多发性创伤患者骨折不愈合与感染的相关因素：一项回顾性多中心研究

《Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma》：Factors Associated with Fracture Nonunion and Infection in Polytrauma Patients: A Retrospective Multi-Center Study

　　摘要
背景：多发性创伤会导致年轻人出现严重的健康问题，常常引发骨折愈合延迟或无法愈合。本研究旨在确定与多发性创伤患者骨折无法愈合及感染相关的患者因素、损伤因素及治疗因素。研究假设，较高的伤害严重程度评分（ISS）与更高的感染率和骨折无法愈合率相关。

方法：这是一项回顾性多中心国际研究。研究对象为2015年至2023年间入住加利福尼亚大学戴维斯分校一级创伤中心以及吉森马尔堡大学医院吉森院区的患者，需符合以下标准：有多处受伤且骨折经过手术治疗，年龄在18岁及以上。若随访时间不足3个月，则排除在外。研究分析了患者的 demographics 数据、骨折特征、损伤类型、治疗方案、住院治疗情况、术后结果以及实验室检测值，重点关注骨折愈合情况及感染状况。

结果：共有1352名患者的ISS评分大于9，属于骨折无法愈合或感染病例。研究结果表明，男性性别（79.4%，p=0.040）、格拉斯哥昏迷评分（12.28分，p=0.029）、开放性骨折（62.7%，p<0.001）、固定延迟（67.05%，p<0.001）、软组织覆盖不足（23.9%，p<0.001）以及深层感染（20.6%，p<0.001）都是导致骨折无法愈合的显著因素。与感染相关的因素包括关节骨折（85%，p=0.030）、开放性骨折（59%，p<0.001）、固定延迟（71.39%，p<0.001）、软组织覆盖不足（25%，p<0.001）以及骨折无法愈合（38.9%，p<0.001）。患者的 demographics 数据、医院特征、骨折类型及实验室检测值也与骨折无法愈合和感染有关。ISS评分大于20时，与骨折无法愈合、死亡风险及再次手术相关；而ISS评分15时则无统计学上的关联。

结论：本研究确定了与多发性创伤患者骨折无法愈合及感染相关的患者因素、损伤因素及治疗因素。研究结果表明，较高的伤害严重程度评分与更高的骨折无法愈合率和感染率相关。

证据等级：III级

引言：尽管过去几十年来医学治疗水平有所提高，但多发性创伤——即身体两个或多个不同部位同时遭受严重损伤，并伴有低血压、意识状态改变、酸中毒、凝血功能障碍等生理紊乱，或是因年龄因素导致的创伤——仍是一个全球性的公共卫生问题，其死亡率和发病率都很高。每年，创伤导致440万人死亡，占全球死亡总数的8%。在年轻人中，创伤也是导致死亡的首要原因，占美国该年龄段死亡人数的10%。在创伤病例中，骨折是最常见的损伤类型。由于四分之一的重大创伤病例为多发性创伤，因此分析并解决多发性创伤患者的骨折愈合问题显得尤为重要。

历史上，多发性创伤被定义为发生两处及以上严重损伤；不过，用于界定多发性创伤的解剖学标准多年来有所变化。伤害严重程度评分是用于评估多发性创伤预后的最广泛采用的评分系统之一。该评分范围为1至75分，可反映多发性创伤的严重程度。1987年，Boyd发现ISS评分大于15的患者死亡率为10%，建议这类患者应在一级创伤中心接受治疗。此后，许多研究都采用这一ISS阈值来定义多发性创伤患者群体。然而，随着创伤救治水平的提升和死亡率的下降，一些学者认为这一阈值具有随意性，可能需进行调整。也有其他研究采用了更高的ISS评分标准，如ISS评分大于16或17，来定义创伤患者群体。因此，有必要进一步研究ISS评分与骨折无法愈合及感染等具体骨科结局之间的关联。

虽然关于多发性创伤的判定标准存在差异，但普遍认为多发性创伤会引发骨折愈合并发症。先前的研究表明，小鼠模型中的胸部创伤会阻碍骨折愈合，临床数据也显示多发性创伤患者的骨折无法愈合率更高。感染也是骨折修复过程中常见的并发症，同样与多发性创伤密切相关。针对多发性创伤患者的骨折修复治疗需要复杂的决策过程，往往需要多学科协作才能取得最佳治疗效果。

本研究分析了多发性创伤患者在感染和骨折无法愈合这两种术后并发症方面的 demographics 数据、损伤相关数据、手术相关数据及治疗结果数据。由于这两种并发症之间存在较大重叠，本研究将它们视为两种独立的结局进行分析。研究假设，较高的ISS评分与更高的感染率和骨折无法愈合率相关。尽管现有研究已为多发性创伤的骨折结局及预后提供了宝贵见解，但本研究通过对一个包含来自不同大洲的庞大患者群体的全面分析，为这一领域做出了贡献。研究还分析了影响治疗结果的关键因素，尤其是那些导致患者骨折无法愈合及感染的各类因素。

研究设计：这项回顾性研究从两个多发性创伤患者群体的电子病历中收集数据：一是过去八年内入住加利福尼亚大学戴维斯分校一级创伤中心的患者的病历，二是入住吉森马尔堡大学医院吉森院区的患者的病历。

