探析抗生素在骨科围手术期的预防性应用

1 / 9 探析抗生素在骨科围手术期的预防性应用 摘要： 围手术期预防性应用抗生素的目的是通过手术前使用抗生素尽最大可能预防手术后感染的发生，其应用时机是防止骨科术后感染极为重要的问题。围手术期应用抗生素的原则、种类及应用现状在本文作了综述，同时分析了其前景与展望。 关键词： 抗生素 ; 骨科 ; 围手术期 ; 预防性应用 ; 应用时机 ; 致病菌 ; 药物浓度 ; 止血带 围手术期通常是指手术前、中、后的一段时间范畴，主要包括手术前准备、术中操作及术后处理等过程。围手术期预防性应用抗生素的目的是通过手术前使用抗 生素尽最大可能预防手术后感染的发生。 1 围手术期预防性应用抗生素的合理性和必要性 一般来说，手术切口感染的主要来源有： 内源性感染源，主要来自皮肤、呼吸道、泌尿生殖道等 ; 外源性感染源，主要来自手术室空气传播污染及手术器械污染。外源性污染可以进行控制，其中器械污染可通过加强灭菌消毒措施解决，空气污染在采用空气净化的手术室能将感染率降低到 1%左右 1。研究发现骨科围手术期应用抗生素可以预防内源性感染的发生。最初研究认为预防性使用抗生素与不使用抗生素的术后感染率并无差异，特别对于无菌性手术，没2 / 9 有 应用抗生素的适应证，所以使用抗生素有害无益。进一步的研究发现，之所以预防性使用抗生素没有收到应有的效果，原因是以往使用抗生素的时间均在术后而非术前 2、 3。上世纪 60 年代，国外已经开始在围手术期应用头孢菌素 代抗生素并证实围手术期应用抗生素后感染明显降低 4。近年来大量研究及临床实践也证实，骨科围手术期预防性应用抗生素对预防手术后感染是肯定有效的 5。对于手术复杂、时间长、组织损伤大的无菌性手术，局部组织抗感染能力下降，感染的发生率极大提高，甚至关系到手术的成败，应用抗生素预防感染是勿容置疑的。 2 围手术期预防性应用抗生素的时机及相关因素 预防性应用抗生素的时机是防止骨科术后感染极为重要的问题。围手术期预防性应用抗生素术前什么时间开始用药、术后继续使用多长时间为宜，目前报道不一。既往研究认为，合理的抗生素预防性应用要求在可能的细菌污染时间内，组织中抗生素达到一定水平，抗生素在细菌感染之前就到达组织是最有效的，可以大大增强组织抗感染的能力6。组织污染后第一反应是局部炎症期，如炎症继续发展，感染组织缺血坏死，局部抵抗力下降，此时形成感染所需的细菌数减少。在预防性应用抗生素的时机与外科伤口感 染的关系方面，谢扬等 7对 2 组病例在手术前后不同时间预防性使用抗生素，结果发现术前 0.5 1 h 以内应用抗生素预3 / 9 防外科手术感染效果最佳，术中是否加用抗生素要根据该药物的半衰期和手术时间长短决定。而术后 3 h 内使用抗生素，其预防术后感染的作用甚弱，手术 3 h 后使用者则几乎没有预防感染的效果 8、 9。除抗生素运用时机外，其他因素也与骨科手术感染密切相关，其中包括手术类型、性别、年龄、手术时间长短、术式的选择、病人本身的营养和有无感染疾病等。研究认为，年龄、手术时间长短、应用抗生素时机、手术类型与骨科手术感染 是相关的，其作用大小顺序为 ;年龄 手术时间长短 抗生素的应用时机 手术类型 性别。除性别外，余四因素每增加一个值，伤口感染率相应增加。在诸多因素中，除预防应用抗生素外，其他因素都是相对稳定不变的，所以预防性应用抗生素是其中最为重要的因素，而正确掌握抗生素应用时机是预防性应用抗生素的关键 10。预防性应用抗生素的临床效果，还与组织中污染细菌的数量密切相关。当污染部位细菌浓度为 103 105/ml 时，所有分离的细菌对抗生素均敏感，当浓度为 108/ml 时，几乎都产生耐药性。一般无菌切口术中细菌污染很少达到 108/ml，所以预防用药都能有效。而感染治疗中的给药剂量、方法，则与预防用药不同，以致有时理论上某种抗生素对该菌应当有效，而临床疗效不佳，可能与此有关。 3 围手术期预防性应用抗生素的原则及种类 4 / 9 骨科选择使用预防性抗生素应遵循以下原则： 抗生素对手术部位及在该部位可能污染的细菌敏感 ; 抗生素在骨组织中有较高的浓度，半衰期长 ; 抗生素不良反应少 ;抗生素价格便宜。