应用抗菌谱法确定上颌窦提升术抗生素

　　

　　The antibiotic of choice determined by antibiogram in maxillary sinus elevation surgery: a clinical study

　　

　　钱姝娇 翻译；庄龙飞 审校

　　

　　关键词 ： 抗菌谱、抗生素、感染、上颌窦提升

　　

　 摘要

　　

　　目的 ： 本研究通过采集并培养上颌窦提升术中的细菌样本，对阳性培养的菌种进行药敏检测以确定特异有效的抗生素。

　　

　　材料和方法：共计纳入174名患者(90名女性和84名男性)，平均年龄为55.92岁，行227例上颌窦提升术。上颌窦黏膜提升后，用棉拭子在上颌窦底壁处采样，将样本接种血平板培养基和巧克力平板培养基， 37℃培养48小时 ；然后进行微生物分析。对每个阳性培养的菌种用药敏检测以确定对其最敏感的抗生素。根据作用机制，将抗生素重新分组为:β-内酰胺类(青霉素)、 β-内酰胺类(头孢菌素)、大环内酯类、喹诺酮类、磷霉素类、氨基糖苷类、复方磺胺甲恶唑类。

　　

　　结果 ： 在227个样本中， 18.1%细菌培养呈阳性。其中45%为链球菌属，其中大部分为草绿色链球菌组(61.1%)。细菌对大环内酯类有较强的抗药性，而对青霉素、头孢菌素和环丙沙星较为敏感。抗生素的有效性排序如下：氨苄西林，阿莫西林-克拉维酸和环丙沙星。

　　

　　结论 ： 根据阳性培养菌种的药敏结果，抗生素按照预防并发症的有效性排序如下 ：氨苄西林，阿莫西林-克拉维酸和环丙沙星。从临床角度而言，药敏检测方法可用于选择治疗上颌窦提升术后感染的特异有效的抗生素。

　　

　　上颌窦提升术能在上颌窦区为种植体提供充足的骨量，尽管有一定比例的术中和术后并发症，上颌窦提升术已被证明是一种安全有效的方法(Misch et al.1991; SchwartzArad et al.2004; Braone et al.2006;Jensen & Terheyden 2009; Nkenke & Stelzle 2009; Scala et al.2015)。 上颌窦提升术中难以避免上颌窦的细菌污染，这对骨移植材料和种植体的愈合过程会产生不利影响。上颌窦提升后的感染分两种 ：提升后窦底骨移植材料的感染，以及上颌窦本身的感染。前者更为常见，而上颌窦本身的感染相对较少(Testori et al.2012)。骨移植材料的感染是最常发生的早期并发症，此并发症常使 用抗生素治疗，但处方、剂量和给药方式是经验性的(Regev et al.1995;Jensen & Terheyden 2009)。

　　

　　针对上颌窦内菌落的药敏检测，可以为选择特异有效的抗生素治疗提供信息。在日常诊疗中，多数患者会有上颌窦提升术后炎症的症状，炎症逐步缓解，并通常在10天左右完全消退(Greenstein et al.2008)。症状为一过性疼痛及术区紧绷感，但是一部分患者会出现更为严重的症状(疼痛、炎症、伤口化脓、发热和鼻腔堵塞)，并且抗生素和抗炎治疗效果差。

　　

　　鉴于上颌窦提升术相关感染的高风险，一些学者推荐预防性使用抗生素(Misch 1992)。在作首个切口时，抗生素就必须能够对抗组织中最常见的病原菌，并且在整个手术过程中维持药物的治疗浓度。术后的经验性用药将基于术中情况。不当的预防性用药往往会延长抗生素的疗程，这将增加药物副作用的风险并增加微生物的抗药性(Puglisi et al. 2011)。有鉴于此，针对上颌窦内菌落的药敏检测可以为选择有效的抗生素治疗提供信息。

　　

　　本研究的目的旨在应用药敏检测的方式确定上颌窦提升术患者的抗生素治疗。

　　

　 材料与方法

　　

　　伦理原则

　　

