化膿性脊柱炎的手術治療選擇及療效分析

胡宇坤，高書濤，盛偉斌，2，3，甫拉提·買買提，2，3*

1.新疆醫科大學第一附屬醫院脊柱外科，烏魯木齊 830054

2.新疆地區高發疾病研究教育部重點實驗室(新疆醫科大學 )，烏魯木齊 830054

3.新疆骨科疾病臨床醫學研究中心，烏魯木齊 830054

化膿性脊柱炎是一種脊柱非特異性感染，是包括椎體骨髓炎、脊柱椎間盤炎、硬膜外膿腫、化膿性小關節炎等在內的一組疾病［1］。其發生率相對較低，好發年齡為50 ～ 70 歲，男性較女性多見，男女之比為1.5 ～ 2.0，近年來，隨著易感人群的增加及診斷手段的不斷提高，其發生率呈上升趨勢［2］。化膿性脊柱炎最常見的致病菌為金黃色葡萄球菌，約占50%，好發部位為腰椎，其次為胸椎、頸椎。由于其早期癥狀不典型，易出現診斷延遲，可能在確診時就已經發生神經功能障礙、脊柱畸形，甚至癱瘓［3］。手術治療可阻止疾病進展，改善患者癥狀及神經功能。2013年11月—2021年1月，新疆醫科大學第一附屬醫院手術治療化膿性脊柱炎患者83例，術后輔以抗感染藥物治療，獲得滿意的臨床療效，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標準：①臨床癥狀、實驗室檢查［白細胞計數（WBC）、紅細胞沉降率（ESR）、C 反應蛋白（CRP）水平］、影像學檢查顯示脊柱感染征象，且經病原微生物培養或病理檢查確診為化膿性脊柱炎；②血培養或組織培養檢查完善；③非手術治療無效，存在持續性背痛、抗生素無法控制感染進展或出現菌血癥；④脊髓受壓伴神經功能受損和/或節段不穩。排除標準：①結核分枝桿菌、布魯桿菌、真菌等其他病原體感染；②既往有脊柱手術和/或有創操作史。根據上述標準，納入化膿性脊柱炎患者83 例，其中男51 例、女32 例，年齡為6 ～ 89 歲，平均52.8 歲；病變節段：頸椎13 例，胸椎5 例，腰椎65 例［其中好發節段為L4/L5（19 例）和L5/S1（14例）］。主要癥狀及合并癥：局部疼痛83 例，發熱37例，神經癥狀46 例；合并糖尿病18 例，合并高血壓16 例。體溫＞ 38℃的患者在發熱時采集血液標本進行血培養，如第1 次培養結果為陰性可進行二次血培養；未獲得血培養結果的患者術前在CT 引導下穿刺獲取病變部位組織行宏基因二代測序（mNGS）及組織培養；術前未能采集到病原體的患者，則術中從感染節段（終板、椎間盤、椎旁組織）采集標本進行病原學培養和病理檢查。

1.2 手術方法及術后處理

根據患者感染部位、鄰近椎體破壞程度和神經壓迫情況制訂手術方式，其中前路手術14 例，后路手術60 例，前后聯合入路手術9 例，手術均由同一組醫師完成。后路手術：患者全身麻醉后取俯臥位，做后路正中切口，椎弓根螺釘置入感染椎體及相鄰椎體，行單側或雙側半椎板切除進行椎管減壓，在保護神經結構的前提下，用刮勺和刮刀進行椎間隙壞死組織的清理，用大量生理鹽水充分沖洗病灶區域，局部撒入萬古霉素粉末。選取大小合適的置入物（自體骨或同種異體骨及聚醚醚酮融合器）置入椎間隙，將取出的壞死組織進行病原培養和病理檢查。骨破壞嚴重、缺損較大、后方植骨困難的患者采用前路病灶清除術：患者全身麻醉后取側臥位，做肋緣下斜切口，逐層剝離進入椎體前方，注意保護周圍血管和臟器，使用刮勺和刮刀徹底清除壞死組織，創造良好植骨床，操作時注意保護后方硬膜，清創后徹底沖洗病灶區域，局部撒入萬古霉素粉末，使用自體骨或同種異體骨進行椎間融合。當患者合并后凸畸形同時存在較大椎旁膿腫或腰大肌膿腫時，采用前后聯合入路手術。

