心脏外科术后伤口胸骨感染的累积发病率在0.2%~3%之间,与伤口愈合不良发病率、住院时间、住院费用和死亡率增加密切相关[1]。其最常见的病原体为金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌,结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染较为罕见,Mtb主要感染人体肺部,导致肺结核综合征。然而,人体的每个器官和组织都可能会受其影响,如淋巴结、肾脏、骨组织等[2]。由于胸骨Mtb感染的症状不典型,即使在结核病流行地区,临床医生需要高度怀疑才能作出正确诊断。胸骨Mtb感染通常与诊断延误和治疗不当有关,可能会导致患者预后不佳[3]。本研究通过系统评价与Meta分析总结国内外公开发表的心脏外科术后胸骨Mtb感染病例的临床特点,以期有助于今后此类感染的早期诊断与治疗。
1 资料与方法
1.1 纳入和排除标准
纳入标准:(1)研究对象:心脏外科术后胸骨Mtb感染;(2)研究类型:病例报道;(3)病史、诊疗经过完整,诊断明确。排除标准:(1)重复的文献;(2)肺结核、胸骨以外的Mtb感染、原发性和继发性胸骨Mtb感染;(3)综述、会议摘要、指南、专家共识等;(4)临床资料不完整,诊断不明确的文献。
1.2 文献检索策略
2名研究员在知悉研究方案的基础上,独自计算机检索PubMed、Web of Science、万方数据库和中国期刊全文数据库(CNKI)建库至2023年7个月18日公开发表的心脏外科术后胸骨Mtb感染的病例。文献检索采用主题词联合自由词的方式进行,英文检索的主题词为sternal tuberculosis,中文检索的主题词为胸骨结核。对纳入研究文献的参考文献进行查阅,避免遗漏相关文献。
1.3 文献筛选与资料提取
2名研究员独自进行文献筛选、提取资料、交叉核对,如遇分歧则通过讨论或由第3名研究员协商解决。根据纳入排除标准,首先通过阅读文献的标题和摘要进行初步搜索,排除不符合标准的文献,然后通过阅读全文决定是否纳入研究。提取的资料包括第一作者、发表年份、国家、性别、年龄、既往手术史、感染发现时间、确诊时间、症状与体征、确诊方式、治疗方式、治疗时间和临床结局等。
2 结果
2.1 文献筛选结果
初步检索到622篇文献,排除重复文献181篇,与主题无关文献309篇,综述、胸骨以外的胸壁结核、原发性和继发性胸骨结核文献115篇,临床资料不完整文献3篇,心胸外科术后肺结核文献1篇。对纳入文献的参考文献进行查阅,2篇符合纳入排除标准。最终纳入15篇文献,共26例患者。文献检索流程见图1。

*:PubMed(
2.2 纳入研究及患者的基本特征
纳入研究及患者的基本特征见表1。发达国家患者11例(42.3%),发展中国家15例(57.7%)。男16例(61.5%)、女10例(38.5%),年龄5~80(61.9±15.6)岁。既往手术史包括冠状动脉旁路移植术14例(53.8%),瓣膜手术8例(30.8%),先心病手术3例(11.5%),主动脉手术2例(7.7%)。主要症状与体征为切口脓肿、愈合不良、多伴有疼痛,伴或不伴有红肿,通常无低热、盗汗、体重减轻等全身症状。

2.3 纳入患者的诊疗特征
纳入患者的诊疗特征见表2。13例报道有术后发现感染的时间,平均11.8(0.5~60)个月;9例报道有发现感染到确诊的间隔时间,平均12.1(1.5~62)个月。病理结果通常显示为肉芽肿性炎,伴或不伴有干酪样坏

