第2节 急性血源性骨髓炎
第2节
急性血源性骨髓炎
急性血源性骨髓炎(acute hemotogenous osteomyelintis)系败血症或脓毒血症产生的骨内化脓性炎症。北京儿童医院1955—1986年间共收治本病1659例,男孩1154例,发病较女孩高,占69.55%。
(一)病因
急性血源性骨髓炎的发病与干骺端血管、细胞解剖学、外伤和炎症的细胞介质等因素有关。
1.血管解剖学
血源性骨髓炎多发生在长管状骨的干骺端。该部终末小动脉呈襻状,注入与之连续的静脉窦。局部血流紊乱且减慢,使细菌停滞和增殖的机会加大。近年经电镜观察证实,此血管襻为终末的芽状分支。血细胞和细菌可经芽状分支弥散出血管进入血管外间隙,形成感染灶。血管还与骨髓炎的预后有关,例如,新生儿股骨近端,在二次骨化中心出现以前,股骨头骺和干骺部为同一血运支配,因而干骺感染极易扩散到股骨头的骨骺,导致头骺和骺板的大范围破坏。随小儿生长发育,骺板、干骺和股骨头由骺板分隔,形成两个血供系统。
2.细胞解剖学
独特的干骺和骨干的细胞解剖学也与急性血源性骨髓炎的发病有关。干骺端的骨松质含网织内皮细胞少,因之吞噬作用弱。观察证实,虽感染灶起于干骺端,而炎症反应是从邻近骨干的髓腔内开始的。可以认为发生菌血症后,细菌容易停留在干骺部,进而繁殖。说明细菌在干骺部才有条件增殖。
3.外伤因素
外伤可能会降低局部免疫力;外伤可使局部产生血肿而有利于细菌繁殖。但外伤起作用的真正机制仍待进一步研究。
4.炎症细胞的介质因素
最初阶段多形核白细胞释放白细胞介素-1(IL-1)加速炎症反应,进而IL-1触发前列腺素E
2
,后者可刺激骨质吸收。人类和鼠发生骨髓炎后均有白细胞三烯-B
4
(leukotriene B
4
,LTB
4
)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-1β、IL-6和IL-8升高。上述细胞介质的重要性用金黄色葡萄球菌(骨髓炎最常见的致病菌)直接产生前列腺素得到证实。
(二)病理
细菌经干骺端营养血管途径可在干骺端产生血源性骨髓炎。实验表明,静脉注入细菌后2小时,感染可局限于好发部位的干骺血管内。小儿长管状骨的血管形态使化脓菌常局限在干骺血管窦内(图15-2)。
图15-2 干骺动脉襻注入静脉窦与骨髓炎
小儿骨骺和干骺端的血运彼此不直接通连。干骺端营养动脉的分支尽端折回呈小襻状,再注入窦内较大静脉,该处血流速度减慢,成为致病菌繁殖的理想条件。感染始于静脉襻,然后扩展到营养动脉产生继发栓塞。
骨炎症的特点为血管怒张、水肿、细胞浸润并形成脓肿。早期因有坏死骨的吸收,以后又有骨萎缩和失用,均会出现不规则的脱钙。典型组织学所见为化脓性渗出和坏死,渗出使局部压力增加,于是感染血栓从哈氏系统和伏克曼管向外扩散。这种病变进一步妨碍局部血液循环。骺和干骺之间的血运彼此不通,骺板内也没有血管的通道。因此,骺板成为阻止感染向骨骺扩散的屏障。
骨髓炎的脓液可经伏克曼管到达干骺端的骨膜下,掀起局部骨膜。小儿骨膜与骨的附着较成人松散。感染如不控制,骨膜破裂,脓液渗入软组织,也可沿骨干上下蔓延,又可环绕骨干的四周扩散。若干骺端位于关节囊内,如股骨上端,脓液可进入关节引起化脓性关节炎(图15-3)。
图15-3 急性血源性骨髓炎扩散途径
