化脓性骨髓炎及关节炎

骨髓炎指细菌引起的骨骼系统的化脓性炎症，是小儿最常见的原发于骨骼的感染性疾病之一，一旦漏诊可遗留生长发育障碍及残疾等严重功能性后遗症。本病一般为血源性感染，个别病例是从邻近软组织扩散而来或继发于开放性骨折，最多见于10岁以下儿童，其中男孩较女孩多3～4倍。根据不同的临床症状、疾病进展、致病菌的类型、感染部位、患儿年龄及免疫状况，本病可有多种类型、表现及转归。

一、急性血源性骨髓炎

（一）发病机制与病理改变

化脓性病原菌突破机体防御功能在骨骼处形成局灶性感染，伴有局部化脓和缺血性坏死、纤维增生和骨修复，即典型的是全骨（骨髓、皮质和骨膜）均被累及。

急性血源性骨髓炎由血液中细菌在骨骼处的局部感染所致。细菌如金黄色葡萄球菌通过细胞外多糖的作用具有黏附骨的结缔组织成分（骨本质、胶原、糖蛋白以及涎蛋白等）的能力。局部外伤后血栓形成常易导致菌血症后局部感染。菌血症可来源于局灶性化脓性感染或无临床症状的带菌状态。

骨髓感染常开始于长管骨的干骺端，可能的原因为①这个区域内的小动脉和毛细血管网管径小致血流速度减慢从而有潜在的血液滞流，成为致病菌繁殖的理想环境。②缺少有效的吞噬细胞。③干骺端和骨骺的血供相互独立。感染一般始于静脉襻，致营养动脉内产生继发性栓塞。

骨的炎症特点为血管怒张、水肿、细胞浸润，形成脓肿。典型的细菌感染可导致炎性渗出，这些炎性渗出物都积聚在骨髓腔和皮质下形成一定的张力。血管内脓毒性血栓和动脉血管损伤导致骨的局部缺血性梗死伴局部疼痛。许多脓液可通过伏克曼管扩散并积聚在骨膜下腔将骨膜掀起，导致骨膜的血供破坏和骨皮质梗死，最后形成局部骨坏死，即死骨片。死骨片在疾病晚期可从原骨体上分离出来成为一个游离的异物体或最终被吸收。急性骨髓炎的修复阶段，骨膜掀起部的成骨细胞的骨膜下形成新骨，称为骨包壳（involucrum），将局部感染部位包裹。骨包壳上的穿孔称为骨瘘，脓液可自此引流。骨包壳形成死腔，其中除死骨外还充以肉芽组织和细菌，此为慢性骨髓炎的特点。

病变部位上的软组织炎性反应导致了骨髓炎部位邻近组织的炎症改变。骨膜遭破坏后，脓性物质通过单个或多个窦道引流入软组织及皮肤，亦可沿骨干上下蔓延或环绕骨干四周扩散。因骨内压增高，病灶中的细菌可再次进入血流而形成脓毒血症。18个月以下婴儿的骨骺上可有长骨生长部血管（transphyseal　vessels），这些管道横穿软骨生长板。软组织的炎症也可通过这些管道向两方延伸，既可进入骨髓腔，也可向骨骺端浸润。骨骺端感染可导致关节腔内感染，引脓毒性关节炎。软骨生长板的缺血性坏死可导致生长障碍。如果受感染的骨骺端处于关节囊内，则可导致关节腔也遭受感染，如脓骨、肱骨、桡骨的近端以及胫骨的远端都处于关节囊内。

局部缺血和缺少有效的机体防御功能易导致慢性骨髓炎，尤其是有异物或坏死骨存在的情况下，全身使用抗生素和宿主细胞防御作用对病原菌相对难以奏效。

亚急性或慢性局限性脓肿周围包有硬性组织，称之为Brodie脓肿，最多见于胫骨远端。该病仅有的临床表现为局部钝痛和触痛。X线平片可见有透光区，以后可呈自发性无菌状态，或可成为持续性慢性感染病灶，需要手术治疗和长期药物治疗。

