Острый остеомиелит — относительно редкое заболевание, которое чаще встречается у детей, чем у взрослых, и поэтому часто приводит к серьезному неблагоприятному прогнозу. У таких пациентов важно как можно раньше установить правильный диагноз, поскольку раннее лечение этих больных имеет большое значение для улучшения их клинического прогноза. Появление таких устойчивых к лекарствам организмов, как MRSA, доступность различных видов антибиотиков и прогресс в области вспомогательных методов исследования привели к важным изменениям в диагностике и лечении острого остеомиелита за последние несколько десятилетий. В этой статье обобщены данные о развитии и лечении острого остеомиелита за последние годы, чтобы стать справочником для клиницистов.
Определение острого остеомиелита
Остеомиелит — это инфекция кости, вызванная патогенными бактериями. Острая фаза остеомиелита начинается менее чем через 2 недели. Бактериальный источник большинства случаев остеомиелита является гематогенным и может происходить из местных инфекционных поражений, таких как дыхательные пути, или в результате травмы или операции. Гематогенное распространение — наиболее распространенный путь бактериальной инфекции у детей, обычно вовлекающий эпифиз длинной кости, где кровоток обильный, но медленный, и бактерии могут легко колонизироваться. Чаще всего поражаются бедренная и большеберцовая кости, на долю которых приходится 27% и 26% случаев соответственно (Рисунок 1).
Рисунок 1: Части человеческого скелета, подверженные острому остеомиелиту
В длинных костях, где эпифиз расположен в полости сустава, таких как плечевой, голеностопный, тазобедренный и локтевой суставы, остеомиелит может распространиться в сустав и сформировать септический артрит.
Население с остеомиелитом и его диагностическая значимость
Заболеваемость остеомиелитом колеблется в пределах 1-13 на 100 000 человек; на его долю приходится 1% всех педиатрических госпитализаций. Заболеваемость у детей мужского пола в 2 раза выше, чем у детей женского пола. Около 50% пациентов заболевают в возрасте до 5 лет, с пиком заболеваемости в возрасте до 1 года. У большинства пациентов поражения единичны, у некоторых пациентов их несколько (7% у детей и 22% у новорожденных).
Несколько недавних исследований показали прогрессирующее увеличение заболеваемости остеомиелитом и, что более важно, увеличение тяжести остеомиелитных инфекций. Недавно завершенное исследование методом случай-контроль в США показало 2,8-кратное увеличение заболеваемости остеомиелитом за последние 20 лет, в то время как заболеваемость септическим артритом за тот же период существенно не изменилась. Доля сложных остеомиелитов с MRSA в качестве основного возбудителя также увеличилась, и в литературе сообщается о 30% случаев.
Несвоевременная диагностика остеомиелита может привести к септическим суставам, абсцессам надкостницы, гнойному миозиту, тромбозу глубоких вен, необратимому повреждению конечности (например, остановка продольного роста конечности, ангуляция конечности, хроническая инфекция и т.д.), бактериемии, отказу многих органов, а в тяжелых случаях возможен летальный исход. Частота остеомиелита в сочетании с септическим артритом, по литературным данным, составляет от 3 до 33%. В исследовании 212 педиатрических пациентов с остеомиелитом примерно у 8% пациентов развились периостальные абсцессы, а у 1% — гнойный миозит. Предсказуемо, что чем обширнее поражение инфекцией, тем тяжелее клиническая картина и степень тяжести, и тем более сложное лечение требуется.
В последние годы лечение остеомиелита у детей кардинально изменилось с появлением детских вакцин и усовершенствованных стратегий противомикробного лечения. Уровень смертности от остеомиелита снизился с 50% до 1%. При своевременном и эффективном лечении прогноз при остеомиелите обычно благоприятный, а частота излечения достигает 95%. Современная стратегия лечения острого остеомиелита эволюционировала от повышения выживаемости к сохранению функции конечности.
