏死性软组织感染

2020-01-07 05:30孙旭
中华骨与关节外科杂志 2020年6期
关键词:坏疽坏死性膜炎

孙旭

(北京积水潭医院创伤骨科,北京 100035)

坏死性软组织感染(necrotizing soft tissue infec‐tion,NSTI)是一类特殊感染的总称。其可继发于严重创伤,也可继发于皮肤黏膜的微小创伤(如撕裂伤、擦伤、刺伤、蚊虫咬伤等);水痘感染,甚至非开放性软组织损伤(肌肉拉伤、血肿、石膏过紧等)同样可以引发NSTI;外科手术后及分娩后也可以发生NSTI,尤其是合并免疫功能低下的患者(如恶性肿瘤患者等)应格外重视。

在创伤骨科治疗范畴,临床上常见的NSTI 主要是气性坏疽(又称梭菌性肌坏死)和坏死性筋膜炎。NSTI 的不同感染类型在临床表现上有诸多相似之处,容易混淆,需要通过临床表现的细微差异进行鉴别;而在临床治疗上,虽然细节不同,但原则类似。

1 NSTI的分类

既往关于NSTI的分类相对混乱,Yildiz和Yombi[1]将其进行系统性的划分,主要分为气性坏疽、坏死性筋膜炎和其他类型的软组织感染。气性坏疽又称为梭菌性肌坏死,由梭状芽孢杆菌所致。坏死性筋膜炎分为Ⅰ~Ⅳ型,Ⅰ型为混合细菌感染,Ⅱ型为单一细菌感染,Ⅲ型为海洋弧菌感染,Ⅳ型为耐药性金黄色葡萄球菌(multiple-resistant staphylococcus aureus,MRSA)感染。其他类型的软组织感染包括蜂窝组织炎、丹毒等。NSTI 在我国较为罕见,沿海地区需要格外重视Ⅲ型坏死性筋膜炎的感染。但在不同国家和地区,其发生率有较大的差别[2]。

2 气性坏疽

2.1 气性坏疽的病因及分型

外科学(第7 版)中定义气性坏疽是厌氧菌感染的一种,即梭状芽胞杆菌所致的肌坏死或肌炎[3]。其感染发展急剧,环境适宜的情况下可在1 d 内蔓延至全身,预后差。已知的梭状芽胞杆菌有多种,感染发生时常不是单一细菌,而是几种细菌的混合。汶川地震后,卫生部发布了《梭菌性肌坏死(气性坏疽)诊疗意见》[4],定义梭菌性肌坏死(即气性坏疽)是由梭状芽胞杆菌所致的肌坏死,是一种发展迅速、预后差的厌氧菌感染。其致病菌主要有产气荚膜梭菌(clostridium perfringens,CP)、水肿梭菌、败毒梭菌、梭状梭菌、溶组织梭菌等,且多为混合感染。

造成气性坏疽的梭状芽孢杆菌,又名魏氏梭菌,是Welchii 等于1892 年在一具腐败人尸体中分离得到的[5]。在病原学上,梭状芽胞杆菌属于革兰氏阳性粗大杆菌,在显微镜下观察,菌体为无鞭毛、不运动的直杆菌、两端钝圆,芽孢椭圆形,位于菌体中央或次极端,属于厌氧菌但不严格厌氧。根据产生的主要外毒素的不同,将梭状芽孢杆菌分为A~E 五种类型,对人类致病的主要是A 型和C 型[6]。A 型、C 型和D 型梭状芽孢杆菌分布于世界各地,但B 型和E 型只地区局部性出现[7]。A 型是土壤和肠道菌群成员之一,在人体中除口腔外,子宫颈、阴道、尿道、消化道也可分离出,1/5 人群还可能从前肘窝皮肤分离到此菌[7]。因此,特殊情况下没有任何外伤仍可发生梭状芽孢杆菌的严重感染,称为自发性气性坏疽。作为厌氧菌的梭状芽孢杆菌在有氧环境下不能生存,但芽胞的抵抗力甚强,能在自然界长期存活,需经高压蒸汽灭菌或煮沸1 h才能杀灭。