（二）病原学

最常见的细菌致病菌为金黄色葡萄球菌，占40%～80%的病例，社区获得性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillin－resistant　staphylococcus　aureus，MRSA）也有报道。流感嗜血杆菌b型也是引起骨髓炎的重要致病原，尤其见于3岁以下儿童。广泛进行常规免疫后，该菌引起的发病率已明显下降。新生儿中B组链球菌和大肠菌类可能为重要病原。

（三）临床表现

全身任何骨骼均可发生。急性血源性骨髓炎的好发部位是股骨远端和胫骨近端，其次是股骨近端和肱骨近端以及桡骨远端。新生儿及婴儿全身症状轻微，起病初期全身症状为急性败血症表现，可有烦躁、发热、寒战、呕吐、拒奶、脱水、体重不增或无症状，易延误诊断和治疗。随着炎症的发展和骨内压力增高，局部有炎症改变和疼痛。持续剧烈的疼痛可因轻微活动而加重，因而患肢活动极少，随意运动减少（假性瘫痪）或跛行，骨膜疼痛和肌肉痉挛限制了肢体运动的幅度，邻近关节的肌群常有保护性痉挛，但邻近关节的被动性活动幅度不受影响，除非有脓肿形成或关节积脓者例外。脓液穿过骨膜和深部软组织，病变部位表面有皮温升高、触痛以及软组织肿胀。体格检查包括寻找任何可导致菌血症的原发感染灶。

新生儿骨髓炎的发生可以是医源性如足跟穿刺和胎儿头皮监护，常常很少或无特异性临床体征。常见病原有葡萄球菌、B组链球菌和大肠菌类。多灶性病变可见于50%以上的病例，病变部位附近关节受累也较常见。

（四）病原学研究

骨髓炎诊断的确定需要分离出病原菌。50%～60%的病例血培养可有阳性结果，骨脓性吸引液或骨组织培养可增加培养的阳性率。从压痛及肿胀最明显处穿刺软组织、骨膜下无脓液再穿入骨内，吸出的血性浆液或脓液应做涂片和培养查找致病菌，并做药物敏感试验以选择敏感抗生素。穿刺还可帮助决定是否需要引流。骨穿刺的同时为寻找可能的原发病灶还要做其他细菌学检查，如咽部、皮肤感染病灶的涂片和培养。病原菌培养阴性的情况下，尿肺炎链球菌或流感嗜血杆菌b型细菌抗原阳性结果可帮助确诊。在有脓液引流出的慢性骨髓炎，穿刺取骨活培养的病原学诊断价值要比从伤口表面的渗出、窦道或压疮溃疡取标本培养更准确，因为这些部位可有细菌寄生或继发感染存在。此外，应同时常规培养厌氧菌。

如果怀疑为结核性病变，除了做分枝杆菌培养外，还应做结核菌素皮试（PPD）和胸部X线检查。X线检查有改变的病变部位应取骨活检，若显示有肉芽肿组织，且伴有或不伴有干酪性坏死，可作为诊断结核病的依据。

（五）影像学检查

病变第1周X线检查常可为阴性，或有深部软组织肿胀伴肌肉致密性增加、肌肉间的脂肪线模糊，炎性渗出也可使骨骼阴影模糊，提示有可能为骨髓炎，但不能作为确诊依据。

骨膜反应［骨膜隆起和（或）骨膜下新骨形成］或骨破坏［骨质疏松和（或）骨质溶解］的特殊改变在7～12dX线检查可表现出来。值得一提的是急性骨髓炎病程早期使用抗生素可使骨脱钙停止从而使X线改变不再进一步发展。此情况须特别注意以防漏诊、误诊。

骨骼放射性核素扫描与X线平片检查相比最大的优点是能在疾病早期（24～48h）发现多发性病灶。B超可早期发现骨膜下脓肿。CT有助于诊断骨盆和椎骨骨髓炎以及确定死骨。磁共振（MRI）在发现软组织或骨组织炎症方面最敏感，常能提供病变部位在解剖学上详细、准确的信息。但MRI观察部位有限，价格较昂贵、儿科病人检查时需要使用适当的镇静药，在区别感染和附件骨骼的骨新生物或炎症区域（如外伤后炎症）缺少特异性。