術后根據病原體培養結果使用敏感抗生素，若培養結果為陰性或未收集到標本則使用廣譜抗生素；給藥途徑為靜脈滴注，待疼痛程度緩解，CRP下降≥50%且無殘留神經功能障礙或脊柱節段不穩后，改為口服抗生素；抗生素治療總療程為6 周，如感染廣泛累及椎旁軟組織和/或椎旁或腰大肌膿腫未引流的患者延長至8 周。

1.3 療效評價

記錄住院時間、手術時間、術中出血量及并發癥發生情況，以及術前、術后1 個月、術后3 個月及末次隨訪時的WBC、ESR、CRP 水平等指標。采用疼痛視覺模擬量表（VAS）評分［4］評估疼痛程度，采用美國脊髓損傷協會（ASIA）分級［5］評估神經功能恢復情況。

1.4 統計學處理

采用SPSS 26.0 軟件對數據進行統計分析，符合正態分布的計量資料以±s描述，組間比較采用獨立樣本t檢驗；非正態分布計量資料采用中位數（上四分位數，下四分位數）表示，組間比較采用秩和檢驗；計數資料以例數和百分數表示，組間比較采用χ2檢驗；以P＜ 0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

所有手術順利完成，除1 例患者死亡，其余患者均獲得隨訪，隨訪時間為12 ～ 46個月，平均25.2個月；住院時間為6 ～ 30（18.11±8.01） d，前路手術為（15.36±7.95） d，后路手術為（19.25±10.25） d，前后聯合入路手術為（20.33±8.47） d；手術時間為45 ～ 345（151.67±58.82） min，前路手術為（118.86±47.35） min，后路手術為（146.33±51.92） min，前后聯合入路手術為（238.33±37.33） min；術中出血量為50 ～ 1 200 mL，中位數為200（100，350） mL，前路手術為（142.31±63.27） mL，后路手術為（226.67±90.88） mL，前后聯合入路手術為（611.11±348.91） mL。所有患者術后靜脈滴注抗生素6 ～ 60（20.51±10.92） d，之后口服抗生素6 ～ 90（44.71±14.59） d。共51 例患者行細菌培養，其中34 例檢出病原菌，陽性率為66.7%；其中金黃色葡萄球菌13 例，大腸桿菌8 例，表皮葡萄球菌5 例，人葡萄球菌3 例、肺炎克雷伯桿菌3 例，陰溝腸桿菌2 例。術前血培養陰性或未行血培養、術前穿刺活檢采用mNGS 技術及組織培養未檢出的患者，術中取組織行病理檢查，結果均顯示為急慢性炎細胞浸潤，死骨形成，符合化膿性脊柱炎表現。所有患者術后各時間點WBC、ESR、CRP 水平及VAS 評分隨著隨訪時間延長逐漸改善，差異均有統計學意義（P＜0.05，表1）。術前46 例患者存在脊髓神經功能損傷（ASIA 分級A ～ D 級），除1 例A級患者死亡，其余患者ASIA 分級均較術前改善：B 級2 例恢復至C 級1例，恢復至E 級1 例；C 級8 例恢復至D 級2 例，恢復至E 級6 例；D 級35 例全部恢復至E 級。術中發生腦脊液漏1 例，給予術中修補，術后囑患者臥床、預防使用抗生素等處理后癥狀緩解；術后切口不愈合2 例，均為合并糖尿病患者，經每日局部換藥及調整抗生素，2 周后切口愈合。典型病例影像學資料見圖1。

