原發性脊柱感染的分析和治療

羅偉剛，尹園園，任慧玲

(河北醫科大學第三醫院 神經內科，河北省 石家莊 050000)

脊柱感染是指特定的病原微生物引起的椎體、椎間盤及椎體周圍軟組織的感染[1]。脊柱感染在病因學上可描述為化膿性、肉芽腫性(結核性、布氏桿菌性、真菌性)或寄生蟲性[2]。脊柱感染為罕見病，患病率估計為每100 000人/年0.4～1例[3]。近年來脊柱感染的發病率呈上升趨勢[4-6]，但本病起病隱匿，表現不典型，容易誤診漏診。若不及時診治，嚴重者會導致脊柱畸形、神經功能受損、癱瘓，甚至死亡。延誤診斷和治療是這些不良結果的獨立危險因素。因此，提高對脊柱感染的警惕與早期明確診斷對指導治療和改善預后至關重要。本研究旨在比較分析就診我院的原發性脊柱感染患者的臨床資料、實驗室和影像學檢查結果，以期在臨床工作中實現對其病因的早期診斷。

1 資料與方法

1.1研究對象 對河北醫科大學第三醫院2016年1月-2020年12月收治的脊柱感染患者79例進行回顧性比較研究，臨床資料、實驗室檢查、影像學表現符合原發性脊柱感染診斷標準[4, 7-8]。排除既往有脊柱手術病史和侵入性檢查、鞘內藥物治療和存在皮膚表面傷口的患者，以及臨床資料不全者。該研究僅包括原發性脊柱感染患者，根據病原體，將患者分為3組： 結核性脊柱感染(TSI組)、布氏桿菌性脊柱感染(BSI組)和其他細菌引起的化膿性脊柱感染(PSI組)。

1.2研究方法 收集并比較3組臨床資料、實驗室指標和影像學表現。根據以往的研究[9-12]，選擇候選預測因素來指導PSI、TSI和BSI的鑒別診斷。其中，臨床資料包括年齡、性別、起病時間(從發病到就診河北醫科大學第三醫院的時間)、臨床癥狀(頸或背部疼痛、發熱或寒顫、神經功能障礙)。實驗室指標包括入院時白細胞(WBC)計數、中性粒細胞百分比、紅細胞沉降率(ESR)、C反應蛋白(CRP)以及降鈣素原(PCT)。影像學表現包括病變部位、受累椎體數量、椎間隙狹窄、椎體損害程度、骨橋形成、后凸畸形、椎旁膿腫或腰大肌膿腫及硬膜外膿腫。

1.3統計學方法 采用SPSS 25.0軟件進行數據的統計分析。偏態分布的計量資料以中位數(四分位數)[M(Q1, Q3)]表示，組間比較采用Kruskal-Wallis檢驗和Bonferroni法多重比較分析；計數資料以[例(%)]表示，組間比較采用χ2檢驗或校正χ2檢驗和Fisher確切概率法。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1人口學特征 符合入選標準的患者有79例，年齡61.0(48.0, 67.0)歲，男46例(58.2%)，女33例(41.8%)，其中PSI組、TSI組和BSI組分別為32例(40.5%)、28 例(35.4%)和19例(24.1%)。3組性別構成、年齡的差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

2.2臨床表現 TSI組起病時間較PSI組時間長，差異有統計學意義(P<0.05)；原發性脊柱感染最常見的臨床癥狀是頸或背部疼痛[69例(87.3%)]，其次為發熱或寒顫[39例(49.4%)]。PSI組出現發熱或寒顫癥狀的患者比例高于TSI組，差異有統計學意義(P<0.017)，其余臨床表現組間差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 3組臨床資料比較

2.3實驗室檢查結果及微生物檢測結果 PSI組入院時中性粒細胞百分比、CRP、PCT高于TSI組與BSI組，PSI組入院時WBC計數高于BSI組，PSI組ESR高于TSI組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2。在PSI組中，金黃色葡萄球菌為最常見的分離致病菌10/32(31.3%)，其次為大腸埃希菌5/32(15.6%)；其中有2例采用宏基因組二代測序技術，分離出的病原菌分別為金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌。

表2 3組實驗室檢查結果比較[M(Q1, Q3)]

2.4影像學表現 PSI組、TSI組和BSI組中最常累及的部位均為腰骶部，分別為28例(87.5%)、16例(57.1%)和16例(84.2%)。然而，頸胸段受累在TSI組較PSI組中更為常見，差異有統計學意義(P<0.017)。TSI組出現椎旁膿腫和腰大肌膿腫的比例高于PSI組和BSI組，差異有統計學意義(P<0.017)。其余影像學表現組間差異無統計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 3組影像學表現比較

