一期后路病灶清除植骨內固定治療化膿性脊柱炎的療效觀察

唐愷 秦世炳 董偉杰 蘭汀隆 范俊 嚴廣璇 王恒

化膿性脊柱炎是指細菌引起的椎體、椎間盤及椎體周圍軟組織的感染[1]，占所有骨髓炎的4%，包括椎體骨髓炎、椎間盤炎和硬膜外膿腫[2]。該疾病好發于老年人[3]，起病多隱匿，癥狀不典型且不具有特異性，早期診斷困難，一旦誤診和漏診容易導致脊柱畸形、神經功能受損、癱瘓，甚至死亡[4]。因此，早期診斷和制定有效的治療方案對疾病康復有重要意義。目前，對化膿性脊柱炎的治療仍存在爭議，包括抗生素的療程及手術指征和手術方法等。筆者回顧性分析采用一期后路病灶清除植骨內固定治療的31例化膿性脊柱炎患者的臨床資料，并通過隨訪觀察其療效，探討化膿性脊柱炎適宜的治療方案。

資料和方法

一、研究資料

1.資料收集：回顧性分析2012年1月至2016年12月首都醫科大學附屬北京胸科醫院骨科收治的化膿性脊柱炎患者的臨床資料。根據參考文獻[5-6]，化膿性脊柱炎的診斷標準為：(1)椎體或椎旁病灶內分離出致病菌；(2)血培養陽性；(3)患者臨床癥狀、體征、實驗室檢查及影像學檢查提示脊柱感染，且組織病理學檢查提示急慢性炎性細胞浸潤，但無干酪樣壞死和肉芽腫形成。根據以上診斷標準，共收集到132例化膿性脊柱炎患者的臨床資料，根據納入和排除標準，最終納入31例患者。

2.納入標準：(1)年齡>18歲者；(2)椎體破壞嚴重、脊柱穩定性破壞或嚴重畸形、存在脊髓壓迫或神經功能障礙、保守抗感染治療無效，須接受手術治療者；(3)行一期行后路病灶清除植骨內固定者。

3.排除標準：(1)微生物學檢查提示真菌、厭氧菌、結核分枝桿菌、布魯桿菌等其他類型的脊柱感染者；(2)未進行手術的保守治療患者；(3)分期手術的患者；(4)行前路手術或前后路聯合手術的患者；(5)脊柱手術后繼發感染的患者；(6)化膿性脊柱炎復發患者；(6)醫療記錄不完整及失訪者。

二、患者資料

31例患者中男19例，女12例；年齡33～79歲，平均(60.7±11.2)歲。所有患者均表現為不同程度的胸背部或腰背部疼痛，疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale score，VAS)5～9分，平均(6.74±1.13)分。伴有神經功能障礙者17例，按照美國脊柱損傷協會(American Spinal Injury Association，ASIA)神經功能分級標準，其中D級15例、C級1例、B級1例。患者入院后白細胞計數正常或略高于正常，平均(7.72±3.37)×109/L。動態紅細胞沉降率(ESR)升高，平均(56.2±31.2) mm/1 h，C-反應蛋白(CRP)平均(50.1±58.3) mg/L。對于體溫超過38 ℃者，均進行血培養。

病變位于腰椎椎體者23例，位于胸椎椎體者8例。患者X線攝影的典型表現為不同程度的椎間隙變窄、骨質破壞。MRI檢查顯示病變椎體及椎間隙T2WI表現為高信號伴病變間盤髓核內裂隙狀低信號消失，T1WI表現為低信號伴椎體和終板輪廓消失[7]。三維重建CT掃描可更清晰地顯示椎體骨質破壞的情況，有助于術前手術方案的選擇。

三、治療方案

患者入院后在應用抗生素之前常規行椎體或膿腫穿刺，并對穿刺物進行培養，體溫>38 ℃者行血培養。培養陽性者，根據藥物敏感性試驗(簡稱“藥敏試驗”)選擇敏感抗生素行抗感染治療；培養陰性者應用廣譜抗生素進行治療(左氧氟沙星+利福平)。術前常規抗感染治療4周，術后繼續抗感染治療8周，總療程12周[10-13]。