圖1 典型病例影像學資料Fig. 1 Imaging data of a typical case

表1 療效指標Tab. 1 Efficacy indicators

3 討 論

近年來，隨著人口老齡化、免疫抑制劑及激素類藥物濫用等因素的影響，化膿性脊柱炎的發生率逐漸上升［6］。該病較隱匿，早期以病變部位疼痛為主要癥狀，發熱約占48%，神經功能障礙約占33%，其他癥狀包括乏力、嗜睡、食欲不振、神志不清等，且上述癥狀不具有特異性，從癥狀出現到確診往往需要30 ～ 90 d，部分患者甚至需要診斷性治療才得以確診［3，7-9］，故易誤診、漏診。化膿性脊柱炎最常見的感染途徑是血源性感染，原發病灶可以來自泌尿生殖系統、皮膚軟組織、血管異物等，最常見的致病菌是金黃色葡萄球菌，其次為大腸埃希菌，后者主要發現于泌尿系統感染、糖尿病及老年患者［10-11］。本研究中最常見的致病菌依次為金黃色葡萄球菌、大腸桿菌及表皮葡萄球菌，與既往研究結果一致。

對于化膿性脊柱炎的診斷，影像學檢查是不可缺少的，CT 可以顯示椎體破壞程度，對于指導經皮穿刺活檢、膿腫引流以及確定手術清創范圍而言非常重要；MRI 是診斷化膿性脊柱炎的金標準，對椎間盤及周圍軟組織早期炎性改變的敏感度和特異度均較高［10，12］。實驗室檢查也是有效的輔助診斷手段，ESR的敏感度達98%，但缺乏特異度，在脊柱結核和布魯桿菌脊柱炎等其他感染性疾病中也會升高［13］；CRP的敏感度達100%，且特異度高于ESR，當患者出現脊柱疼痛合并CRP升高（＞ 63 mg/L）時，應高度懷疑為脊柱化膿性感染［14］。近年來，有研究［15］發現降鈣素原（PCT）的敏感度較高，細菌感染后會從所有組織中釋放出來。Nie 等［16］認為，PCT 是可靠的術后切口感染早期預測指標，甚至優于CRP。

確定致病菌對于化膿性脊柱炎的診斷和治療具有指導意義。CT 引導穿刺活檢是美國感染病協會（IDSA）推薦的一種可靠、安全的檢查方法［17］。Sertic 等［18］對647 例行穿刺活檢的病例進行匯總分析，結果表明，CT 引導穿刺活檢陽性率為33%，但如血培養已獲取病原微生物結果，則不建議再行CT引導穿刺活檢。然而，采集病變區域的不同組織也會影響穿刺陽性率。Kim 等［19］對采集不同組織的穿刺陽性率進行分析，結果顯示，椎旁軟組織的陽性率為63.5%，明顯高于椎體及椎間盤等組織。值得注意的是，如果懷疑脊柱結核或布魯桿菌脊柱炎時須行椎體穿刺，因為上述病原體易從骨組織獲得，不易從軟組織獲得。血培養是診斷化膿性脊柱炎的重要手段，陽性率為40% ～ 60%，發熱患者的陽性率更高，同時可以獲取病原菌對抗生素的敏感性，建議在使用抗生素之前采集血液標本進行血培養，至少進行2 次血培養檢測，對于所有疑似化膿性脊柱炎的病例均須進行血培養［20-21］。本研究中血培養陽性率約67%，略高于Kim［20］的研究結果，考慮可能與發熱時采集標本有關。值得關注的是，mNGS 技術應用于脊柱感染領域后明顯提高了病原體的檢出率，尤其對于傳統培養方法無法培養或難以培養的病原體以及罕見和不典型的病原體，表現出良好的診斷性能，且敏感度及特異度較高，分別為91.43%和90.91%，但在耐藥方面mNGS 技術可提供的信息遠不及傳統的微生物培養［22］。