　　本研究符合赫尔辛基宣言中关于人体实验的原则(2002年修订)。手术治疗可能的副作用处理按照目前私人执业的标准。所有受试者都被详细告知种植治疗和上颌窦提升术的流程、本研究的时间安排、随访和可能的并发症。在研究开始前，所有人都签署知情同意书。本研究方案通过西班牙格拉纳达大学牙学院伦理委员会的批准(n FOD/UGR/35/2008)。

　　

　　患者

　　

　　本前瞻性研究共计连续检查342名患者，均存在上颌后牙区萎缩并需要种植治疗。根据纳入和排除标准，总计纳入174名患者(90名女性和84名男性)，平均年龄为55.92岁(最小39.00岁，最大71.20岁 ；标准差是6.28岁)。男性的平均年龄是55.561±7.065岁，女性为56.260±6.523岁。

　　

　　纳入和排除标准

　　

　　纳入标准　　

　　需进行上颌窦提升术且剩余牙槽骨高度<6 mm的患者。

　　

　　排除标准　　

　　• 患者年龄小于35岁或者大于75岁。　　

　　• 患者患有可能影响种植体骨结合的疾病。　　

　　• 患者处于牙周炎活动期，口腔卫生不良或缺少口腔维护意识。　　

　　• 患者患有严重的系统性疾病或者未控制的糖尿病。　　

　　• 患者患有上颌窦疾病 ：感染或急慢性上颌窦炎。　　

　　• 窦口鼻道复合体异常或改变，鼻甲肥大或显著的鼻中隔歪曲等危险因素• 上颌为无牙颌。　　

　　• 影像学检查未摄于本研究诊所。　　

　　• 患者服用抗生素或者其它可能影响手术的药物。

　　

　　手术流程

　　

　　共227例上颌窦提升术(120左侧上颌窦 ； 107右侧上颌窦)。所有患者都由同一临床医师采用相同的标准化治疗流程完成。患者接受常规的口内和口外检查，包括牙体记表、牙周记表以及颞下颌关节或黏膜病变。术前和术后9个月拍摄全景片。术前使用双螺旋扫描仪获取计算机断层扫描图像(CT)(CTe, General Electric Medical Systems, Milwaukee, USA)，拍摄时使用手术导板，测量拟手术区垂直向及横断面骨量(即原有牙槽骨)，即牙槽骨最高处至最低处的距离。上颌窦提升术后9个月，使用手术导板再次扫描CT测量成骨量，即从骨移植物的最根方至牙槽骨最高点的距离。使用Dentascan®软 件(GE Healthcare Technologies Waukesha,WI, USA)进行扫描、处理、进行三维重建。使用柯达DryView 6800激光成像仪将图像打印到放射胶片上(Care-stream Health， Inc., Rochester, New York， USA)。首次CT检查为诊断和治疗方案设计，第二次CT评估骨总高度的平均值(原有骨和再生骨之和)。在第一次的CT中，原有骨量是从牙槽骨的边缘至上颌窦底的距离，术后9个月CT中，新生骨量是从上颌窦底至植入骨的最低缘的距离。两次CT使用同一手术导板来定位，以保证每次测量位点相同。

　　

　　纳入研究的患者均接受上颌窦侧壁开窗术，术式见Caldwell和Luc报道(Caldwell 1893; Luc 1897)，确保患者术前未服用抗生素。同时，要求患者术前24小时内不能使用漱口水。术中将颗粒大小为1-2 mm的生物材料(Bio-Oss®， Geistlich Pharma AG， Switzerland)与血清混合，充填至上颌窦内，之后覆盖可吸收胶原膜(Bio-Gide®， Geistlich Pharma AG， Switzerland)，使用可吸收缝线无张力缝合。术后护理方面，除常规的预防措施(局部冷敷，软食，避免擤鼻，术区勿刷牙，2周内不乘坐飞机等)外，给患者开具布洛芬(每8小时600毫克)， 0.2%的氯己定含漱液(每天两次，每次1分钟，使用2周)和阿莫西林(每12小时1g)。术后10天拆除缝线，患者每2月复诊直至术后9个月拍摄全景片和CT，进行种植体植入(Carreño Carreño et al.2016)。按照Fugazzotto提出的标准对手术成功与否进行判断(Fugazzotto & Vlassis 1998)，标准的评定指标包括上颌窦提升后增加的骨高度，是否足够植入长度至少10mm直径至少4mm的种植体而不致穿孔或侧穿。本研究未发生上颌窦提升术后并发症。

