JAAOS：真菌性骨髓炎和真菌化脓性关节炎

摘要

目前临床上真菌性骨髓炎和真菌化脓性关节炎的治疗仍是难点，特别是在免疫缺陷或者需要行免疫抑制治疗的患者中。因真菌性骨髓炎和真菌化脓性关节炎在临床中较为少见，文献报道其发病病理生理机制和治疗等较少，因目前对此类疾病的治疗经验尚缺乏，因此临床上遇到此类疾病时通常预后较差。真菌中病原性最强也最为常见的病原真菌是假丝酵母菌和黄曲霉菌；但是，对某些真菌病原菌，如芽生菌属，球孢子菌属，隐球菌属在某些地区会有较高的流行趋势。【原文下载】

真菌性骨髓炎或关节炎可以由真菌直接侵袭，感染播散，血源性播种等途径传播。这一类感染通常诊断和治疗较为困难，特别是在全关节置换后的患者中。尽管目前并没有统一的处置此类疾病的指南，但是仍可通过回溯性分析文献报道来梳理疾病治疗的相关原则。

目前临床上已经发现的真菌种类超过1000种，其中约150种对人类或者动物存在致病性。目前免疫功能正常或者免疫功能缺陷的患者中，真菌性骨髓炎和真菌化脓性关节炎的发病率在逐渐增长。真菌性骨髓炎或者真菌化脓性关节炎发生方式包括：组织直接感染，邻近感染组织蔓延，血源性播散。

真菌性感染的临床表现不一，可以从隐匿症状进展为快速的组织结构破坏。诊断隐匿性真菌感染有时在临床中较为困难，因宿主对这类病菌的应答反应较为迟钝，无明显的临床表现可供临床医生参考。对有真菌性骨髓炎的患者，系统性的炎症指标等仅有轻度的升高，或者完全正常，因此，这类患者的详细病史和体检对诊断非常重要。

影像学不能作为诊断真菌病原菌的依据；但是，影像学上骨髓炎的表现，如骨周膜有反应而无新骨形成等可以作为间接诊断的依据。真菌感染的危险因素如表1所示。

可以通过实验室检查协助真菌感染的诊断。可以通过PCR来检测真菌DNA确定真菌类型。特殊类型的染色可以鉴别真菌组织。也可以通过真菌培养来鉴别细菌，但是通常培养周期较长，并需要特别的培养基。

发病机制

血源性播散是真菌性骨髓炎和关节感染最为常见的原因。感染部位直接播散通常见于有内置物手术，或者有关节腔穿刺、注射等患者中。真菌感染也可见于开放性骨折或软组织创伤中。患者的临床症状常在初始感染之后的4周内出现，但也有症状延迟出现的可能。真菌感染可以从邻近关节向周围滑膜腔内扩散，部分真菌可以形成生物假膜，这类生物假膜往往和真菌的耐药性相关。

常见病原菌

念珠菌属

真菌性骨髓炎和关节炎最为常见的感染病原菌是念珠菌属。白色念珠菌是一类腐生微生物，在健康人体的皮肤和粘膜表面多见。病原菌易感人群包括近期手术病史，静脉输注药物，光谱抗菌素，化疗，中心静脉导管，免疫抑制等。

真菌感染的患者有两个较为明显的临床表现。约2/3的患者会出现急性感染，而约1/3的患者感染呈隐匿性，仅有轻度关节炎和系统症状。白色念珠菌骨髓炎约70%为血源性播散，最迟者可在血液白色念珠菌感染后3年发生。有意思的是，血源性念珠菌播散的患者，仅30-50%血培养阳性，因此，对这类患者真菌培养，分离病原菌株相对困难。在念珠菌骨髓炎中，白色念珠菌最多见，最常见的部位包括椎体，胸骨，肋骨，股骨，髋骨，面骨，肱骨，足部，踝关节，胫骨。