使用时要争取做到早期、足量、短程 11。以往最常见的致病菌是金黄色葡萄球菌，占 76% 91%;其次是链球菌，约占 4% 14%;表皮葡萄球菌 约占 10%左右 12。近年来由于抗菌药的广泛应用，使主要致病菌的种类发生了明显变化。陈立等 9报道骨科感染菌种由 20 世纪 60 年代73% 75%为 G+细菌，发展至 20 世纪 90 年代 51.7% 78%为G-菌。杨春梅等 13对 129 例骨科感染伤口分泌物细菌培养结果显示革兰阴性杆菌占 66.67%，革兰阳性球菌占 33.33%;何爱咏等 14对 500 例骨科感染性疾病的细菌培养结果发现，虽然金黄色葡萄球菌以 12.9%占主导地位，假单胞菌大肠杆菌以 10.5%居第 3 位，但是 G-细菌感染率达 52.8%，而G+细菌的感染 率为 43.5%。造成 G-细菌的感染率上升的原因可能与头孢 3 代、氟喹诺酮类抗生素的广泛应用，抑制了 G-细菌而使 G+细菌的致病性得到加强有关 10。研究认为，理想的血药浓度是超过致病菌的 MIC90 值 4 5 倍以上才能有效降低致病菌再生长的可能性，血药浓度的谷值低于致病菌的 MIC90 会造成对细菌的失控。由于骨本身构造的特殊性，给药物的穿透带来许多困难，使大多数抗生素不易进入到骨组织中去，在骨组织中浓度很低。目前资料证实能在骨或关5 / 9 节组织中达到有效治疗药物浓度的抗菌药物有林可霉素、克林霉素、磷霉素、褐霉素、氟喹诺酮类 、万古霉素等，这些药物在骨组织中可达到杀灭病原菌的有效药物浓度，骨组织中药物浓度可达血浓度的 0.3 2 倍。林可霉素与克林霉素的抗菌谱相似，对 G+球菌及厌氧菌有很强的抗菌活性。氟喹诺酮类药物对 G-杆菌的体外抗菌活性，以环丙沙星最高，其次为左氧氟沙星，其对 G+球菌也有一定抗菌活性，但其活性明显低于肠杆菌科细菌，其中以左氧氟沙星疗效最高，其次为环丙沙星和氧氟沙星 15。青霉素类和头孢菌素类在骨组织中也可达到有效的治疗浓度，且有些药物如头孢唑啉、头孢拉定，在骨组织中的渗透性和维持时间较长，其浓度远远超过致病菌的 MIC，维持时间长 9、 16。总之，围手术期预防性抗生素使用必须满足下列要求： 应能覆盖手术部位最常见的病原菌 ; 要用杀菌剂而不是抑菌剂 ; 应根据抗生素的血清半衰期决定是否需要多次给药 ; 优先选用不良反应少、轻而且可逆的抗生素 ; 剂量要足够，体重明显超标或手术出血量大者可能还要适量增加 ; 宜静脉给药而不是肌肉注射或口服 17。 4 国内围手术期预防性应用抗生素的现状 崔霞 18等调查 244例骨科围手术期患者全部使用抗菌药物，其中合理用药 188 例，占 77%，不合理用药 56 例，6 / 9 占 22.9%。不合理用药主要在适应证选择不当，使用药物不当，用药时间过长，联合用药无指征等方面。何绥平 19等调查国内 118 所医院围手术期预防性应用抗生素情况存在诸多不合理现象： 抗生素使用率过高，达到 98%，特别是 I类切口手术抗菌药物使用率高达 96.9%，说明适应证掌握得过松，不符合中华医学会发布的抗菌药物临床应用指导原则 20的要求 ; 抗生素选择不合理，主要集中在头孢 3代、喹诺酮类及含酶抑制剂头孢菌素，费用过高，且容易导致细菌耐性的产生 ; 联合用药不规范，调查结果显示比例高达 56.6%，且联合用药配伍不当 ; 用药时机不规范 ; 用药时间过长 ; 用法用量不规范 ; 随意更换药物。围手术期预防性应用抗生素在术后感染控制中占有重要地位，如果使用不规范，特别是滥用各种高级抗菌药物，不仅造成不必要的浪费，还会带来细菌耐药、药物副作用增加等严重问题。张瑞琴 21等报道耐药菌已成为医院获得性感染的主要病原菌，且呈上升趋势 ;真菌感染从 XX 年的 3.1%到 XX 年的18.0%，增加了 6 倍，与某些抗菌药物的大量应用有关。 5 围手术期预防性应用抗生素的研究展望 众所周知，抗生素使用后一般通过血液循环到达肝脏在肝药酶作用下进行 代谢。而骨科四肢手术通常需要使用止血带，以阻断肢体的血液循环，使手术出血减至最低限度，从而使手术野清晰，便于辨认各种组织，缩短手术时间。