死。1例为抗酸染色、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)确诊,2例为抗酸染色、Mtb培养确诊,11例为Mtb培养确诊,14例为病理、抗酸染色确诊。确诊方式主要为清创骨组织或脓液的Mtb培养、病理及抗酸染色。1例确诊前接受了手术治疗,在肾脏透析期间因心脏骤停死亡,尸检胸骨组织Mtb培养明确了诊断。25例确诊后,13例仅接受了抗结核治疗,其中11例确诊前接受了手术治疗;12例接受了抗结核和手术治疗,25例均成功治愈。抗结核治疗时间为6~12个月。根据感染的严重程度,手术方式有清创、部分肋软骨或胸骨切除、胸大肌肌瓣翻转成形术等。
3 讨论
结核病是严重危害公众健康的全球性公共卫生问题,根据2021年世界卫生组织全球结核病报告,全球约25%的人口存在既往感染Mtb的免疫学证据,2020年约有1 000万人患有活动性结核病[18-19]。胸骨Mtb感染主要分为3类:原发性感染、继发性感染和术后感染[20]。心脏外科术后胸骨Mtb感染最为罕见,目前国外文献报道不足20例[1]。尽管文献报道较少,但结核病、Mtb潜伏感染者较多,术后胸骨Mtb感染可能会造成严重后果,会显著增加伤口愈合不良发病率、住院时间、住院费用和死亡率[1]。本研究通过系统评价与Meta分析总结了国内外公开发表的心脏外科术后胸骨Mtb感染病例的临床特点,以期有助于此类患者今后的早期诊断与治疗。
3.1 危险因素
本研究大多数患者没有完整报道结核菌素试验结果、结核病流行地区居住或旅行史、肺结核患者接触史等。然而,Tabaja等[7]认为大多数病例具有肺结核患者接触史,如2例分别来自西班牙和希腊的患者没有报道结核病流行地区居住或旅行史,但文献记录显示当时这两个欧洲国家结核病显著流行。糖尿病是本研究纳入患者最常见的共病,糖尿病会延迟伤口愈合,从而增加伤口胸骨感染的发生率。Yuan等[21]的研究显示,感染性脊柱炎、人类免疫缺陷病毒感染、糖尿病、结核病流行地区旅行史、创伤、免疫功能低下和营养不良是原发性胸骨Mtb感染的诱发危险因素。对于有这些危险因素的迟发型伤口感染、愈合不良的患者临床医生应警惕是否为Mtb感染。
3.2 发病机制
Mtb是一种生长缓慢的致病性分枝杆菌,Mtb感染的宿主可能几年或几十年处于潜伏期,没有任何症状,从而导致慢性无症状性感染[10]。Mtb主要感染肺部,目前扩散到肺外器官的具体过程仍不完全清楚。国外学者总结了3种可能引发胸骨Mtb感染的发病机制:(1)肺部或胸膜Mtb感染灶的持续扩散;(2)Mtb从原发部位经血液或淋巴结扩散到胸骨内的潜伏病灶重新激活;(3)Mtb直接经皮接种或经胸壁、纵隔淋巴结扩散[22]。本研究6例患者报道合并有其他部位的Mtb感染,2例为肺结核[9, 15],2例为结核性腹膜炎[8],1例为肺结核合并右肘和右足的结核性关节炎[7],1例为经起搏导线感染[10]。国外研究[10, 23]显示,严重外伤、大手术、体外循环相关的全身性炎症反应会影响机体的免疫系统,机体可能会发生暂时性免疫缺陷,结核病灶会重新激活。例如,Al-Ebrahim等[24]报道了2例既往无活动性肺结核病史的患者术后出现肺结核,1例于巨大胸腺脂肪瘤切除术后2年出现,1例于先心病术后2 d暴发,其认为可能是结核潜伏病灶在细胞免疫抑制期间重新激活所致。类似地,Rupali等[25]报道了5例患者体外循环术后出现了肉芽肿性肝炎,给予抗结核治疗后反应良好,发现这可能是由于体外循环引起的暂时性免疫缺陷,结核潜伏灶重新激活所致。
3.3 诊断及鉴别诊断
