床邊盲檢骨切片(B4)在疑似糖尿病足骨髓炎中的應用:法國糖尿病單位十年的臨床實踐
糖尿病足骨髓炎治療思維的變革與診斷挑戰
糖尿病足骨髓炎(Diabetic Foot Osteitis, DFO)的治療模式在過去三十年間經歷了顯著的轉變。回溯至 1990 年代,外科手術切除曾是糖尿病足骨髓炎的主要治療手段。例如 1996 年 Georges Ha Van 等人發表於 Diabetes Care 的研究,詳細探討了保守性手術(conservative surgery)在糖尿病足骨髓炎治療中的關鍵貢獻,顯示當時臨床上仍高度依賴外科干預。
然而,隨著臨床研究的進展,醫學界逐漸轉向以内科抗生素為主的保守治療。多項文獻回顧(包含 Game and Jeffcoate 2008, Lesens et al. 2011, Embil et al. 2006, Valabhji et al. 2009 等研究)顯示,單純接受內科藥物治療的患者,其臨床緩解率(remission rate)可達 60% 至 80% 不等。儘管這些研究的數據令人振奮,但由於彼此間的方法學存在顯著差異,且多為回顧性或觀察性設計,長久以來缺乏高證據等級的支持。
此領域中唯一一項常被引用的隨機對照臨床試驗(RCT),是由西班牙 Lázaro-Martínez 教授帶領的團隊於 2014 年發表於 Diabetes Care 的研究。該研究篩選了 52 位合併神經病變潰瘍與臨床/放射診斷為糖尿病足骨髓炎的患者,隨機分配至抗生素治療組(n=25,接受 90 天針對性抗生素治療)或保守手術組(n=27,術後輔以 10 天抗生素治療)。最終結果顯示,抗生素組的治癒率為 75%,手術組為 86%,兩者在統計學上並無顯著差異(p > 0.05)。這項唯一的隨機對照試驗正式確立並證實了單純內科抗生素治療在糖尿病足骨髓炎中的可行性與療效。
然而,在內科藥物治療被證實有效的同時,如何取得精確的診斷成為臨床上面臨的巨大挑戰:
- 診斷金標準(Gold Standard):根據 2023 年國際糖尿病足工作組與美國感染症學會(IWGDF/IDSA)的指南,骨切片(Bone Biopsy, BB)無論在確診(positive diagnosis)或是微生物學診斷(microbiological diagnosis)上,皆是無可替代的金標準。骨切片可經由術中(intra-operatively)或穿皮(percutaneously)方式取得。
- 臨床實踐的困境:在常規的臨床醫療中,傳統的骨切片(Basic Bone Biopsy, B3)多半需要由介入性放射科醫師在影像引導下執行,或由外科醫師在手術室中進行。這導致傳統骨切片面臨預約困難、時效性差、醫療資源耗費大等「可及性(accessibility)不足」的問題。
為了克服這一臨床痛點,法國巴黎 Lariboisière 醫院糖尿病科團隊研發出了一套可在病房病床邊、由糖尿病專科醫師直接操作的「床邊盲檢骨切片(Bedside Blind Bone Biopsy, B4)」技術。
床邊盲檢骨切片(B4)的技術原理與操作流程
床邊盲檢骨切片(B4)旨在提供一種簡單、快速且安全的診斷方式,讓臨床醫師能迅速獲得未受皮膚表面菌群污染的骨組織檢體。其具體的操作流程如下:
- 術前評估與準備:在進行切片前 15 天內,必須先拍攝足部 X 光片,以確認骨質破壞的確切位置與解剖結構。
- 病床邊準備與麻醉:整個程序完全在病房的病床邊進行。操作前給予患者短效的術前止痛藥物(short pre-medication)。操作時必須嚴格遵守無菌原則(sterile conditions),並於切片部位施予局部浸潤麻醉(使用 Lidocaine 10 mg/mL, 100mg/10mL 劑型)。
- 三合一穿刺針(Trocar)操作步驟:
- 第一部分:置入套針(Insertion trocar):為了避免經由潰瘍表面穿刺造成外部雜菌污染,醫師會選擇在距離潰瘍邊緣約 2 公分處的健康皮膚處作為進針點。將置入套針斜向推入,直至觸及骨質表面。
