中华急诊医学杂志  2022, Vol. 31 Issue (9): 1262-1266   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2022.09.018
104例急性化脓性骨髓炎患儿病原学特点
徐静芳1 , 杨溢1 , 李海冰1 , 徐璐杰1 , 郑泽峰1 , 朱伟玮1 , 叶文松1 , 白冠男2     
1. 浙江大学医学院附属儿童医院骨科,国家儿童健康与疾病临床医学研究中心,国家儿童区域医疗中心,杭州 310057;
2. 浙江大学医学院附属儿童医院儿童保健科,国家儿童健康与疾病临床医学研究中心,国家儿童区域医疗中心,杭州 310057
摘要: 目的 探讨急性骨髓炎患儿脓液中的病原菌分离情况及耐药特征。方法 对2011年1月1日至2018年3月1日在浙江大学医学院附属儿童医院儿童住院的急性化脓性骨髓炎患儿进行回顾性研究,收集患儿的骨膜下脓液或骨髓液培养结果,细菌鉴定和药敏试验均采用梅里埃全自动细菌鉴定系统Vitek。结果 (1) 共纳入104例患儿,60例(57.7%)为男性。65例(62.5%)患儿中分离出病原菌66株。其中金黄色葡萄球菌53株(51.0%)、大肠埃希菌3株(2.9%)、铜绿假单胞菌2株(1.9%)、肺炎链球菌2株(1.9%)、人苍白杆菌2株(1.9%)和其他细菌4株(3.8%)。39例(37.5%)脓液未培养到致病菌。(2)在病原菌阳性的患儿中金黄色葡萄球菌占81.5%,其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌占43.4%。金葡菌阳性患儿年龄明显大于非金葡菌感染者(P=0.028),体重明显高于非金葡菌阳性者(P=0.040),且金葡菌感染引起的急性化脓性骨髓炎具有更高的C-反应蛋白水平(P=0.038)。(3)53例金黄色葡萄球菌的药敏结果显示100%的菌株对青霉素耐药,且仅56.6%的菌株对苯唑西林敏感。菌株对复方磺胺甲恶唑、四环素、克林霉素、红霉素的耐药率分别为11.3%、30.2%、67.9%、69.8%。菌株对呋喃妥因的敏感率为90.2%。所有的菌株对奎奴普汀/达福普汀、利奈唑胺、利福平、替加环素、左氧氟沙星、莫西沙星、环丙沙星和万古霉素敏感。69.8%菌株为耐三种及三种以上不同种类抗生素的多重耐药菌。结论 金黄色葡萄球菌是引起儿童急性化脓性骨髓炎最常见的病原菌,其对苯唑西林和克林霉素的耐药率较高。提示临床上经验性静脉使用抗菌药物治疗急性骨髓炎患儿时,传统药物苯唑西林、克林霉素不宜作为首选药物。另外尚有39例(37.5%)脓液培养未检测到病原菌,其病原学有待进一步研究。
关键词: 儿童    骨髓炎    金黄色葡萄球菌    耐药    
Pathogenetic characteristics of 104 children with acute septic osteomyelitis
Xu Jingfang1 , Yang Yi1 , Li Haibing1 , Xu Lujie1 , Zheng Zefeng1 , Zhu Weiwei1 , Ye Wensong1 , Bai Guannan2     
1. Department of Orthopedics, the Children's Hospital, Zhejiang University School of Medicine, National Clinical Research Center for Children's Health; National Regional Medical Center for Children, Hangzhou 310057, China;
2. Division of Child Health Care, the Children's Hospital, Zhejiang University School of Medicine, National Clinical Research Center for Children's Health, National Regional Medical Center for Children, Hangzhou 310057, China
Abstract: Objective To identify the pathogens isolated in the subperiosteal abscesses from the pediatric patients with acute osteomyelitis and to investigate the characteristics of bacterial drug resistance. Methods A retrospective study was conducted on children with acute septic osteomyelitis who were hospitalized in the Children's Hospital, Zhejiang University School of Medicine from January 1, 2011 to March 1, 2018. The results of bacterial cultures isolated from the subperiosteal abscesses or bone marrow fluid were collected. The Merier automatic bacterial identification system (i.e., Vitek) was used to identify the bacteria and to assess the drug sensitivity. Results (1) A total of 104 pediatric patients were included and 60 (57.7%) were male. Sixty-six strains of pathogens were isolated from 65 patients (62.5%). Among them, 53 strains (51.0%) were Staphylococcus aureus; 3 strains were Escherichia coli; 2 strains (1.9%) were Pseudomonas aeruginosa; 2 strains (1.9%) were Streptococcus pneumoniae, 2 strains (1.9%) were Ochrobactrum anthropi, and 4 strains (3.8%) were other bacteria. Pathogens were not found in 39 patients (37.5%). (2) Staphylococcus aureus accounted for 81.5% (53/65) of the pathogen-positive cases. Among them, 23 strains (43.4%) were methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Aureus-positive children were statistically significantly older (P=0.028), heavier (P=0.040) and had higher C-reactive protein (CRP) level (P=0.038) than the aureus-negative children. (3) All the 53 Staphylococcus aureus strains were resistant to penicillin and 56.6% of them were only sensitive to benzocillin. The resistance rates to compound sulfamethoxazole, tetracycline, clindamycin and erythromycin were 11.3%, 30.2%, 67.9% and 69.8%, respectively. The sensitivity rate of the strains to furantoin was 90.2%. All strains were sensitive to quinupristin/dalfopristin, linezolid, rifampicin, tigecycline, levofloxacin, moxifloxacin, ciprofloxacin and vancomycin. There was 69.8% of the strains resistant to three or more different types of antibiotics. Conclusions Staphylococcus aureus is the most common pathogen that causes the acute septic osteomyelitis in children, and the resistance rate to Benzocillin is relatively high. Therefore, Benzocillin and Clindamycin, as the traditionally-used drugs, should not be considered as the first choice when empirically using intravenous antibiotics. In the present study, pathogens in 39 patients (37.5%) were not detected in their subperiosteal abscesses or bone marrow fluid, so further effort should be made to investigate the etiology of these patients.
Key words: Children    Osteomyelitis    Staphylococcus aureus    Drug resistance    