近年国外研究报道指出在疾病的起病期最有诊断价值的影像学检查为骨闪烁扫描术和MRI，而晚期则为X线，但注意不能等待X线片出现骨破坏或新骨形成才作出诊断，否则将耽误治疗！

（六）实验室检查

急性期白细胞计数增高（总数和分类）且中性粒细胞比例增高，核左移、血沉和血清C反应蛋白有助于诊断急性骨髓炎、监测病程以及患儿对治疗的反应。在诊断初期，白细胞计数正常的情况可见于60%以上的病例及个别病情危重的病例。血沉增快常可作为疾病活动期的标志，但有25%以上急性骨髓炎早期病人显示正常。血沉增快常在治疗3～4周后且无并发症发生可恢复正常。C反应蛋白在病程的头8h内快速升高，2d达到峰值，1周之内常可降至正常。

（七）鉴别诊断

邻近骨组织的其他组织感染易与骨髓炎相混淆，如蜂窝织炎、脓性肌炎、滑囊炎、脓毒性关节炎和外伤、关节间盘炎、原发或继发性骨恶性病变（如神经母细胞瘤等），此外白血病、淋巴瘤以及骨折等都需与骨髓炎进行鉴别诊断。骨盆骨髓炎的鉴别诊断包括关节炎、腹膜后腔脓肿和股骨头缺血坏死。

（八）治疗

本病的治疗原则是一旦诊断明确，应力争尽早治疗。

1．抗生素疗法　在血和脓液培养后立即开始抗生素疗法，切不可等待培养结果以免耽误诊疗。抗生素治疗的目的在于维持受感染组织（骨组织和脓液）中有效的抗菌浓度，该浓度应超过对病原菌的最小抑菌浓度。血清中必须达到高浓度的杀菌抗生素浓度以保证骨组织能获得适当的抗菌浓度。

对新生儿病例，应根据临床经验选用广谱、足量抗生素治疗。一旦明确致病菌后立即改用敏感抗生素，治疗时间要足够长，以防止感染复发或形成慢性感染。最初的经验性抗生素治疗应包括抗葡萄球菌类药物用以治疗金黄色葡萄球菌和B组链球菌，如青霉素或头孢菌素，可再结合使用一种氨基糖苷类以覆盖革兰阴性大肠菌类。如果怀疑或已知耐药性葡萄球菌，则应选用万古霉素治疗。

判断早期抗生素治疗有效的标准为全身和局部症状有缓解，白细胞计数，C反应蛋白和血沉下降到正常，X线平片表现恢复正常。

对大多数无并发症病例推荐使用抗生素3～6周。早期抗生素治疗通常应用静脉给药以确保血清抗生素高浓度。若早期治疗反应良好，可改用口服治疗。但只有在病人能够口服且适合口服、口服药物有效且无不良反应的情况下，才能考虑采取口服抗生素治疗的方法且应确保监测血清杀菌浓度（SBT）。

2．手术治疗　对确诊的骨髓炎主要依靠外科治疗。虽然在发病24～48h充分有效的抗生素治疗常可使患儿免于手术，但在延迟诊断、骨穿刺有脓或X线片可见骨破坏且初期静脉使用抗生素治疗无满意疗效的病例应尽快施行手术引流。

手术治疗目的在于取出死骨和窦道，刮除Brodie脓肿。有异物的压疮或开放性骨折的骨髓炎应用清创术彻底冲洗病变部位。术中应注意防止损伤骨骺、骺板和骨膜的广泛剥离。骨皮质开窗减压并置管冲洗引流5～7d后拔除。为避免发生病理性骨折，骨皮质开窗不宜过大。

3．全身支持治疗　骨髓炎的辅助治疗包括止痛、降温、补液、营养、患肢制动。很少需要石膏制动患肢。恢复期理疗有助于减轻疼痛。另外需额外注意补充蛋白质及维生素。

（九）预后和并发症

无并发症的骨髓炎预后一般良好。脓毒性关节炎是骨髓炎的并发症，需外科治疗。后遗症如骨畸形和骨生长改变可因骨和软骨生长板病变所致。本病还可发生病理性骨折。

二、慢性骨髓炎

骨的急性感染若不能彻底控制则可能一时缓解而呈急性复发或转为慢性骨髓炎（chronic osteomyelitis）。

慢性骨髓炎可并发肢体发育落后或延长、病理性骨折、软组织挛缩、上皮瘤、骨缺损、内脏淀粉样变以及较少见的伤口附近鳞状上皮癌。

典型特征为多部位受累，一过性的病情加剧和缓解，病原菌检查阴性，对经验性抗生素治疗无反应。女性病例约为男性的2倍。受累部位多为管状骨的骨骺端，尤其是胫骨的远、近端、锁骨的胸骨端、桡骨、腓骨、股骨、尺骨以及脊椎骨。