Факторы риска развития остеомиелита
Приблизительно более половины пациентов не имеют сопутствующих факторов риска до начала остеомиелита или имеют лишь незначительные травмы. Однако вероятность развития остеомиелита значительно выше в определенных педиатрических популяциях и требует более пристального внимания со стороны клиницистов. Дети с иммунодефицитами, такими как ВИЧ, диабет, злокачественные опухоли, гормональная терапия и недоедание, особенно подвержены развитию инфекции. Кроме того, недоношенные дети также подвержены инфекциям из-за недостаточно развитой иммунной системы. У таких пациентов бактерии распространяются гематогенным путем, а системные симптомы обычно тяжелые и сопровождаются повышением уровня лейкоцитов.
Серповидноклеточная болезнь — это форма гемоглобинопатии, распространенность которой в Великобритании составляет примерно 1 на 2000 человек. Серповидные клетки блокируют микрососуды, что приводит к местной ишемии тканей и инфаркту, и у таких пациентов часто наблюдается сочетание нарушений иммунной функции и селезенки с повышенным риском развития остеомиелита. В этой группе пациентов часто трудно отличить, вызваны ли клинические симптомы микрососудистой окклюзией или бактериальной инфекцией, поскольку ранние клинические проявления обоих заболеваний схожи, проявляясь покраснением, отеком и болью; текущие результаты клинического обследования не позволяют отличить одно от другого. Поэтому пациентам с серповидно-клеточной болезнью, у которых наблюдаются эти симптомы, рекомендуется лечение обоих заболеваний. Однако исследование случай-контроль в Дайсене показало, что отек одного участка (ОР 8,4), длительная лихорадка (вероятность диагностировать остеомиелит на 80% в день по мере увеличения продолжительности лихорадки) и боль (вероятность диагностировать остеомиелит на 20% в день по мере увеличения продолжительности боли).
Диагностика остеомиелита
Типичная картина детей с повышенными лейкоцитами в крови в настоящее время встречается редко, вероятно, в связи с улучшением окружающей обстановки. При подостром остеомиелите существует относительный баланс между микробным разрушением и процессами восстановления организма, в отличие от острого остеомиелита.
Начало остеомиелита может быть коварным, клиническая картина вариабельна, а при обследовании трудно обнаружить положительные признаки. Не существует единого теста, который может диагностировать или исключить острый остеомиелит. Диагноз остеомиелита в случаях с высоким подозрением требует сочетания истории болезни, физического обследования, а также лабораторных и визуализационных исследований. Важно отметить, что острые гематологические заболевания у детей могут сопровождаться неспецифическими симптомами со стороны скелетных мышц (табл. 1).
Таблица 1: Дифференциальная диагностика острого остеомиелита
Клиническая картина и тяжесть заболевания у детей могут быть весьма разнообразными в зависимости от места инфекции, возраста и патогенных организмов. Недавно завершенный мета-анализ 12 000 детей с острым и подострым остеомиелитом показал, что наиболее распространенными клиническими проявлениями были боль (81%), эритема (70%), лихорадка (62%), снижение подвижности сустава или псевдоартроз (50%), хромота или снижение опороспособности (49%). У маленьких детей это может проявляться в виде нежелания пользоваться пораженной конечностью. Проявление остеомиелита у новорожденных более сложное, так как иммунная система не полностью сформирована и механизм иммунного ответа у этих детей неполный. У этой группы пациентов лихорадка может не быть преобладающим симптомом, а инфекционные поражения могут быть множественными (Таблица 2).
Таблица 2: Клинические основы, на которые следует обратить внимание у детей с подозрением на острый остеомиелит
История болезни
Прислушайтесь к голосу ребенка и понаблюдайте за общением между ним и родителями (могут быть другие факторы, влияющие на боль ребенка).
Спросите о локализации боли (на этом этапе необходимо обратить внимание на отсылающую боль; некоторые пациенты с заболеванием тазобедренного сустава жалуются на боль в колене).
Спросите о продолжительности симптомов (лихорадка >7 дней или симптомы, длящиеся более 10 дней, свидетельствуют о сложном течении).
Спросите о продромальных симптомах (например, недавнее повышение температуры, кашель, озноб, диарея и т.д.).
Спросите об изменениях в поведении (раздражительность, спокойствие и т.д.).
Спросите, есть ли в анамнезе недавняя травма (у 30% детей есть подобная история).
