骨髓炎

“骨髓炎”一词最初被提出用于指代骨骼和骨髓的炎症（源自希腊语“osteomyelitis”，意为骨髓炎症）。目前，该术语被理解为骨组织（骨炎）、骨髓（脊髓炎）、骨膜（骨膜炎）及其周围软组织的感染性和炎症性病变。骨髓炎也被定义为骨骼感染。

骨髓炎是一种局部炎症过程，是由于微生物入侵和增殖而发生的。血源性骨髓炎的主要诱因是微生物内源性入侵骨髓管；外源性骨髓炎则是由于骨骼或周围组织受到创伤而导致微生物入侵。炎症的局部化是机体的一种保护性反应，可以预防脓毒症的发生。当限制化脓坏死过程的机制失效时，脓毒症就可能发生。这可能是由于微生物的高毒性和致病性、病变范围广、炎症过程持续时间长以及微生物自身保护力减弱所致。

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流行病學

尽管人们对骨关节感染发病机制的认识不断进步，并引入了现代诊断和治疗方法，但过去 30 年来，此类患者的数量并未呈下降趋势。

每 10,000 名儿童中就有 2 名患有急性血源性骨髓炎，每 10,000 人中就有 2 名患有慢性骨髓炎，90％ 的病例会影响下肢骨骼。在长骨病变中，胫骨占 50％，股骨占 30％，腓骨占 12％，肱骨占 3％，尺骨占 3％，桡骨占 2％。目前，在长骨骨髓炎的流行病学中观察到几种趋势。血源性骨髓炎的结构发生了变化。在领先的工业国家，儿童长骨急性血源性骨髓炎的发病率有所下降（每年每 100,000 人口中有 2.9 个新病例），金黄色葡萄球菌是该疾病的主要病原体，从 55％ 下降到 31％。在基础设施发达的国家，这些疾病已经相当罕见。

近年来，创伤后骨髓炎患者数量有所增加。这主要是由于创伤（尤其是道路交通事故造成的创伤）、可导致化脓的菌群变化以及人体免疫系统紊乱所致。糖尿病、闭塞性血管疾病、肿瘤、酗酒和吸烟等因素均会加剧骨感染。成人骨髓炎的主要病因是长骨骨折。这种病理状况的发生取决于多种因素，主要包括骨骼和软组织损伤的部位和程度、血液供应和神经支配受损、初次手术治疗的及时性和质量、抗生素预防方法、骨缝合术的选择以及伤口缝合的塑料性。骨髓炎的发病率差异很大——在上肢闭合性骨折和损伤的手术治疗中为0.5-2%，而在小腿和大腿开放性骨折伴有广泛软组织损伤的病例中则高达50%甚至更高。

在现代条件下，四肢枪伤后发生化脓性并发症（包括骨髓炎）的几率有所增加，其主要原因是骨骼和关节损伤的严重程度，以及医疗后送阶段的治疗失误。根据战后武装冲突的经验，枪伤性骨髓炎的发病率至少为9%至20%。

各种类型的内置金属接骨术已广泛应用于全球骨折治疗。对于严重骨折，软组织损伤严重，手术适应症的过度扩大、手术时机和手术技巧的不当选择、手术辅助器具和金属结构选择不当，都会导致骨关节严重的化脓性炎症。轮辐和杆周围化脓以及“轮辐”骨髓炎仍然是外固定装置接骨术中最常见的并发症。全球每年约有100万例膝关节和髋关节置换手术。因此，内置假体术后发生的骨髓炎正成为一个严重的问题，尤其是在发达国家。

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原因 骨髓炎

1880年，路易斯·巴斯德首次从骨髓炎患者的脓液中分离出微生物，并将其命名为葡萄球菌。后来证实，任何化脓性微生物均可导致骨髓炎，而该病的临床和形态学特征取决于其菌种组成。目前，儿童长骨急性血源性骨髓炎的病原体主要为单菌落（高达95%）。其中，金黄色葡萄球菌通常占50%-90%，在病例中分离得到。由于金黄色葡萄球菌具有亲骨软骨性和高度适应性，因此在所有骨髓炎病例中，该微生物仍然是主要病原体，这导致了大量耐多种抗生素的强毒菌株的出现，并最终导致保守治疗效果降低。

在一岁以下儿童中，最常从骨骼和血液中分离出的是无乳链球菌和大肠杆菌，而在一岁以上儿童中，分离出的是化脓性链球菌和流感嗜血杆菌。四岁以上儿童中流感嗜血杆菌分离率有所下降，这也与针对该病原体的新疫苗的使用有关。