2.2 气性坏疽的流行病学和病生理

战争和自然灾害通常会造成气性坏疽的广泛发病。在第一次世界大战期间曾夺去过15万军人的生命[5],发生率约为5%[8]。1979 年2 月的对越自卫反击战中,中国军队的发病率为2.63%,死亡率为8%[9],在2008年的汶川地震中,气性坏疽的发生率约为1%[10]。

梭状芽胞杆菌的致命性来自其产生的多种外毒素,主要的外毒素是α毒素,其同时产生多种酶,如胶原酶、透明质酸酶、溶纤维酶和脱氧核糖核酸酶等。α 毒素是致命的坏死性溶血毒素,大量外毒素的吸收可引起严重的毒血症,直接侵犯心脏、肝脏、肾脏等脏器,引起休克、肾功能不全甚至多脏器功能衰竭。细菌分泌的酶具有强大的糖、蛋白分解作用,产生大量不溶性气体如硫化氢、氮等,使组织恶臭并大量积气。积气和水肿使得局部压力骤升,血管受压引起血运障碍,加重组织缺血缺氧,更有利于细菌繁殖,使病情快速恶化。

2.3 气性坏疽的临床症状

在病理学上,病灶处可见特有的皮肤红紫色或青铜色样改变及周围皮肤出现血性水疱。大量组织坏死,而坏死灶内极少有白细胞浸润,缺少炎症表现是本病的病理学特点[11]。

气性坏疽的潜伏期通常为1~4 d,通常不早于6 h,不晚于6 d,但也有伤后6~10 d 甚至更晚发病的报道[9]。该病的全身表现为与肢体坏死症状相匹配的严重毒血症状,体温可高达40℃以上。患者极度虚弱,表情淡漠但神志清楚,面色苍白;呼吸急促、心率增快、进行性贫血,全身症状迅速恶化;晚期可出现溶血性黄疸、外周循环衰竭、多脏器功能衰竭。最早的局部症状是受伤部位剧痛,呈胀痛感,一般止痛剂难以缓解,随后出现伤口周围肿胀、皮肤苍白、紧张发亮,伤口中有大量浆液性血性渗出物,有时可见气泡冒出。随着病情进展,局部肿胀加剧,静脉回流障碍,皮肤由红变白,再转为暗红、黑紫,表面呈现大理石样斑纹。组织分解、液化、腐败产生硫化氢气体,伤口恶臭,轻压有捻发音。肌肉病变致肌肉失去弹性和收缩力,切割不出血,肌纤维肿胀、发黑。远端肢体苍白、厥冷、水肿,严重者出现整个肢体坏死。由于是混合细菌感染,局部的气泡及捻发音并不经常出现[12]。

2.4 气性坏疽的临床诊断

气性坏疽的早期诊断是保存患肢、挽救生命的关键,主要依据早期的局部表现。早期诊断的3大特征:①伤口周围触诊有捻发音;②渗液细菌涂片发现粗大的革兰阳性杆菌;③X 线片检查发现肌群中有气体存在,实验室检查血红蛋白显著下降,白细胞计数通常不超过15×109/L,血清肌酸激酶水平升高[4]。大量临床经验表明,伤口出现捻发音或X线片表现为肌群中积气时,病情通常已经迅速进展。白细胞计数及血清肌酸激酶水平并不是气性坏疽的特异性实验室表现。北京积水潭医院推荐的重要筛查方法为伤口分泌物中找革兰染色阳性粗大杆菌。涂片时要用无菌棉签蘸取伤口深处的分泌物,不要仅蘸取伤口表面或敷料上的少许血液。如存在高危风险,如农用机、铡草机损伤,污染严重,尤其存在粪便污染时,需要每4 h 涂片一次。但我国绝大多数医院未开展粗大杆菌涂片检查。