慢性骨髓炎的治疗原则包括：彻底引流清除死骨，去除死骨和感染的肉芽组织并切除瘢痕窦道和部分骨包壳，同时注意保持骨的连续性。手术目的是清除异物和消灭死腔。手术前准备应包括加强营养及改善一般状况。过早切除未完全分离的死骨可能造成骨干的缺损过大，危及骨连续性。术后应使用有效抗生素并持续灌洗治疗。

三、急性化脓性关节炎

急性化脓性关节炎（acute　suppurative　arthritis）是由化脓性微生物引起的常为单关节受累的炎症，约85%病例见于膝、髋、髁关节且原发病例多于继发。

（一）病理改变和发病机制

急性化脓性关节炎多见于大关节和下肢关节，可与外伤有关。细菌侵入关节的途径有三。①血源性感染，远处的感染灶如擦破伤感染、疖肿、上呼吸道感染或中耳炎等的细菌经血液循环侵入关节腔和滑膜中致病；②从附近病灶直接侵入，如骨髓炎等；③直接感染，如外伤、关节穿刺和探查手术等。

细菌经血行播散进入富有血管的滑膜可激发明显的炎症反应。滑膜水肿、充血、渗液使关节肿胀。关节液最初为稀薄而浑浊，其中白细胞可达50　000／mm3。白细胞释放的细胞因子与细菌毒素的联合作用导致滑膜炎症，可伴有血管渗透性增高和液体产生增加。关节液涂片可找到细菌，且蛋白质含量升高、糖含量降低。随后即有局灶性滑膜坏死和脓性渗出，关节面软骨很快被破坏。脓性液性聚积在关节腔内压力增高，从而导致关节腔张力升高和动脉血栓形成，如病变在髋关节则可迅速导致股骨头无血管性坏死。高度扩张的关节囊还可引起病理性脱位，如髋关节脱位等。激发的多形核白细胞，还可能有滑膜基底细胞和细菌所分泌的蛋白水解酶，即溶酶体酶（lysosomal　enzyme）可导致关节软骨的结缔组织基质溶解，炎症过程稍长者可使软骨细胞变性，累及骨骺和软骨生长板，导致肢体短缩等后遗症。滑膜及裸露的骨面分别逐渐被肉芽组织替代和覆盖。炎症播散还可通过开放的血流管道（长骨生长部血管）穿过长骨生长部最终导致骨髓炎。若感染不能控制，关节还可发生纤维性或骨性融合。

（二）病原学

金黄色葡萄球菌及流感嗜血杆菌b型是最常见病原，肺炎球菌、大肠埃希菌、脑膜炎球菌、沙门杆菌和布鲁杆菌偶可致病。国外有报道生后2个月至5岁年龄组的20%～50%病例由流感嗜血杆菌b型引起。婴儿常规接种该菌疫苗后随着流感嗜血杆菌b型导致的其他侵袭性病变的发生率下降，该菌引起的化脓性关节炎也显示同样下降趋势，作为细菌性疾病，流感嗜血杆菌性化脓性关节炎常可伴发脑膜炎、骨髓炎、中耳炎，蜂窝织炎和肺炎等。

金黄色葡萄球菌是导致新生儿化脓性关节炎的最常见病原，也是导致5岁以上儿童化脓性关节炎的最常见病因，在生后2个月至5岁以上儿童中，为第二常见致病菌。该菌引起的化脓性关节炎常并发邻近骨组织的骨髓炎。新生儿化脓性关节炎也可由B组链球菌，大肠埃希菌或白色念珠菌引起。

