化膿性脊柱炎分型和診療的研究進展

胡宇坤，高書濤，盛偉斌，2，3，甫拉提·買買提，2，3*

1.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院脊柱外科，烏魯木齊 830054

2.新疆地區(qū)高發(fā)疾病研究教育部重點實驗室(新疆醫(yī)科大學(xué) )，烏魯木齊 830054

3.新疆骨科疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，烏魯木齊 830054

化膿性脊柱炎（PS）是包括椎間盤炎、椎體骨髓炎、硬膜外膿腫、化膿性小關(guān)節(jié)炎在內(nèi)的一組疾病，如處理不及時易發(fā)生菌血癥、神經(jīng)功能損傷等嚴重后果。近年來，隨著對PS 認識的不斷加深，學(xué)界對PS 嚴重程度的分型逐漸完善，這對其規(guī)范化治療有著重要意義，一些新的診療技術(shù)也為PS 的診斷和治療提供了更多的選擇。本文就PS 的分型和診療進展作如下綜述，以期為臨床醫(yī)師選擇最佳的治療方案提供參考。

1 PS 的流行病學(xué)和病原學(xué)

PS 是一種脊柱非特異性感染，好發(fā)年齡為50 ～70 歲，男性較女性多見，男女比例為1.5 ～ 2∶1［1］。近年來，隨著易感人群的增加及診斷手段的提高，其發(fā)生率也隨之升高，約為6.5/100 000［2］。PS 的感染途徑包括血源性播散、局部蔓延和脊柱手術(shù)中的直接播散［2-3］。在血源性播散引起的PS 中，腰椎占48% ～ 60%，胸椎占23% ～ 30%，頸椎占10% ～ 18%，原發(fā)病灶可以來自泌尿生殖系統(tǒng)、皮膚軟組織、血管異物等［3］。PS的易感因素包括糖尿病、免疫抑制、人類免疫缺陷病毒（HIV）感染、需血液透析的腎功能衰竭及長期服用類固醇激素類藥物等［1-2］。引起PS的常見病原菌中，金黃色葡萄球菌占55% ～ 80%［4］；其次是革蘭氏陰性菌占7% ～ 33%，如大腸桿菌、變形桿菌、克雷伯桿菌等，主要與消化系統(tǒng)或泌尿系統(tǒng)感染、糖尿病、免疫抑制及高齡有關(guān)［5］；凝固酶陰性葡萄球菌占5% ～ 16%。脊柱術(shù)后PS近50%是由金黃色葡萄球菌和凝固酶陰性葡萄球菌引起［4］；慢性PS患者多由低毒力細菌引起，如凝固酶陰性菌［3］。

2 PS的分型

2.1 Akbar 分型

Akbar 等［6］根據(jù)椎體和椎間盤受累程度、神經(jīng)功能狀態(tài)、椎體穩(wěn)定性及有無硬膜外膿腫將PS 分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4 種類型，根據(jù)神經(jīng)功能狀態(tài)又將Ⅰ、Ⅲ型分為A、B 2 種亞型（表1）。

表1 Akbar 分型［6］

2.2 Pola 分型

Pola等［7］根據(jù)PS最重要的預(yù)測因素，神經(jīng)功能狀態(tài)、節(jié)段穩(wěn)定性和硬膜外膿腫，將PS 分為3 種類型，再根據(jù)各個預(yù)測因素的受累程度細分為11個亞型（表2）。

表2 Pola分型［7］

2.3 Homagk 分型

Homagk 等［8］根據(jù)神經(jīng)功能狀態(tài)、有無椎體破壞及椎體穩(wěn)定性將胸腰椎PS 患者分為3 種類型，每種類型又根據(jù)是否累及椎旁組織分為A（不累及）、B（累及）2 個亞型（表3）。

表3 Homagk分型［8］

之后，Homagk 等［9］對此分型進行了調(diào)整，將C反應(yīng)蛋白（CRP）、疼痛數(shù)字評價量表（NRS）評分、MRI 形態(tài)學(xué)改變納入分型，建立了脊柱炎診斷和治療的SponDT評分系統(tǒng)（表4），根據(jù)該評分系統(tǒng)判定脊柱炎嚴重程度（SSC）：＜ 3 分為輕度，≥3 分且＜5 分為中度，≥5 分為重度。該評分系統(tǒng)可納入臨床路徑進行動態(tài)評估，指導(dǎo)及調(diào)整治療方案。