2.5 气性坏疽的治疗方法

气性坏疽的治疗应从预防开始,对于开放性骨折合并大腿、臀部广泛肌肉损伤或挤压伤者,重要血管损伤或血管栓塞,止血带时间过长,石膏包扎太紧等易感人群应反复筛查。对于考虑为气性坏疽的患者,应尽快进行彻底清创,用3%过氧化氢等冲洗并湿敷,清创后不能闭合伤口;对于确诊为气性坏疽的患者,需彻底清除变色、不收缩、不出血的肌肉,直至色泽红润、能流出鲜血的正常组织并行筋膜切开减压。局限于某一筋膜的感染,应切除该筋膜腔内的所有肌群;若整个患肢已广泛感染,应果断截肢。术中应用大量3%过氧化氢冲洗伤口并湿敷。清创后若感染仍无法控制,应再次清创。

气性坏疽的治疗中,挽救生命是主要目标,在肢体坏死严重时,应当果断选择高位开放的截肢手术,犹豫不决常造成不可挽回的恶果。根据北京积水潭医院创伤科诊治的经验,开放的肢体残端需要每日换药1~2 次,并涂片。连续3 日内所有涂片均为阴性时,临床上可以认为感染得到有效控制,并根据患者一般状况安排手术闭合残端。如3 日内出现1 次涂片阳性时,应从下一次阴性涂片开始重新计算3日。

抗生素的应用同样重要,首选青霉素,剂量宜大,每日用量可达1000~2000万单位[4],辅助应用克林霉素可以抑制细菌生长[11],还可以联合应用硝基咪唑类药物(如甲硝唑、替硝唑等)。高压氧的3 日7 次疗法同样是重要的治疗方法[13]。对于相对晚期合并严重全身感染中毒症状的患者,全身支持治疗非常重要。

3 坏死性筋膜炎

3.1 坏死性筋膜炎的病因及分型

坏死性筋膜炎同样是临床较少见的一种疾病,发展迅速、病情凶险。其是由多种细菌入侵引起的,以皮肤、皮下组织及深浅筋膜进行性坏死为特征的软组织感染。坏死性筋膜炎的分类相对复杂,不同类型可以出现截然不同的临床表现,且容易与气性坏疽相混淆。

Ⅰ型和Ⅱ型坏死性筋膜炎的主要区别在于,是多重细菌感染(Ⅰ型)还是单一细菌感染(Ⅱ型)。Ⅰ型坏死性筋膜炎可由多种需氧菌和厌氧菌共同构成,临床上曾出现革兰氏阳性杆菌和革兰氏阳性双球菌大量繁殖的病例。最常见的需氧菌为链球菌,其次为金黄色葡萄球菌,然后为肠道球菌、乳酸菌、棒状杆菌。最常见的厌氧菌为大肠杆菌、克雷伯菌、厌氧球菌等。合并系统性疾病的老年患者、糖尿病患者,压疮、肛周疾病、结肠或泌尿外科手术或妇科手术后的患者是易感人群[1]。损伤严重或污染严重的开放性损伤同样可以造成Ⅰ型坏死性筋膜炎。虽然Ⅰ型感染的细菌中有些可以产生气体,但与气性坏疽的分泌物革兰氏染色涂片结果存在区别,患者的系统性症状可能与肢体坏死程度不匹配[12]。Ⅱ型坏死性筋膜炎的最常见细菌是A 族β-溶血性链球菌,MRSA 也较常见[14]。与Ⅰ型坏死性筋膜炎的好发因素不同,Ⅱ型坏死性筋膜炎可发生于任何年龄段和任何身体状况的患者。多位学者的研究统计,Ⅰ型和Ⅱ型坏死性筋膜炎的发生率类似[15,16]。沿海地区渔业从业者中海洋弧菌感染的概率相对较高,此特殊类型为Ⅲ型坏死性筋膜炎,此类型同样十分凶险,病情进展十分迅速,常危及生命[17]。内陆的渔业养殖场或地下水特殊环境作业者有感染嗜水气单胞菌的病例,也可以划分为Ⅲ型坏死性筋膜炎。北京积水潭医院烧伤科曾收治1 例19 岁男性患者,该患者不慎坠落至排污水沟中,造成大腿大面积剥脱伤,尽管采取了积极救治和彻底清创,但伤后第2日仍发生感染中毒性休克,而局部软组织的坏死却相对轻微,与系统症状严重不符,后经细菌培养后确诊为嗜水气单胞菌感染。

