范俊 蘭汀隆 董偉杰 唐愷 李元 嚴廣璇 秦世炳
伴隨著高齡、并發基礎性疾病、服用免疫抑制劑、結核病等消耗性疾病的高發及靜脈藥癮患者的增多,化膿性脊柱炎的發病率也在逐年上升[1]?;撔约怪撞〕涕L、預后差,治愈后常遺留神經損傷及脊柱畸形,是患者家庭及社會的沉重負擔。常見的致病菌為金黃色葡萄球菌[2]。此類細菌在臨床上比較難以治療,容易與結核性脊柱炎混淆,常常因為誤診為脊柱結核而延誤病情,導致出現嚴重并發癥甚至危及生命。筆者通過對金黃色葡萄球菌化膿性脊柱炎患者的回顧性分析,總結疾病的臨床特點及治療療效,以期為臨床診治提供參考。
回顧性分析首都醫科大學附屬北京胸科醫院骨科自2004年1月至2016年12月收治的在外院誤診為結核性脊柱炎并進行抗結核治療,但收住入院后確診為金黃色葡萄球菌感染性脊柱炎患者38例,其中手術患者14例,男10例,女4例;年齡46~84歲,平均為(65.4±11.6)歲;起病病程1~24個月,平均(6.6±4.8)個月。
本組患者入院均誤診為結核性脊柱炎,尤其是有膿腫者更是被誤診為結核病而行抗結核藥物治療。筆者歸納的金黃色葡萄球菌化膿性脊柱炎的診斷標準[3]:(1)患者脊柱或椎旁病灶內培養結果分離出金黃色葡萄球菌感染;(2)患者存在連通脊柱或椎旁的竇道,其分泌物培養顯示為金黃色葡萄球菌感染;(3)患者的相關臨床癥狀、體征,以及實驗室、影像學檢查提示為化膿性脊柱炎,血培養提示為金黃色葡萄球菌感染,或曾經血培養結果為陽性。并且排除了結核分枝桿菌、布魯桿菌、放線菌等特異性病原菌感染。
按上述結果進行比較分析,確診金黃色葡萄球菌性脊柱炎患者共38例,手術14例,未手術而行保守治療24例。在14例手術患者中,有6例術前通過穿刺獲取的標本培養出金黃色葡萄球菌,3例術中切除病灶標本送培養得以明確;5例未培養出細菌,但患者既往血培養曾提示金黃色葡萄球菌感染,結合患者臨床癥狀及相應的實驗室檢查診斷為金黃色葡萄球菌感染性脊柱炎。
筆者歸納的手術適應證為:(1)脊髓受壓伴神經功能障礙,并且經保守治療無效或加重;(2)脊柱的穩定性破壞、椎間不穩導致胸腰背部疼痛,并且經保守治療無效或進行性加重;(3)脊柱明顯或呈進行性后凸畸形(>30°)且進行性加重。本組14例患者中,至少符合上述1~2項手術適應證。
1. 臨床癥狀與體征:14例患者均有不同程度的胸腰背部疼痛,以夜間疼痛為著,其疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS)平均為(7.4±1.4)分。2例頸椎患者疼痛VAS評分分別為7分及8分,均有上肢的疼痛,其中1例患者伴下肢乏力的截癱癥狀。胸椎患者5例,其中2例為單純后背疼痛,3例伴有不同程度的截癱癥狀。7例腰椎化膿性感染者腰腿部疼痛明顯,夜間疼痛明顯,腰部活動受限,患者均伴有不同程度的后凸畸形,脊柱后凸Cobb角平均為(14.7±9.3)°。
2.實驗室檢查:術前白細胞計數平均為(11.0±3.2)×109/L,其中增高者9例,同時伴有中性粒細胞增高,中性粒細胞計數平均為(7.9±2.9)×109/L。10例患者血紅細胞沉降率(ESR)增高,最高為104.0 mm/1 h,平均(72.1±21.1) mm/1 h。C-反應蛋白(CRP)正常范圍為0~5 mg/L,本組13例患者CRP增高,平均(36.6±22.5) mg/L。
3.影像學檢查: X線攝影檢查提示椎體骨質破壞13例,其中椎間隙變窄12例。CT掃描14例患者均可明顯顯示出不規則骨質破壞,破壞區可出現沙粒狀、碎片狀稍高密度硬化,而無明顯的大塊死骨;其中5例患者出現椎旁增厚,2例患者可見明顯的腰大肌腫脹,伴有明顯的膿液。MRI檢查則更明顯地顯示了椎體病變,在T1像上表現為不均勻低信號;在T2像上呈不均勻高信號;其中12例患者顯示對脊髓有不同程度的壓迫,6例椎旁軟組織增厚,2例發現有明顯的腰大肌膿腫影,14例病灶對應的椎間盤均有信號改變。