化膿性脊柱炎治療中抗生素的使用對于延緩疾病進展、改善神經功能狀態及降低死亡率起到了重要的作用，多數患者可通過非手術治療治愈。對于無神經功能損傷、骨質破壞較輕、無感染中毒癥狀的患者可采取抗感染藥物治療，但對于抗生素的使用時長、給藥途徑，目前尚未達成共識［17，23］。有研究［24］認為，6 周的抗生素治療即可獲得滿意的治療效果，如感染廣泛累及椎旁軟組織和椎旁或腰大肌膿腫未引流的患者可延長至8 周。Grados 等［25］的研究發現，當疼痛癥狀緩解、CRP 下降≥50%且沒有殘留神經功能癥狀或脊柱不穩，可改用生物利用度良好的口服抗生素治療；接受12 周抗生素治療的患者，復發風險較低。Bernard 等［26］的研究對比抗生素療程6 周與12 周的患者，二者感染復發風險無明顯差異，認為可將抗生素療程縮短為6 周。本研究中，根據患者藥敏結果使用敏感抗生素治療，無培養結果的患者使用廣譜抗生素治療，先行靜脈滴注，隨著癥狀緩解和炎性指標的改善改用生物利用度良好的口服抗生素，總療程為6周，如感染廣泛累及椎旁軟組織和/或椎旁或腰大肌膿腫未引流，療程延長至8周，獲得滿意療效，隨訪期內無復發患者。

相對于非手術治療，早期手術可取得更好的臨床癥狀和影像學改善，Tsai 等［27］的研究顯示，即使沒有絕對的手術指征，早期手術治療化膿性脊柱炎可更好地矯正后凸角，抗生素的治療周期也隨之縮短。亦有研究［21］表明，即使進行規范的非手術治療，仍有40% ～ 50%的化膿性脊柱炎患者最終需要手術干預。手術治療的目的是徹底清除病灶、緩解疼痛、恢復脊柱節段穩定性、擴大椎管容積及解除神經壓迫。當患者出現頑固性疼痛，非手術治療無效，硬膜外膿腫、巨大椎旁膿腫或腰大肌膿腫，神經功能缺陷，嚴重骨質破壞或脊柱失穩等情況時，應盡早進行手術治療［17，27-29］。本研究納入患者的治療也經過多方面綜合考慮，包括手術清除病灶及徹底引流、重建脊柱穩定性、合理療程的敏感抗生素應用、原發感染灶的治療等。手術方式包括前路、后路、前后聯合入路。前路手術能夠直視病灶，徹底清除病灶及植骨重建，適用于骨缺損較大、后方植骨困難的患者。后路手術不僅可以矯正畸形、堅強固定，同時也可以清創、引流、重建脊柱穩定性，但通常無法直達病灶。前后聯合入路手術結合了前、后路手術的優點，適用于骨破壞嚴重、存在后凸畸形且有較大椎旁膿腫或腰大肌膿腫的患者，缺點是手術時間相對較長，創傷較大，一般情況較差者難以耐受手術。對于骨質破壞較輕、存在脊柱不穩而無神經功能損傷的患者也可行經皮內固定［30-31］。近年來，微創技術治療脊柱感染也取得了良好的效果。Lin 等［32］分析24 例采用經皮內窺鏡手術治療的化膿性脊柱炎患者，均獲得骨性融合，且后凸角沒有發生明顯改變，療效良好，老年、免疫功能低下及合并癥較多的患者更適合采用該治療方式。Ishihara等［33］的研究納入23 例化膿性脊柱炎患者，其中19例采用微創脊柱穩定術（MISt）治療獲得滿意療效，其余4 例行傳統前路病灶清除術，MISt 不適用于存在神經功能障礙的患者，對于老年患者或免疫功能低下的患者是一種較好的選擇。目前，對于化膿性脊柱炎的治療，沒有一種手術入路明顯優于另一種手術入路，且無論哪種術式均須輔以抗生素治療［17］。因此，術前應全面評估患者狀況，包括骨破壞程度、椎旁膿腫大小和后方結構破壞情況，結合術者經驗選擇更適合患者的手術入路。

綜上，化膿性脊柱炎好發于50 歲以上人群，男性多于女性，好發于腰椎。由于該病癥狀不典型，診斷較為困難，CT 引導穿刺活檢及新診斷技術（mNGS）的應用極大地提高了診斷效率。CRP 對治療的反應較為敏感，可作為反映療效的指標。化膿性脊柱炎通過手術徹底清除病灶、引流膿腫、重建脊柱穩定性、矯正后凸畸形并輔以抗感染藥物治療6 ～ 8 周可以獲得滿意療效，同時也可明顯降低復發率。但本研究為單中心回顧性研究，且未納入非手術治療的病例作為對照，后續需展開大樣本量前瞻性對照研究對結論進行進一步驗證。