急性创伤后骨髓炎患者，伴有开放性骨折和广泛性软组织损伤，可培养出需氧-厌氧混合菌，以革兰氏阴性菌为主，尤其是铜绿假单胞菌。病变部位的微生物污染水平通常为每1g骨组织含106-108个微生物。

在慢性骨髓炎中，革兰氏阳性球菌（葡萄球菌属）是主要病原体，其中以金黄色葡萄球菌为主，其播散率取决于病程的不同阶段，范围为60%至85%。在慢性炎症过程中，葡萄球菌可以单独存在，也可以以需氧-厌氧菌群落的形式存在。葡萄球菌逐渐被革兰氏阴性菌和厌氧菌所取代，这些菌对常用抗菌药物的耐药性高于革兰氏阳性菌。

發病

骨髓炎可由血源性感染播散引起，微生物可直接侵入骨骼或从邻近的外部感染灶侵入骨骼。创伤性骨髓炎是由于组织损伤和血供中断导致微生物菌群直接侵入骨骼。此类骨髓炎的发生发展直接取决于微生物的入侵、数量、类型、毒性以及软组织损伤程度。各种生理、生物因素以及伴随疾病对机体的保护性和适应性反应产生不利影响后，机体有效抑制感染的能力会降低，从而导致疾病早期发展。

深层长期骨感染是由被细菌包围的去血管化皮质所致。它如同异物，是大多数开放性骨折中骨髓炎的主要原因。创伤后骨髓炎除了常见的致病微生物外，还可由非致病性葡萄球菌和厌氧球菌引起。受伤时，这些细菌进入皮质的失活区域，并在厌氧条件下促进骨沉积，最终引发骨髓炎。此类骨感染通常发生在开放性骨折后。

在骨髓炎的发生发展过程中，多种全身和局部因素会影响免疫反应、代谢和局部血液供应。全身因素包括营养不良、肝肾功能受损、糖尿病、慢性缺氧、免疫性疾病、恶性疾病、高龄、免疫抑制和免疫缺陷、脾切除、病毒感染、酗酒和吸烟等。局部因素，如慢性淋巴水肿、静脉淤滞、血管病变、动脉炎、严重瘢痕性改变、纤维化、小血管病变和神经病变，也会导致感染的发生。

急性骨髓炎是一种化脓性感染，伴有水肿、血管淤滞和小血管血栓形成。在疾病急性期，由于局部炎症，骨内和骨膜血供中断，形成大块死骨（死骨）。受感染的无活力组织、大肠杆菌的无效应答以及不充分的治疗导致疾病慢性化。随着化脓性过程进入慢性期，微生物组格局逐渐发生变化。低毒力的表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌菌株开始发挥主导作用。

骨组织坏死是急性创伤后骨髓炎的重要特征。死骨在肉芽组织酶的作用下缓慢吸收。吸收在活骨和坏死骨的交界处发生得最快、最早。局限性骨髓炎中的死骨松质骨吸收缓慢。骨皮质部分的死区逐渐与活骨分离，形成死骨。死骨中的有机成分主要被巨噬细胞或多形核白细胞产生的蛋白水解酶破坏。由于血液供应受损，死骨在视觉上比活骨颜色浅。小面积的无活力松质骨会在2-3周内吸收；而皮质部分的滞留可能需要数月。

慢性骨髓炎的形态学特征是骨坏死、新骨形成和多形核白细胞渗出，其中还伴有大量淋巴细胞、组织细胞，有时还有浆细胞。死骨的存在常导致瘘管形成，脓液通过瘘管进入周围软组织，最终涌现到皮肤表面，形成慢性瘘管。新生骨的密度和厚度可能逐渐增加，在相对有利的条件下形成部分或全部新生骨干。这两个平行的过程会持续数周或数月，具体取决于坏死的程度以及感染的程度和持续时间。骨内骨生长可能会遮蔽髓管。

去除死骨后，剩余的空腔会被新骨填充。这种情况在儿童中尤其常见。创伤后继发性骨髓炎的发生，一方面是由于创伤造成的组织损伤，另一方面是由于微生物的侵袭和滋生。受损骨骼缺乏足够的稳定性，导致化脓性感染的发生和扩散，并形成继发性坏死和死骨。

大多数作者认为，对于开放性骨折患者，建议在未及早缝合伤口表面的情况下进行大面积伤口治疗，但这会带来对抗急性化脓性感染的问题。长期开放性处理此类伤口极易引发骨髓炎。因此，应考虑开放性骨折患者创伤后骨髓炎的主要原因：