得不到及时治疗的小儿骨髓炎,由于血管栓塞和骨膜剥离,进一步破坏骨皮质和干骺的骨松质。最后骨组织坏死。骨坏死后四周产生肉芽组织,与存活的骨组织分离。邻近的骨膜有新骨形成。死骨上的新生骨称骨包壳。骨包壳上的穿孔称骨瘘孔,脓液仍可自此引流。骨包壳形成后,细菌、肉芽组织和死骨藏于死腔内。间断从窦道排脓和产生死骨是慢性骨髓炎的特点。
(三)临床表现
骨髓炎的好发部位是股骨下端和胫骨上端,其次是股骨上端、肱骨上端和桡骨远端。此外,其他骨均可发生。扁平骨如髂骨发生骨髓炎后,临床上有时不容易查出。极少数的病例可找到原发病灶。
急性血源性骨髓炎的症状和体征随感染的严重程度、部位、炎症范围、病程的长短、患儿年龄以及抵抗力的大小而各有不同。
全身症状为急性败血症表现,高热、寒战、呕吐和脱水。新生儿和小婴儿全身症状轻微。新生儿可不发热,但有烦躁、拒食和体重不增。应强调早产儿和新生儿的全身症状不明显,易延误诊断和治疗。
疼痛是突出的局部症状。持续剧烈疼痛可因轻微活动而加重,此乃炎症渗出和脓液的张力变化引起。患肢活动受限(假性瘫痪),令人怀疑有麻痹性神经肌肉疾病的可能,如小儿麻痹等。下肢骨受累的患儿拒绝负重或有跛行。随病情发展,骨膜发生穿孔后,骨内张力减低,疼痛也有所缓解。
患肢干骺有压痛。检查婴儿时,一般哭闹不止,但压到病变部位后,哭闹加重,有助于测定主要病变的所在。局部有肢体环周的肿胀和温度增高。早期患处皮肤并不发红。炎症波及表浅部位时,始有红肿。
邻近关节的肌群常有保护性痉挛,以保持比较舒适的屈曲位置。邻近关节偶有交感性积液,成为需要鉴别的问题。
(四)X线检查
发病后头几天X线照片上只能看到局部软组织肿胀,层次不清,肌肉致密度增加。3~5天后,炎症渗出使骨骼阴影稍模糊,有如烟雾掩盖。7~12天,出现不规则斑点状脱钙,系充血及干骺骨小梁吸收和坏死所致。CT照片上的变化较普通照片出现得早。
不久骨膜下有新骨形成,表明感染已沿骨皮质外表扩散。骨干内骨脓肿扩大,可见透亮区在髓腔内延伸。死骨的密度高,其边界由肉芽组织描出。死骨的密度之所以增高,是由于其血运断绝不能再脱钙,而四周的骨组织因充血而脱钙,使密度产生明显差别。
(五)化验室检查
白细胞计数增高,中性粒细胞比例增高,核左移。病情危重的患儿与小婴幼儿的白细胞可不增加。血培养可阳性,特别是在高热时给药前取样,阳性率极高。血沉(红细胞沉降率)加快,并可依此衡量病程有无活动性。
(六)诊断
全身中毒症状,如高热、脱水、食欲不振,精神萎靡和局部肢体肿胀、压痛。肢体一端叩痛重,表面温度增高。穿刺压痛最明显处也有助于诊断。用16~18号腰穿针,穿刺时加用针芯。穿刺骨膜下如无脓液,可通过皮质将针刺入骨髓。发病头几天只能抽出一些血性液体,也应送细菌培养和抗生素敏感试验。同时还要做鼻腔、咽部和皮肤病灶的细菌培养以及血培养。除培养细菌外,也要做涂片用革兰染色找细菌。总之,应尽量确定病原菌。X线照片在发病2周后,一般有破坏和骨膜增生相间的改变,有助于确定诊断。
(七)鉴别诊断
急性骨髓炎发病之初,可因片面注意败血症而忽略局部病变。败血症患儿凡肢体有局部环周性肿胀、疼痛并在长管状骨的干骺端有明显压痛者,应想到急性骨髓炎。早期诊断和及时治疗能扭转本症的预后。不要等待X线照片上出现骨破坏和新骨形成后再治疗。有了骨质变化再开始治疗已嫌太晚,届时常转为慢性病变。小儿常患的一些疾病需与本症鉴别,如急性风湿热、化脓性关节炎、急性类风湿关节炎、蜂窝织炎、急性白血病、急性脊髓灰质炎、婴儿骨皮质增生症和尤文瘤等。骨髓炎的压痛局限于干骺端,而关节病变如化脓性关节炎或类风湿关节炎,其压痛主要在关节。关节炎的关节疼痛和运动受限明显。骨髓炎患者,轻微活动邻近关节,运动并不受限。可发生关节交感性积液,但肿胀最突出的地方仍在长骨的某一端。相反,化脓性关节炎只是关节肿胀。蜂窝织炎皮肤发红、浸润变硬、境界清楚。骨髓炎即使位于皮下的胫骨、锁骨、尺骨,也要稍晚些才会有皮肤变化。