诊断念珠菌感染非常有难度，但是一旦获得真菌培养结果，则可以为抗真菌方案的制定提供指导（表2）。在全髋关节置换术中已经有使用念珠菌代谢物如d-阿拉伯糖醇和β-d葡聚糖作为关节假体周围感染的一个标记物，但目前临床上应用较少。念珠菌感染骨组织的影像学表现和细菌感染相类似，包括椎体终板破坏，椎间隙狭窄，骨质硬化等。在真菌化脓性关节炎清创手术中可发现滑膜增厚和纤维化，软骨侵蚀，化脓渗出等。患者关节感染部位可以渗出和红肿，疼痛。

曲霉菌属

曲霉菌是引起肺部感染的常见腐生菌。侵袭性的曲霉菌较为少见，是机会致病菌，在免疫抑制的患者中多见，若感染则有可能威胁生命。骨髓炎是骨骼肌肉组织中最为常见的感染类型。这一类型细菌播散方式可分为血源性，直接播散，周围蔓延等。血源性播散的病例最常累及椎体；而真菌化脓性关节炎则常常来源于临近关节感染。

有化脓性关节炎的患者，通常可表现为发热，寒战，精神软，关节疼痛，肿胀等。体格检查可发现关节触痛，并有关节积液和关节活动度受限。关节穿刺可见关节液浑浊或者清亮。这类患者炎症性指标可以升高。常规微生物培养结果可出现阳性。

球孢子菌属

球孢子菌病在美国年发生病例数为15万。对免疫抑制的人群，球孢子菌肺部感染和病毒感染两者很难鉴别。仅0.5-1%的患者可以出现肺外症状，但症状可以出现在初次肺部感染后的数年。通过血源性播散的球孢子菌有20%会累及骨或关节，其中负重较多的关节有较高的感染风险。血源性播散的危险因素包括：男性，白种人，免疫抑制，污染环境暴露，糖尿病，激素使用，吸烟，怀孕等。

球孢子菌化脓性关节炎可以呈缓慢或者快速进展。若不经治疗，则感染可沿着滋养动脉侵袭进入周围的骨和软组织。球孢子菌化脓性关节炎免疫反应主要表现为滑膜增生，而不是关节滑膜液渗出。影像学上可见软组织肿胀，关节渗出，骨质减少，溶骨病灶等。实验室检查，如白细胞，血沉等通常正常。但也有少部分患者可出现CRP，ESR或外周嗜酸粒细胞增多。真菌组织培养，组织学染色，抗体检测等可以做出确诊诊断。感染真菌部位可出现慢性肉芽肿。

组织胞浆菌属

组织胞浆菌属常见于泥土中。鸟类和蝙蝠类的粪便此细菌含量较高。孢子通过呼吸进入人体的网状内皮细胞中，而后通过区域淋巴结播散，从而导致肉芽肿性炎症反应，坏死和钙化。

此类真菌感染呼吸系统早期症状和流感类似，疾病呈自限性，但是特定类型的组织胞浆菌可以导致严重的残疾，甚至死亡。在极少数的病例中（0.1%），组织胞浆菌可以诱发多迁移性多关节炎综合征。

这一类型真菌感染中，化脓性关节较为罕见，累及的关节以膝关节为主。宿主的免疫反应以关节滑膜的增生为主。骨髓炎的表现为骨周膜增厚，髓腔变宽，骨质减少，干骺端骨质破坏。影像学上可见的组织胞浆菌感染征象为关节组织萎缩。组织学检查提示干酪样或者非干酪样肉芽肿，通过组织切片培养可以确定诊断。尿路组织胞浆菌抗原检测可以帮助诊断。

芽生菌属

芽生菌属是生长在表皮上的真菌，通常随着呼吸或者创面内直接播种而机会致病。这类真菌感染后主要表现为呼吸道症状，如脓痰，胸膜腔疼痛，多灶性肺浸润。约25-40%的患者会出现肺外浸润，免疫抑制的患者多容易出现播散感染。

