【第四十二讲】气性坏疽：创伤后的雪上加霜

华山大众传染病学50讲-第四十二讲

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气性坏疽由于其高致死性和致残率，是一种令人谈之色变的疾病，在战争时期，火器伤往往伴随高发生率。但是到了和平时期，通常非常少见，但是也会因为自然灾害而出现暴发，让我们来看下面的案例。

1998年海啸艾塔佩是受灾最严重的城市

巴布亚新几内亚，1998年

海啸袭击了巴布亚新几内亚的沿海城市艾塔佩。为了应对这场灾难，联合国灾害评估与协调小组对受灾地区进行了航空调查。从空中看的景象是几乎全部的破坏之一，树木，植被和建筑物大部分被摧毁。巨浪袭击十二天后，在偏远的内陆地区建立了七个疏散中心。大多数人没有道路通行，救援物资和人员必须由直升机收拾。疏散中心约有9000人需要日常食物，水和庇护所。28人失踪，超过2,100人死亡。

海啸后一片狼藉的巴布亚新几内亚

在紧急阶段，重伤和重病患者是救治的重中之重。在瓦尼莫的澳大利亚-新西兰陆军野战医院开业，使得手术可以在当地进行。瓦尼莫的澳大利亚军用医院在救灾工作中进展顺利。直到一个晚上，当13名气坏疽患者到达时，情况变得不那么乐观。患者均是之前有深部伤口创伤的患者。病原体迅速引起大规模威胁生命的感染。结果，已经精疲力尽的医生和护士又面临着长达12小时的紧急手术，以挽救生命和四肢。

带来的其中一名是来自马洛尔村的8岁男孩。他的左腿太糟糕以至无法挽救，不得不被截肢至膝盖以下。澳大利亚医疗队负责人保罗·泰勒少校说，该病原已被鉴定为一种厌氧的土壤传播细菌，会产生气体和严重破坏组织的毒素。当在下肢深处发现大量感染时，几乎没有办法成功清除感染。

1. 哪种病原体导致气性坏疽？

2. 为什么病原体会影响那些遭受外伤的人？
   

3. 感染如何导致大量组织损伤？
   

4. 如何治疗那些受病原体感染的人？
   

5. 又该如何停止暴发？
   

气性坏疽是一种危及生命的肌肉感染，又被称为梭状芽胞杆菌性肌坏死，可从创伤部位连续性发展，或可从胃肠道通过血行播散传播到肌肉。早期发现和积极治疗至关重要。

产气荚膜梭菌是一种细菌病原体，可以形成内生孢子，孢子对干燥，温度变化，氧气，抗生素，消毒剂和热具有抵抗力。病原体是专性厌氧生物，不能耐受氧气。当将来自土壤或粪便的内生孢子引入合适的厌氧环境（例如穿刺伤口）时，它会萌发并产生繁殖性营养细胞。营养细胞利用发酵代谢并产生二氧化碳作为副产物。

电镜下的产气荚膜梭菌

梭菌属细菌能够产生芽胞，因此能在自然界中广泛存在。它们常见于土壤和海洋沉积物，也常见于人类和动物的胃肠道内。产气荚膜梭菌所致软组织感染的类型包括：伤口污染、厌氧菌所致蜂窝织炎、肌肉坏死(气性坏疽)和坏死性筋膜炎。其中只有气性坏疽可进行性侵犯并破坏健康肌肉组织。

典型的大杆菌，革兰染色阳性

气性坏疽和梭菌性肌坏死是可互换的术语，用于描述产毒梭菌对肌肉组织的感染。1861年，路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）确定了第一个梭菌物种：丁酸梭菌（Clostridium butyricum）。在1892年及以后，Welch，Nuttall和其他科学家从坏疽性伤口中分离出了革兰阳性厌氧杆菌。这种生物最初被称为产气荚膜芽孢杆菌，后来被重命名为产气芽孢杆菌，然后被命名为威氏梭状芽胞杆菌。该生物现在被称为产气荚膜梭菌。

血供不足的创伤性伤口(特别是较深的穿通伤，如刀刺伤、枪击伤和挤压伤)为梭状芽胞杆菌的增殖提供了理想的厌氧环境。创伤性损伤在气性坏疽中约占70%，其中约有80%是由产气荚膜梭菌所引起。