　　

　　细菌测定及药敏检测

　　

　　在上颌窦粘膜提升过程中，使用棉拭子从上颌窦底采集样本，并接种培养以确定是否存在细菌(图1)。若样本无细菌检出或者培养结果显示为多微生物污染，则弃置该样本。样本被送往实验室(Centro Analıtico Pozuelo, Pozuelo de Alarcon, Madrid, Spain)接种血平板培养和巧克力平板培养基37℃ 48小时培养，以进行微生物分析。为了获得可靠的比较结果，细菌被分为以下四类 ：　　

    

　　图1. 上颌窦黏膜提升术中样本采集的临床图片

　　　　

　　为确定细菌对不同抗生素的敏感性，接种细菌的纯培养物并测定受试细菌的扩散度。接种完成后，就确认适合测试的抗生素。将事先浸润了抗生素的纸盘放置于细菌培养板上37℃培养24小时，通过测量纸盘周围的生长抑菌圈直径来记录实验结果。所有的阳性培养均进行针对以下抗生素的药敏检测 ：磷霉素、氨苄西林，阿莫西林-克拉维酸、复方磺胺甲恶唑、环丙沙星、庆大霉素。

　　

　　为了比较不同细菌群体对于不同抗生素的敏感性，根据抗生素的作用机制将其分为七类 ：　　

　　• β-内酰胺类 ：青霉素类(青霉素G，阿莫西林克拉维酸，氨苄西林)。　　

　　• β-内酰胺类 ：头孢菌素类(头孢唑林，头孢尼西，头孢噻肟，头孢西林，头孢噻吩)。　　

　　• 大环内酯类 ：红霉素和克拉霉素。　　

　　• 喹诺酮类 ：环丙沙星。　　

　　• 磷霉素。　　

　　• 氨基糖苷类 ：庆大霉素。　　

　　• 复方磺胺甲恶唑。

　　

　　术后护理

　　

　　在常规预防性措施(局部冷敷，半流质饮食，禁止擤鼻，术区勿刷牙， 2周内不乘坐飞机)的基础上，所有的患者都给予布洛芬(每8小时600 mg)， 0.2%氯己定漱口水含漱每天2次，每次一分钟，使用2周及阿莫西林(每12小时1 g)，同时等待48小时后的培养结果，随后根据药敏检测结果换用特异性的抗生素 ；如果细菌培养为阴性则停止抗生素给药。术后10天，拆除缝线并安排以2个月为间隔的复诊直到9个月后进行种植体植入术，拍摄全景片和CT。

　　

　　统计分析

　　

　　将变量值输入到PC (HP Pavilion 500-115es 500GB)上安装的数据库(Microsoft Excel)，采用SPSS 20.0统计软件进行数据分析(New York， NY， USA)。采用ANOVA检验比较各年龄组别之间的差异。采用多重应答的卡方检验来对细菌培养结果及其对于不同抗生素的反应进行数据分析。根据细菌种类，细菌培养对于不同抗生素的抗药性和敏感性采用多组比率的Bonferroni校正来比较，统计显著性水平设置为5%。

　　

　 结果

　　

　　在227个细菌培养中， 186个显示为阴性结果(对应138名接受治疗的患者)，而41(18.1%)个显示为细菌阳性结果(对应36名患者，其中5人接受了双侧上颌窦提升并进行样本收集)。所有发现的细菌中， 45%属于链球菌属，其中多数是草绿色链球菌(61.1%)。约25%为葡萄球菌属，其中多数是金黄色葡萄球菌。出现最少的菌群为嗜血杆菌(5%)，其唯一的种类为流感嗜血杆菌。另有25%的细菌属于肠杆菌科，其中40%为产酸克雷伯氏杆菌(表1)。由于微生物分析并没有发现特异菌种， 30个培养结果被弃用。阳性培养和阴性培养结果的患者相比，其性别分布没有显著差异，但其年龄分布有显著统计学差异(P<0.001)，阴性培养结果的患者平均年龄为56.863岁，而阳性培养结果的患者平均年龄为52.317岁。在吸烟方面， 69名患者是吸烟者(每天5支以上)，其中女性数量大于男性(42名女性， 27名男性)，这一差异有统计学意义(P=0.05)。分析吸烟这个变量，阳性结果和阴性结果的比例相似(17.3%阳性结果是非吸烟者， 19.3%阳性结果是吸烟者)。 19个阳性结果的治疗部位为右侧， 22个为左侧 ；阴性结果中88个位于右侧， 98个位于左侧。就上颌窦位置而言，阳性结果和阴性结果没有统计学差异性(Carreño Carreño et al. 2016)。
 