4.病原學檢查:2例腰大肌膿腫和3例椎旁軟組織增厚者行置管引流,引流液(膿液)培養均為金黃色葡萄球菌陽性;其中2例術前培養陽性,經抗感染治療后,術后培養為陰性。患者術中標本均送普通培養及病理檢查,術后病理均提示炎性改變;其中術后培養陽性患者7例,培養陰性患者7例。培養陽性患者中6例為耐藥性金黃色葡萄球菌,1例提示不耐藥。5例患者既往血培養曾提示3例金黃色葡萄球菌具有抗藥性,2例無抗藥性。
5.并發其他疾病情況:本組14例患者均并發1種或多種其他疾病,其中并發糖尿病8例、腎炎2例、強直性脊柱炎2例、肝硬化1例、高血壓6例、肺部嚴重感染5例。
患者入院后絕對臥床休息。依照藥物敏感性試驗(簡稱“藥敏試驗”)結果選擇聯合組成的廣譜抗生素治療方案,術前抗感染治療至少3周。對于神經功能障礙較重或進行性加重的患者,適當縮短術前抗感染治療時間。其中1例美國脊柱損傷協會(ASIA)神經功能分級為B級的患者在抗感染治療3周后進行手術,其他患者均進行抗感染治療4周及以上。對存在營養不良的患者(血紅蛋白<10 g/L,白蛋白<30 g/L)給予靜脈營養支持治療,糾正貧血、電解質紊亂及低蛋白血癥。
2例頸椎患者采用了前路手術方式:右頸前路切開,逐層分離至病椎前,給予清除病灶及充分減壓,取髂前上棘處髂骨塊,修整后植入椎間缺損處,并采用前路鈦板內固定。
對于胸椎及腰椎患者,采用兩種手術方式:單純后路和前后路聯合[4]。

表1 14例金黃色葡萄球菌感染性脊柱炎患者術前情況及手術方式
注手術方式中,前:化膿性頸椎炎患者行前路病灶清除、植骨內固定術;后:單純后路病灶清除植骨內固定術;前后:后路內固定并前路病灶清除植骨術
單純后路手術:全麻下,取俯臥位,以病椎為中心上下各1~2個正常椎體置入椎弓根螺釘,頸椎則置入側塊螺釘。切除病變節段棘突、椎板及部分關節突,顯露硬膜囊;清除硬膜囊周圍的壞死組織,清除神經根周圍的肉芽組織,自神經根肩上或腋下進入椎前病變部位,清除死骨、壞死的間盤組織直至顯露正常骨質;清除滿意后沖洗止血。然后植入自體骨組織,如果缺損較大則輔助采用硫酸鈣人工骨顆粒填充椎間缺損,硬膜囊表面覆蓋防粘連膜,置入內固定系統;病灶留置負壓引流管,關閉切口。
前后路聯合手術:于后路植入椎弓根內固定系統。后翻身于前路腹膜外或開胸后進入前路椎旁,清除病椎旁因炎癥增生的肉芽組織及壞死組織,清除滿意后顯露病椎,充分切除因炎癥感染的病變椎體。如椎管內有壓迫給予充分減壓。清除滿意后采用碘伏鹽水沖洗,植入修整好的肋骨或髂骨。另切口放置引流,逐層縫合。
所有手術清除病灶組織標本均送病理檢查及進行普通細菌培養,同時還進行結核分枝桿菌培養以排除結核分枝桿菌感染。術后監測切口變化情況,根據切口情況給予定期換藥,保持引流管通暢;術后引流管留置至幾乎無明顯引流液流出。引流管拔除指征為24 h引流量<5 ml,且引流液外觀呈清亮淡黃。術后繼續依照藥敏試驗結果行抗感染治療,時間8~12周。術后臥床休息8~12周,平均10周。佩戴支具逐步下地進行鍛煉,支具佩戴時間不少于3個月。患者于術后第1、2、3、6、9、12、15、18個月至門診行血常規、肝腎功能、ESR、X線攝影、CT或MRI復查,評估患者的ASIA分級,觀察植骨融合情況及切口愈合情況,以及病灶有無再次形成膿腫及復發、術后VAS評分改善情況、Cobb角變化情況?;颊咄瓿砷T診復查后繼續電話隨訪2年。
采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析,計量資料的比較采用t檢驗,檢驗水準α=0.05。