手術方法：患者俯臥位，采用常規后正中切口，先行椎弓根螺釘固定，然后切除棘突及椎板，經椎弓根、肋骨橫突或椎間孔入路清除感染的椎間盤、椎體及椎旁組織。病變清除滿意后，用碘伏鹽水和生理鹽水沖洗椎間隙，沖洗干凈后行椎間及橫突間植骨(植骨材料來自于自體棘突椎板骨、同種異體骨或人工骨)，最后放置引流管，逐層縫合切口。術中清除的病變組織均送病理檢查及進行細菌培養。

四、隨訪及療效評估

術后1、3、6、12個月時行動態ESR和CRP復查，評估感染控制情況；同時進行X線攝影、三維CT掃描復查，觀察病灶修復、植骨融合及后凸角度(Cobb角)矯正情況。術后3、12個月進行MRI復查，監測病變椎體的愈合情況及脊髓情況。術后3、6、12個月時分別進行VAS評分和ASIA評分，評估患者的疼痛情況及神經功能恢復情況。此后，患者每年進行上述項目的復查。

五、統計學處理

結 果

一、 一般情況

本組患者手術時間112～300 min，平均手術時間為(184.9±46.9) min；出血量200～1400 ml，平均出血量為(537.1±286.6) ml，術中均未發生明顯血管、脊髓或神經根損傷。病灶組織病理檢查結果顯示，纖維組織增生變性，可見較多漿細胞、淋巴細胞、中性粒細胞等炎性細胞浸潤，偶可見死骨。

所有患者均獲隨訪，隨訪時間12～71個月，平均(42.3±15.4)個月。有1例患者在術后8個月復診時確診為復發，復發率為3.2%(1/31)；除1例復發患者外，其余30例患者白細胞計數、動態ESR及CRP在術后3個月均降至正常。

1例患者于術后1周切口破潰，行反復清創、持續負壓引流，傷口二期愈合。1例患者術后引流量大，膿液培養顯示人葡萄球菌人亞種和陰溝腸桿菌混合感染，患者存在高齡和并發糖尿病等危險因素，予延長拔管時間、充分引流，根據藥敏試驗結果聯合應用去甲萬古霉素和頭孢吡肟進行抗感染治療，切口一期愈合。1例患者為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染，該患者出院后未遵醫囑繼續進行抗感染治療(實際抗生素治療時間為4周)，于術后8個月再次出現腰痛，動態ESR和CRP升高，腰椎MRI顯示病變椎體信號異常，考慮復發；經制動、全身抗感染等保守治療后痊愈。

二、 病原菌分布情況

31例患者中，細菌培養陽性者13例，陽性率為41.9%(13/31)；其中，革蘭陽性菌感染4例，革蘭陰性菌感染8例，混合感染1例。大腸埃希菌感染7例，肺炎克雷伯菌感染1例，金黃色葡萄球菌感染1例，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染1例，溶血葡萄球菌感染1例，人葡萄球菌感染1例，人葡萄球菌人亞種和陰溝腸桿菌混合感染1例。

三、臨床療效評價

患者術后3個月VAS評分為(3.06±1.59)分，術后6個月為(1.77±1.28)分，術后12個月為(1.03±1.22)分，末次隨訪為(0.42±0.85)分，均明顯低于術前的(6.74±1.23)分，差異均有統計學意義(t值分別為13.15、19.73、18.12、24.73，P值均<0.05)；術后6個月較術后3個月VAS評分明顯下降，差異有統計學意義(t=7.14，P<0.05)；術后12個月較術后6個月VAS評分明顯下降，差異有統計學意義(t=3.77，P<0.05)；末次隨訪VAS評分與術后12個月比較，差異有統計學意義(t=3.34，P<0.05)。

術前共有17例患者出現神經功能障礙，其中，ASIA分級為D級15例、C級1例、B級1例；術后患者神經功能較術前改善，16例由D級、C級恢復至E級、1例由B級恢復至D級。