表4 SponDT 評分系統(tǒng)［9］

以上幾種分型各有其優(yōu)缺點。Akbar 和Pola 分型都是以MRI表現(xiàn)作為脊柱不穩(wěn)的主要評估手段，但脊柱不穩(wěn)通過立位X線片評估更為理想，且這2種分型都將后凸達到25°作為脊柱不穩(wěn)的標(biāo)準，但有研究［10］認為，后凸達到15°即為脊柱不穩(wěn)。此外，3種分型均未將椎體前后移位作為脊柱不穩(wěn)的判斷標(biāo)準［10-11］。Almansour 等［10］認為，應(yīng)基于統(tǒng)計學(xué)證據(jù)來定義節(jié)段不穩(wěn)的閾值，還要考慮病變節(jié)段的解剖位置，分別定義不穩(wěn)的標(biāo)準。Sch?mig 等［12］開發(fā)了一項脊柱炎節(jié)段不穩(wěn)定評分系統(tǒng)，納入了病變部位、椎體塌陷程度、骨破壞類型、椎旁受累程度及脊柱序列等因素，綜合評估病變節(jié)段的穩(wěn)定性。而Homagk 分型沒有納入脊柱不穩(wěn)的標(biāo)準，這也是其重要缺陷。但Homagk 提出的SponDT 評分系統(tǒng)既可用于脊柱炎的初步診斷，也可用于監(jiān)測疾病的治療進展，這是Akbar 和Pola 分型所不具備的優(yōu)勢［10，13］。Rigomonti 等［14］認為，發(fā)生于頸椎的硬膜外膿腫神經(jīng)功能預(yù)后較差，而以上分型未將硬膜外膿腫的發(fā)生部位進行區(qū)分。疾病的預(yù)后還與免疫抑制、糖尿病、高齡等危險因素相關(guān)，但3 種分型均未將患者的合并癥考慮在內(nèi)［10］。Pola 分型的亞型較多，如A2、A3、A4、B1 和B2 亞型的治療建議都是相同的，也許簡化分型更容易理解和使用［11］。Camino-Willhuber 等［11］進行的一項多中心前瞻性研究顯示，Pola 分型在評估者間和評估者內(nèi)的一致性較高，可能成為PS 分型的重要工具。PS 分型為PS的量化治療指明了方向，減少了不必要的手術(shù)，規(guī)范化治療也縮短了抗生素的使用周期。綜上，筆者認為PS 的分型在未來仍需進一步完善、簡化，以提升其適用性和可重復(fù)性。

3 PS 的診斷與鑒別診斷

PS 的癥狀往往比較隱匿，病變部位疼痛是早期最常見的癥狀［3］，夜間疼痛加劇應(yīng)高度警惕PS；發(fā)熱也是PS 的重要癥狀，約占48%；神經(jīng)功能受損是另一主要癥狀，主要包括肢體麻木無力、感覺障礙、二便失禁、癱瘓，約占32%［15-16］；其他的感染中毒癥狀包括疲勞、惡心、嘔吐、食欲不振、體質(zhì)量減輕、嗜睡、神志障礙等［17］，嚴重者還可發(fā)展為膿毒癥，出現(xiàn)膿毒癥后死亡率升高17%［18］。Davis等［19］報道僅有13%的患者會出現(xiàn)疼痛、發(fā)熱、神經(jīng)功能缺陷經(jīng)典三聯(lián)征。由于PS的臨床表現(xiàn)不具有特異性，早期癥狀不典型，一般從癥狀出現(xiàn)到確診往往需要30 ～ 90 d，部分患者甚至需要診斷性治療才可確診［20］。