- 第二部分:採樣套針(Sampling trocar):此套針末端帶有微小鋸齒(teeth)。將其置入第一部分套針內並抵住骨骼,旋轉推入骨質中以採集骨組織核心檢體。
- 第三部分:推針/頂針(Ejector pin):將採樣針退出後,使用推針將卡在套針內管中的骨組織檢體緩緩推至無菌容器中。
- 檢體保存與術後處理:
- 採集到的骨切片檢體需直接置於乾燥無菌管中送檢(Dry environment),不添加任何液體保存培養基。
- 為了提高培養的敏感度與準確性,上述採樣程序需重複執行 3 次(取得 3 份獨立骨檢體)。
- 操作結束後,對穿刺點進行簡單包紮(simple dressing),並同時抽取血液進行培養(blood cultures)以排除潛在的系統性感染。
在 2023 年發布的 IWGDF 糖尿病足感染指南中,該技術已獲得國際認可:指南指出,雖然骨切片通常需要外科或放射科醫師協助,但近期臨床證據顯示,在無法輕易實施常規骨切片(B3)的情況下,B4 是一項可由受過培訓的醫護人員在床邊安全執行的替代方案。
歷年臨床實證:從初步效能驗證到十年大樣本研究
1. 2021 年初步對比研究:B4 與常規 B3 的效能等同性
團隊於 2021 年在 Diabetes Care 發表了首篇探討 B4 臨床價值的對比研究。
- 研究設計:這是一項納入 123 位符合篩選標準患者(篩選自 2013 年 9 月至 2018 年 9 月間共 1112 名 DFU 住院患者)的研究。其中 B4 組(n=79,來自 Lariboisière 醫院)要求 DFO 臨床病程需大於 4 週且潰瘍面積大於 2 平方公分;B3 組(n=44,來自 Bichat 醫院)則以探骨測試陽性(PTB+)與放射學異常為納入標準。B3 組中,高達 73% 的檢體是經由手術切片取得。
- 主要結果:
- 安全性與有效性:在驗證階段,B4 陽性組的專屬內科治療治癒率為 57.5%,B4 陰性組為 71.8%(兩者無統計顯著差異,p=0.18)。而在效能對比階段,B4 組的內科治癒率為 64.6%,B3 組為 54.6%,兩組間無顯著統計學差異(p=0.28),證實 B4 療效不亞於 B3。
- 微生物學特徵:B4 組的骨培養陽性率為 50.6%,多菌種感染比例為 67.5%,平均每例檢出 2.3 ± 1.3 個菌株;B3 組培養陽性率為 77.3%,多菌種感染比例為 61.8%,平均每例檢出 2.1 ± 1.2 個菌株。兩組在病原體特徵與多菌種感染率上高度相似。
- 結論:初步研究證實 B4 是一項簡單、快速、有效且安全的床邊診斷與病原體鑑定技術。
2. 2015–2024 年大型回顧性研究:十年實踐與預後分析
為了進一步在更大規模的臨床實踐中評估 B4 的長期預後價值,團隊進行了一項橫跨十年的大型單中心回顧性研究。
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研究對象與方法:
- 篩選 2015 年 12 月 17 日至 2024 年 9 月 11 日期間,於 Lariboisière 醫院糖尿病科因糖尿病足潰瘍(DFU)住院的患者。
- 納入標準:臨床與放射影像高度懷疑骨髓炎、計劃接受專屬內科治療(EMT)、具有至少 15 天的無抗生素窗口期以避免藥物干擾培養結果,且擁有至少 6 個月的隨訪數據。
- 定義:
- B4 陽性(B4+):骨切片培養結果呈陽性,並接受為期 6 週的針對性抗生素治療。
- B4 陰性(B4-):骨切片培養結果呈陰性,且不給予任何抗生素治療。
- 主要終點:追蹤 6 個月時,僅接受專屬內科治療(EMT)的完全治癒率。
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研究流程與患者基線特徵:
- 在 1330 位住院的 DFU 患者中,共 479 人(36%)接受了 B4 檢查。最終共有 310 位患者符合所有納入條件進入預後分析(B4+ 組共 205 人,佔 66%;B4- 組共 105 人,佔 34%)。此樣本量是 2021 年研究的四倍以上。
- 兩組患者的基線臨床特徵展現出高度的一致性:中位年齡(B4+ 組 66 歲 vs B4- 組 70 歲;p=0.44)、男性比例(81% vs 73%;p=0.32)、2型糖尿病比例(89% vs 95%;p=0.09)、中位 HbA1c(皆為 8.0%;p=0.06)、糖尿病中位病程(18年 vs 24年;p=0.21)、中度至重度周邊動脈疾病(PAD)比例(61% vs 49.5%;p=0.07)、嚴重腎功能不全(eGFR ≤ 30 mL/min)比例(11% vs 8%;p=0.42),以及代表傷口嚴重度的 SINBAD 評分 ≥ 3 分比例(99.5% vs 97%;p=0.11)。這證明兩組在基本人口學特徵、全身合併症與傷口嚴重度上完全可比。
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微生物學特徵分析(僅限 B4+ 陽性檢體,n=205):
- 菌株分佈:最常見的分離菌為金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,佔 22.5%),其後依序為腸桿菌科(Enterobacteriaceae,18%)、鏈球菌屬(Streptococcus SPP.,14.5%)、厭氧菌(Anaerobes,12.5%)、凝固酶陰性葡萄球菌(CoNS,9%)、綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa,6.5%)、棒狀桿菌(Corynebacteria,6%)、腸球菌(Enterococcus spp.,5%)等。
- 感染複雜度:在 205 個陽性檢體中共分離出 449 個菌株,涵蓋 83 種不同菌種。平均每個樣本含有 2.36 個致病菌,多菌種感染(polymicrobial)比例高達 62%(127/205)。
- 特殊耐藥性:耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的檢出率極低,僅佔 1.3%。
- 血液培養關聯性:共有 35 例(11%)伴隨血液培養陽性,其中 29 例的菌種與 B4 骨培養結果完全一致。
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主要預後終點與二次手術率:
- 6個月完全治癒率(內科治療):B4 陽性組(給予 6 週抗生素)為 61%(125/205),B4 陰性組(不給予抗生素)為 68.5%(72/105),兩組間無統計學顯著差異。
- 治癒所需時間(Healing delay):B4 陽性組的中位治癒時間為 92 天(Q1-Q3: 62-121天),顯著長於 B4 陰性組的 75 天(Q1-Q3: 34-108天,p=0.01)。
- 二次手術率(Secondary Surgery):兩組間無顯著差異。手術類型在兩組中的分佈亦高度相似,包括經脛骨截肢(trans-tibial amputation,兩組皆約為 13%)、完全蹠骨截肢(complete trans-metatarsal)、蹠趾關節離斷(metatarso-phalangeal disarticulation)、趾骨截肢(trans-phalangeal)以及單純清創(debridement,兩組皆約為 26%-29%)。
臨床決策平衡與未來展望
1. 臨床決策的平衡點
這項大型十年研究證實,B4 能夠在保障患者安全的前提下,引導更為理性的臨床決策:
- 針對 B4 陽性患者:提供精準、有針對性的 6 週抗生素治療。