Спросите об истории хронических заболеваний (особенно серповидно-клеточной анемии).
Осмотр
Измерьте температуру ребенка (около 40% детей могут быть нефебрильными)
Наблюдайте за движением конечностей
Обратите внимание на положение покоя конечностей, которые могут находиться в состоянии сгибания и наружной ротации бедра или сгибания колена (рис. 2).
Если ребенок может ходить, проверьте, нет ли у него хромоты или трудностей с опорой.
Проверьте, нет ли локального покраснения и отека на больной конечности.
Проверьте наличие открытых ран
Осмотрите другие части тела, чтобы исключить множественный остеомиелит.
Самое главное, если есть большие подозрения или сомнения в диагнозе, проконсультируйтесь с педиатром, инфекционистом или хирургом-ортопедом.
Рисунок 2: Ребенок с температурой 38 градусов и подозрением на остеомиелит дистального отдела бедренной кости. Ребенок неохотно переносит вес, в последнее время был относительно спокоен и имеет низкие маркеры воспаления (CRP 17 нмоль/л). На снимке пациентка с легким сгибанием левого колена, в покое — в разгибании, при физикальном обследовании — с подвижностью колена 30-90 градусов. Последующая визуализация подтвердила наличие остеомиелита дистального отдела бедренной кости у ребенка.
Какие тесты помогают подтвердить диагноз остеомиелита?
Систематическая оценка показала, что только у 36% детей были повышены лейкоциты, в то время как у 91% был повышен ESR, а у 81% — CRP. В сочетании с CRP и седиментацией диагностическая чувствительность повышается до 98%. Вероятность диагностики септического артрита резко возрастает, когда CRP превышает 100 мг/л, и у таких пациентов увеличивается вероятность осложнений, требующих длительной внутривенной антибиотикотерапии на более поздних стадиях. Поскольку период полураспада CRP составляет всего 19 часов, его можно одновременно использовать и как показатель для контроля эффекта лечения.
Британская ортопедическая ассоциация и Британская ассоциация детской ортопедической хирургии рекомендуют получить и культивировать патогенные бактерии до начала антибиотикотерапии, но эта рекомендуемая мера не подразумевает задержки в лечении. Хотя вероятность положительного результата культуры патогенных бактерий крови составляет всего 50%, получение культуры крови все еще рекомендуется перед эмпирической антиинфекционной терапией, поэтому этот шаг может быть единственным способом идентификации инфицирующего организма. Вероятность положительного результата бактериальной культуры при пункции кости или аспирации сустава выше (70%) у пациентов с определенным инфекционным поражением.
Образцы культуры могут быть получены с помощью тонкоигольной аспирации под контролем КТ или хирургической биопсии, а одновременное взятие культуры внутрисуставной жидкости и крови может улучшить выявление бактерий, если у пациента есть внутрисуставная жидкость. Кроме того, необходимо провести обычное патологоанатомическое исследование любого полученного образца ткани, поскольку у некоторых педиатрических пациентов со злокачественными опухолями клинические проявления могут быть схожи с проявлениями остеомиелита.
Какие визуализирующие исследования выбирают для пациентов с подозрением на остеомиелит?
На ранних стадиях остеомиелита рентгенография может не давать никаких аномальных результатов для сравнения, но рентгенография позволяет исключить другие сопутствующие заболевания, такие как переломы, злокачественные опухоли костей и т.д. Острые изменения скелетной системы, такие как периостальное возвышение и разрушение кости (Рисунок 3), не появляются на рентгенограмме до 5-10 дней после острой инфекции, в то время как признаки легкого отека мягких тканей могут появиться раньше этих данных (Рисунок 4).
Рисунок 3. Переднезадний рентгеновский снимок, показывающий обширный остеомиелит предплечья, охватывающий всю лучевую кость с остеолизом в некоторых областях (вверху). Инфекция была полностью устранена после лечения, и визуализация была нормальной (внизу).
Рисунок 4: Переднезадний рентгеновский снимок грудной клетки показывает тяжелый остеомиелит и септический артрит в области плечевого сустава. Рентгеновский снимок указывает на инфицированное поражение проксимальной головки плечевой кости с очаговым точечным плотным затенением, локальным отеком мягких тканей и полнотой плечевого сустава.