3 討 論

脊柱感染起病隱匿，臨床表現不特異，臨床上保持對脊柱感染的高度警惕和懷疑是及時診斷的核心，如果患者出現新的或惡化的脊柱疼痛和(或)新的脊髓神經根癥狀，并且至少有以下一種情況，則應懷疑脊柱感染：發熱、ESR 或 CRP 升高、血流感染或感染性心內膜炎[13]。

脊柱感染通常最早出現非特異性背部或頸部疼痛，伴或不伴有發熱[7, 14]。1/3的病例存在神經功能障礙，包括腿部無力、感覺障礙、神經根病和括約肌失控等[15]。本研究發現PSI最常出現的臨床表現為背部或頸部疼痛，其次為發熱或寒顫。TSI多伴有午后低熱、盜汗，且大多患者有肺結核病史。當脊柱感染患者同時有家畜或畜產品的密切接觸史，出現弛張型低熱(體溫不超過38.5 ℃)、乏力、多汗，多關節痛和全身性肌痛等癥狀時要高度懷疑BSI[16]。PSI典型表現為病程時間短，并伴有發熱和寒顫；而TSI通常表現為相對長而隱匿的病程，從發生到出現臨床表現平均需11.2個月，PSI則約為6.4個月[11]。本研究PSI組發病時間較TSI組長，且多伴有發熱或寒顫，差異有統計學意義，TSI組多伴有結核病史，BSI組多有家畜和畜產品接觸史，與之前研究結果一致。

除了臨床表現外，脊柱感染的診斷通常通過WBC計數、中性粒細胞百分比、ESR、CRP以及PCT和典型的影像學表現來確定。與TSI相比，PSI更常伴有以下情況：血細胞比容小于30%，WBC計數大于或等于15 000/mm3，中性粒細胞比例大于75%，血清白蛋白水平小于3.0 g/dl，并且CRP水平大于7.25 mg/L[9]。BSI可見WBC減少、貧血、血小板減少、全血細胞減少和WBC增多[17]。本研究表明PSI組入院時中性粒細胞百分比，CRP，PCT均高于TSI組和BSI組；PSI組的WBC計數高于BSI組，ESR高于TSI組, 差異均有統計學意義。較高水平的非特異性炎性指標提示PSI，故在臨床診斷中，對于背部或頸部非特異性疼痛患者，同時有起病急，WBC計數、中性粒細胞百分比、ESR、CRP和PCT大幅度升高的特點，且伴隨高熱寒顫且無手術史，外傷史患者高度警惕PSI。

脊柱感染的金標準是病原菌培養。對疑似脊柱感染的患者，應于抗生素治療前留取血培養樣本。因為抗生素的使用會大幅降低細菌培養的陽性率。如果陰性，可考慮經皮或開放手術獲取病變組織標本。大多數脊柱感染是結核性或化膿性的[9-10]。PSI大多是單細菌感染，最常分離的微生物是金黃色葡萄球菌[10, 12, 18]，其次是革蘭陰性病原體，如大腸桿菌[6]。本研究中PSI最常分離出來的微生物為金黃色葡萄球菌，其次為大腸桿菌，與之前研究結果一致。對于疑似脊柱結核，應查結核菌素試驗 (PPD) 和干擾素-γ釋放試驗[13]，組織病理學檢查能夠區分化膿性和肉芽腫性感染，PCR是一種新的有前途的診斷技術，可以更快地獲得診斷，并在24小時內得出結果[19]。標準試管凝集試驗和酶聯免疫吸附法檢測布魯氏菌的 IgG 和 IgM 抗體有助于診斷BSI[8, 13]。

在無法分離導致感染的致病微生物(即CT 引導下脊柱活檢或血培養陰性)的情況下，MRI 在診斷脊柱感染中起到關鍵作用[10]。MRI是脊柱感染的首選成像方式[13]。懷疑脊柱感染時應進行MRI檢查，因為非特異性臨床特征會導致診斷延遲，進而使致殘率和死亡率增加。脊柱感染椎體早期表現的特征是 T1 加權圖像(T1WI)上的低信號強度和T2加權圖像(T2WI) 高信號強度，靜脈注射對比劑后T1WI序列對比增強[7, 8, 10, 13]。

PSI累及椎體終板、椎間盤間隙，并逐漸擴散至鄰近椎體，通常不超過兩個相鄰的椎體和之間的椎間盤。腰椎是最常受影響的節段[10]。在PSI中，椎旁膿腫的發生率比TSI要低[10, 20]。膿腫壁增厚且不規則強化和界限不清的椎旁軟組織提示PSI[21]。本研究表明PSI最累及部位為腰骶椎，椎體破壞較輕，椎旁膿腫出現比例低于TSI，其膿腫壁較厚。