四、影像學評價

術后3個月時患者行MRI復查顯示，病變椎體炎癥信號基本消失，骨缺損病灶逐漸趨于修復，脊柱穩定性好，膿腫、死骨及肉芽腫等消失。術后12個月行MRI復查顯示，病變椎體信號無明顯異常，與術后3個月相比無復發傾向。患者術前Cobb角，胸椎椎體病變者為(26.4±16.8)°，腰椎椎體病變者為(31.0±3.2)°；術后1個月Cobb角，胸椎椎體病變者為(21.4±14.6)°，腰椎椎體病變者為(21.3±5.2)°，較術前分別矯正5.0°和9.7°，差異均有統計學意義(t值分別為4.41、13.09，P值均<0.05)。末次隨訪時Cobb角，胸椎椎體病變者為(22.5±15.0)°，腰椎椎體病變者為(23.8±4.8)°，與術后1個月相比分別丟失1.1°和2.5°(t值分別為3.81、15.30，P值均<0.05)。圖1～11為1例患者的影像學資料。

圖1～11患者，男，44歲。腰椎化膿性脊柱炎(L3、L4)，膿液培養示甲氧西林敏感的金黃色葡萄球菌。圖1，2為患者術前腰椎正側位X線攝影，顯示患者腰椎生理彎曲減小，L3、L4間隙變窄，終板邊緣模糊不清。圖3～5為患者術前腰椎三維重建CT掃描，顯示患者腰椎生理彎曲減小，L3下終板、L4上終板破壞，可見死骨。圖6，7為患者術后1周腰椎正側位X線攝影，顯示術后腰椎間隙及生理曲度部分恢復，內固定及植骨的位置滿意。圖8，9為患者術后1個月腰椎三維重建CT掃描，顯示術后1個月腰椎植骨已部分愈合，椎旁及腰大肌未見腫脹，內固定穩固。圖10，11為患者術后3個月腰椎MRI檢查，顯示L3、L4炎癥信號基本消失，病灶基本愈合，椎旁及腰大肌未見膿腫信號

討 論

化膿性脊柱炎是常見的脊柱感染性病變，常累及相鄰椎體、椎間盤，偶爾累及附件。據報道，西方國家該病的年發病率為0.2/10萬～2.4/10萬[14]。隨著人口老齡化、免疫抑制劑的使用、藥物濫用等因素的影響，化膿性脊柱炎的發病率有升高的趨勢。盡管目前對該病的認識有了很大進步，但是在診斷和治療方面仍存在較大的爭議。確定病原體對化膿性脊柱炎的診斷和治療有重要的意義。Heyer等[15]對159例化膿性脊柱炎患者進行CT導向下穿刺，結果顯示細菌培養的陽性率為32%。大部分患者依賴臨床表現、實驗室檢查、影像學檢查及穿刺組織病理檢查確診。Brugieres等[16]和Michel等[17]研究顯示，化膿性脊柱炎細菌培養陽性率分別為53%和61%。既往研究顯示，患者細菌培養陽性率較低的最主要的影響因素是培養前是否應用抗生素[18]。常見的革蘭陽性致病菌包括金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、鏈球菌、腸球菌，其中金黃色葡萄球菌最為常見；而革蘭陰性菌包括大腸埃希菌、銅綠假單胞菌、奇異變形桿菌[19]。本次研究顯示，患者行細菌培養的陽性率為41.9%，與上述文獻報道的結果相近，而且基本為常見的致病菌感染。

對于化膿性脊柱炎的治療，目前沒有統一的標準。治療目的是明確組織和細菌學診斷，預防或逆轉神經功能障礙，緩解疼痛，維持脊柱穩定，糾正脊柱功能障礙，消滅感染，預防復發。活檢應該在抗生素治療前進行；保守治療為應用長療程抗生素，同時，注意臥床休息和佩戴支具等。抗生素應用途徑和療程目前還是以臨床經驗為主，主要因為此方面的循證醫學證據較少，絕大多數文獻建議療程為6～12 周。本組患者的抗生素治療療程為12周，取得了較好的療效，但應注意的是廣譜抗生素長時間使用有誘導耐藥菌出現的風險，且容易引起二重感染。

