骨折相关感染新突破：DAIR 联合 IML 疗法的大型动物研究

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【字体：大中小】 时间：2025年02月25日 来源：npj Biofilms and Microbiomes 7.8

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　　为解决骨折相关感染（FRI）治疗难题，瑞士相关研究人员开展 DAIR 联合 IML 治疗 FRI 的研究，发现 IML 可提升疗效，有望拓宽 DAIR 适用范围。

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　　骨折，在日常生活中并不罕见，从运动时的意外摔倒，到交通事故中的严重创伤，都可能导致骨折的发生。骨折本身已经给患者带来了极大的痛苦，而骨折相关感染（Fracture-related infection，FRI）这一并发症更是让治疗雪上加霜。FRI 作为骨科和创伤手术中的主要并发症之一，其发生率高达 30%，严重影响患者的康复进程和生活质量。在众多引发 FRI 的病原体中，金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）最为常见，约 40% 的感染由它引起。尽管国际上已对 FRI 的定义、诊断和治疗达成一定共识，但目前的治疗方法仍缺乏足够的临床证据支持。

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目前，FRI 的主要手术治疗策略有两种：清创、抗菌治疗并保留植入物（Debridement, Antibiotics, Irrigation, and Implant Retention，DAIR）和植入物取出 / 更换。DAIR 因创伤小、手术次数少、住院时间短等优势，成为医生和患者的理想选择。然而，DAIR 的治疗失败率较高，特别是在患者选择不当时更为明显。这是因为 DAIR 在治疗过程中，无法对髓内管（Intramedullary canal，IMC）进行有效的清创，传统的髓内清创需要移除植入物，这与 DAIR 保留植入物的原则相悖，导致医生担心感染组织残留，从而限制了 DAIR 的应用。

为了攻克这些难题，瑞士的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们建立了一种新的大型动物模型，用于模拟 FRI 并实施 DAIR 治疗，旨在评估早期（2 周）和延迟（5 周）DAIR 的治疗效果，同时引入髓内灌洗（Intramedullary lavage，IML）技术，探索其在清除感染组织方面的潜力。该研究成果发表在《npj Regenerative Medicine》期刊上。

在研究方法上，研究人员选用健康、骨骼成熟的雌性瑞士阿尔卑斯羊作为实验对象，通过外科手术在羊的胫骨上制造骨折并植入固定钢板，随后接种金黄色葡萄球菌以诱导感染。实验分为多个组，分别接受不同时间的感染和治疗。在手术过程中，研究人员详细记录各项数据，并在术后对动物进行密切观察和护理。研究中运用了多种关键技术，包括建立动物模型模拟 FRI、实施 DAIR 和 IML 手术治疗、采用定量细菌学分析检测细菌数量、利用组织病理学评估骨愈合和感染情况、借助影像学检查（如 X 射线、CT）监测骨折愈合进程，以及通过植入负荷传感器监测骨折愈合过程中的力学变化等。

研究结果令人瞩目。在动物福利和临床观察方面，17 只羊参与实验，部分因感染相关问题被排除，但各实验组受影响程度相似。在早期与延迟感染的对比研究中，通过定量细菌学分析发现，早期和延迟感染组在接受 DAIR 治疗后，感染组织和灌洗液中的细菌数量在修订手术时差异不显著，且在安乐死时，两组多数动物样本培养仍呈阳性，这表明传统 DAIR 治疗难以彻底清除感染。组织病理学结果显示，早期感染组的骨愈合进程较慢，延迟感染组则相对更先进，但两组均存在感染迹象。影像学评估结果表明，早期和延迟感染组在修订手术时骨愈合情况不同，但在修订后 6 周达到相似状态，之后愈合进程停滞。

在深入研究深部骨感染与 IML 的关系时，研究人员发现，传统 DAIR 治疗 3 周深部感染后，细菌数量仍然很高，而采用 IML 技术后，软组织和骨髓中的感染得到了显著控制，细菌数量大幅减少，部分样本甚至培养阴性。体外实验显示，组织型纤溶酶原激活剂（tPA）在体内使用的浓度下，对细胞活力无明显影响，且不会增加细菌在血液中的传播风险。影像学和组织病理学评估结果表明，接受 IML 治疗的动物骨愈合情况优于传统 DAIR 治疗组，虽然早期骨愈合可能延迟，但最终愈合效果相似。

研究结论和讨论部分进一步强调了该研究的重要意义。IML 技术能够有效清除 IMC 中的感染组织，显著降低细菌负荷，在不影响骨折长期愈合的前提下，提高了感染控制效果，为 DAIR 治疗 FRI 提供了新的可能，有望拓宽 DAIR 的适用范围。此外，研究还发现感染持续时间会影响细菌在体内的分布，随着感染时间延长，细菌更易在骨和植入物等深部组织中存活。同时，植入负荷传感器可作为评估骨折愈合的有效工具，为临床诊断提供了新的客观指标。

总的来说，这项研究为骨折相关感染的治疗带来了新的曙光，IML 技术的应用为改善患者的治疗效果提供了有力的支持，也为未来的临床实践和研究方向指明了道路，具有重要的临床指导价值和深远的科学意义。