紅細胞沉降率（ESR）是感染的敏感指標(biāo)，95%以上的PS病例都會升高，平均值為85 mm/h，但缺乏特異度；ESR達到峰值大約需要2 ～ 4周，21 ～ 90 d可降至正常［21-23］。CRP 是評估PS 的另一敏感指標(biāo)，靈敏度達100%，且特異度高于ESR。Jean等［24］指出，當(dāng)患者出現(xiàn)脊柱疼痛合并CRP ＞ 63 mg/L時應(yīng)高度懷疑為PS。CRP在術(shù)后2 ～ 3 d達峰值，術(shù)后14 ～ 21 d降至正常，每周數(shù)值下降50%說明治療有效，如在14 ～ 21 d時CRP 再次升高，則提示術(shù)后感染的可能性較大，因此，部分學(xué)者［3，21-23］建議將CRP 作為監(jiān)測治療效果的首選炎性指標(biāo)。白細胞計數(shù)（WBC）在炎性指標(biāo)中的價值最小，僅有不足50%的患者出現(xiàn)WBC升高［21］。有研究［25］表明，降鈣素原（PCT）也是靈敏度較高的指標(biāo)，在細菌感染后會從所有組織中釋放出來。Radcliff等［26］認為，PCT作為術(shù)后切口感染的早期預(yù)測指標(biāo)優(yōu)于CRP。有專家共識［27］指出，健康成人PCT水平＜ 0.05 μg/L，當(dāng)PCT≥0.25 μg/L時高度提示細菌感染可能，當(dāng)PCT ≥0.5 μg/L 時有助于膿毒癥的診斷；此外，PCT 水平還與感染嚴重程度相關(guān)，PCT 初始水平有助于評估預(yù)后，治療期間PCT的下降速度對判斷預(yù)后的價值更大。血培養(yǎng)是PS診斷的金標(biāo)準，PS 的血培養(yǎng)陽性率為40% ～ 60%，發(fā)熱患者的陽性率更高，盡可能在使用抗生素前進行血培養(yǎng)，對疑似PS 的患者至少做2 次血培養(yǎng)檢測［28-29］。當(dāng)血培養(yǎng)陰性時還可以考慮行聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）檢測，尤其是種屬特異性引物PCR 檢測的陽性率更高［30］，但PCR 檢測不能反映病原菌對藥物的敏感性。最近的研究［31］顯示，組織病理學(xué)同樣可以用于診斷，但是不能確定細菌種類及藥敏結(jié)果。近年來，隨著宏基因二代測序（mNGS）技術(shù)應(yīng)用于脊柱感染領(lǐng)域，明顯提高了病原體的檢出率，尤其是對傳統(tǒng)細菌培養(yǎng)技術(shù)無法培養(yǎng)或難以培養(yǎng)的病原體，以及罕見和不典型病原體的檢出，表現(xiàn)出良好的診斷性能，且靈敏度及特異度較高，分別為91.43%和90.91%，但在耐藥性方面mNGS可提供的信息不及傳統(tǒng)的微生物培養(yǎng)［32］。

影像學(xué)方面，X 線片對PS 的靈敏度和特異度均較低，前2 周的急性感染期內(nèi)X 線片通常無異常改變，隨著疾病的發(fā)展，2 ～ 8 周可出現(xiàn)椎間隙變窄、終板破壞及軟組織腫脹等征象。CT 可顯示椎體破壞和增生程度，在辨別PS 和布魯桿菌脊柱炎方面具有獨特優(yōu)勢：PS 椎體破壞相對嚴重，骨硬化和骨增生較為少見；布魯桿菌脊柱炎椎體破壞相對較輕，椎體呈扇形硬化，椎體前緣增生形成典型的“鸚鵡喙”征象［4，33］。另一方面，CT對引導(dǎo)經(jīng)皮穿刺活檢、膿腫引流及術(shù)前確定清創(chuàng)壞死組織范圍也非常重要［4，33］。MRI 是診斷PS的金標(biāo)準［3］，其靈敏度和特異度均較高，PS 在MRI 上早期表現(xiàn)為椎體內(nèi)骨髓水腫，T1 序列呈低信號，T2 和STIR 序列呈高信號，在增強MRI上T2 序列呈高信號，T1 序列呈中等或不均勻的組織強化；感染的椎間盤在T2 序列呈典型高信號，核內(nèi)裂隙的低信號消失，椎間盤高度下降，終板破壞在T1 和T2 序列表現(xiàn)為皮質(zhì)骨的低信號線變薄或缺失［34-35］；如有膿腫，在T1序列表現(xiàn)為信號不均伴環(huán)形壁層增厚，T2序列呈高信號、邊緣強化、膿腫聚集［4，35］。此外，MRI對鑒別PS和脊柱結(jié)核也有重要意義，結(jié)核病灶通常累及椎體后方，椎間盤往往不受累或遲發(fā)受累，軟組織受累更嚴重，會出現(xiàn)不連續(xù)脊柱節(jié)段受累和跳躍性損傷［35］。部分PS在MRI上表現(xiàn)也不典型，18氟-脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計算機體層攝影（18F-FDG PET-CT）能夠輔助診斷，同時還可以鑒別感染和腫瘤，其缺點是費用較昂貴［36］。