（三）临床表现

多数病例有外伤或感染史，起病较急。化脓性关节炎的主要特征为关节的急性炎症表现，可有疼痛、触痛、红肿和活动度减少。化脓性关节炎早期和其他细菌性疾病相似，有发热和中毒症状。新生儿除了烦躁、食欲缺乏、高热和喂奶困难外，较少有全身症状。换尿布时发现肢体的假性瘫痪和触痛是新生儿髋部化脓性关节炎的早期常见表现。有该临床表现的患儿，临床上应高度怀疑有本病的可能性。婴儿多见邻近骨髓炎和多发性关节病变。

肌肉痉挛是机体的自然保护行为，可使关节位置维持在保持关节最大容积，从而减少关节腔内张力和疼痛。髋部多倾向于屈曲外展和外旋位，肩内收和内旋位，肘部为中等屈曲位而膝和踝为平屈曲位。

化脓性骶髂关节炎可有发热，髋、大腿、背部或臀部疼痛，这些疼痛可因活动而加剧。骶髂关节局部触痛以及髋翼加压后引发疼痛是重要的诊断性体征。

结核性关节炎常为慢性，通常仅侵犯单个关节。膝、腕髋、脊柱和踝关节均可受累。在其他症状和体征出现之前，常见的临床表现为病变关节疼痛，可持续数周至数月。

（四）诊断

患儿有关节疼痛或触痛、肿胀、活动受限，同时有炎症的全身症状和实验室所见，一般不难诊断，关节穿刺可确诊。早期的实验室检查血沉、C反应蛋白以及外周白细胞数和中性粒细胞比例均升高。30%～40%病人血培养阳性。每一个考虑为化脓性关节炎诊断的病人都应做诊断性关节穿刺术。值得一提的是穿刺时穿刺针应避免穿过关节上方表面组织的蜂窝织炎病变部位，因不加注意有可能将致病菌带入原来无菌无感染的关节腔。

正常的滑膜液是无色或淡黄色清亮液体。化脓性关节炎病人的滑膜液改变有助于和其他滑膜炎疾病区别开来。然而在大多数化脓性关节炎病例中，肉眼可见的脓性滑膜液伴白细胞计数在100　000×106／L以上并非常见。因此，病原学诊断是确定感染性疾病的基础。若在诊断性穿刺中无液体标本取得，可用生理盐水冲洗关节腔，然后再抽取液体送细菌学培养。关节液培养阳性率约55%，致病菌还可从血、关节液、脓及骨组织培养中分离出来。文献报道使用选择性或细菌助长培养基可以增加细菌学检查的阳性率。

许多病人可予部分治疗，主要是在化脓性关节炎明确前口服抗生素用以治疗非特异性症状。在这些病例中，血清和滑膜液抗原检测试验（肺炎链球菌、B组链球菌以及流感嗜血杆菌b型）阳性有助于确诊。

有助于化脓性关节炎诊断的影像学检查包括X线平片、超声波检查和核扫描。X线检查常可显示关节腔肿胀的范围以及关节周围深浅软组织肿胀情况伴脂肪层消失、脂肪垫水肿。髋关节病变时，可见渗液导致股骨头侧移位或半脱位。若化脓性关节炎持续超过10～14d，X线检查也可显示骨质疏松或不完全脱位。另外，有骨髓炎发生时，可见骨膜掀起或伴有特征性的骨溶解性损害。

在确定髋关节渗出或关节腔内骨性病变时，超声波是重要检查手段。当化脓性关节炎累及到骨盆和脊椎关节，则需做CT或骨扫描检查。CT和MRI检查对化脓性关节炎不如对骨髓炎重要，适用于需与恶性肿瘤相鉴别的病例。

滑膜活检、特殊染色和培养对于由分枝杆菌、结核杆菌或真菌所引起的慢性关节炎和由其他原因的肉芽肿性炎症（结节病、异物反应或风湿病状况）之间的鉴别是非常必要的。

（五）鉴别诊断

化脓性关节炎必须要与邻近组织感染相鉴别，如骨髓炎、深部蜂窝织炎、脓性肌炎、滑膜炎、腰大肌或腹膜后腔脓肿和化脓性滑囊炎，也应和其他感染性和非感染性病原引起的关节炎相鉴别，如反应性关节炎。病毒性关节炎常为多关节病变，最多见于指（趾）骨－掌间骨关节，其次为腕、膝、踝和肘关节。