数据收集：纳入本研究的患者需符合以下标准：有多处受伤且骨折经过手术治疗，年龄在18岁及以上。

结果：共有637名符合多发性创伤诊断标准的患者被纳入研究，对其骨折愈合情况进行了分析，将其分为愈合组和未愈合组。另外715名多发性创伤患者则被用于分析感染情况，分为有术后感染组和无术后感染组。

骨折愈合情况：在637名被分析的患者中，569名（89.3%）的骨折实现了愈合，而68名（10.7%）的骨折未能愈合。评估是在患者个体层面进行的，只要有一处骨折符合未愈合的标准，该患者就被归为未愈合组。男性性别是唯一与较高未愈合率相关的显著 demographics 因素（79.4%，p=0.040）。没有其他显著的合并症与骨折未愈合相关（见表1）。

感染情况：在715名被分析的患者中，675名（94.4%）未发生感染，40名（5.6%）发生了感染。感染情况的评估也在患者个体层面进行，只要有一处骨折出现术后感染，该患者就被归为感染组。没有显著的 demographics 因素或合并症与感染相关（见表2）。

创伤及骨科损伤特征：骨折未愈合与长骨骨折（69.1%，p<0.001）、股骨骨干骨折（32.4%，p<0.001）、胫骨骨干骨折（27.9%，p<0.001）、肱骨骨干骨折（11.8%，p=0.010）、桡骨或尺骨骨干骨折（17.6%，p=0.023）、关节外骨折（58.8%，p=0.002）、股骨远端或近端关节外骨折（29.4%，p=0.002）、胫骨远端或近端关节外骨折（44.1%，p=0.006）、踝关节骨折（35.3%，p=0.019）以及开放性骨折（62.7%）显著相关。

手术、医院质量及治疗结果特征：对于骨折未愈合的情况，初始固定与最终固定之间的时间间隔较长（p<0.001）、需要皮肤移植术的比例较高（35.1%，p=0.009）、需要游离皮瓣移植的比例较高（21.6%，p=0.022）、需要旋转皮瓣移植的比例较高（13.5%，p=0.047）、术后使用抗生素的时间更长（p=0.029）、住院时间更长（p=0.035）、随访时间更长（p<0.001）、深层感染发生率更高（20.6%，p<0.001），以及有更多患者需要再次入院接受手术（38.2%，p<0.001）（见表7）。

实验室检测值及输血情况：与骨折未愈合相关的实验室检测值与与感染相关的检测值之间存在明显差异（此处未展示数据）。仅患者入院后72小时时的最低血红蛋白水平与骨折未愈合显著相关。而对于感染，与感染相关的显著指标包括患者入院后72小时或一周时的最高乳酸水平，以及入院后24小时或72小时时的最低血红蛋白水平。

伤害严重程度评分：研究发现，ISS评分大于20时，比ISS评分15时更能预测骨折无法愈合及死亡风险（p=0.05 vs p=0.141），而且这类患者更可能需要更高水平的医疗护理。

讨论：目前，创伤是年轻人死亡的主要原因，也是其在生命最初四十年的主要致死及致残因素。因此，有必要更好地了解如何识别和管理多发性创伤。多发性创伤的概念最早出现在20世纪60年代，用来描述“身体不同部位如头部、胸部和腹部出现至少两处严重损伤”或“其中一处损伤伴随肢体损伤”的情况。

结论：多发性创伤及其相关的骨折是全球范围内严重影响死亡率和致残率的重要健康问题。本研究通过分析多发性创伤患者的 demographics 数据、损伤特征、治疗过程及治疗结果数据，发现导致骨折无法愈合和感染的因素有很多相似之处，但也有一些因素更特定地与其中一种情况相关。

知情同意：本研究已获得患者或其监护人的知情同意，允许其参与研究并同意研究成果的发表。

作者声明：各作者的职责如下：JB负责方法设计、正式分析、数据整理、研究实施及初稿撰写；TB同样负责方法设计、正式分析、数据整理、研究实施及初稿撰写；IG负责正式分析、数据整理及研究实施；FW负责正式分析、数据整理及研究实施；TK负责正式分析、数据整理及研究实施；CH负责正式分析、数据整理及研究实施；MR负责正式分析、数据整理及研究实施；AS负责概念构思及方法设计。

潜在利益冲突：所有作者均声明自己不存在可能对本文研究内容造成利益冲突的商业关系，如顾问合约、股票持有、股权权益、专利/许可协议等。

伦理考量：本研究已获得相关机构的伦理审查委员会批准。

资金支持：AS通过AO Trauma North America的青年研究者研究奖和早期职业发展奖，以及骨科创伤协会的青年研究者资助获得了研究经费支持。HB则部分得到了美国国立卫生研究院提供的UL1 TR001860号资助。

利益冲突声明：本文作者不存在任何利益冲突或竞争性利益需要声明。

致谢与资金支持：AMS衷心感谢AO Trauma North America的青年研究者研究奖和早期职业发展奖、骨科创伤协会的青年研究者资助#4122，以及加利福尼亚大学戴维斯分校医学院和骨科外科部门的资金支持。

作者名单：Tony Daniel Baldini|Jane Burgan|Ivo David Gutmann|Frauke Wilborn|Thaqif El Khassawna|Christian Heiss|Maryam Rahmati|Augustine M. Saiz
所属机构：加利福尼亚大学戴维斯分校健康中心骨科外科，地址：美国加利福尼亚州萨克拉门托市Y街4860号3800室，邮编95817。