• 肠道和胆道手术

• 枪击伤、刀刺伤

• 复合骨折

• 流产

• 胎盘滞留

• 持续时间较长的胎膜破裂

• 宫内胎儿死亡

• 肌肉注射

• 黑海洛因注射(皮内或皮下注射)

气性坏疽在美国南北战争、第一次和第二次世界大战中是一种常见的感染，因为火器伤者没有得到及时治疗而发病，并且死亡率极高。在现代，由于及时的转送至医疗机构、快速血管修复以及抗生素的应用，该病的发生率已大幅降低。

《坏疽与荣耀——美国内战期间的医疗护理》，本书记录了人类进入火器时代但尚处于现代医学发展前战争创伤导致的高死亡率

气性坏疽因其战时事件而为大众所认识。第一次世界大战期间，气性坏疽使6％的开放性骨折和1％的开放性伤口复杂化。这些数字在第二次世界大战期间稳步下降至0.7％，在朝鲜战争期间稳步下降至0.2％，在越南战争期间稳步下降至0.002％。在1982年的福克兰群岛（Falkland Islands）的战斗中，未报告有气性坏疽的病例。

一战时期战壕中，气性坏疽使得开放伤口复杂化

尽管巨大的火力和简易的爆炸装置（IED）造成大量人员伤亡，但在 “伊拉克自由”行动中，美国士兵中未发现任何天然气坏疽病例。战争创伤的致死率已从“沙漠风暴”（1991）行动期间的24％下降到“伊拉克自由”行动期间的前所未有的10％。美国军事医学将其归功于前锋外科手术队（FST）的机动性，以跟上快速发展的军事单位的步伐。

由产气荚膜梭菌引起的气性坏疽在未及时转送和治疗的自然灾害受害者中仍有发生。2008年汶川地震后，从损伤到得到医学治疗的平均时间为3.5日，20%的开放性伤口患者出现了产气荚膜梭菌导致的气性坏疽；死亡率为50%-80%。对1970名四川省人民医院收治的幸存者进行的研究显示，气体坏疽的发生率为0.96％。

气性坏疽造成的高位截肢

在同一地震中对226例患者进行的另一项研究表明，快速成功地筛查以及隔离在成功治疗气性坏疽和帮助防止医院内扩散方面非常重要。清创，截肢和支持治疗产生了可接受的治疗结果。

创伤可使微生物(生长态或芽胞形式)直接进入深部组织。如果创面血供不足，则会形成厌氧环境，这是梭状芽胞杆菌最佳的生长环境。创伤性损伤后24-36小时内逐渐形成坏死。

气性坏疽的肌肉坏死很严重，感染组织内严重缺失中性粒细胞。这与金黄色葡萄球菌等微生物引起的软组织感染有所不同，金黄色葡萄球菌感染时中性粒细胞的显著内流使感染呈局限性，不会破坏相邻组织和血管。在梭状芽胞杆菌感染中，中性粒细胞到达感染部位，沿毛细血管、微动脉以及毛细血管后微静脉的内皮黏附并聚集，但不会跨越血管内皮细胞到达感染组织。

产气荚膜梭菌可产生多种细胞外毒素，其中涉及发病机制的有α和θ毒素：

• α毒素是一种溶血性毒素，具有磷脂酶C(phospholipase C, PLC)和鞘磷脂酶活性。α毒素在气性坏疽中有至关重要的作用。

• θ毒素(也称为产气荚膜羧菌溶血素O)是胆固醇依赖性溶细胞素家族的一员。θ毒素是通过影响血管和免疫系统细胞而发挥致病作用。

创伤性气性坏疽通常表现为手术或创伤部位突发的严重疼痛。平均潜伏期少于24小时(6小时到数日不等)，具体时间取决于细菌接种的数量及血供不足的程度。疼痛可能与毒素介导的缺血有关。

感染区域的皮肤最初可能表现为苍白的，然后迅速发展为青铜色，再变为紫色或红色。皮肤张力变大，并且对压痛非常敏感。

皮肤表面大疱可能为透明、红色、蓝色或紫色

上肢气性坏疽造成的紫色大疱性改变

可能迅速出现全身性毒性征象，包括心动过速和发热，随后出现休克和多器官功能衰竭。其他并发症包括黄疸、肾衰竭、低血压和肝坏死。肾衰竭很大程度上是由低血压、血红蛋白尿和肌红蛋白尿联合作用所致。细菌毒素也可直接影响肾小管细胞。