Магнитно-резонансная томография очень полезна для диагностики раннего остеомиелита с чувствительностью 82-100% и специфичностью 75-99%. МРТ позволяет четко определить расположение и степень поражения и получить больше визуализационных данных о прилегающих структурах. Тест является нерадиоактивным и неинвазивным для детей; к его недостаткам относятся: дети должны быть под седацией или под общим наркозом для проведения теста, поскольку это более длительная процедура с более выраженным звуком; МРТ стоит дороже, чем обычная рентгенография; оборудование для тестирования больше и дороже и не так легко доступно в больницах общего профиля. МРТ всего тела может проводиться для пациентов с подозрением на множественный остеомиелит и остеомиелит с неясной локализацией поражения.
КТ может обеспечить многонаправленную реконструкцию и точную оценку изменений костной ткани. Однако ее применение при остром остеомиелите имеет ограниченное значение из-за плохого разрешения мягких тканей; зато КТ очень практична для диагностики хронического остеомиелита, поскольку при хроническом остеомиелите в кости при КТ можно обнаружить остеосклероз, локальное утолщение и образование синусов. В больницах, где нет МРТ, КТ-исследование можно рассматривать как альтернативу.
Визуализация костей может быть использована у педиатрических пациентов с неясными очагами системного остеомиелита или подозрением на системные множественные очаги. Ее общая чувствительность и специфичность составляют 73-100% и 73-79% соответственно; однако у новорожденных чувствительность костной визуализации для диагностики остеомиелита снижается (32-87%). Принцип визуализации костей заключается в поглощении больной тканью нуклида, введенного в кровоток; в месте инфекции кости наблюдается повышенное поглощение нуклида, и любой фактор, влияющий на местную метаболическую активность клеток, может привести к изменению поглощения нуклида.
Ультразвук не позволяет с силой оценить полость костного мозга и поэтому реже используется в диагностике остеомиелита. Однако ультразвук позволяет обнаружить субпериостальные и внутрисуставные абсцессы и помочь в локализации биопсии. Значение ультрасонографии заключается в проведении дополнительных исследований у пациентов с подозрением на остеомиелит для дальнейшего установления диагноза заболевания. Это недорогой, безопасный, неинвазивный метод, который можно использовать в качестве дополнения при наличии противопоказаний к другим мерам обследования.
Каковы типы патогенных бактерий при остром остеомиелите?
Наиболее распространенным возбудителем является золотистый стафилококк, на долю которого приходится около 70-90% случаев, затем следуют стрептококки (Streptococcus pyogenes и Streptococcus pneumoniae) и грамотрицательные бактерии. Сальмонелла чаще встречается у детей с серповидно-клеточной анемией. Было высказано предположение, что серповидно-клеточная анемия имеет тенденцию вызывать локальную микрососудистую блокаду в кишечнике, инфаркт кишечной стенки и попадание бактерий из кишечника в кровоток через слизистый барьер, что приводит к инфекции. Лечение острого остеомиелита у детей с серповидно-клеточной болезнью отличается от лечения других детей. Недавно опубликованная систематическая оценка показала, что в настоящее время не существует стандартной стратегии лечения антибиотиками острого остеомиелита у пациентов с серповидно-клеточной анемией.
За последние несколько десятилетий типы патогенов, вызывающих острый остеомиелит, изменились, а бактериальная устойчивость стала серьезной. Haemophilus influenzae, ранее наиболее распространенная бактерия при остром остеомиелите, в последние годы стала очень редкой благодаря таким факторам, как вакцинация детей. Напротив, количество случаев с MRSA в качестве патогенного агента растет, и эта бактерия не только изменила стратегию антибиотикотерапии, но и увеличила тяжесть заболевания. По данным литературы, доля MRSA как возбудителя остеомиелита у детей колеблется в пределах 9-30%.
MRSA-остеомиелит может привести к более агрессивным и тяжелым клиническим симптомам, более длительным циклам госпитализации, более высокой вероятности повторной операции, более частым и тяжелым осложнениям и более высокой вероятности позднего перехода в хронический остеомиелит по сравнению с другими патогенами.
