原发性脊柱感染性疾病诊断与治疗的研究进展

刘丰胜，董昭良(综述)，刘 威，姚黎明*(审校)

(河北省胸科医院骨科，河北 石家庄 050041)

[关键词]脊柱感染；诊断，鉴别；治疗；综述文献

doi：10.3969/j.issn.1007-3205.2017.11.028

脊柱感染性疾病是脊柱由特定病原微生物感染所致疾病的统称。该类疾病发病率较低，占全身骨髓炎发病率的3%～5%[1]；按照感染病原菌可分为特异性感染(结核分枝杆菌、布鲁杆菌、梅毒、真菌)及非特异性感染(金黄色葡萄球菌、大肠埃希杆菌、腐生葡萄球菌、链球菌、肺炎克雷伯杆菌等)；按照感染部位可分为椎体、椎间隙及硬膜外感染[2]。脊柱感染性病变的首发症状、体征、实验室指标及影像学表现在早期均无明显特异性，此类疾病的共同点为：具有类似的临床症状，如胸(或腰)背部疼痛、活动受限、发热、慢性起病等；实验室检查有红细胞沉降率、C反应蛋白异常升高；X线或CT等影像学表现为病变椎间隙变窄、骨质破坏、椎旁脓肿和(或)腰大肌脓肿，MRI显示T1WI呈低信号、T2WI高信号或不均匀混杂偏高信号、脂肪抑制T2WI呈高信号。不同类别的脊柱感染之间容易混淆，故误诊率较高[3-4]。近些年来，脊柱感染性疾病的发病率逐年上升，现就该类疾病诊断与治疗的研究进展综述如下，旨在为降低误诊率及提高疗效提供参考和帮助。

近些年来研究表明累及骨关节系统的肺外结核约占结核病总例数的10%，脊柱结核患者占骨关节结核的50%。其发病率最高的年龄段已经从20～30岁年龄段向>30～60岁年龄段过渡，好发节段由腰椎变为胸腰椎[5]。布鲁杆菌病性脊柱炎占脊柱感染患者的0.4%，是由布鲁杆菌引起的一种人畜共患性传染病，主要传染源是患病的动物及其产品，国内多见于东北和西北牧区，可侵及脊柱多个部位，其中以腰椎最为多见，主要表现为椎体及椎间盘炎，病变可累及骨与关节周围。值得注意的是该病近年来在城市中的发病率明显增高，以多发的、分散的点状流行为主[6]。脊柱非特异性感染性疾病中各年龄段均可发病，以50～60岁男性多见，感染性脊柱疾病的风险因素包括糖尿病、肝硬化、肿瘤性疾病、终末期肾病、静脉药瘾及其他免疫抑制状态[7-8]；最容易侵犯的部位是腰骶部，其次是胸椎，颈椎少见。非特异性感染中最常见的致病菌是革兰阳性球菌，其次是革兰阴性杆菌，据国内学者一项就脊柱感染的流行病学的临床研究统计，金黄色葡萄球菌占32.9%，大肠埃希菌占17.1%[9]。

2.1 临床特征 据报道，非特异性脊柱感染的起病时间约为6.4个月，脊柱结核病程通常表现为比非特异性脊柱感染相对长而隐匿的特点，从发生到出现临床表现平均需11.2个月[10]。脊柱结核常因病变破坏数个椎体，导致局部包块、巨大脓肿、后凸畸形、长期不愈的窦道或截瘫症状，但患者腰背部疼痛症状表现轻微或仅有轻度胀痛。这明显不同于非特异性感染所致的持续加重的腰背痛，具有鉴别意义。另外，非特异性脊柱感染椎体的叩击痛和两侧竖棘肌痉挛较脊柱结核明显，窦道少见，局部脓肿小或无。脊柱结核多伴有午后低热、盗汗，且部分患者曾有结核病史；布鲁杆菌病性脊柱炎具有间歇性波浪热特点，可伴有游走性多关节痛或肝、脾肿大等体征。

2.2 实验室检查 白细胞计数、红细胞沉降率、C反应蛋白是感染性疾病诊断和判断疗效的重要指标。研究证实，脊柱非特异性感染的患者白细胞计数、C反应蛋白的起始值、峰值[11]均较脊柱结核及布鲁杆菌病明显增高；脊柱非特异性感染的红细胞沉降率高于脊柱结核，但差异并不显著。诊断布鲁杆菌病最常用的检查是血清凝集试验，病程2周后即呈阳性，急性期80%患者呈阳性反应，慢性期30%患者呈阳性反应，故对于血清凝集试验阴性者也不能排除布鲁杆菌病[12]。结核菌感染T细胞检测是近年来从国外引进的诊断结核分枝杆菌感染新的检测技术，主要抽取外周血标本进行检测，其敏感度、特异度均高于抗酸染色、结核菌培养、实时荧光定量PCR等传统结核检测方法，可作为可靠的脊柱结核辅助实验诊断指标，对脊柱结核早期、快速诊断有重要意义[13]。

