小儿血源性骨髓炎的诊断和治疗

概述
  急性血源性骨髓炎身体其他部位的化脓性病灶中的细菌经血液循环播散至骨骼。本病的致病菌一般位于皮肤或黏膜处,如疖、痈、扁桃体和中耳炎等。原发病灶处理不当、机体免疫力下降及轻微外伤即可诱发,可使细菌进入血循环发生菌血症或脓毒血症。儿童骨骺板附近的微小终末动脉与毛细血管弯曲成为血管襻,血流丰富流动缓慢,细菌更易沉积,是骨髓炎的好发部位。
好发年龄及性别
  各年龄段的发病情况如图1所示,不同书籍的数据都有差别,但好发于儿童这一点是一致的。15岁以下儿童占92.4%,由此可见小儿多发,男多于女。

                      图1 急性血源性骨髓炎各年龄段发生率
好发部位及发病机制
  从解剖学的部位上看,小儿多发生于长、短管状骨的干骺部,而成人则多发生于骨干部。下肢多于上肢,下肢发病是上肢的2~6倍,尤其是好发于膝关节上、下。儿童长管状骨的急性血源性骨髓炎的原发病灶好发部位是骨的干骺端,这与儿童时期干骺部的血液循环有密切关系:在长管骨的干骺端,干骺动脉与滋养动脉的分支有着密切的吻合,二者共同担负着干骺端的血供(见图2),而干骺动脉与骺动脉没有血管吻合。干骺端的营养动脉末梢形成直而窄的毛细血管,在骺板处折回(与骺动脉没有吻合)形成与动脉侧毛细血管平行的静脉侧毛细血管,最后形成管腔较大的静脉,这些静脉又回流到骨髓内静脉窦中。此处静脉管腔变大使该处血流速度大大减慢,如若血液中有细菌栓子,则易附着在血管壁上导致静脉栓塞,继之发生逆行毛细血管栓塞、血浆渗出,为细菌生长繁殖提供有利条件。生长期儿童的骨骺板位于受到最大机械应力作用的部位,经常受到过度的外力作用,这些外力可以导致反复的微小外伤,产生干骺端的出血和组织坏死,但此时可无临床表现,一旦有细菌侵入则易发生骨感染。
   
        图2  干骺端解剖学特征。                 表1:年龄和好发部位关系
病因及致病菌
  上呼吸道感染、中耳炎、疖等多为感染的原发感染灶,少数患儿既往有身体其它部位的化脓感染灶、外伤(没达到骨折程度的轻微外伤)、蚊虫叮咬史,均可诱发血源性骨髓炎。致病菌金黄色葡萄球菌占多数,其次为:白色葡萄球菌、乙型溶血性链球菌、肺炎球菌等,革兰氏阴性杆菌如绿脓杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌等很少见,也有病毒引起感染的报道。
病理
  本病的病理变化为骨质破坏与死骨形成,后期有新生骨,成为骨性包壳。
  儿童急性血源性骨髓炎的病理变化:人体对化脓性感染的早期反应首先是炎性和免疫反应。骨的细胞及体液免疫机制与身体其他组织的免疫机制没有什么区别,目的是为了限制和消灭入侵的致病菌。骨组织早期急性炎性反应与其他组织相似,出现局部血管扩张、充血、血液淤滞、体液渗出、多核白细胞、红细胞、纤维蛋白渗出,随后因血管栓塞而导致组织缺血坏死。由于细菌代谢产物及死亡的白细胞内溶酶体裂解,释放出各种溶解酶,可破坏骨髓和其他细胞;同时,因血管栓塞而引起的组织缺血可导致骨髓、甚至骨小梁的坏死,形成局部小脓肿,如果小脓肿得不待控制,就会逐渐扩大穿破皮肤形成窦道。儿童急性血源性骨髓炎并发化脓性关节炎者较少,因为儿童骺板是一道屏障,脓肿不易穿破骺板而进入关节腔。但1岁以下乳儿除外,因为一岁后骺板血管与软骨血管是不相沟通的,骺板一旦感染容易并发化脓性关节炎。
图3、示急性骨髓炎的病理变化解析:1.细菌的增殖和骨髓内脓肿的形成一般在48小时内;2.脓肿增大,通过Havers管、Volkmann管到达骨皮质外骨膜下,剥离骨皮质,形成骨膜下脓肿,病灶范围可以很大、很长,甚至整个长管骨的骨干都被剥离;3.包围在脓液中的皮质骨因失去来自骨膜的血液供应 ,髓内血管又因炎症而失去血供,所以骨皮质因缺少血供而坏死;4.骨膜下形成骨包壳,壳内有死骨,死骨内充满着炎性肉芽组织,继发其它部位感染。感染严重时骨皮质、骨膜发生坏死,失去膜化生骨的能力,病骨吸收,形成大段骨缺损。
临床检查
  1.早期体检可见局部有轻压痛和扣击痛。
  2.白细胞计数增高,一般都在10×10*9/L以上,中性粒细胞可占90%以上,红细胞沉降率加快,C-反应蛋白阳性率高。
  3.血培养可获致病菌,已用过抗生素者血培养阳性率低。在寒战高热期抽血培养或初诊时每隔两小时抽血培养一次,共三次,可以提高血培养阳性率。所获致病菌作药物敏感实验,以便调整抗生素。
  4.对怀疑有脓肿的部位可行分层穿刺进行检查。选用有内芯的穿刺针,在压痛最明显的干骺端刺入,边抽吸边深入,不要一次穿入骨内,以免将单纯软组织脓肿的细菌带入骨内,抽出的液体可作涂片检查和细菌培养,涂片中发现多个脓细胞或细菌即可明确诊断。早期骨膜下脓肿没有形成的时候抽不出液体,也可注入生理盐再抽出作为检查用。任何性质的穿刺都应作细菌培养及药物敏感实验。
       