（六）治疗

化脓性关节炎病情大多较重，临床上应按急诊处理。治疗的目的是控制感染、缓解疼痛、保持关节间隙、防止关节软骨受压破坏以及预防畸形。牵引的固定效果好于石膏固定，腕、踝关节受累时可用石膏板固定。化脓性关节炎的早期，关节液为血性浆液性时，可用生理盐水冲洗并注入抗生素溶液，注意浓度不宜过高，否则会刺激滑膜引起相应症状。抗生素溶液一般只保留2～3ml为宜。全身应用抗生素原则与急性骨髓炎基本相同。非手术治疗无效时可置入硅胶管持续冲洗引流。新生儿和小婴儿的髋关节化脓性关节炎容易并发关节脱位和股骨头破坏，致残率高，应及早引流和外展牵引。感染控制后可改用挽具、屈髋外展位支具或石膏固定髋关节6～8周，但仍难完全避免髋关节残疾。

化脓性关节炎的治疗主要是抗生素治疗、冲洗和引流关节腔，将病变关节制动在功能位。经验性抗生素治疗的药物应选择依据病人年龄、分离出的特异病原、革兰染色以及滑膜液的抗原检测来决定。早期治疗常规用静脉用药，大多数抗生素在滑膜液中的浓度可以和血清药物相等，甚至更高。金黄色葡萄球菌性关节炎常需4～6周的抗生素治疗。流感嗜血杆菌b、肺炎链球菌和A组链球菌引起的无并发症的化脓性关节炎应用抗生素治疗2～3周。

无并发症的化脓性关节炎患者发热常可持续3～5d，持续不退的发热应考虑有并发感染的可能。治疗后关节炎症常在5～7d缓解，但肿胀仍可持续10～14d。除非可以明确地排除同时发生骨髓炎的可能，髋和肩关节的化脓性关节炎应至少治疗3周。在病人的症状明显改善如热退，实验室炎症性指标下降、滑膜肿胀减轻后，初期静脉内抗生素治疗可改换为大剂量口服合适的杀菌性抗生素治疗。口服抗生素治疗必须有严格的药物浓度监测。真菌性关节炎可静脉用两性霉素治疗。

在下列情况存在时，应迅速采取开放性外科引流：所有化脓性髋关节炎病人、大多数感染性肩关节炎病人、早期诊断性穿刺吸引有脓液病人。髋关节紧急开放性引流主要用于缓解关节腔内压力，从而避免股骨头坏死和永久性关节损害。在早期开放性引流中最好能同时清除深部关节死骨和炎症介质。

复发性化脓性或细菌培养为阳性的渗出，持续超出7d者都需进行开放性手术引流。关节内镜引流作为另一有效的方法，对开放性关节引流可取得满意效果。符合指征的病例应尽早行关节切开引流，并同时开始使用抗生素，以期获得较好的远期效果。

化脓性关节炎的支持疗法包括最初72h治疗中用夹板固定关节在功能位直到滑膜炎症的症状明显改善。以后，被动性有限范围内的关节运动可帮助维持滑膜液的生理性循环，减少萎缩的危险。下肢病变患者髋、膝关节应置于伸展位休息，踝关节应处在自然位置；上肢病变者，肩关节应保持内收和内旋位，肘关节应置于平屈位。疼痛和其他急性炎症的体征缓解后可进行主动性的有限范围内的关节运动和负重练习。早期进行有限的被动性关节运动练习可以改善关节炎症后的功能预后。

（七）预后

化脓性关节炎预后良好的最重要因素是早期诊断和治疗。不良预后的相关因素有年龄幼小（＜6个月）、治疗迟缓（尤其出现明显症状后5d以上）、金葡菌性关节炎、革兰阴性细菌或真菌性致病原、髋关节或肩关节病变以及与骨髓炎有关联的骨骺损害。长期随访可了解骨骺病变所造成的损伤（成角畸形、肢体长度缩短）、早期退行性改变以及关节活动范围受限。

（余家康）