　　表1.　细菌的检出频率和比例

　　

　　70%的菌群对于克拉霉素和红霉素有耐药性。同时92.5%的细菌对于氨苄西林和阿莫西林克拉维酸敏感， 90%的细菌对头孢西丁敏感， 85%的细菌对头孢唑林、头孢尼西、头孢噻肟和环丙沙星敏感， 80%的细菌对庆大霉素敏感， 72.5%的细菌对青霉素G敏感，55%的细菌对磷霉素敏感， 52.5%的细菌对复方磺胺甲恶唑敏感(表2)。对每种抗生素作用于不同菌群的药效进行分析，发现青霉素(P<0.000)和磷霉素(P=0.030)的治疗效果在不同细菌之间有显著的统计学差异。 50%的葡萄球菌和77.8%的链球菌对青霉素G敏感， 100%的嗜血杆菌和肠杆菌对其耐药。磷霉素对40%的葡萄球菌、 77.8%的链球菌、 40%的肠杆菌有效，但是对嗜血杆菌无效。表3给出了不同细菌对每组抗生素敏感或耐药的频率和比例。

　　表2.　细菌对抗生素的耐药性和敏感性 （Sen=敏感 ； Int=中敏 ； Res=耐药 ）

　　

　　表3.　细菌对每组抗生素敏感或耐药的频率和比例（S=敏感 ； R=耐药）

　　

　　对每组细菌培养的耐药和敏感进行多组比率的比较，发现抗生素对于葡萄球菌的效果并没有显著的差异性，任意两组间均无统计学意义。链球菌对大环内酯类和青霉素类的敏感和耐药性具有统计学差异，其中青霉素是治疗链球菌的最有效抗生素(这些细菌对青霉素的敏感性远高于对其他抗生素的敏感性)，链球菌对青霉素敏感的细菌培养比例显著高于其他抗生素。嗜血杆菌对各抗生素的反应无显著性差异。对于肠杆菌，不同抗生素的药效具有显著性差异，肠杆菌对环丙沙星和庆大霉素的敏感性显著更高(P<0.05)。

　　

　　总的来说，受检细菌对大环内酯类具有较强的耐药性，而对青霉素、头孢菌素和环丙沙星有较高的敏感性。

　　

　 讨论

　　

　　文献中对于植骨材料或上颌窦感染的治疗策略包括全身应用抗生素、上颌窦内窥镜探查、手术探查和使用漱口水(Barone et al. 2006; Kahnberg & Vannas-Lofqvist 2008)。但是，抗生素的预防性应用及上颌窦植骨术后感染的治疗并没有详细的方案。本实验中，上颌窦底检出的细菌与口腔、鼻咽或窦腔内的检出菌相同，定殖于这些部位的细菌并不会造成感染。鼻咽部培养的细菌就是口腔中常见的腐生菌，相同的细菌也可在上颌窦炎症细菌培养中找到，因此上颌窦和鼻咽中的细菌具有相关性，这是由于口腔、鼻腔、鼻旁窦等结构在解剖上是相连的，口腔内的细菌可以通过中鼻道到达上颌窦并定殖于上颌窦黏膜(Zurak et al. 2009)。

　　

　　在某些特定情况下(手术中组织的切除、机体抵御能力的下降、定殖于其他组织，细菌常规生存环境的改变)，这些细菌会改变其致病性并导致感染。在大多数情况下，症状轻微且数日即可消退，不需要抗生素治疗。但是这些腐生细菌造成移植物感染将严重影响骨重建(Carreno Carreno et al 2016)。