                       图3 急性血源骨髓炎的病理变化  
5.X线检查
  起病后14日内X线检查往往不能发现骨骼有异常变化,用过抗生素的病例出现X线表现的时间可以延迟至1个月左右。X线检查难以显示出直径小于1cm的骨脓肿,因此早期的X线表现为层状骨膜反应与干骺端骨质稀疏。当微小的骨脓肿合并成较大脓肿时才会在X线片上出现于骺区散在性虫蛀样骨破坏,并向髓腔扩展,密质变薄,并依次出现内层与外层不规则。形成死骨,与周围骨组织完全游离。发病2~4日后,在拍片条件小的情况下可见软组织肿胀阴影及深部肌层的异常阴影,其次会发现局部的充血和坏死引起的骨小梁吸收像。随病变发展,沿着骨皮质可出现新骨生成,多半这时在X线上才诊断为骨髓炎,如在“病理”节内所述,此时病期已从初期进行到中期。再发展下去死骨形成,呈现慢性骨髓炎的表现。这些 X线上的变化不是仅局限在干骺端,而是整个髓腔及骨干,严重时骨干全部均被侵犯,在发病初期X线没有出现变化时,因应用大量有效的抗菌素获得到良好转机的情况下,最后X线也不发生改变。发病初期、进展期X线片变化比较见图4、图5。
  
      
                       图4 发病初期X线变化比较:
       发病后2周和3周病灶扩大的比较(箭头所示:髓腔模糊)。1):健侧;2):发病后2周;3):发病后3周。

       
                         图5 发病和进展时X线表现。
      1):发病后10日,髓腔内模糊;2):发病后50日,髓腔内脓肿,骨膜下新生骨形成,死骨形成,骨包壳形成。
6.骨扫描
  骨扫描比单纯X线拍片的阳性率快而敏感。作为放射性同位素(RI),多半使用的 99mTc。钙和白血球结合,聚集在急性炎症部位,一般于发病后48小时即可有阳性结果。幼儿的干骺部是RI吸收多的部位,但 6个月以下的婴儿表现不出来。
7.CT
  CT检查可提前发现骨膜下脓肿,对细小的骨脓肿仍难以显示。
8.MRI
  根据MRI影像的异常信号,可以早期发现局限于骨内的炎性病灶和软组织病灶,并能观察到病灶的范围,病灶内炎性水肿的程度和有无脓肿的形成,具有早期诊断价值。
临床表现
  起病急骤,烦躁不安,呕吐,继而有寒战,高热至39℃以上,伴惊厥,有明显的毒血症症状。重者有昏迷与感染性休克。
  早期最明显的症状是患区疼痛,细菌在髓腔内繁殖,髓腔内充血,炎症性渗出物引起骨内压增高而出现自发痛,新生儿及乳儿可表现为患肢不动(假性麻痹),换尿布时因疼痛而表现出哭闹、烦躁。干骺部局限的深压痛是最早的体征,肿胀、发热、发红是典型的急性炎症表现。干骺端邻近关节的肿胀,早期反应性炎症使关节内有无菌性积液,髓腔内的脓液向骨外排出,髓腔内压下降而疼痛减轻,红、肿、热持续存在,在骨包壳尚未形成的亚急性期,可有骨膜增生,死骨存留,甚至大段骨完全坏死、病理骨折、畸形、窦道形成。在乳儿股骨近、远干骺端和肱骨近端感染,脓液直接波及关节内形成化脓性关节炎。
诊断
  X线表现出现甚迟,不能以X线检查结果作为早期诊断依据,凡患儿有以下表现者均应考虑:
  1)急骤的高热,可伴有惊厥、四肢抽搐;
  2)毒血症表现;
  3)婴儿换尿布时哭闹不安、烦躁,患儿剧烈疼痛而不愿活动肢体;
  4)局部有明显的压痛区;
  5)白细胞计数和中性粒细胞增高;
  6)MRI检查有早期的诊断价值;
  7)邻近关节可表现为肢体内翻。
鉴别诊断
  应与下列疾病鉴别急性风湿热、急性白血病鉴别,Ewing肉瘤、骨肉瘤、嗜酸性肉芽肿,见表2:
  