急性化脓性骨髓炎是细菌引起的骨膜、骨质和骨髓的炎症,在儿童骨科感染中比较常见[1],若早期得不到有效治疗,可继发重症脓毒症、感染性休克等严重情况[2-4],严重者危及生命,部分患者可发展成慢性感染、骨骼生长畸形、生长阻滞[3, 5],是一类严重威胁儿童健康的感染性疾病。早期敏感抗菌药物治疗是改善本病预后的关键,而抗菌药物的合理选择以正确的病原判断为基础。因此了解儿童化脓性骨髓炎的常见病原菌和耐药模式,对临床医生经验用药非常重要。本研究回顾分析浙江大学医学院附属儿童医院2011年1月1日到2018年3月1日收治的急性化脓性骨髓炎患儿的病原菌类型及其耐药模式,以期为临床用药提供参考。

1 资料与方法 1.1 一般资料

本研究回顾性收集2011年1月1日至2018年3月1日在浙江大学医学院附属儿童医院住院治疗的急性化脓性骨髓炎患儿资料。本研究经医院伦理委员会同意,伦理审批编号为2020-IRB-035。

纳入标准:(1)局部红、肿、热、痛症状,或局部活动受限;(2)病程小于2周[3];(3)局部有压痛;(4)影像学检查提示有骨膜、骨质和骨髓的炎症;(5)骨膜下穿刺或手术取得脓性标本。排除标准:骨膜下穿刺或手术未能取得足够标本送检细菌培养者。

1.2 研究指标

收集患儿的性别、年龄、体重、临床表现、体征、影像学检查结果、病原学检查及培养结果、发病后第一次血常规、C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)检查结果等资料,以分析急性骨髓炎患儿脓液中的病原菌分离情况及耐药特征。

1.3 细菌鉴定和药物敏感试验

使用全自动细菌鉴定药敏分析仪器(法国梅里埃公司生产,型号vitek compact)行菌株鉴定和抗生素敏感试验。如同一患者不同部位标本培养为同一细菌或同一次病程不同次标本培养到相同细菌,按照一株菌株计算。

1.4 统计学方法

采用统计软件SPSS 20.0对数据进行统计学分析,符合正态分布的计量资料用均数±标准差(x±s)表示,组间均值比较采用成组t检验;非正态分布的数据用中位数(四分位间距)[MQ1Q3)]表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验;计数资料以频数(率)表示,组间比较采用χ2检验。以P < 0.05表示差异有统计学意义。

2 结果 2.1 病原菌分离情况

根据纳入排除标准,共收集急性化脓性骨髓炎患儿104例,男性60例,女44例。患儿脓液中分离到各种致病菌65例66株,脓液培养阳性率62.5%,分离金黄色葡萄球菌(简称金葡菌)53例,分离率为51.0%,在病原菌阳性的病例中占81.5%。其中,对甲氧西林敏感金葡菌(Methicillin-Sensitive Staphylococcus aureus, MSSA)30例,对甲氧西林耐药金葡菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus, MRSA)23例,MRSA占所有金葡菌的43.4%,1例患儿MSSA合并人苍白杆菌感染,阳性病原菌具体分布见表 1