2.3 影像学表现 原发性脊柱感染的早期X线及CT均缺乏特异性；MRI对于脊柱感染的敏感度及特异度较高，可作为早期诊断的重要手段。脊柱结核X线影像学特点表现为椎体及椎间盘破坏严重，椎间隙明显变窄或消失，伴有脊柱后凸畸形，以上病变过程进展缓慢；颇具诊断价值的CT影像特征为多发的伴硬化边的圆形或类圆形软组织密度骨破坏和破坏区内沙砾样死骨，局部病灶少见反应骨增生，多伴有椎旁寒性脓肿或流注性脓肿。布鲁杆菌性脊柱炎的CT影像特征改变为相邻椎体局灶性边缘性骨质破坏，椎体破坏同时伴有明显的骨质增生硬化，呈“花边椎”，脊柱畸形及寒性脓肿均少见[14]；脊柱非特异性感染的特征性影像学表现在快速进展的骨质破坏伴周围增生硬化。如定期追踪比较患者的影像学表现变化，多数患者会在3个月内出现患椎邻近终板边缘侵蚀破坏，在溶骨的同时伴有周围骨质的增生、硬化，呈“鹦鹉嘴状”，甚至形成骨桥[15]。

2.4 病原学及病理学检查 脊柱感染的诊断金标准为相应病原菌培养，可行血培养、经皮或开放手术活组织检查和细菌培养。有文献报道非特异性脊柱感染患者的血培养阳性率约为50%，病灶穿刺培养阳性率可达60%～70%[11]；如果怀疑是脊柱感染，首先要留取血培养标本，如果阴性，尽量在应用抗菌药物前就要考虑获取病变组织标本，以免降低培养阳性率。基于CT影像学技术引导下穿刺活组织检查为可靠的微创检查方法，穿刺物可送革兰染色、需氧(厌氧)菌培养、结核菌培养、真菌培养及组织病理检查。组织病理学检查是鉴别非特异性脊柱感染与脊柱结核、布鲁杆菌病重要的手段[16]。脊柱结核的病理变化可因结核杆菌与机体状态的不同而表现为渗出性、增生性与变质坏死3种。渗出性病变的病理表现为浆液性或浆液纤维素性炎，其中可见嗜中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞及多核细胞；增生性病变的具有诊断意义的病理特征为结核结节，干酪坏死常位于典型的结核结节中央，朗格汉斯细胞及类上皮细胞在周围呈放射状排列，外围常见成纤维细胞及淋巴细胞分布；坏死性病变在镜下为红染无结构的均质颗粒状物。上述3种基本病变，常同时存在并以某一种病变为主，而且可相互转化[5]。布鲁杆菌病在光学显微镜下可见成片的类上皮细胞组成的结节性病灶，表现为病变区组织细胞增生、肉芽肿和增殖性结节形成，内部有淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、嗜酸性细胞浸润[6]；而非特异性脊柱感染在镜下主要以中性粒细胞浸润为特征。随着2013年WHO推荐利福平耐药实时荧光定量核酸扩增检测技术(GeneXpert MTB/RIF，Xpert)应用于肺外结核的诊断，国内研究报道这项新技术在检测骨关节结核标本中结核分枝杆菌的敏感度和特异度均明显优于抗酸染色、结核菌培养等传统检测方法，并且可同时检测结核分枝杆菌对利福平是否耐药。在临床中影像学技术引导下病灶穿刺送检Xpert，使实时快速诊断脊柱结核成为可能[17]。

3.1 非手术治疗 脊柱感染性疾病早期以多卧床休息、少活动、佩戴脊柱支具及加强对症和支持疗法为原则。脊柱结核药物治疗方案的选择是以综合分析患者各自病情为基础，将其划分为初治、复治、复发及耐药不同类型，遵循高效、敏感、低毒、价廉的原则来制定个体化药物方案[18]。其中对于结核初治患者，推荐WHO制定的标准化疗方案：常用药物有异烟肼(H) 300 mg/d、利福平(R) 450 mg/d、吡嗪酰胺(Z) 750 mg/d、乙胺丁醇(E) 750 mg/d、链霉素(S)750 mg/d；疗程分为2个阶段：强化期3～6个月，巩固期6～9个月，总疗程可达12～18个月。标准化疗方案是现在世界上采用最多的方案，短程(2HRZ/6HR)及超短程方案(2HRZE/2HRE)均参考标准方案制定[19-20]。近几年研究的热点以确保疗效为前提，尽量缩短疗程[21]。对于耐药脊柱结核患者，原则上以个体化为主体，以既往用药史和药物敏感试验为基础，并注意及时监测并评估治疗效果，同时疗程延长至24个月，强化期至少为6个月。根据药敏试验选择尚未发生耐药的其他一线药物，再加上注射类药物如左氧氟沙星或阿米卡星等，组成强化期至少含有4种有效药物，巩固期至少含有2～3种有效药物的化疗方案[22]。