14例患者中2例頸椎采用了前路病灶清除、髂骨取骨、前路內固定術;9例患者采取了單純后路手術;3例患者采取了前后路聯合的手術方式。手術時間為125~326 min,平均手術時間為(187.8±67.5) min。出血量為300~900 ml,平均術中出血量為(460.5±86.4) ml。
5例患者出現術后相關并發癥,其中切口延遲愈合3例,伴有滲液及切口破潰;術后一過性感染中毒性休克1例;術后菌血癥1例。切口延遲愈合者采用調整抗感染治療方案并經過切口的長時間換藥處理后愈合。術后一過性感染性中毒性休克患者發生在術后麻醉清醒2 h后,突發血壓降至60/40 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)以下、意識喪失,呼吸心跳一過性消失。經及時搶救,患者恢復生命體征;同時調整抗感染治療方案后好轉。術后菌血癥患者為84歲老年女性患者,腰椎2、3椎體化膿性脊柱炎,術后持續高熱,血培養及引流管液中均培養檢出耐甲氧西林金黃色葡萄球菌;給予調整抗感染治療方案,即采用利奈唑胺聯合莫西沙星治療后好轉;術后2年此例患者再次發現后背部原切口膿腫,培養出耐甲氧西林金黃色葡萄球菌,給予切開引流,并繼續采用利奈唑胺聯合莫西沙星進行抗感染治療后好轉, 2年后復查未見新的膿腫及病灶出現,并可見植骨及內固定良好。圖1~6顯示了本例典型金黃色葡萄球菌性化膿性脊柱炎患者的術前及術后變化。
本組患者隨訪時間達12~36個月,平均22個月。術后3~5個月植骨融合率達100.0%。1例術前ASIA 評為B級的患者術后恢復至D級、2例術前為C級及3例術前為D級的患者末次隨訪時均達到E級;有2例術前評為D級的患者術后仍然為D級,但患者疼痛等癥狀明顯恢復,生活基本自理。所有患者術后神經功能恢復均達到ASIA分級D或E級,具體見表2。Cobb角術前測量為(14.7±9.3)°,術后2周測量為(6.8±4.8)°,末次隨訪測量為(7.4±5.6)°,平均丟失1.6°,詳見表3。
對于金黃色葡萄球菌所致的脊柱化膿性感染,因臨床上患者沒有特異性癥狀和體征,早期診斷相對比較困難。此病與腰椎結核伴膿腫的患者難以區分,但此類患者往往既往有金黃色葡萄球菌感染的證據[5]。本組14例患者,8例并發糖尿病, 2例并發腎炎,2例并發強直性脊柱炎,1例并發肝硬化,6例并發高血壓,5例并發肺部嚴重感染;5例既往有金黃色葡萄球菌性菌血癥病史,1例術后血液培養提示為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌所致的菌血癥。說明金黃色葡萄球菌感染性脊柱炎比較容易發生在免疫力較差的患者中,既往史較為重要?;撔约怪椎牟≡钐幪弁礊樵缙诎Y狀,以腰椎多發,胸椎次之,頸椎和骶椎較少[6]。

表2 本組14例患者手術前后神經功能恢復情況

表3 本組14例患者術前、術后Cobb角及VAS評分結果的對比
注a:患者術前與術后2周Cobb角比較;b:患者術后2周與末次隨訪比較;“-”表示不必處理或統計
本病可以急性發病、亞急性發病和慢性發病,以亞急性和慢性常見。通過本組14例患者的診治過程,發現急性和亞急性發病者體溫會增高,慢性患者體溫增高不明顯;急性發病患者和亞急性發病患者的白細胞及中性粒細胞計數增高較明顯,但慢性發病患者中白細胞計數也有增高者,但沒有急性和亞急性發病患者明顯。
研究表明,約85%的金黃色葡萄球菌所致脊柱化膿性感染后ESR及CRP會明顯升高,其診斷的敏感度非常高。Sasaki等[7]比較推崇采用ESR及CRP檢測診斷脊柱化膿性感染,并提示CRP在化膿性脊柱炎發病后6~8 h升高,24~48 h達頂點,并且隨患者感染的控制逐漸改善,較白細胞計數更能提示疾病的轉歸,可作為對治療效果的評價指標。