• 对病变进行不及时和不充分的手术治疗；
• 固定方法不充分或选择错误；
• 长期存在的大面积伤口；
• 对软组织损伤程度的评估不正确；
• 术后监测不足。

开放性骨折骨髓炎的预防，在伤口暂时缝合和最终缝合过程中，及时清除伤口渗出液至关重要。伤口渗出液的积聚也是继发性坏死发生的原因之一。

对创伤后骨髓炎发生原因的分析证实，影响开放性骨折化脓性并发症发生率和骨髓炎发生的因素包括浸入式金属接骨术。众所周知，在软组织损伤严重（尤其是胫骨损伤）的开放性骨折中使用浸入式金属接骨术会显著增加感染风险。这种模式在枪伤性骨折中尤为明显，这使得一些专家认为有必要禁止在此类损伤中使用浸入式金属接骨术。

尽管用于制造固定器的合金被认为具有免疫惰性，但有时我们仍会观察到金属“不耐受”的情况。在严重的情况下，这种反应会导致急性炎症的临床表现，并伴有瘘管形成和继发感染。这一过程基于半抗原的形成——半抗原是由金属的生物转化及其分子与蛋白质结合而产生的物质，它为致敏创造了先决条件。该过程的触发因素是植入物的表面破坏，这是由于过氧化物的氧化、吞噬作用或机械破坏（例如骨碎片的稳定性被破坏或固定器元件相互摩擦）造成的。金属致敏可能最初存在，也可能由于浸入式金属接骨术而发展。

骨髓炎认识的新阶段与从亚分子、分子、细胞和器官等不同组织层面对其发病机制的研究相关。对金黄色葡萄球菌等骨髓炎主要病原体的研究，使得我们能够识别细胞外和细胞内微生物的侵袭和入侵机制。细菌正是通过这些机制引发和维持感染，直接损害骨组织细胞，破坏人体的保护性免疫反应，并降低抗生素的有效性。近年来，作为细胞和体液免疫调节剂之一的细胞因子的作用得到了积极的研究。成骨细胞——成骨细胞——具有一种此前未知的新作用，能够响应骨组织中微生物的细胞内入侵，引发免疫细胞和炎症介质的抗原特异性激活，这一作用也已被揭示。同时，需要注意的是，鉴于骨髓炎的临床表现多种多样，其发病机制尚不完全清楚。许多提出的致病机制都处于假设层面。

症狀 骨髓炎

详细的病史通常足以诊断骨髓炎。患有血源性骨髓炎的儿童可能出现急性感染体征，包括发热、烦躁、疲劳、虚弱和局部炎症体征。然而，非典型病程也很常见。在患有血源性骨髓炎的儿童中，感染部位可能局限于受累骨骼周围的软组织。关节通常不会受到感染。在患有血源性骨髓炎的成人中，通常会出现模糊的体征，包括持续疼痛和低烧。也可能出现高烧、发冷、肿胀和受累骨骼充血。在接触性骨髓炎中，损伤部位周围通常会出现局部骨骼和关节疼痛、充血、肿胀和渗出。在骨髓炎的急性期，可能出现严重全身炎症反应的体征，例如发热、发冷和盗汗，但在慢性期则不会出现这些体征。血源性骨髓炎和接触性骨髓炎都可能发展为慢性期。慢性期以持续性疼痛、渗出及低热为特征。感染部位附近常可见瘘管。瘘管闭合后，患者可能形成脓肿或急性播散性软组织感染。

形式

根据临床病程和病程，骨髓炎传统上分为急性和慢性。根据发病机制，骨髓炎又分为血源性骨髓炎和创伤后骨髓炎。创伤后骨髓炎可由骨组织及其周围软组织的机械性、手术性或枪伤性损伤引起。血源性骨髓炎可表现为以慢性为主的病程（例如Brodie脓肿、Garre硬化性骨髓炎和Ollier蛋白性骨髓炎）。

德克萨斯大学医学部采用的成人长骨骨髓炎临床和解剖学分类——Czerny-Mader分类——似乎在实际应用中较为方便。该分类基于两个原则：骨损伤的结构和患者的病情。根据该分类，结构性骨损伤可分为四类：

• I型（髓质骨髓炎）-血源性骨髓炎和髓内接骨术后化脓时长骨骨髓腔结构大面积受损；
• II 型（浅表性骨髓炎）——仅损伤骨皮质部分，通常由骨直接感染或邻近软组织感染源引起；化脓性关节也被归类为浅表性骨髓炎（骨软骨炎）；
• III型（局灶性骨髓炎）——骨皮质和骨髓管结构受损。然而，这种类型的损伤骨骼仍然稳定，因为感染过程不会扩散到骨骼的整个直径；
• IV 型（弥漫性骨髓炎）——骨骼的整个直径受到损伤，并失去稳定性；例如感染性假关节、开放性粉碎性骨折后的骨髓炎。

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