目前对于布鲁杆菌性脊柱炎较为理想的治疗方案是根据我国卫生部2012年印发的《布鲁氏菌病诊疗指南(试行)》选用多西环素200 mg/d、利福平600 mg/d、喹诺酮类及三代头孢菌素类药物。在用药时间方面，国内外学者间存在争议，但是普遍认为短期用药复发率明显增高，而长期用药又会引起药物不良反应，因此适当的用药时间非常重要。无论采取哪种方案治疗，较长期的治疗方案与较低的失败率具有关联性[23-24]。

脊柱非特异性感染多是低毒力感染，多数患者非手术治疗有效。抗生素使用原则是根据病原菌培养阳性的药敏结果，选用敏感抗生素，如反复培养阴性，则需要根据经验选用兼顾金黄色葡萄球菌及大肠埃希菌的相对广谱抗生素。考虑到过早停药后有复发情况发生，疗程建议为8～10周。停药指征有：①局部疼痛消失，无全身感染表现，体温正常；②C反应蛋白、红细胞沉降率正常；③影像学检查评估骨质破坏不再进展或出现愈合[25]。

3.2 手术治疗 对于脊柱感染性疾病经非手术治疗失败的患者，应选择手术治疗。归纳手术治疗指征有：①神经损害症状持续加重；②骨质破坏明显，脊柱不稳及严重畸形；③有较大椎旁或硬膜外脓肿形成；④感染复发；⑤严重疼痛；⑥非手术治疗无效[26]。

手术入路包括前路、后路及前后联合入路。前路手术的优势在于病灶显露清晰、清除彻底、减压充分、植骨稳定、支撑可靠，同时不破坏后柱结构，避免了经后路病灶清除可能造成的对硬膜及椎管的感染[10]。后路椎弓根钉固定的优势在于不仅达到坚强固定、稳定患椎，还能矫正畸形，另外在远离感染病灶置入内固定物，减少了细菌黏附异物的机会，更有利于控制感染[15,27]。前后联合入路手术既可彻底清除病灶，又能很好地重建脊柱的稳定性，恢复生理曲度；但手术耗时较长，费用较高且对手术技术要求熟练等主客观因素在一定程度上限制了该术式的临床应用。有学者研究手术治疗脊柱感染性疾病同时行病灶持续冲洗可有效降低术后发热、积液、积脓以及病灶早期不愈的发生率[28]。

在植入材料方面，国内外研究表明尤其在手术治疗需跨节段植骨或融合节段较长的脊柱结核时应用钛网是安全有效的。其优点可归纳为有效维持椎间高度，增强植骨稳定性，减少植骨量，防止植骨块吸收、塌陷导致的椎体间不融合且并不增加感染复发的风险[29-30]。究其原因在于钛网融合器具有良好的生物力学属性[31]，可在术中视病灶清除范围适当截取适宜长度，以充分利用撑开-压缩功能获取可靠的节段稳定性和满意的脊柱生理曲度；钛网两端锯齿状的结构，使其植入后不易移动、滑脱，联合脊柱钉棒内固定可达到即刻稳定，同时钛网植骨能够充分接触相邻正常椎体，扩大了植骨床面积，有利于骨与血管长入而达到稳定融合。另外，应用钛网可有助于更彻底全面地清除结核病灶，术者可扩大清除累及脊柱前柱、中柱及侧方椎弓根的结核病灶，同时可彻底减压以缓解脊髓压迫，最大程度地降低复发率；应用钛网的相对局限性则在于合并重度骨质疏松术后的钛网沉陷与植骨融合时间相对较长[32]。

近年来脊柱结核及布鲁杆菌病的手术治疗发展方向主要体现在微创化，归纳为：①影像设备引导下介入诊治，即在C形臂或CT等影像设备的引导下经皮穿刺到达椎体病灶部位，进行组织活组织检查、置管后应用抗结核药物局部灌注及持续引流、经皮病灶清除植骨融合、经皮内固定等微创治疗方法[33-34]；②内镜辅助下手术治疗，包括椎间孔镜下腰椎结核脓肿引流[35]或辅助小切口植骨内固定，胸、腹腔镜下椎体病灶清除、植骨融合[36-37]；③通道辅助下小切口手术治疗，随着各种微创通道系统的应用，可在局限的手术切口内直视下完成椎体病灶清除、椎间融合、椎间盘切除及脊柱椎管减压等手术[38]。

综上所述，近年来原发性脊柱感染性疾病的诊治取得了新的进展，但由于该类疾病早期缺乏特异性表现，故难以作出准确诊断。需要综合每位患者的临床症状、体征及实验室指标、影像学表现进行分析辨别，必要时结合穿刺活组织检查明确感染类型及病原菌种类，以指导制定个体化药物及手术治疗方案。只有这样，才能做到及时诊断配合准确治疗，从而降低误诊率和漏诊率，提高临床疗效。

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·综述·

[收稿日期]2017-07-09；

[修回日期]2017-09-04

[基金项目]河北省医学科学研究重点课题(20150142)

[作者简介]刘丰胜(1962-),男,满族,河北承德人,河北省胸科医院主任医师,医学学士,从事骨科疾病诊治研究。

*通讯作者。E-mail:[email protected]

[中图分类号]R681.51

[文献标志码]A

[文章编号]1007-3205(2017)11-1352-05

(本文编辑：赵丽洁)