X線攝影檢查對診斷化膿性脊柱炎不敏感。典型的X線改變在發病2~3周才有表現,約2個月后才有明顯改變,3~4個月后可發現進行性脊柱畸形,但不具備特異性。CT掃描對金黃色葡萄球菌化膿性脊柱感染的診斷相對準確,在CT圖像上的改變上早于X線。在疾病的發病早期椎間盤就可以有小的低密度區,椎旁有明顯的軟組織腫脹,并可見椎管周圍脂肪層消失和椎體骨質的破壞。而MRI可更加清楚地顯示炎癥的范圍和因化膿性炎癥造成的椎體改變,包括椎體間高度的變小,T1WI可見椎間盤和椎體的低信號,相鄰椎骨終板輪廓消失,T2WI顯示椎體高信號,也可清楚地顯示椎旁膿腫[8]。
病原學檢查是確診的金標準[9]。筆者一般依靠CT引導下的穿刺活檢,和術中送檢標本進行普通細菌培養。筆者發現,金黃色葡萄球菌感染和腰椎結核性膿腫類似,常常需要送膿腫標本進行結核分枝桿菌培養。在膿腫標本培養中約有30%以結果顯示金黃色葡萄球菌培養陰性,這可能與治療過程中應用抗生素控制感染的發生距活檢時間過長有關。病理往往沒有特異性表現,一般體現為炎癥改變。因此,金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱感染在發病早期診斷較困難,需要依靠穿刺活檢標本的培養。
金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎與脊柱結核在影像學上難以鑒別。一般都表現為骨質破壞與周圍膿腫形成。但是,金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎一般沒有大塊死骨形成,表現為骨質的溶解與破壞,而脊柱結核死骨存在較明顯。同時在既往病史上,兩者的不同表現較明顯。脊柱結核有傳染病接觸史,而金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎一般發生在重大手術之后,或者既往有免疫缺陷方面的疾病。在實驗室檢查方面,脊柱結核的白細胞及中性粒細胞計數均不見明顯增高,而金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎白細胞及中性粒細胞計數往往增高比較明顯。這些均能提示脊柱結核和金黃色葡萄球菌所致脊柱炎的區別。
對于金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎,藥物治療是必須的。筆者一般均依照藥敏試驗結果進行抗感染治療,按照廣譜抗生素聯合的抗感染方案治療,一般采用萬古霉素聯合左氧氟沙星進行治療;如果培養結果陰性,也不能輕視,必須有足夠的抗感染治療時間。術前至少使用3周抗感染藥物,術后持續使用抗生素的時間應足夠長,臨床癥狀消失后繼續應用至少1個月。有學者推薦靜脈點滴抗生素6周后改為口服抗生素6周以減少疾病復發,根據CT復查情況及血常規、ESR及CRP檢測結果決定是否停藥。
對于金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎進行手術的目的,在于清除病灶及恢復脊柱的穩定性。大多數學者支持采用一期病灶清除+植骨融合術,廣泛的臨床試驗也證實自體骨移植并沒有使感染加重。而且長時間應用抗生素患者很難耐受[10],況且藥物治療只能控制感染不能減少畸形的發生,并有可能導致病變復發。筆者認為,保守治療僅適用于病情輕的早期患者或不能耐受手術的患者。