對于有以下情況者，建議手術[19-22]：(1)穿刺活檢陰性或不能進行穿刺活檢時，需要進行手術取得病變組織，以便獲取細菌學和組織學證據；(2)硬膜外膿腫或椎旁膿腫較大(CT掃描橫斷面圖像示膿腫直徑≥2.5 cm)；(3)保守治療失敗(ESR和CRP持續升高，疼痛不緩解)；(4)存在脊髓壓迫及神經功能障礙；(5)椎體破壞嚴重或嚴重畸形。手術的目的是清除病灶、控制感染、預防或逆轉神經損傷，及重建脊柱穩定性。因此，化膿性脊柱炎的手術應包括病灶清除、椎管或神經根減壓、畸形矯正、植骨融合、內固定等步驟。這些步驟可分別經前路或后路進行，所以目前通用的手術方式包括前路手術、后路手術和前后路聯合手術。由于病變最常累及脊柱的前柱和中柱，因此，適合從前路進行病灶清除、椎管減壓、植骨融合；然而神經根減壓、畸形矯正適合后路手術。據此觀點，前后路聯合手術是化膿性脊柱炎手術方式的最佳選擇[23-25]，但是由于此種術式手術創傷大、術中需要更換體位，因此，尚有單純前路[26-27]和單純后路[28-31]的手術方式。

有學者認為，單純后路手術可以有效清除感染的椎間盤、椎體及椎旁膿腫，便于顯露硬膜囊和神經根，神經減壓充分，減少手術創傷，避免術中改變患者體位[28-31]。Rihn等[32]經尸體解剖研究證實，后路單側經椎間孔腰椎間融合術可以切除約70%的椎間盤組織，Javernick等[33]在活體研究上也有類似結論。本次研究顯示，一期后路病灶清除植骨內固定術可以較好地清除病灶、矯正后凸畸形、進行脊髓和神經根減壓，但應注意選擇合適的患者。筆者認為，單純后路手術的適應證為：(1)椎體破壞≤25%，且位于椎體一側；(2)椎旁膿腫較小，未并發腰大肌膿腫或流注膿腫；(3)硬膜外膿腫范圍較廣泛；(4)需要行雙側神經根減壓；(5)患者不能耐受前路手術或前路解剖結構復雜，不易顯露病灶，如上胸椎(胸椎1～5)和腰骶椎。病灶清除的對象包括：椎體或椎間盤內、椎旁及椎管內的膿腫及炎性肉芽組織，壞死的椎間盤，變性的死骨，侵蝕破壞的軟骨終板。徹底的病灶清除對控制炎癥發展、緩解疼痛、減少復發具有明顯效果，是手術成功的基礎。局部有效植骨能預防術后因骨缺損所致的融合不佳、術后假關節形成等并發癥。植骨的方式主要包括椎體間及橫突間植骨兩種方式。對于椎間骨質缺損較少者，可選用后路橫突間植骨結合椎體間顆粒植骨，椎間骨質缺損較大者可選用椎間大塊植骨或鈦籠植骨。隨著經皮微創技術的發展，后路微創經椎弓根病灶清除植骨內固定可能是化膿性脊柱炎手術的發展趨勢。

綜上所述，通過本次回顧性研究發現，一期后路病灶清除、椎體間或橫突間植骨融合、椎弓根釘棒系統內固定術可以有效清除局部感染病灶，重建脊柱穩定性，矯正后凸畸形，預防或逆轉神經功能障礙，是治療化膿性脊柱炎有效的手術方法。術后根據藥敏試驗結果選擇敏感抗生素治療，療程為12周，也是控制復發的關鍵因素。由于本次研究屬于回顧性研究，而且患者例數較少，結論尚需要擴大樣本量進一步進行研究驗證。

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