胸骨Mtb感染患者早期的实验室检验和影像学检查结果通常是非特异性的。与其他感染一样,白细胞计数、C-反应蛋白、红细胞沉降率和乳酸脱氢酶水平通常会有所升高,也有报道显示白细胞计数、C-反应蛋白值正常[7, 26]。X线诊断胸骨结核的灵敏度和特异性均不高,早期易漏诊,中晚期才能检测出骨质破坏或较大脓肿的范围[7, 27]。超声可探及皮下或胸骨后脓肿的范围[28]。计算机断层扫描(CT)可显示胸骨及周围软组织结构,明确胸骨破坏的部位、类型、程度、范围及骨髓腔内密度改变, 了解是否存在继发感染、窦道形成等[27]。磁共振(MRI)可检测出早期骨髓侵犯或软组织异常,结核性胸骨骨髓炎在T1和T2加权成像上分别表现为低信号和高信号,但MRI和CT均无法确诊[28]。
抗酸染色对诊断Mtb感染的灵敏度较低,如果Mtb计数<104个/mL,染色结果则大多为阴性[4]。本研究24例患者报道有抗酸染色结果,其中7例显示为阴性,阴性结果可能与标本采样部位表浅、Mtb滴度较低、易被金黄色葡萄球菌等定植细菌污染有关。类似地,大多数患者初次或重复检测的病理和Mtb培养结果会显示为阴性;与伤口分泌物拭子采样相比,清创骨组织或脓液采样的确诊率显著较高[7]。如果标本采样质量较高,病理结果通常显示为肉芽肿性炎,伴或不伴有干酪样坏死,提示可能为结节病、布鲁氏菌病、自身免疫性血管炎或Mtb感染等,仅能初步诊断为Mtb感染,最终可能需要通过清创骨组织或脓液的抗酸染色、Mtb培养确诊[3]。然而,Mtb培养的灵敏度较低且通常需要4~8周,可能延误治疗。PCR是一种快速、灵敏诊断结核病的方法,据报道,其诊断骨结核的灵敏度和特异性分别为85%和80%[29]。然而,本研究仅4例患者报道有PCR结果,且2例显示为阴性,阴性结果可能与标本采样质量有关。另外,GeneXpert等基因测序技术也是一种快速有效的诊断工具,还可以检测出是否对利福平等抗结核药具有耐药性,有助于早期诊断与治疗[22]。胸骨Mtb感染需要与真菌、细菌感染、结缔组织恶性肿瘤、霍奇金淋巴瘤等进行鉴别诊,鉴别诊断的主要方式为常规病理和免疫组化[30]。
3.4 治疗与预后
确诊后应立即开始抗结核治疗,预后通常较好,死亡率较低[21]。本研究25例患者确诊后,13例仅接受了抗结核治疗,其中11例确诊前接受了手术治疗;12例接受了抗结核和手术治疗,25例均成功治愈。抗结核治疗时间为6~12个月。根据感染的严重程度,手术方式有清创、部分肋软骨或胸骨切除、胸大肌肌瓣翻转成形术等。崔振田等[6]报道了采用胸大肌肌瓣翻转成形术的治疗经验,其选择在抗结核治疗2周后开始手术,尽可能彻底清创感染组织,包括坏死的肉芽组织、受侵胸骨、肋骨、肋软骨及肌肉等。关于抗结核治疗的时间目前尚无达成共识,世界卫生组织建议首先进行2个月的强化治疗,即异烟肼300 mg/d、利福平600 mg /d、乙胺丁醇1 600 mg /d和吡嗪酰胺 1 500 mg /d;随后根据Mtb培养结果,进行4~7个月的巩固治疗,即异烟肼300 mg/d、利福平600 mg /d[31]。
本研究的不足之处:本研究仅对国内外4个常用的数据库进行了系统检索,可能会遗漏相关文献,但2名研究员对纳入文献的参考文献进行了查阅以避免遗漏相关文献。
综上所述,心脏外科术后胸骨Mtb感染潜伏期较长,早期诊断困难,漏诊误诊率极高,及时诊断与治疗可以显著改善患者预后。心胸外科术后如遇迟发型伤口胸骨感染应怀疑Mtb感染,临床医生应详细询问患者的肺部疾病史、结核病流行地区旅游史、肺结核患者接触史等。Mtb感染可涉及多个器官系统,当有多种组织或器官受影响时应警惕。影像学征象特异性较低,清创骨组织或脓液的Mtb培养、病理及抗酸染色,基因测序技术是主要的确诊方式。
利益冲突:无。
作者贡献:王志华参与研究选题及设计,文献检索与选择,数据提取与分析,论文起草与修改;胡俊龙、赵泽原参与文献检索与选择,数据提取与分析,论文修改;孙俊杰、李昭、轩继中参与数据提取、分析及核对,研究指导与论文修改;程兆云参与论文选题、设计、审阅及修改,负责经费支持。
