115年:醫學五(2)

50歲女性因為急性膽囊炎而接受緊急傳統剖腹式膽囊切除術(open cholecystectomy)。術後第一天病人發燒至39.5 ℃,右上腹的傷口十分疼痛,微微發紅並有分泌物由傷口流出,故將分泌物做革蘭氏染色(Gram stain)。下列那個檢查結果最能代表傷口感染是由於梭狀芽孢菌屬(Clostridium)細菌造成?

A革蘭氏陽性桿菌
B革蘭氏陽性球菌
C革蘭氏陰性桿菌
D革蘭氏陰性球菌

詳細解析

本題觀念:

本題核心觀念是梭狀芽孢桿菌屬(Clostridium)造成傷口感染時,革蘭氏染色(Gram stain)的典型判讀特徵。Clostridium perfringens 是厭氧、產孢的革蘭氏陽性桿菌(Gram-positive bacilli),鏡檢下呈粗大、邊緣平整的箱型(boxcar-shaped)桿狀,且其分泌的 alpha-toxin(卵磷脂酶, lecithinase)會破壞嗜中性球,使感染部位鏡檢常呈現「桿菌多、發炎細胞少」的特徵性組合,此點是與一般化膿性傷口感染做鑑別的重要形態學線索。此外,術後感染出現的時間軸也是重要臨床提示:多數常見化膿性感染多在術後48至72小時後才出現典型紅腫熱痛,而梭狀芽孢桿菌或A群鏈球菌造成的壞死性軟組織感染,常在術後24小時內即快速惡化,並伴隨與理學檢查不成比例的劇烈疼痛。

選項分析

A. 革蘭氏陽性桿菌:✅ 正確答案。Clostridium perfringens 為厭氧、產孢的革蘭氏陽性桿菌,鏡檢下呈粗大、箱型桿狀,孢子在感染組織中通常不易見到;同時因alpha-toxin破壞嗜中性球,感染部位的革蘭氏染色常見「桿菌多、發炎細胞稀少」的特徵性表現,此不成比例現象是重要鑑別線索。

B. 革蘭氏陽性球菌:❌ 革蘭氏陽性球菌多提示金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)或鏈球菌屬(Streptococcus spp.)感染,這類化膿性感染通常在傷口分泌物中可見大量嗜中性球伴隨球菌型態,與本題所述早發、伴分泌物但相對缺乏發炎反應的情境不符,且球菌與桿菌在形態上本可直接由鏡檢區辨。

C. 革蘭氏陰性桿菌:❌ 革蘭氏陰性桿菌常見於腸道相關的需氧或兼性厭氧菌(如大腸桿菌 Escherichia coli),雖然膽道手術也可能合併腸道菌叢污染造成混合感染,但若要「最能代表」Clostridium感染,仍須以革蘭氏染色呈陽性反應(細胞壁含厚層peptidoglycan層)為依據,而非陰性染色結果。

D. 革蘭氏陰性球菌:❌ 此類細菌(如奈瑟氏菌屬 Neisseria spp.)與外科手術傷口感染、Clostridium感染的臨床情境關聯性低,其形態與染色特性亦與Clostridium相去甚遠,可直接排除。

答案解析

本題病人於膽囊切除術後第一天(術後24小時內)即出現高燒39.5℃、傷口劇痛、微紅併分泌物,此「早發型」手術部位感染(surgical site infection, SSI)的時間軸是重要線索。腹腔/膽道手術過程可能將腸道或膽汁中原本存在的Clostridium perfringens帶入傷口組織,在相對缺氧的手術創面環境下滋長感染。此菌的革蘭氏染色特徵為粗大、方形、邊緣平整的革蘭氏陽性桿菌,因其分泌的alpha-toxin具卵磷脂酶活性,會破壞嗜中性球細胞膜,導致鏡檢下發炎細胞稀少甚至缺乏——這種「桿菌多、白血球少」的不成比例現象,正是與一般化膿性傷口感染鑑別的重要形態學依據,故本題答案為(A)。

核心知識點

  1. Clostridium perfringens:厭氧、產孢、革蘭氏陽性桿菌,典型呈粗大箱型(boxcar-shaped)。
  2. Alpha-toxin(卵磷脂酶)會破壞白血球,造成鏡檢下「桿菌多、發炎細胞少」的特徵性表現,為重要鑑別線索。
  3. 術後早發型(24至48小時內)傷口感染合併劇痛,且疼痛程度與理學檢查所見不成比例時,應提高警覺懷疑壞死性軟組織感染(Clostridium或A群鏈球菌)。
  4. 腹腔/膽道手術屬於腸道菌叢污染傷口、誘發厭氧菌感染的高風險情境之一。

臨床重要性

壞死性軟組織感染(necrotizing soft tissue infection)屬外科急症,早期辨識革蘭氏染色特徵(陽性桿菌、發炎細胞稀少)有助於及早啟動廣效抗生素治療與緊急清創手術,延遲處置將大幅提高截肢與死亡風險。臨床上凡遇術後早發、疼痛程度與外觀不成比例的傷口感染,均應優先考慮此類壞死性感染的可能性,及早會診外科進行積極清創。

參考資料

  1. Stevens DL, et al. Necrotizing Soft Tissue Infections. N Engl J Med. 2017;377(23):2253-2265.
  2. Clostridial Soft-Tissue Infections - Merck Manual Professional Edition
  3. Gas Gangrene - StatPearls - NCBI Bookshelf
  4. Clostridium perfringens: Properties, Diseases, Diagnosis - Microbe Online