- 針對 B4 陰性患者:在不影響最終治癒率與不增加手術風險的前提下,安全地停用抗生素,從而避免不必要的藥物副作用、降低醫療花費,並減緩多重抗藥性菌株(MDROs)的產生。
將此研究結果與近年國際上多項糖尿病足骨髓炎骨切片相關文獻(包含 Senneville 2001/2008/2011、Aslangul 2013、Tone 2015、Ducloux 2016、Hassold 2018、Legrand 2019 等研究)進行橫向對比,雖然各研究在設計與樣本量上存在差異(各文獻報導之治癒率自 32% 至 93% 不等,二次手術率自 0% 至 42% 不等),但本研究所呈現的治癒率與手術預後指標,皆與國際主流文獻數據高度契合,進一步佐證了 B4 診斷路徑的臨床可靠性。
2. 未來多中心隨機對照臨床試驗(B4B3 試驗)
為了獲取更高循證醫學證據級別的臨床支持,法國團隊目前正在開展一項名為「B4B3」的前瞻性、多中心、隨機、開放標籤、盲法終點評估(PROB)試驗。
- 組織架構:由巴黎公立醫院集團(AP-HP)北部分部與巴黎大學(Université Paris Cité)主導,L. Potier 擔任協調研究員,E. Senneville 擔任科學指導。參與中心涵蓋巴黎多所大型醫院(Bichat, Lariboisière, La Pitié Salpêtrière, St Joseph)以及 Boulogne-sur-Mer、Béthune、Eaubonne、Dijon、Lyon 等法國多地的糖尿病足診療中心。
- 主要終點:旨在證實 B4 在隨訪 1 年後「不需手術之骨髓炎完全治癒率」上,非劣於(non-inferiority)傳統常規骨切片 B3。
- 次要終點:比較兩者的臨床療效、微生物培養特徵、不良反應事件,以及根據微生物相符性分析的治癒特徵。
專家問答焦點:頑固感染與生物膜(Biofilm)
在演講後的問答環節中,與會專家針對病原體檢出率與陰性定義提出了深入探討:
提問: 在臨床上,糖尿病足的頑固性感染(recalcitrant infection)常與生物膜(biofilm)的形成密切相關。在本次十年的大型研究中,團隊採用的是常規的臨床微生物培養。然而,生物膜中的細菌往往處於休眠或被包裹狀態,常規培養可能呈現假陰性。這是否意味著被歸類為「B4 陰性」的患者中,實際上有一部分是未被常規培養檢出的「生物膜陽性」感染?團隊是否考慮過在未來的切片檢體中進行生物膜相關的分子或病理學評估?
講者答覆: 這是一個非常關鍵且極具前瞻性的科學問題。在目前的日常實踐與本研究中,我們確實僅採用了標準的臨床微生物培養程序,但在操作中我們非常嚴格地排除了外部皮膚污染的干擾,以確保陽性或陰性結果的病理代表性。目前我們確實還沒有針對生物膜進行系統性的檢測或評估。然而,生物膜感染在糖尿病足潰瘍與骨髓炎中的確扮演了重要角色,也可能是部分常規培養陰性患者的潛在病因。這是一個非常好的建議,在未來的研究或後續檢體保存分析中,將生物膜相關評估納入考量,對於進一步精確定義「骨切片陰性」及優化抗生素使用策略具有極高的學術與臨床價值。
Take-home Summary
- B4(床邊盲檢骨切片)的可行性與安全性:十年的臨床實踐證實,由受過培訓的糖尿病專科醫師在病房病床邊直接進行 B4,其臨床治癒率與病原體檢出能力與常規骨切片(B3)相當,且具有極高的安全性。
- 引導精準抗生素決策:B4 陽性者接受 6 週針對性抗生素治療,B4 陰性者則可安全避免不必要的抗生素暴露,兩者在 6 個月時的內科完全治癒率(61% vs 68.5%)與二次手術率均無顯著差異。
- 高比例的多菌種感染:糖尿病足骨髓炎檢體中多菌種感染比例高達 62%,平均每例分離出 2.36 個菌株,最常見致病菌為金黃色葡萄球菌(22.5%),但 MRSA 的比例在該研究中非常低(1.3%)。
- 未來非劣效性證據期待:目前正在進行的法國多中心隨機對照 B4B3 試驗,將為 B4 在臨床指南中的常規推薦提供最高等級的非劣效性循證醫學支持。