心脏外科术后伤口胸骨感染的累积发病率在0.2%~3%之间,与伤口愈合不良发病率、住院时间、住院费用和死亡率增加密切相关[1]。其最常见的病原体为金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌,结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染较为罕见,Mtb主要感染人体肺部,导致肺结核综合征。然而,人体的每个器官和组织都可能会受其影响,如淋巴结、肾脏、骨组织等[2]。由于胸骨Mtb感染的症状不典型,即使在结核病流行地区,临床医生需要高度怀疑才能作出正确诊断。胸骨Mtb感染通常与诊断延误和治疗不当有关,可能会导致患者预后不佳[3]。本研究通过系统评价与Meta分析总结国内外公开发表的心脏外科术后胸骨Mtb感染病例的临床特点,以期有助于今后此类感染的早期诊断与治疗。
1 资料与方法
1.1 纳入和排除标准
纳入标准:(1)研究对象:心脏外科术后胸骨Mtb感染;(2)研究类型:病例报道;(3)病史、诊疗经过完整,诊断明确。排除标准:(1)重复的文献;(2)肺结核、胸骨以外的Mtb感染、原发性和继发性胸骨Mtb感染;(3)综述、会议摘要、指南、专家共识等;(4)临床资料不完整,诊断不明确的文献。
1.2 文献检索策略
2名研究员在知悉研究方案的基础上,独自计算机检索PubMed、Web of Science、万方数据库和中国期刊全文数据库(CNKI)建库至2023年7个月18日公开发表的心脏外科术后胸骨Mtb感染的病例。文献检索采用主题词联合自由词的方式进行,英文检索的主题词为sternal tuberculosis,中文检索的主题词为胸骨结核。对纳入研究文献的参考文献进行查阅,避免遗漏相关文献。
1.3 文献筛选与资料提取
2名研究员独自进行文献筛选、提取资料、交叉核对,如遇分歧则通过讨论或由第3名研究员协商解决。根据纳入排除标准,首先通过阅读文献的标题和摘要进行初步搜索,排除不符合标准的文献,然后通过阅读全文决定是否纳入研究。提取的资料包括第一作者、发表年份、国家、性别、年龄、既往手术史、感染发现时间、确诊时间、症状与体征、确诊方式、治疗方式、治疗时间和临床结局等。
2 结果
2.1 文献筛选结果
初步检索到622篇文献,排除重复文献181篇,与主题无关文献309篇,综述、胸骨以外的胸壁结核、原发性和继发性胸骨结核文献115篇,临床资料不完整文献3篇,心胸外科术后肺结核文献1篇。对纳入文献的参考文献进行查阅,2篇符合纳入排除标准。最终纳入15篇文献,共26例患者。文献检索流程见图1。

*:PubMed(
2.2 纳入研究及患者的基本特征
纳入研究及患者的基本特征见表1。发达国家患者11例(42.3%),发展中国家15例(57.7%)。男16例(61.5%)、女10例(38.5%),年龄5~80(61.9±15.6)岁。既往手术史包括冠状动脉旁路移植术14例(53.8%),瓣膜手术8例(30.8%),先心病手术3例(11.5%),主动脉手术2例(7.7%)。主要症状与体征为切口脓肿、愈合不良、多伴有疼痛,伴或不伴有红肿,通常无低热、盗汗、体重减轻等全身症状。

2.3 纳入患者的诊疗特征
纳入患者的诊疗特征见表2。13例报道有术后发现感染的时间,平均11.8(0.5~60)个月;9例报道有发现感染到确诊的间隔时间,平均12.1(1.5~62)个月。病理结果通常显示为肉芽肿性炎,伴或不伴有干酪样坏