芽生菌感染的骨髓炎可表现为急性疼痛，红肿，肿胀，但是部分患者可以无症状。在脊柱中感染起源于脊柱椎体，而后可以向邻近椎体和椎间盘扩散，最终导致椎旁脓肿或者腰大肌脓肿形成。

这类真菌诱发的关节炎常为单关节，累及部位无明显倾向性。播散途径可以是血源性或者直接播散。当累及骨骼肌肉系统时常表现为疼痛，肿胀，皮肤溃疡等。诊断这一类疾病通常需要真菌的组织学证据。但是，关节滑液或组织培养仅少量阳性。在影像学上可见关节液渗出和骨块凿除样缺损病灶等。

隐球菌属

隐球菌属可通过特殊的染色方法进行鉴别，若在患者的组织中发现有慢性肉芽肿性炎症，则需受限对组织进行涂片和培养以鉴别是否为真菌或者是抗酸杆菌。隐球菌是免疫缺陷患者的机会致病菌，但是约10-40%的感染发生于无免疫缺陷的患者中。隐球菌播散途径可以分为血源性和直接播散，一般此类感染人群有鸽类接触史，在某些情况下可以导致脑炎，或者脑膜炎，肺炎。

和部分细菌类似，隐球菌在外有一层多聚糖的包膜，可以对抗巨噬细胞的吞噬作用。骨关节感染可以由单发向弥散蔓延，可以有或者无骨周膜反应。

骨髓炎约发生在5-10%的患者中，累及脊柱和手部较为多见。隐球菌化脓性关节炎较为少见，一般由临近的感染病灶蔓延而来。这里患者可以有系统性症状，如疲劳感，体重降低，发热等。体格检查可见关节渗液和滑膜增厚。关节液穿刺可以表现为浑浊或者化脓。大部分实验室检查不能区分新型隐球菌和隐球酵母菌属感染。

治疗

手术

真菌性骨髓炎或化脓性关节炎手术清创包括：清除窦道，坏死骨组织和软组织的清创，在局部使用抗菌或抗真菌的抗生素链球。手术清创时通常需要将植入的内固定取出。而对脊柱感染组织进行清创时，清创范围常较广泛，有可能会造成脊柱的不稳定，此时需要重建脊柱稳定性。大部分情况下，可以通过手术清创和冲洗来治疗化脓性关节炎，但对部分低毒力的真菌（隐球菌），手术清创可能不是必须的。但上述观点并未得到大样本的临床研究证实。

药物治疗

两性霉素B是一类多烯大环内脂类的抗真菌药物，可以和真菌细胞壁上的麦角固醇进行结合，诱导离子通道形成，最终使细胞死亡。两性霉素B同时会导致氧化反应的级联反应，从而诱导真菌细胞膜的脂质过氧化。两性霉素B有较明显的副作用，如发热，疲劳感，低血压，肾毒性，贫血，低钾血症，白细胞降低，血小板降低等（表3）。

大部分的阻作用反应和药物结合麦角固醇能力相关。静脉注射的两性霉素B在滑膜内的浓度足以抑制大部分的真菌生长。两性霉素B脂质体肾毒性更低，但治疗感染的剂量需要更多。

抗真菌药物苯三唑是人工合成的化合物，其目标靶点是麦角固醇的生物合成，通过抑制真菌细胞色素P450依赖酶上羊毛甾醇14a脱甲基酶活性导致细胞膜的功能障碍和死亡。氟康唑可以抑制C-14固醇类的去甲基化，从而导致异常的甲基固醇类的积聚，抑制真菌细胞活性。氟康唑对曲霉菌属真菌效果较差；因此，治疗曲霉菌感染更多使用伏立康唑，伊曲康唑和泊沙康唑等。