而7 / 9 止血带阻断了肢体的血液循环，也阻断了药物代谢的通道，使抗生素无法通过肝脏而代谢，同时使肢体中的血药浓度也发生明显变化。通过动物实验，观察不同时间段给药后，在止血带阻断肢体血液循环下，不同时间血及组织抗生素浓度分布的变化情况，将对骨科临床围手术期预防性应用抗生素具有重要的指导作用。 【参考文献】 1 王义生，王孔献，谢金刚，等 .骨科术后感染 J.中华骨科杂志， 1991， 11： 58. 2 Silver A,Eichorn A, Kral J,et al.Timeliness and use of antibiotic prophylaxis in selected inpatient surgical proceduresJ.Am J Surg,1996,6:548-552. 3 Gyssens IC, Geerligs IE, Nannini-Bergman MG,et al.Optimizing the timing of antimicrobial prophylaxis in surgery, an intervention studyJ. J Antimicrob Chemother,1996,2: 301-308. 4 Dellinger EP, Gross PA, Barrett TL,et al.Quality standard for antimicrobial prophyl axis in surgical proceduresJ. Infect Control Hosp Epidemiol,1994,3:182-188. 5 黎沾良 .围手术期抗菌药物的预防性应用 J.医8 / 9 学研究杂志， XX， 4： 7-8. 6 贺利民，向在永，陈晓瑞，等 .抗感染药物临床应用指南 M.郑州：河南大学出版社， 2001， 173. 7 谢扬，杨扬震，黄永豪 .骨科无菌手术应用抗生素防治感染的效果 J.中华医院感染学杂志， XX， 7： 799-800. 8 Dellinger EP. Prophylactic antibiotics:administration and timing before operation are more important than administration after operationJ. Clin Infect Dis， XX,7:928-930. 9 陈立，廖前德 .预防性应用抗生素的时机与骨科手术感染率相关性分析 J.实用医学杂志， 2000， 5： 370. 10Van Kasteren ME, Manni n J, Ott A,et al.Antibiotic prophylaxis and the risk of surgical site infections following total hip arthroplasty:timely administration is the most important factorJ.Clin Infect Dis,XX,7:921-927. 11王子平，顾友文，康正红，等 .骨科无菌性手术抗生素的预防性应用 J.中华骨科杂志， 1995， 3： 161-163. 12赵炬才，张铁良 .骨与关节感染外科学 M.北京：中国医药科技出版社， 1991， 15-17， 37. 13杨春梅，王智良，赵新红 .骨科慢性感染的细菌学分析及耐药性检测 J，中国矫形外科杂志， XX， 14：9 / 9 1060-1062. 14何爱咏，谢求恩 .骨科感染病原菌耐药性与抗生素应用分析 J，医学研究杂志， XX， 10： 79-81. 15戴自英，刘域昆，汪复 .实用抗菌药物学 M.第 2版，上海：上海科技出版社， 1998， 30-35， 275-277， 354-356. 16刘学刚，黄公怡，曹国颖 .抗生素在骨与关节中浓度分布的实验观测 J.中华骨科杂志， 1995， 10： 698-700. 17黎沾良 .合理使用抗生素预防手术部位感染 J.中国普外基础与临床