死。1例为抗酸染色、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)确诊,2例为抗酸染色、Mtb培养确诊,11例为Mtb培养确诊,14例为病理、抗酸染色确诊。确诊方式主要为清创骨组织或脓液的Mtb培养、病理及抗酸染色。1例确诊前接受了手术治疗,在肾脏透析期间因心脏骤停死亡,尸检胸骨组织Mtb培养明确了诊断。25例确诊后,13例仅接受了抗结核治疗,其中11例确诊前接受了手术治疗;12例接受了抗结核和手术治疗,25例均成功治愈。抗结核治疗时间为6~12个月。根据感染的严重程度,手术方式有清创、部分肋软骨或胸骨切除、胸大肌肌瓣翻转成形术等。
3 讨论
结核病是严重危害公众健康的全球性公共卫生问题,根据2021年世界卫生组织全球结核病报告,全球约25%的人口存在既往感染Mtb的免疫学证据,2020年约有1 000万人患有活动性结核病[18-19]。胸骨Mtb感染主要分为3类:原发性感染、继发性感染和术后感染[20]。心脏外科术后胸骨Mtb感染最为罕见,目前国外文献报道不足20例[1]。尽管文献报道较少,但结核病、Mtb潜伏感染者较多,术后胸骨Mtb感染可能会造成严重后果,会显著增加伤口愈合不良发病率、住院时间、住院费用和死亡率[1]。本研究通过系统评价与Meta分析总结了国内外公开发表的心脏外科术后胸骨Mtb感染病例的临床特点,以期有助于此类患者今后的早期诊断与治疗。
3.1 危险因素
本研究大多数患者没有完整报道结核菌素试验结果、结核病流行地区居住或旅行史、肺结核患者接触史等。然而,Tabaja等[7]认为大多数病例具有肺结核患者接触史,如2例分别来自西班牙和希腊的患者没有报道结核病流行地区居住或旅行史,但文献记录显示当时这两个欧洲国家结核病显著流行。糖尿病是本研究纳入患者最常见的共病,糖尿病会延迟伤口愈合,从而增加伤口胸骨感染的发生率。Yuan等[21]的研究显示,感染性脊柱炎、人类免疫缺陷病毒感染、糖尿病、结核病流行地区旅行史、创伤、免疫功能低下和营养不良是原发性胸骨Mtb感染的诱发危险因素。对于有这些危险因素的迟发型伤口感染、愈合不良的患者临床医生应警惕是否为Mtb感染。
3.2 发病机制
Mtb是一种生长缓慢的致病性分枝杆菌,Mtb感染的宿主可能几年或几十年处于潜伏期,没有任何症状,从而导致慢性无症状性感染[10]。Mtb主要感染肺部,目前扩散到肺外器官的具体过程仍不完全清楚。国外学者总结了3种可能引发胸骨Mtb感染的发病机制:(1)肺部或胸膜Mtb感染灶的持续扩散;(2)Mtb从原发部位经血液或淋巴结扩散到胸骨内的潜伏病灶重新激活;(3)Mtb直接经皮接种或经胸壁、纵隔淋巴结扩散[22]。本研究6例患者报道合并有其他部位的Mtb感染,2例为肺结核[9, 15],2例为结核性腹膜炎[8],1例为肺结核合并右肘和右足的结核性关节炎[7],1例为经起搏导线感染[10]。国外研究[10, 23]显示,严重外伤、大手术、体外循环相关的全身性炎症反应会影响机体的免疫系统,机体可能会发生暂时性免疫缺陷,结核病灶会重新激活。例如,Al-Ebrahim等[24]报道了2例既往无活动性肺结核病史的患者术后出现肺结核,1例于巨大胸腺脂肪瘤切除术后2年出现,1例于先心病术后2 d暴发,其认为可能是结核潜伏病灶在细胞免疫抑制期间重新激活所致。类似地,Rupali等[25]报道了5例患者体外循环术后出现了肉芽肿性肝炎,给予抗结核治疗后反应良好,发现这可能是由于体外循环引起的暂时性免疫缺陷,结核潜伏灶重新激活所致。
3.3 诊断及鉴别诊断