伏立康唑可以对有氟康唑耐药性的真菌产生较强的抑制作用，并且有较好的中枢神经和骨组织穿透性。其主要的副反应为一过性的视力降低。目前有文献报道耐唑类的假丝酵母菌。口服使用氟康唑也可在关节滑膜内达到较好的药物浓度。酮康唑和肝毒性有关，并可以导致肾上腺损害和心律失常，鉴于上述毒性，酮康唑在美国和欧洲目前限制使用。

棘白菌素类抗真菌药（卡泊芬净，米卡芬净，阿尼芬净）等可以非竞争性抑制1-3β葡聚糖合成。此种抑菌作用较为独特，允许和其他抗真菌药物联合使用。这一类型的抗真菌药物对假丝酵母菌和曲霉菌效果较好，并且患者的耐受性较好，很少有因副作用过多而停用药物。

卡泊芬净对某些形成的生物膜的真菌感染也有较好的作用，但是目前其在此方面的临床应用尚缺乏严格证据。若医生考虑该患者的假体要予以保留，那么使用卡泊芬净是一个相对较好的治疗方案。但是需要注意，棘白菌素类药物对隐球菌基本无效。

氟胞嘧啶是胸苷酸合成酶抑制剂。通常可以和其他的抗真菌联合使用用以治疗假丝酵母菌和隐球菌。其具有较明显的骨髓毒性，单独使用很容易出现耐药性。

不同的抗真菌类药物给药方法

含抗真菌药物的PMMA目前在临床中已经有所应用，但是如何通过PMMA逐渐释放抗菌药物仍是临床治疗的难点。文献研究表明，大部分抗真菌药物从PMMA上洗脱的效率要低于抗细菌类药物。

特殊病原真菌种类的处置

对假丝酵母菌骨髓炎或者化脓性关节炎的治疗需要药物和手术清创的联合。白假丝酵母菌可以产生更为复杂和庞大的生物膜，因此单独使用抗菌药物很难彻底清除真菌。尽管大部分的白假丝酵母菌对氟康唑，卡泊芬净，两性霉素B敏感，但其他的假丝酵母菌可能对大部分的抗菌药物耐药。因此，对此类真菌需要行真菌敏感性检测来决定选择何种抗真菌药物。

对不同类别的真菌感染，使用抗真菌药物的种类相似，但是其治疗周期不同。氟康唑是真菌性骨髓炎和化脓性关节炎的基础药物（表2）。两性霉素B脂质体治疗假丝酵母菌感染也有效果。对敏感孤立的真菌感染，推荐静脉使用两性霉素B 2周，而后转为口服。棘白菌素可以单独或和其他抗真菌药物联合使用治疗念珠菌和其他骨关节真菌感染。

伏立康唑用于治疗曲霉菌时期副作用较两性霉素B更少。在大部分的病例报道中，两性霉素B脱氧胆酸盐可以较好的治疗骨髓炎。泊沙康唑可以用于中心粒细胞减少的患者中，也可以用于对两性霉素B或伏立康唑治疗无效的侵袭性曲霉菌病中。曲霉菌骨髓炎的治疗时间至少持续6-8周，通常需要手术清创，在手术清创时需要清除所有坏死和感染的骨组织，以改善药物渗透性。曲霉菌性关节炎需要联合手术清创和内科抗真菌药物治疗。

治疗球菌感染方法包括口服氟康唑，伊曲康唑，两性霉素B，酮康唑等。是否需要手术清创取决于骨和软组织累及的范围。现阶段临床上氟康唑和伊曲康唑已经替代两性霉素B作为治疗真菌感染的初始药物，两性霉素B一般用于快速进行性感染，免疫抑制，怀孕妇女等。

对中，重度组织胞浆菌感染，推荐两性霉素B，或脂质体，酮康唑，伊曲康唑等疗程是12周。治疗开始时使用静脉的两性霉素B脂质体，待疾病稳定后过渡到口服伊曲康唑。对轻，中度疾病，伊曲康唑治疗仍有效（表2）。