创伤部位疼痛，同时伴有全身性毒性特征且软组织中含有气体，则支持气性坏疽的诊断。体格检查发现软组织中有捻发音是最具敏感性和特异性的临床检查特征。放射影像学检查对于识别深部组织中的气体可能尤其有用。软组织中的气体可通过X线摄影、CT或MRI发现。感染早期，CT和MRI检查有助于确定感染是局限性还是在沿筋膜层蔓延。

髂动脉内低密度影A和臀大肌的大片气体B均提示气性坏疽

1. A组链球菌引起的坏死性感染–这两种疾病都表现为快速且严重的组织破坏伴全身性毒性。临床检查发现有组织捻发音或放射影像学检查证实组织中有气体提示为梭状芽胞杆菌感染。

2. 创伤弧菌引起的创面感染–两者引起的感染均可出现于创伤性伤口，创伤弧菌一般发生在暴露于海水后。

3. 化脓性肌炎(肌肉脓肿，通常由金黄色葡萄球菌引起)–两者均可发生在创伤后，也可自发出现。两者的区别在于化脓性肌炎通常并不会伴有全身性毒性，放射影像学检查中也不会发现组织内存在气体。

上述几种细菌感染均可通过革兰染色和培养来进行鉴别。

确诊气性坏疽需要证实在损伤部位有革兰染色不定的大杆菌存在。从感染组织直接获取的梭状芽胞杆菌染色既可为革兰阳性菌也可为阴性菌，但是从培养基获取的标本染色则为革兰阳性杆菌。

肌肉组织内的气体和大量的革兰阳性杆菌

手术操作引流会特征性地缺乏明确脓液，显微镜下显示存在微生物但无中性粒细胞。

创伤性气性坏疽的手术探查肉眼可见肌肉组织水肿，可呈红蓝色至黑色。

变性的肌束内有梭菌存在，并缺乏中性粒细胞

显微镜下评估活检样本总可发现在变性的肌束中有梭状芽胞杆菌存在，并且特征性地缺乏急性炎症细胞。当有肌肉坏死时，皮肤、脂肪、皮下组织以及筋膜也可能存在坏死。

创伤性气性坏疽的治疗包括手术清创、抗生素治疗以及支持治疗。必须立即进行积极且全面的手术探查和坏死组织清创，以提高生存率、保肢率和预防并发症。在最初对坏死组织进行积极清创可减少受污染的深部组织发生气性坏疽的风险。

不彻底的清创和过早缝合均可导致气性坏疽发生

在等待确定性病因性诊断过程中，应采用覆盖A组链球菌、梭菌属细菌以及混合需氧和厌氧菌的广谱抗生素进行经验性抗生素治疗。存在多重微生物感染时，梭菌属细菌被视作重要的病原体。

当前，青霉素和克林霉素的组合被广泛使用。青霉素阻止细胞壁形成，杀死病原体。克林霉素可通过刺激肽基转移RNA（tRNA）的解离来抑制蛋白质的合成，从而阻止蛋白质的完成。通过阻止蛋白质合成，克林霉素可防止合成破坏组织的毒素。若患者对青霉素过敏，可单独使用克林霉素。

气性坏疽通常是创伤性损伤的并发症。结果，在战争和自然灾害之后很普遍，这时可能无法获得或延迟提供伤害援助。快速清洁和治疗创伤是预防的关键。

下面我们总结一下，梭菌是一类严重威胁人类健康的细菌，除了今天介绍的产气荚膜梭菌，常见的致病梭菌还包括我们之前还给大家介绍过破伤风梭菌【第三十五讲】踩到一枚锈铁钉，肉毒梭菌【第十四讲】吃腌鸡蛋吃出了瘫痪，以及50讲尚未涉及的艰难梭菌等。他们共同的特点是能产生芽孢，对外界抵抗力强。因芽孢直径大于菌体宽度,使菌体膨大呈梭形,因而得名。其广泛分布于自然界中，存在于土壤、人和动物肠道中。需要在厌氧环境中生长。他们致病机制都涉及了梭菌产生的外毒素。

今天请您花一些时间，自己比较一下这几种梭菌的致病有何异同之处。欢迎您在留言区留言，和大家一起交流。如果您觉得本讲对您有帮助也请您在朋友圈分享给您的朋友，大家一起学习传染病知识。