胸骨Mtb感染患者早期的实验室检验和影像学检查结果通常是非特异性的。与其他感染一样,白细胞计数、C-反应蛋白、红细胞沉降率和乳酸脱氢酶水平通常会有所升高,也有报道显示白细胞计数、C-反应蛋白值正常[7, 26]。X线诊断胸骨结核的灵敏度和特异性均不高,早期易漏诊,中晚期才能检测出骨质破坏或较大脓肿的范围[7, 27]。超声可探及皮下或胸骨后脓肿的范围[28]。计算机断层扫描(CT)可显示胸骨及周围软组织结构,明确胸骨破坏的部位、类型、程度、范围及骨髓腔内密度改变, 了解是否存在继发感染、窦道形成等[27]。磁共振(MRI)可检测出早期骨髓侵犯或软组织异常,结核性胸骨骨髓炎在T1和T2加权成像上分别表现为低信号和高信号,但MRI和CT均无法确诊[28]。
抗酸染色对诊断Mtb感染的灵敏度较低,如果Mtb计数<104个/mL,染色结果则大多为阴性[4]。本研究24例患者报道有抗酸染色结果,其中7例显示为阴性,阴性结果可能与标本采样部位表浅、Mtb滴度较低、易被金黄色葡萄球菌等定植细菌污染有关。类似地,大多数患者初次或重复检测的病理和Mtb培养结果会显示为阴性;与伤口分泌物拭子采样相比,清创骨组织或脓液采样的确诊率显著较高[7]。如果标本采样质量较高,病理结果通常显示为肉芽肿性炎,伴或不伴有干酪样坏死,提示可能为结节病、布鲁氏菌病、自身免疫性血管炎或Mtb感染等,仅能初步诊断为Mtb感染,最终可能需要通过清创骨组织或脓液的抗酸染色、Mtb培养确诊[3]。然而,Mtb培养的灵敏度较低且通常需要4~8周,可能延误治疗。PCR是一种快速、灵敏诊断结核病的方法,据报道,其诊断骨结核的灵敏度和特异性分别为85%和80%[29]。然而,本研究仅4例患者报道有PCR结果,且2例显示为阴性,阴性结果可能与标本采样质量有关。另外,GeneXpert等基因测序技术也是一种快速有效的诊断工具,还可以检测出是否对利福平等抗结核药具有耐药性,有助于早期诊断与治疗[22]。胸骨Mtb感染需要与真菌、细菌感染、结缔组织恶性肿瘤、霍奇金淋巴瘤等进行鉴别诊,鉴别诊断的主要方式为常规病理和免疫组化[30]。
3.4 治疗与预后
确诊后应立即开始抗结核治疗,预后通常较好,死亡率较低[21]。本研究25例患者确诊后,13例仅接受了抗结核治疗,其中11例确诊前接受了手术治疗;12例接受了抗结核和手术治疗,25例均成功治愈。抗结核治疗时间为6~12个月。根据感染的严重程度,手术方式有清创、部分肋软骨或胸骨切除、胸大肌肌瓣翻转成形术等。崔振田等[6]报道了采用胸大肌肌瓣翻转成形术的治疗经验,其选择在抗结核治疗2周后开始手术,尽可能彻底清创感染组织,包括坏死的肉芽组织、受侵胸骨、肋骨、肋软骨及肌肉等。关于抗结核治疗的时间目前尚无达成共识,世界卫生组织建议首先进行2个月的强化治疗,即异烟肼300 mg/d、利福平600 mg /d、乙胺丁醇1 600 mg /d和吡嗪酰胺 1 500 mg /d;随后根据Mtb培养结果,进行4~7个月的巩固治疗,即异烟肼300 mg/d、利福平600 mg /d[31]。
本研究的不足之处:本研究仅对国内外4个常用的数据库进行了系统检索,可能会遗漏相关文献,但2名研究员对纳入文献的参考文献进行了查阅以避免遗漏相关文献。
综上所述,心脏外科术后胸骨Mtb感染潜伏期较长,早期诊断困难,漏诊误诊率极高,及时诊断与治疗可以显著改善患者预后。心胸外科术后如遇迟发型伤口胸骨感染应怀疑Mtb感染,临床医生应详细询问患者的肺部疾病史、结核病流行地区旅游史、肺结核患者接触史等。Mtb感染可涉及多个器官系统,当有多种组织或器官受影响时应警惕。影像学征象特异性较低,清创骨组织或脓液的Mtb培养、病理及抗酸染色,基因测序技术是主要的确诊方式。
利益冲突:无。
作者贡献:王志华参与研究选题及设计,文献检索与选择,数据提取与分析,论文起草与修改;胡俊龙、赵泽原参与文献检索与选择,数据提取与分析,论文修改;孙俊杰、李昭、轩继中参与数据提取、分析及核对,研究指导与论文修改;程兆云参与论文选题、设计、审阅及修改,负责经费支持。