对芽生菌感染的治疗包括两性霉素B和伊曲康唑。若真菌形成空腔，手术冲洗和清创可能会有效。中度或重度的骨关节感染治疗以以两性霉素B为基础，持续1-2周，或直至临床症状改善，而后改为口服伊曲康唑12个月。轻度骨组织感染可口服伊曲康唑6-12月治疗。

治疗隐球菌属的策略基本类似，包括两性霉素B，可联合氟胞嘧啶等治疗，对隐球菌性脑膜脑炎，若患者的免疫系统功能完整，无神经系统症状，无菌血症，可口服氟康唑400mg qd作为初始治疗方案，持续6-12月，其他的可供选择的治疗方案包括伊曲康唑200mg bid，伏立康唑200mg bid，泊沙康唑400mg bid，但上述药物治疗效果较氟康唑差。对化脓性关节炎，除诊断需要外，通常无需行关节腔穿刺。

假体周围感染

全关节置换术后感染发病率在逐年增加。目前文献报道主要集中在细菌感染的治疗中，对真菌感染的研究较少。一旦诊断真菌感染，其后续的处置措施包括：组织清创，可移除或不移除假体；规律，长期进行抗真菌治疗。目前治疗假体感染的标准策略是：一期清创，控制感染，移除假体；感染控制后行二期关节置换；但真菌性的假体周围感染二阶段翻修失败率高于普通细菌感染。

临床上仅1%的PJI患者为真菌感染。目前文献报道PJI真菌感染多见于膝和髋关节。最常见的病原菌是念珠菌属。其他关节置换术中的念珠菌感染也有文献报道，如肩关节，掌指关节等。

诊断

现阶段无诊断抗酸杆菌或真菌的指南。Tokarski等人对假体无菌性松动行翻修的患者进行培养发现抗酸杆菌和真菌培养的阳性概率较低，提示关节置换术中常规行抗酸杆菌和真菌培养不是必须的。但是，若怀疑假体感染，则需行细菌，真菌和抗酸杆菌培养。

PJI深部感染的症状包括疼痛，红肿，渗出和窦道形成。PJI深部真菌感染实验室检查可表现为ESR和CRP升高，关节穿刺真菌培养阳性，手术过程中可发现脓性渗出物。真菌培养需特殊的培养条件，即在葡萄糖琼脂培养基中，温度维持在24度至25度，持续4周。

处置

清创，二期假体翻修，内科药物治疗等措施可以为真菌性PJI提供较好的临床功能预后。在小样本的病例研究中发现，THA行二期关节翻修的时间间隔要略长于TKA二期翻修的时间间隔。一项最近发表的研究认为，膝关节假体二期翻修的时间间隔可以从6周-24周不等，平均为9.5周。Anagnostakos等人建议参照一下步骤决定翻修时间间隔：初次清创术后使用抗生素治疗6周，复查血常规和CRP，若指标正常，则2周后再复查，若两次均正常，则可以重新植入新的假体以减少感染复发率。但是此方法有导致功能残疾和关节活动度降低的可能性。

分期翻修的患者，取出假体后可以使用动态或静态的假体间隔器作为过渡。假体间隔期内可包含各种抗菌药物，如妥布霉素、万古霉素、两性霉素B等。注意，作为过渡性措施，使用假体间隔器时仍需要持谨慎态度。只有在确保感染部位充分清创的基础上才可使用上述器械。并且需注意，假体间隔器内的抗菌药物释放水平不一，两性霉素B类药物的药物释放时间可能只能持续数天。

使用氟康唑单药治疗PJI也有成功的病例报道。非手术治疗仅适用于不能耐受手术的患者。对这类患者，抗菌药物使用的时间需持续至少1年，有些患者甚至需要终生服用治疗。对口服药物治疗失败的患者，只能冒险行关节置换。

总结

在临床实践中，真菌性骨髓炎和化脓性关节炎较为少见。该疾病的治疗目标是消除感染，预防远期复发。因上述疾病在临床中较为少见，诊断和治疗此类疾病时需要感染科医生参与。