B. aureus чаще всего колонизируется в дыхательных путях и может передаваться через близкий воздух у детей, а частота остеомиелита в настоящее время растет, причем большинство (95%) детей младше 3 лет. Этот возбудитель менее вирулентен и имеет более мягкие симптомы: только около 15% детей страдают от лихорадки и 39% пациентов имеют нормальные воспалительные факторы, но культура этого типа бактерий более сложна и обычно обнаруживается с помощью молекулярной биологии, такой как ПЦР, которая еще не достигла клинической зрелости для обнаружения бактерии.
Более чем у половины детей с остеомиелитом патогенная бактерия не может быть идентифицирована. При постановке диагноза ребенку, у которого может быть относительно редкая патогенная инфекция, требуется общение с сотрудниками лабораторий и микробиологических лабораторных исследований, поскольку для некоторых патогенов обычные средства тестирования могут не иметь высокого положительного результата, и для выявления данного вида патогена требуется специальное тестирование. Систематическая оценка литературы показала, что пациентов с острым остеомиелитом, у которых отрицательные бактериальные культуры, можно вести с помощью тех же стратегий, которые используются при обычном лечении стафилококкового остеомиелита, с хорошими результатами.
Как лечится острый остеомиелит?
Лечение острого остеомиелита у детей должно быть мультидисциплинарным, и его возможное участие включает педиатрию, ортопедию, инфекционные болезни, неотложную медицину и радиологию, которые важны для установления раннего диагноза острого остеомиелита у детей. Исследование случай-контроль показало, что междисциплинарное сотрудничество способствует ранней диагностике острого остеомиелита у детей, идентификации патогенных организмов и разработке рациональных терапевтических мер.
Основной целью лечения острого остеомиелита у детей является контроль бактериальной инфекции путем подбора соответствующей дозы и способа введения препарата в соответствии с чувствительностью патогенных бактерий к противомикробным препаратам для снижения сопутствующих осложнений. Выбор антибиотиков должен основываться на результатах чувствительности бактериальной культуры; пациентам, у которых результаты чувствительности бактерий недоступны, следует назначать селективные антибиотики на основании рекомендаций микробиологической лаборатории, инфекционного отделения и другого соответствующего персонала. Однако, чтобы избежать задержки в лечении, антибиотики следует подбирать эмпирически до получения результатов клинического посева, а выбор антибиотиков должен охватывать наиболее вероятных возбудителей, которые определяются на основании тяжести симптомов пациента, возраста и результатов раннего окрашивания по Граму.
Недавно завершенный систематический анализ показал, что не существует четкого стандарта для выбора ранних антибиотиков при остром остеомиелите у детей, наиболее подходящей продолжительности внутривенного или перорального введения антибиотиков, а также дозы, которую следует использовать. Британская ортопедическая ассоциация и Британская ассоциация детской ортопедической хирургии рекомендуют флуклоксациллин или цефалоспорин в качестве терапии первой линии для детей с подозрением на инфекцию aureus, в то время как клиндамицин рекомендуется в качестве терапии первой линии в таких странах, как США и Финляндия. Если ребенок не был вакцинирован против гемофильной инфекции, в лечении следует рассматривать цефалоспорины или пенициллин G.
Некоторые ученые рекомендуют охватывать MRSA при лечении острого остеомиелита у детей, особенно когда результаты бактериального посева показывают, что более 10% Aureus устойчивы к метициллину, или когда у ребенка есть факторы риска заражения MRSA, например, предыдущая госпитализация. Однако эта стратегия лечения не получила широкого признания среди клиницистов, поскольку некоторые ученые обеспокоены возникшей в результате широкой распространенностью бактериальной резистентности.
Такие пациенты подвержены множественным бактериальным инфекциям, например, новорожденные, больные серповидно-клеточной болезнью и дети с иммунодефицитом, поэтому для лечения этих детей важно охватить как можно более широкий спектр возможных возбудителей.