                           表2 鉴别诊断。
治疗
  目的:中断骨髓炎由急性期向慢性阶段的演变,保护患肢,早期诊断与治疗是主要的关键。
  1.凡疑有急性血源性骨髓炎可能者,应立即应用足量抗生素,争取早日治疗,控制中毒症状。应大剂量、高敏感的抗生素联合应用直至全身及局部症状消退后再用4周左右,或口服抗生素4--6周,根据细菌培养及药物敏感实验重新调整抗生素,同时配合中药治疗。
  2.重症者给予适当补液、输鲜血、血浆、白蛋白,加强营养及维生素等支持治疗。
  3.卧床休息,患肢行皮牵引或石膏制动,以减轻疼痛,防止炎症扩散和病理骨折,同时积极治疗原发病灶,配合中医中药治疗。
  4.应用抗生素1—2天效果不显著时尽早施以骨皮质钻孔引流术,分层穿刺,同时注入抗生素。  
  5.当已形成骨膜下脓肿时,采用脓肿切开引流术以及冲洗吸引疗法,并发化脓性关节炎时,行关节穿刺抽脓,用0.9%生理盐水灌洗,并注入抗生素,必要时可作关节切开引流。
  6.手术治疗:
  1)适应证:大剂量抗生素治疗2—3日不能控制全身与局部症状,或穿刺确定已形成骨膜下或髓腔内脓肿时,应及时切开钻孔或开窗减压,排脓引流,术后用冲洗吸引疗法;骨膜下或软组织内已形成脓肿;死骨、骨包壳已形成,能支持体重;无论有无新生骨及骨壳,均行病灶清除;病理骨折、畸形、整段死骨形成时应积极手术,一期病灶清除,矫正畸形;合并关节炎症时Ⅰ期治疗。
  2)方法:病灶清除,刮除肉芽摘除死骨;点线状开窗(分段开窗);安放冲洗管。
  ①病灶清除中,彻底清除炎性肉芽组织、疤痕;骨内和骨片间的炎性肉芽组织,也必须彻底清除。
  ②骨的清除及处理,仅仅摘除完全游离无血供的死骨,但不游离的骨依然保存。这种骨常常为大段骨,髓腔内充满脓液、炎性肉芽组织及瘢痕,髓腔内血管已栓塞,清除中见不到出血,或很少出血;骨膜被脓液剥离甚至消失,骨皮质外完全被脓液及炎性组织包围,将这种骨保留,不切除,髓腔内外放置冲洗管,软组织内也放置冲洗管,有限有效的病灶清除后炎症治愈,软组织血管再爬入骨,缺乏血运的死骨重新获得血运,可避免大段骨缺损及大段植骨。小儿骨具有强大的再生能力及塑形能力 ,当骨壳没有形成、不能支持体重时,不能过早摘除死骨,以免形成骨缺损使骨膜失去支撑而塌陷影响膜化生骨,不论骨壳形成与否,只要有游离死骨,均应摘除、清除骨髓内炎性病灶,减轻对邻近关节影响,加快骨的修复。

  7.治疗方案流程
初期治疗

全身疗法      继续初期治疗
局部疗法        ↑
抗菌素疗法     全身局部改善
↓            ↑
24~36小时观察 →→→→→

全身及局部无改善或恶化

手术(骨开窗)

按术中所见持续冲洗
↓       
慢性(死骨、包壳形成)→→不论骨有无包壳形成,均给病灶清除
↓          畸形矫正及植骨等Ⅰ期治疗
8、高压氧治疗

预后
  小儿长管状骨两端由骺板和骨骺组成,如果骨髓炎累及骨骺板和骨骺,就会影响骨生长,导致肢体短缩和关节内、外翻等畸形。而且,若治疗不及时,常形成慢性骨髓炎或病理骨折等后遗畸形。后遗畸形的预防主要靠早期诊断和早期有效治疗。因一般骨髓炎最早出现的骨质疏松和骨膜下脓肿至少在发病10日后才出现,在此时期内多不能从该骨的X线片得出诊断,可疑急性血源性骨髓炎得患儿,应尽早按骨髓炎治疗和早期施行穿刺吸引和切开探查术,以免贻误治疗时机。这样处理的结果远比出现骨膜下脓肿或包壳后才加强治疗的效果好得多。

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