開放手術(shù)活檢是組織取樣的金標(biāo)準，陽性率高于穿刺活檢，然而開放手術(shù)活檢具有操作時間長、侵入性高、成本高、住院時間長等缺點。因此，美國感染病協(xié)會（IDSA）推薦CT引導(dǎo)下穿刺活檢［37］，Rehm等［38］對214例脊柱疑似感染和腫瘤性病變的患者進行CT引導(dǎo)下穿刺活檢，結(jié)果顯示，組織病理學(xué)在確定良性、炎性或惡性腫瘤方面的準確率超過94%。Zimmerli等［2］報道的穿刺活檢陽性率為40% ～ 80%，而Sertic等［39］的報道顯示，CT穿刺活檢的陽性率約為33%，出現(xiàn)較大差異可能與使用抗生素及穿刺樣本量不足有關(guān)。Kim等［40］回顧性分析了136例行穿刺活檢的PS患者，椎體穿刺陽性率為39.7%，而椎旁軟組織穿刺陽性率為63.5%，其中椎旁膿腫、較高的CRP和ESR水平等因素與高陽性率相關(guān)。值得注意的是，如果懷疑脊柱結(jié)核或布魯桿菌脊柱炎時，因該類病原體易從骨組織獲得，需行椎體穿刺。

PS、脊柱結(jié)核和布魯桿菌脊柱炎是脊柱感染的3種常見疾病，且臨床表現(xiàn)相似，疾病之間的鑒別對指導(dǎo)治療極為關(guān)鍵。PS好發(fā)于腰椎，其次為胸椎和頸椎，患者以高熱和局部劇痛為主要臨床表現(xiàn)，在發(fā)病前往往會有前驅(qū)感染史，如感染性心內(nèi)膜炎及皮膚、泌尿系統(tǒng)感染等。而脊柱結(jié)核好發(fā)于胸椎，其次為腰椎和頸椎，且多發(fā)于青壯年，40歲及以下患者明顯多于40歲以上患者［1，41］。發(fā)熱在結(jié)核患者中少見或僅表現(xiàn)為低熱，發(fā)熱時往往伴有盜汗，其疼痛程度明顯輕于PS，一般合并陳舊性肺結(jié)核、肺外結(jié)核或活動性肺結(jié)核［42］。因結(jié)核分枝桿菌缺乏蛋白水解酶，椎間盤往往不受累或遲發(fā)受累，這與PS早期即有椎間盤破壞不同［35］，此外，脊柱結(jié)核患者結(jié)核T細胞斑點試驗（T-Spot）多為陽性，PS一般為陰性。布魯桿菌脊柱炎好發(fā)部位與PS相同，兩者的好發(fā)年齡、臨床表現(xiàn)也較為相似［43］，但該病70%的患者有牛羊接觸史，熱型多為波浪熱，布魯桿菌平板凝集試驗（PAT）及虎紅平板凝集試驗（RBPT）亦可幫助鑒別［42］。