表 1 104例患儿病原学培养结果及分布 Table 1 Pathogenic culture results and distribution in 104 children
病原学培养结果 例数(n 百分比(%)
金葡菌 53 51.0
  MRSA 23 22.1
  MSSA 30 28.8
其他病原菌 13 12.5
  大肠埃希菌 3 2.9
  铜绿假单胞菌 2 1.9
  肺炎链球菌 2 1.9
  人苍白杆菌 2 1.9
  草绿色链球菌 1 1.0
  化脓性链球菌 1 1.0
  都柏林沙门菌 1 1.0
  阴沟肠杆菌 1 1.0
未培养到致病菌 39 37.5
注:MRSA为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,MSSA为甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌

研究结果显示,金葡菌阳性患儿年龄明显大于非金葡菌感染者(P=0.028),体重明显高于非金葡菌阳性者(P=0.040),且金葡菌感染引起的急性化脓性骨髓炎具有更高的CRP水平(P=0.038)。金葡菌感染患儿与非金葡菌感染患儿的临床一般情况见表 2

表 2 金葡菌感染与非金葡菌感染急性骨髓炎的临床特点 Table 2 Clinical aspects of acute suppurative osteomyelitis caused by Staphylococcus aureus or non-Staphylococcus aureus
临床情况 金葡菌组(n=53) 非金葡菌组(n=51) 统计值(t/Z/χ2 P
男性(例) 35 29 0.92 0.340
体重(kg,x±s 20.6±12.6 16.0±10.0 2.08 0.040
年龄[岁,MQ1Q3)] 6.7(1.7, 9.1) 2.4(0.7, 7.8) 2.20 0.028
WBC(×109/L,x±s 16.8±8.9 16.4±9.5 0.19 0.852
CRP > 8 mg/L(例) 48 43 0.93 0.335
CRP > 100 mg/L(例) 25 14 4.31 0.038
注:WBC为白细胞计数,CRP为C-反应蛋白
2.2 抗生素敏感情况

53株菌株对抗生素的敏感情况见下表 3。MRSA和MSSA对常用抗生素的耐药对比情况见表 4,MRSA对克林霉素、红霉素、四环素的耐药率显著高于MSSA。

表 3 黄色葡萄球菌对抗生素的敏感情况 Table 3 Sensitivity of Staphylococcus aureus to antibiotics
抗生素名称 受检菌株数 敏感(%) 耐药(%)
苯唑西林 53 56.6 43.4
万古霉素 53 100.0 0.0
克林霉素 53 32.1 67.9
利奈唑胺 53 100.0 0.0
红霉素 53 30.2 69.8
庆大霉素 53 98.1 1.9
利福平 53 100.0 0.0
四环素 53 69.8 30.2
替卡西林 10 100.0 0.0
替加环素 37 100.0 0.0
左氧氟沙星 53 100.0 0.0
莫西沙星 53 100.0 0.0
环丙沙星 48 100.0 0.0
呋喃妥因 48 90.2 9.8(中敏)
青霉素G 53 0.0 100.0
复方磺胺甲恶唑 53 88.7 11.3
奎奴普汀/达福普汀 48 100.0 0.0

表 4 MRSA和MSSA对抗生素的耐药情况 Table 4 Resistance of MRSA and MSSA to antibiotics
抗生素名称 MRSA耐药率(%) MSSA耐药率(%) χ2 P
克林霉素 91.3 50.0 10.194 0.001
红霉素 87.0 56.7 5.668 0.017
四环素 47.8 16.7 5.998 0.014
复方磺胺甲恶唑 17.4 10.0 0.413 0.705
青霉素G 100 100 - -
万古霉素 0 0 - -
利奈唑胺 0 0 - -
奎奴普汀/达福普汀 0 0 - -
庆大霉素 0 3.3 - -
利福平 0 0 - -
替卡西林 0 0 - -
替加环素 0 0 - -
左氧氟沙星 0 0 - -
莫西沙星 0 0 - -
环丙沙星 0 0 - -
呋哺妥因 0 0 - -
注:MRSA为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,MSSA为甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌
2.3 联合耐药情况

37株(69.8%)菌株为耐三种及三种以上不同种类抗生素的多重耐药菌,其中MRSA 20株(87.0%),MSSA 17株(56.7%),包括19株对青霉素、克林霉素和红霉素联合耐药;10株对青霉素、克林霉素、红霉素和四环素联合耐药;4株对青霉素、克林霉素、红霉素、四环素和复方磺胺甲恶唑联合耐药;2株对青霉素、克林霉素、红霉素和复方磺胺甲恶唑联合耐药;1株对青霉素、克林霉素、庆大霉素和复方磺胺甲恶唑联合耐药;1株对青霉素、红霉素和四环素耐药。MRSA的多重耐药菌株显著多于MSSA(P=0.017)。