筆者總結了金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎的手術指征:(1)脊髓受壓伴神經功能障礙:應在積極抗感染治療無效的前提下,進行手術減壓,以挽救脊髓功能,避免不可逆的神經功能障礙;而化膿性脊柱炎急性神經功能障礙出現不常見,往往不需要急診手術,一般出現急性截癱者可進行急診手術;(2)脊柱的穩定性破壞、椎間不穩:應在積極抗感染藥物治療的前提下,徹底清除化膿性病灶,行椎間植骨融合內固定,以重建節段生物力學穩定性,以解決疼痛、潛在神經損傷風險等問題;(3)脊柱明顯或進行性后凸畸形(>30°):應在積極抗感染治療的前提下,前路椎間撐開植骨或后路截骨矯形,以恢復脊柱矢狀面平衡,防止遲發型截癱。而根性神經癥狀、膿腫、死骨、竇道則是金黃色葡萄球菌所致化膿性脊柱炎的相對手術指征,應首先考慮保守治療,要根據病變部位、程度、患者年齡等制定治療方案。筆者搜集的38例金黃色葡萄球菌所致脊柱炎患者的臨床資料,其中24例未進行手術而采用保守治療,保守治療率高達63.2%,提示手術并非此類疾病的首選。
對于金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎的手術方式,筆者建議盡量采取后路內固定聯合前路病灶清除植骨術,這樣可以盡量避免病灶污染后路內固定螺釘,造成螺釘周圍感染的出現。筆者在前路清除病灶時發現,金黃色葡萄球菌所致的化膿性感染與結核或其他特異性感染不同,其對椎旁及腰大肌的增生性炎癥較明顯。在顯露椎體病灶時,周圍的炎性組織增生較厚,粘連明顯,以慢性化膿性脊柱炎最常見。在顯露病灶時需要仔細清理周圍的粘連組織,其分離較困難,應密切注意出血的發生。但是因為金黃色葡萄球菌感染所致的化膿性脊柱炎對患者是一種嚴重消耗性的疾病,在化膿性脊柱炎階段,患者的體質已經對于翻身手術不能耐受,需要采用單切口手術。加上一部分患者已經有截癱癥狀,需要充分減壓。此時筆者一般選擇單純后路手術,與前后路聯合入路手術比較,后路手術治療化膿性脊柱炎具有手術創傷小、圍手術期并發癥少、神經減壓和矯正后凸畸形效果好等優點。但是,在單純后路手術中,需要仔細清除病灶,術中充分地采用碘伏鹽水沖洗病灶,并局部使用萬古霉素來治療因金黃色葡萄球菌感染所致的化膿性炎癥。兩種手術清除病灶后根據脊柱缺損程度采用單純自體骨植骨術,如果缺損較大,必要時可采用磷酸鈣顆粒與自體骨組織一起植入[11]。通過本組患者觀察兩種手術方式,均取得了很好的療效,說明在用藥充分的情況下,手術方式可以靈活掌握,但是病灶清除一定要徹底。術后必須繼續加強抗感染治療,而采用引流管進行充分引流非常重要,必須達到24 h引流量小于5 ml,且引流液呈清亮淡黃時再拔出引流管[12]。
對于由金黃色葡萄球菌所導致的化膿性脊柱炎,術后在隨訪上必須連貫并持續2年以上。本組1例患者術后2年膿腫再次形成,故應該考慮到此類患者的免疫力偏低,有金黃色葡萄球菌再次感染或復發的風險,需要長時間進行隨訪,定期觀察了解患者的一般狀況。筆者建議術后每3個月進行1次CT或MRI復查,持續1年。1年以后每6個月進行一次CT或MRI復查,以便及時發現問題、及時調整,避免病情加重至不可收拾的地步。
本研究尚存在一些不足,如研究方法為單中心回顧性研究,而且樣本量很有限,等等。但本研究對于金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎在診斷和治療上仍然有很好的借鑒意義。筆者認為,金黃色葡萄球菌所致的化膿性脊柱炎在臨床上容易誤診為脊柱結核,應該注意鑒別診斷;發現患者后建議首先進行保守治療,嚴格控制手術適應證,對于適合手術治療的患者,術前及術后需要采用敏感的抗生素進行持續的抗感染治療;術后易出現切口不愈合、菌血癥等手術風險,但在積極處理后,仍然可以得到滿意的療效。
[1] Sasaji T, Yamada N, Iwai K. Microorganisms causing pyogenic spondylitis: comparison of community and hospital-acquired types. Ups J Med Sci,2012,117(4):399-401.