(八)治疗
急性骨髓炎的治疗有两个重要因素,一是病程所处阶段,二是患儿的年龄。早期诊断和及时治疗才能预防发生骨内脓肿。
急性骨髓炎可分为两个阶段,早期无骨内脓肿,晚期骨内已有脓肿产生。前者局部疼痛、压痛和肿胀不超过48小时,晚期的症状已存在3天或更久。用这种划分方法只是为了参考,而不应过于考虑时间因素。
1.抗生素治疗
治疗急性骨髓炎主要靠抗生素疗法。一旦明确致病细菌就要尽快选用敏感抗生素。还应尽可能用杀菌性抗生素;大剂量静脉给药;未得致病菌前应选用广谱抗生素;一旦明确致病菌则改用单一有效抗生素且疗程要够长。
杀菌性抗生素较抑菌性者为好。各种青霉素和各代头孢霉素均可。静脉给药可确保病变部位的有效浓度。了解致病菌后及时将广谱抗生素改为有效窄谱抗生素。因长期使用广谱抗生素易对医院内菌株产生抗药性,从而并发这类感染的机会较用窄谱者为高。
抗生素治疗时间要够长,否则易致感染复发或形成慢性感染,为此对严重病例至少应连续静脉给药21天。
急性骨髓炎的致病菌种与年龄组有关。因此在未发现致病菌的条件下,开始要选用广谱抗生素,以求能对不同菌种均能奏效。
(1)新生儿期:
2个月以下的新生儿患急性骨髓炎,其致病菌多为B组溶血性链球菌和革兰阴性大肠杆菌。临床方面B组链球菌所致的急性骨髓炎特点是亚急性顽固性病程,多侵犯单一骨,如肱骨上端。其他致病菌引起的新生儿急性骨髓炎则常为急性病程,多骨受累。
治疗新生儿期骨髓炎要选用对B组链球菌和大肠杆菌有效的抗生素。开始可用对青霉素酶稳定的青霉素类,如新霉素Ⅲ(nafcillin)控制葡萄球菌和B组链球菌,75~100mg/(kg·d),分为6~8次给药,患儿的日龄超过7天才能如此服药,否则还要酌情减量。对革兰阴性杆菌可加用氨基糖苷类,如庆大霉毒、阿米卡星(amikacin)或拉氧头孢(moxalactam)等。头孢噻肟(cefotaxime)、头孢呋辛(cefuroxime)可供另外的选择,同样对上述病原菌有用。
(2)2个月~ 3岁的患儿:
本年龄组骨髓炎的致病菌多为葡萄球菌,如金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和溶血性链球菌,流感杆菌较少。对这个年龄组的患儿最好选用可透入脑脊液的抗生素,如头孢曲松、头孢噻肟或头孢呋辛。另外,还可新霉素Ⅲ和氨苄西林(ampicillin)联合应用,因二者可协同对抗耐氨苄青霉素的流感杆菌。
(3)3岁以上的患儿:
超过3岁的患儿一旦患急性骨髓炎,其病原菌多与成年人相同,均为金黄色葡萄球菌,通常先用新霉素Ⅲ为好。
(4)口服抗生素问题:
对不能吞咽或有呕吐的患儿;致病菌尚不明确者;未测定血清内药物杀菌滴定条件者,骨髓炎的致病菌种尚无口服的针对性抗生素,如假单胞菌属;静脉给抗生素效果不佳者,均应视为口服抗生素的禁忌。
表15-2 小儿抗感染常用抗生素
小儿骨关节感染使用抗生素的剂量如表15-2。引流。根据北京儿童医院1659例的治疗方法统计,有813例做了手术治疗,占49%。
2.外科治疗