3 讨论

研究期内本院儿童急性骨髓炎病原菌仍以金葡菌为主,在病原菌阳性的病例中占81.5%,其中男性多见,占57.7%,结果与Peltola等[3]的报道基本一致。随着抗菌药物的广泛应用,临床上出现MRSA,其具有很强的致病性和耐药性,已经引起了世界各地越来越广泛的关注[6-8]。本组研究培养出MRSA 23株,占所有金葡菌的43.4%,与文献报道基本相符[9],其中20株为多重耐药菌(87.0%)显著高于MSSA(56.7%)。国外有关MRSA感染治疗的指南和文献均推荐克林霉素作为治疗用药之一[1, 3, 10],而本研究显示,金葡菌对克林霉素的耐药率高达67.9%,这个结果高于Kaushik和Kest[11]的研究结果。MRSA对克林霉素的耐药率更是高达91.3%,这个结果与国内的研究类似[8, 12],因此克林霉素不应作为国内治疗金葡菌感染所致的急性骨髓炎的一线药物。在检出的金葡菌中,100%的菌株对青霉素耐药,且仅56.6%的菌株对苯唑西林敏感,提示临床上传统药物苯唑西林不宜作为首选药物,需要依据药敏结果调整抗生素。菌株对红霉素的高耐药率(69.8%),提示对于青霉素过敏的感染患儿,红霉素不宜作为常规用药。

检出的53株金葡菌中37株(69.8%)菌株为耐三种及三种以上不同种类抗生素的多重耐药菌,其中MRSA多重耐药菌株显著多于MSSA,为选择合适的抗生素治疗带来了的挑战。本研究金葡菌对利奈唑胺、利福平和万古霉素敏感性100%,对复方磺胺甲恶唑表现出良好的药物敏感性(88.7%),而对青霉素耐药率达100%,且仅56.6%的菌株对苯唑西林敏感,需要依据药敏结果选择抗菌药物。对于急性骨髓炎患儿,在抗菌药物使用前常规进行细菌学检查,最初可经验性选用抗菌药物,之后根据药敏检查结果调整抗菌药物。对于金葡菌感染的患儿,可选用耐酶青霉素、头孢菌素、克林霉素、氨基糖苷类抗菌药物联合应用;如为MRSA感染,可选用万古霉素或利奈唑胺,联合应用抗菌药物,发挥其协同抗菌杀菌作用以提高疗效,降低毒性作用较大药物使用剂量,避免产生细菌耐药性,降低不良反应;利福平单独用药易产生耐药,因而一般选择与万古霉素合用以增加协同作用[13],防止耐药菌株的产生。美国感染病协会对于儿童骨关节MRSA感染骨髓炎的经验治疗,推荐每6 h一次静脉滴注15 mg/kg万古霉素治疗,或者每8 h一次利奈唑胺10 mg/kg口服或静脉滴注治疗,总剂量不超过600 mg [13],由于万古霉素的肝肾毒性及可能诱导的耐药菌株的发生,用药期间需要监测肝肾功能及血药浓度。

本组研究结果显示,非金葡菌感染所致的骨髓炎年龄小于金葡菌感染组,且体重明显轻于金葡菌组,考虑可能和患儿症状体征不典型,仅表现为发热、精神欠佳、哭闹、拒按、肢体活动减少、跋行等,患儿对于疼痛的部位等往往表述不清[14],且在感染初期血液炎症指标改变不明显,在确诊之前已进行了抗感染治疗有关。也可能与小年龄儿童机体抵抗力相对较差,也易被毒力相对较弱的致病菌感染有关。而年龄越小的孩子,其延误诊断和治疗导致的肢体畸形、骨骺早闭等后遗症风险越大[15]。因此对于小儿发热、骨痛、走路跋行等不典型表现的患儿,临床上需要考虑骨髓炎的可能,可行MRI检查。对于积液 > 1 cm的患儿,早期行脓肿切排引流并行脓液培养及药敏试验,不仅利于感染控制,而且有利于获得更准确的细菌培养结果,依据药敏试验结果调整抗生素。另外本组研究显示,金葡菌感染患儿具有更高的CRP水平,可为经验性抗生素选择提供一定的依据。

综上所述,本院细菌培养证实的儿童化脓性骨髓炎致病菌以金黄色葡萄球菌为主,MRSA的构成比较高,以较大年龄儿童多见,且多为多重耐药菌,临床上经验性静脉使用抗菌药物治疗急性骨髓炎患儿时,传统药物苯唑西林、克林霉素不宜作为首选药物。另外尚有39例(37.5%)脓液培养未监测到病原菌,其病原学有待进一步研究。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明  徐静芳、叶文松:直接参与设计、实施研究、采集数据、表格制作、文章撰写等;白冠男:论文修改、后期表格制作、文章撰写指导;杨溢、李海冰:文章修改检查、内容进行审阅及后期的文章处理;徐璐杰、朱伟玮、郑泽峰:工作支持、支持性贡献

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