　　

　　基于以上原因，培养上颌窦底组织的细菌并做药敏检测能够帮助更好地理解这些腐生细菌对于手术区域的潜在感染。鲜有研究报道上颌窦提升术后应用或不使用抗生素的感染发生率。 Powell等人(2015)认为预防性给予抗生素并不能预防术后感染，也不会影响骨移植手术或种植手术的效果。

　　

　　治疗感染的抗生素选择应以细菌的敏感性为基础，敏感性由药敏检测来确定的。本实验中，并没有抗生素对于100%的细菌有效，因此，如不进行药敏检测，就不能确定经验性给予的抗生素对于细菌是否有效。耐药性细菌往往产生最为严重的临床症状，并常常最终导致植骨失败。上颌窦底发现的细菌与在口腔内，鼻咽腔和鼻窦内的细菌相同，细菌定殖在这些区域并不会引发感染，但是在特定的情况下，如手术去除部分组织，患者机体抵抗力下降，定殖于其他组织，或是这些细菌转移到其他区域，就可能改变其病原性并引发感染。这在大多数情况下症状轻微并在几天内消退，不需要抗生素治疗，但是这些腐生细菌对植骨材料即使是最轻微的感染也将会导致植骨失败。

　　

　　在上颌窦提升病例中，很多学者都介绍了术前和术后抗生素的使用(2 g阿莫西林或者青霉素过敏情况下600 mg克林霉素)，并联合抗炎药物或肾上腺皮质激素。术前1或2小时以及之后持续的抗生素给药(每天两次1 g阿莫西林或者300 mg克林霉素)，抗炎药物或者肾上腺皮质激素术后连续7天给药 ；氯己定含漱液(0.2%，每次1分钟)也在术前和术后推荐使用(Schwartz-Arad et al. 2004; Barone et al. 2006; Felice et al. 2009; Verdugo et al. 2009; Urban et al. 2012)。

　　

　　在治疗急慢性上颌窦炎症的时候，不同的研究评价了采用抗生素治疗的效果，并且通常与安慰剂进行对比(Jiang et al. 2001; Ahovuo-Saloranta et al. 2008)。

　　

　　Jiang et al(2001)研究了应用阿莫西林克拉维酸后慢性上颌窦炎的细菌反应。正如Misch认为的那样，所选用的抗生素应该是杀菌剂而非抑菌剂。同时Misch的观点也与本研究所发现的一致，即口腔内骨手术中最常见的微生物是草绿色链球菌、金黄色葡萄球菌和肠杆菌(Misch 1992)。

　　

　　Puglisi et al.(2011)对慢性上颌窦炎进行研究，发现22%的金黄色葡萄球菌对于苯甲异噁唑青霉素有耐药性， 75%的细菌对青霉素和/或红霉素有耐药性，21%的革兰阳性厌氧菌对青霉素有耐药性， 44%的革兰阴性厌氧菌是β-内酰胺酶阳性。体外实验中，万古霉素和奎奴普丁达福普分别对金黄色葡萄球菌和链球菌有极大的活性，而阿莫西林克拉维酸和头孢噻肟对革兰阴性厌氧菌有极大的活性，同时莫西沙星、甲硝唑和克林霉素对厌氧菌最具活性。

　　

　　根据本研究结果可以推断阿莫西林克拉维酸、氨苄西林和环丙沙星是优选抗生素。头孢菌素的抗感染效果不稳定。庆大霉素在大多数病例中具有效果，但必须静脉或者肌注给药，并有较高的肾毒性。根据本研究结果，使用大环内酯类，磷霉素类或者青霉素G不恰当。本研究结果显示了对特定细菌给予特异敏感的抗生素能显著改善患者的症状同时这个方法也提高了临床效率。

　　

　　综上所述，采用药敏检测有助于选择特异的抗生素治疗上颌窦提升术后可能发生的上颌窦感染。药敏检测结果显示最有效的抗生素为阿莫西林克拉维酸，氨苄西林和头孢菌素。

　　

　 利益冲突

　　

　　本文作者申明没有利益冲突。