與PSI不同，TSI通常會累及胸椎并且通常涉及兩個或更多節段[10]。椎體通常受到嚴重破壞，通常累及后部[9, 20, 22]，即破壞椎弓根和椎板[8]，而在感染早期椎間盤相對保留(可能是由于分枝桿菌中缺乏蛋白水解酶)。感染過程通常沿著前縱韌帶向頭尾方向擴散，導致的多節段脊柱受累和跳躍性病變是TSI的體征[8, 10]，故現在建議在診斷出TSI后立即使用全脊柱 MRI[7]。脊柱后凸畸形和受累椎體水平脊膜強化提示TSI[19, 23]。椎旁膿腫常見于TSI，在給予對比劑后顯示薄而規則的邊緣周邊強化[10, 22]。冷膿腫椎體的外側部分為扇形，這些軟組織陰影中存在鈣化高度提示TSI，可以通過X線攝影或CT而不是 MRI 來辨別[24-25]。本研究表明TSI組最常累及腰骶椎，但累及頸胸椎的比例高于其余2組，差異有統計學意義，累及超過兩個椎體的比例高于其余2組，椎體破壞嚴重，易出現后凸畸形，常出現椎旁膿腫和腰大肌膿腫，強化后邊緣為薄而規則強化。

在本研究中布氏桿菌性脊柱感染最常見的部位是腰骶椎區域，與之前研究一致[26-27]。布氏桿菌性脊柱炎的早期形態特征是上終板前部在椎間盤交界處的溶解。骨愈合幾乎與炎癥過程同時開始，并導致前骨贅(鸚鵡喙)的形成和硬化，但椎體可能在整個過程中保持完整。故相比于TSI、BSI椎體增生多，而椎體塌陷和脊柱后凸畸形很少見[27]。小關節受累是BSI的特異性表現[8]。椎旁膿腫很少發生，體積較小，椎旁鈣化不如TSI常見[8]。本研究表明BSI很少出現椎體塌陷或破壞、沒有脊柱后凸畸形，很少出現椎旁膿腫和腰大肌膿腫。

抗生素是治療脊柱感染的主要手段。大多數脊柱感染可以通過抗生素和支架的保守治療來治愈。PSI患者應在獲得病原學結果后使用抗生素。然而，在嚴重膿毒癥或病因診斷不確定的情況下，應根據經驗開始使用廣譜抗生素，應涵蓋最常見病原體(尤其是金黃色葡萄球菌、鏈球菌和大腸桿菌)[6]，對于大多數PSI患者，抗生素治療6周是足夠的[28]。敏感脊柱結核最常用的藥物治療原則與其他部位結核一致，WHO和疾病控制中心均建議使用2個月的利福平、異煙肼、吡嗪酰胺和乙胺丁醇，然后繼續使用4個月的利福平和異煙肼[29]。對于BSI，阿米卡星(0.4 g/d 靜脈注射)、妥布霉素(0.16 g/d靜脈注射)、依替米星(0.2 g/d靜脈注射)或頭孢哌酮鈉和舒巴坦鈉(4.5 g/d靜脈注射)聯合左氧氟沙星(0.4 g/d靜脈注射)使用2周。給予患者強力霉素(0.2 g/d口服)和利福平(0.6 g/d口服)或左氧氟沙星膠囊(0.5 g/d 口服)至少12周[30]。

當患者出現神經功能缺損、膿毒癥、椎管內膿腫、>2.5 cm的腹側或椎旁膿腫、脊柱不穩定、保守治療失敗及時進行手術治療；不穩定標準為節段性后凸(>15°)、椎體塌陷>50%、平移>5 mm[6]。手術干預的主要目標是早期椎管減壓和穩定受累節段，以及在神經功能缺損的情況下對受影響組織進行持續清創和椎旁膿腫引流[19]。在完成治療后，癥狀和體征的復發或惡化，ESR或CRP再次升高、新的椎體病變和影像學進展可以提示疾病復發或再次感染[7, 9, 30]。

綜上，脊柱感染起病隱匿，臨床上保持對脊柱感染的高度警惕是及時診斷的核心，臨床鑒別原發性脊柱感染的病因需要對患者的臨床癥狀、實驗室指標、影像學結果等進行綜合考慮。必要時行經皮或開放手術活組織檢查和細菌培養以明確感染類型及病原菌種類、為使用抗生素提供依據。對于膿毒癥或病因診斷不確定的情況下，經驗性給予抗生素，符合手術指征的患者，及時手術治療，以免造成永久性脊柱畸形及神經損傷。

本研究的局限性為PSI、TSI和BSI樣本量較少，而且部分患者來院前已進行抗感染治療，導致炎性指標有偏倚，對三者椎體破壞范圍和膿腫壁厚薄沒有進行量化，對破壞的關節面沒有進行上下終板分類，對椎體強化信號的是否均勻未做統計，此外本研究只針對了原發性化膿性、結核性和布氏桿菌性三種病因的脊柱感染，沒有搜集真菌性、寄生蟲性等其他病因脊柱感染的疾病，在今后的臨床工作中，需要對更大的研究人群進行進一步研究，進行更精確的定量分析。