[2] 李永賢,張順聰,莫凌,等.化膿性脊柱炎的診療研究進展.脊柱外科雜志,2016,14(5):316-320.
[3] Lee KY. Comparison of pyogenic spondylitis and tuberculous spondylitis.Asian Spine J,2014,8(2):216-223.
[4] Ishi Y,Aoyama T,Yano S, et al.Surgical treatment of pyogenic spondylitis using posterior fusion.No Shinkei Geka, 2013,41(11):1017-1021.
[5] 姚詠明,盛志勇.重視金黃色葡萄球菌膿毒癥的研究.中華燒傷雜志,2000,16(2):75-77.
[6] 崔云鵬,米川,施學東,等.培養陰性化膿性脊柱炎患者的臨床特征及預后.北京大學學報(醫學版),2017,49(2):226-230.
[7] Sasaki K, Fujita I,Hamasaki Y,et al.Differentiating between bacterial and viral infection by measuring both C-reactive protein and 2′-5′-oligoadenylate synthetase as inflammatory markers.J Infect Chemother,2002,8(1):76-80.
[8] Jo JE, Miller AO, Cohn MR, et al.Evaluating the diagnostic yield of computed tomography-guided aspirations in suspected post-operative spine infections.HSS J, 2016, 12(2):119-124.
[9] Beronius M, Bcrgman B, Andersson R. Vertebral osteomyelitis in G?teborg, Sweden: a retrospective study of patients during 1990—95.Scand J Infect Dis,2001,33(7):527-532.
[10] Kim DH, Kim HS, Nam KH, et al. Adverse drug reactions of long-term intravenous antibiotics in patients with pyogenic spondylitis.Korean J Spine,2014,11(3):113-116.
[11] Kim SS, Kang DH, Yoon JW, et al. Surgical treatment of pyogenic spondylitis with the use of freeze-dried structural allograft.Korean J Spine,2014,11(3):136-144.
[12] Kim YM,Choi SM.Posterior only approach for lumbar pyogenic spondylitis with short instrumentation and prolonged suction drainage. Spine (Phila Pa 1976), 2016, 41(17): E1022-1029.