Обычный цикл антибиотикотерапии при остром остеомиелите составляет 4-6 недель. Однако большое количество исследований с меньшими выборками показывают, что цикл внутривенной терапии может быть короче. Переход от внутривенной терапии к пероральной зависит от степени улучшения симптомов пациента (повышение температуры и боли, восстановление функций) и маркеров крови (CRP, ESR).
Только одно рандомизированное исследование показало схожие клинические результаты после 4 дней внутривенного введения антибиотиков и 20 и 30 дней пероральной антибиотикотерапии. Результаты этого исследования были поддержаны недавно опубликованным систематическим обзором (уровень рекомендаций 2B). Для изменения стандартного минимального 4-недельного режима приема антибиотиков недостаточно исследований лечения новорожденных.
Британская ортопедическая ассоциация и Британская ассоциация детской ортопедической хирургии в настоящее время не рекомендуют рутинное хирургическое вмешательство у детей с острым гематогенным остеомиелитом. Недавно опубликованный систематический анализ показал, что рациональная стратегия лечения антибиотиками может быть хорошим методом лечения острого остеомиелита и что хирургическое вмешательство не дает дополнительной пользы. Хирургическое вмешательство требуется только в том случае, если пациент не прошел курс антибиотикотерапии или если присутствует большой локальный абсцесс. Необходимость локального дренирования в месте остеомиелита зависит от клинической ситуации (например, температура, боль, ограничение использования пораженной конечности, повышенный уровень CRP и т.д.) и ответа пациента на антибиотикотерапию. Около 20% тазовых абсцессов и 6% пациентов с остеомиелитом длинных костей требуют дренирования абсцесса.
Каков прогноз при остеомиелите?
Острый гематогенный остеомиелит у детей обычно поддается лечению. Ранняя диагностика острого остеомиелита в сочетании с различными вспомогательными мерами и своевременным, разумным применением антибиотиков может обеспечить хороший прогноз клинической функции без поздних серьезных осложнений. Однако клиницисты должны быть внимательны к меняющейся природе патогенных бактерий и лекарственной устойчивости. В таблице 3 представлены факторы, связанные с более плохим прогнозом.
Таблица 3: Факторы, связанные с более плохим прогнозом при остром остеомиелите
Высокая вирулентность бактерий-инфекторов, таких как MRSA, Streptococcus pneumoniae и т.д.
Сочетание септического артрита, гнойного миозита и абсцесса
Месторасположение: наибольшая частота осложнений в тазобедренном суставе (40%), затем в голеностопном (33%) и коленном (10%) суставах.
Положительные результаты культивирования
Постоянно повышенный уровень CRP в течение более 4 дней
Молодой возраст (такие пациенты склонны к задержке диагностики и лечения)
Несвоевременное лечение (особенно задержка лечения более чем на 5 дней)
Будущие направления клинической диагностики.
1. Метод ПЦР
В связи с низкой частотой обнаружения бактериальной культуры и определенным процентом ложноположительных результатов, в будущем возможно быстрое и точное определение патогенных бактерий с помощью ПЦР и других технических средств.
2.Сывороточный кальцитониноген (PCT)
Сывороточный кальцитониноген — это недавно появившийся тест на бактериальные инфекции, который используется в клинической практике с высокой специфичностью и чувствительностью для дифференциации бактерий, вирусов, воспалительных процессов и других причин клинического воспаления. В исследовании 44 детей кальцитониноген оказался более эффективным и точным, чем CRP, ESR и WBC, в дифференциации остеомиелита и септического артрита от других заболеваний.
3. ПЭТ-КТ
ПЭТ-КТ более чувствительна, чем МРТ, в диагностике остеомиелита, но такие факторы, как большее излучение, дороговизна и меньшее количество оборудования, ограничивают ее клиническое применение.
4.Новые методы лечения
Бактериальная вирулентность и антиинфекционные свойства антибиотиков являются ключом к лечению остеомиелита. Для лечения MRSA были разработаны два цефалоспорина пятого поколения (цефлорин цефтаролин и цефепим цефтобипрол). Другие недавние терапевтические меры включают моноклональные антитела, которые непосредственно направлены на агрессивную вирулентность патогенных бактерий.