3.2 坏死性筋膜炎的临床表现

坏死性筋膜炎的致病机理与气性坏疽类似,也是外毒素和酶的综合作用。症状大致分为3个阶段:第一阶段累及浅筋膜,如透明质酸酶等分解浅筋膜,造成皮肤红斑和周围压痛,此时的疼痛程度与症状不相称;第二阶段出现皮肤坏死,因穿支血管栓塞造成皮肤感觉过敏,并形成大量水疱;第三阶段出现广泛组织坏死(包括肌肉组织),皮肤表现为血性水疱,可有捻发音,深层组织的液化性坏死会产生“洗肉水”样改变。由于病情进展十分迅猛,不同阶段之间并无明确的时间界限,通常在疑似或确诊之后的短时间内发展到最为严重的阶段。

3.3 坏死性筋膜炎的临床诊断及治疗

坏死性筋膜炎的早期诊断十分重要。坏死性筋膜炎实验室危险指标评分(laboratory risk indicator for necrotizing fasciitis,LRINEC)是基于常规化验检查的分级系统[18],通过白细胞计数和血红蛋白、血钠、葡萄糖、血肌酐和C反应蛋白来区分普通软组织感染和坏死性筋膜炎,评分小于5 分为低风险,6~7 分为中风险,大于8分为高风险。不同地区报道该评分系统的阳性预测值差异较大[19,20],也有学者提出了新的预测评分系统,如SIARI 评分(Site other than lower limb,Immunosuppression,Age≤60 year,Renal impairment,Inflammatory markers 的简称)[21]和坏死性软组织感染评分(NSTI assessment score,NAS)[22],但根据我院的研究,其特异性和灵敏性均低于LRINEC 评分,因此LRINEC 评分是目前最为常用的预测系统。CT 及MRI等影像学检查对坏死性筋膜炎的诊断同样有较重要的参考价值,Martinez 等[23]的研究表明,CT 对NSTI的诊断有较高的准确性和敏感性。

早期诊断并积极处理是获得较好预后的关键[24]。如发现患者存在明确的高危因素或发生与外伤不相符的疼痛,需高度怀疑NSTI。在进行常规化验检查及革兰氏染色涂片之后,如排除气性坏疽,应考虑为坏死性筋膜炎。其清创原则与气性坏疽的处理相同,在细菌培养结果回报之前只能根据经验对患者进行治疗。其中最重要的一环是对受累区域的判断,对于需氧菌感染的患者,可以使用创面封闭负压引流技术(vacuum sealing draina,VSD)临时覆盖创面。如考虑存在厌氧菌感染,创面仍然需要敞开,并每日换药,观察坏死进展情况。如筋膜层及皮肤均有恶化的表现,应果断进行扩大范围的减张。如患者既往身体情况不佳,已经反复出现休克表现,发生周围血管闭塞,广泛且进展快速的肌肉坏死,感染累及至足底的筋膜,应更为积极并坚决考虑行截肢术[25]。在细菌培养及药敏结果回报之前应当采取经验性用药,建议使用大剂量青霉素联合酶抑制剂,以及克林霉素等。海洋弧菌的经验性药物为环丙沙星,最终的用药需要根据药敏结果确定。Scully 等[17]报道的海洋弧菌病例中,在初步清创和减张后,药敏结果提示对头孢吡肟、头孢他啶、头孢曲松、环丙沙星、庆大霉素、左氧氟沙星、复方新诺明和四环素敏感,临床上最终应用了头孢他啶、强力霉素、环丙沙星和万古霉素的组合,但症状仍然快速进展,最终选择了更高位的开放性截肢术才挽救了生命。

4 小结

NSTI 具有多样的临床和病理特征,所有感染都会导致广泛组织破坏及严重系统性症状。重视危险因素和临床表现是诊断此类疾病的关键,实验室辅助检查也是重要的判断手段。早期诊断、及时有效的外科干预、恰当的抗生素治疗及强大的支持治疗对降低死亡率和改善预后至关重要。

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