患肢宜用厚垫支具或双瓣石膏板固定于功能位。病变位于肱骨上端或股骨上端的宜用牵引制动,如此达到舒适和休息的目的。每日仔细检查患处以了解对抗生素治疗的反应。全身性支持疗法包括退热剂、静脉输液,有贫血时可输新鲜血。尽可能用高蛋白饮食并补充多种维生素。
手术治疗为切开和引流有张力的脓肿。手术途径根据病变部位选择。术中不要过多剥离骨膜,防止影响骨皮质的血运。骨钻孔或切除1cm× 2cm骨皮质求得有效的减压。过大开窗会削弱病骨,而导致病理骨折。有时用X线照片协助定位。术中要防止损伤骺板。手术减压引流了脓液,利于控制感染,同时降低髓腔内压力,增进病变部的血液循环,减少血栓形成的机会,这对病变局部抗生素达到有效浓度也是有利的。刮除病变并用生理盐水冲洗,送活体组织检查和细菌培养。经伤口摆入髓腔两根硅胶管,用于冲洗和引流。切口逐层缝合,可用1%新霉素或1 ∶ 500U的杆菌肽溶液冲洗。根据全身情况和局部反应,引流管于5~7日后拔除。积脓较少的婴幼儿患者,也可缝合伤口,伤口一期愈合的约占半数。这可缩短疗程,对防止医院内交叉抗药菌种感染,改善局部血液循环,预防骨组织坏死等都是有帮助的。
早期应静脉给予抗生素2周,感染控制后抗生素改为口服,至少再用药3周。另一方案是体温平稳,血沉和其他检查正常后继续用药2周。根据X线照片上骨破坏程度决定肢体固定的时间,通常为4~6周。急性炎症控制后,每日去除石膏练习肢体活动几次。逐渐延长脱离石膏的活动时间,然后改为架拐患肢部分负重,逐步恢复日常活动。
慢性骨髓炎的治疗原则应包括病变部位的引流,清除死骨,减压死腔,刮除所有感染的肉芽组织。要注意保持骨的连续性和骨包壳。必要时也可送入硅胶管冲洗和引流,缝闭伤口,尽量保存覆盖骨组织的肌肉和皮肤。有时要行骨的盘形手术和肌肉瓣填充,偶需植皮消灭创面。
(九)并发症
血源性骨髓炎的预后与下列因素有关:治疗的早晚和是否充分;患儿的年龄和健康状况;致病菌的种类和毒性大小。本病的死亡率虽逐年降低,但早产婴和新生儿罹患暴发型败血症并发急性骨髓炎时仍可造成死亡。致死原因可以是肺部感染酿成呼吸衰竭,心脏脓肿并发心力衰竭或死于脑脓肿。免疫力低下的患儿易患暴发型感染。
最常见的并发症为化脓性关节炎。因股骨近端干骺位于髋关节内,故髋关节发生化脓性炎症的最多。其次是膝、肩和踝关节。在穿刺骨病变时切勿将感染传播进入关节,一旦查出并发化脓性关节炎应尽早穿刺引流。
并发病理骨折的也不罕见。治疗后特别是手术后一定要对患肢做保护性制动(石膏或牵引),万一发生病理骨折宜采用保守治疗。
骺板破坏,日后可致患肢短缩或出现成角畸形,如膝内翻、膝外翻。婴幼儿的骺板破坏后,X线片上可显示骨骺或干骺部消失,如股骨头,股骨髁、胫骨上端部分缺失。有时经关节造影始能描出局部的解剖变化。若软骨的骨骺仍然存在,关节尚稳定的,治疗的重点是用截骨术矫正存在的成角畸形。截骨方法可用张开法或楔形切除骨块后的闭合靠拢法。若有旋转畸形,应同时做去旋转术。对关节破坏严重而广泛的始考虑关节融合,否则待感染控制半年以上刮除病变,切开复位或行股骨上端截骨以求骨性支持。
肢体过长是由于患部血运增加,属于后遗症而不是并发病。双侧肢体不等长,如果超过4cm、年龄小、生长潜力大的可做健侧骺固定术或行短肢的延长术。
(十)预后
急性血源性骨髓炎的预后取决于及时而充分的治疗,患儿的年龄、一般状况以及致病细菌的类型和毒力。本病死亡率已明显降低,但早产儿和新生儿的死亡率仍较高。北京儿童医院1659例中死亡39例,总死亡率为2.5%。但全组中新生儿164例,其中死亡14例,占总死亡的35.39%。 实用小儿骨科学(第3版)