4 PS的治療

多數(shù)PS 患者可通過非手術(shù)治療治愈，包括抗感染、支具固定、制動及營養(yǎng)支持?？垢腥局委熓欠鞘中g(shù)治療的關(guān)鍵，對于無神經(jīng)功能損傷及血流動力學(xué)穩(wěn)定的患者，在取得血培養(yǎng)標(biāo)本后即可開始抗生素治療。對于存在神經(jīng)功能缺陷、膿毒癥及血流動力學(xué)不穩(wěn)定的患者，應(yīng)立即經(jīng)驗性使用廣譜抗生素治療［28，44-45］?？股氐氖褂脮r長、給藥途徑目前尚無共識，Bernard 等［46］對比了抗感染治療6 周與12 周的患者，其感染復(fù)發(fā)風(fēng)險無明顯差異。IDSA 指南［37］認為，大多數(shù)PS患者只需6周抗生素治療，口服生物利用度高的抗生素可以替代靜脈給藥。Lang等［3］認為，早期靜脈使用抗生素比口服抗生素在感染控制和血藥濃度方面更有優(yōu)勢，療程應(yīng)至少14 d。Grados 等［47］的研究表明，接受12 周抗生素治療的患者復(fù)發(fā)風(fēng)險較低，應(yīng)根據(jù)患者情況靜脈應(yīng)用抗生素2 ～ 4 周，直至CRP 恢復(fù)正常，然后改為口服生物利用度較高的抗生素，總療程達12周。如致病菌為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）、膿毒癥或廣泛感染的患者，應(yīng)進行12周或更久的抗生素治療［48］?？垢腥局委煹耐瑫r行支具固定可保持脊柱的穩(wěn)定性，通常需要固定3 ～ 4 個月［49］。筆者認為，全身情況差、合并癥較多的患者可選擇非手術(shù)治療，推薦靜脈給藥2 ～ 4 周，然后改為口服生物利用度較高的抗生素，總療程達12 周，可根據(jù)炎性指標(biāo)及臨床癥狀的緩解情況適當(dāng)調(diào)整抗生素使用時長。

有研究［37，50］表明，進行規(guī)范的抗感染治療后仍有40% ～ 50%的患者須接受手術(shù)治療。手術(shù)治療的目的是在規(guī)范抗感染的基礎(chǔ)上徹底清除病灶、緩解疼痛、恢復(fù)脊柱節(jié)段穩(wěn)定性及椎管容積、解除神經(jīng)壓迫。手術(shù)治療的適應(yīng)證：頑固性疼痛、非手術(shù)治療無效、硬膜外膿腫或巨大椎旁膿腫、神經(jīng)功能缺陷、嚴重骨質(zhì)破壞及脊柱失穩(wěn)，其中脊柱失穩(wěn)指節(jié)段后凸＞ 15°、椎體塌陷＞ 50%及移位＞ 5 mm［51-53］。對于基礎(chǔ)疾病多、手術(shù)風(fēng)險高或經(jīng)非手術(shù)治療后臨床癥狀和炎性指標(biāo)均有所好轉(zhuǎn)，4 ～ 6周后復(fù)查影像學(xué)顯示骨破壞加重的患者，不建議手術(shù)治療［37，54］。手術(shù)時機的選擇也尚存爭議，Segreto等［50］對34 500例患者進行回顧性研究，結(jié)果顯示，入院后24 h 內(nèi)接受手術(shù)治療的患者，其預(yù)后優(yōu)于延遲手術(shù)的患者，早期手術(shù)干預(yù)能夠減少并發(fā)癥、緩解疼痛、減少脊柱畸形和功能障礙。Canou? 等［55］對比研究了PS 急性期行手術(shù)和非手術(shù)治療的2 組患者，其神經(jīng)功能改善程度及感染復(fù)發(fā)率無明顯差異，但手術(shù)組疼痛緩解更明顯。手術(shù)入路包括前路、后路和前后聯(lián)合入路，目前尚無隨機對照試驗證實哪種術(shù)式更為優(yōu)越［37］。前路手術(shù)可直視病灶，進行徹底清創(chuàng)和植骨重建，如病灶相鄰椎體骨破壞不嚴重，可進行前路原位固定，但穩(wěn)定性不如后路手術(shù)。后路手術(shù)不僅可以矯正畸形、實現(xiàn)堅固內(nèi)固定，同時也可以清創(chuàng)、引流、重建脊柱穩(wěn)定性，但通常無法直達病灶，植骨重建也較為困難［56］。當(dāng)骨破壞嚴重、感染累及后方結(jié)構(gòu)及椎旁肌肉時，建議行前后聯(lián)合入路手術(shù)［57］。因此，筆者認為應(yīng)該根據(jù)病變部位和術(shù)者習(xí)慣及經(jīng)驗選擇合適的手術(shù)入路。近年來，微創(chuàng)手術(shù)迅速發(fā)展，在PS 的治療中也取得了良好效果。Xu 等［58］回顧性分析23 例多節(jié)段PS 患者，行CT 引導(dǎo)下清創(chuàng)沖洗引流術(shù)，除1 例療效為良，其余患者療效均為優(yōu)，術(shù)后癥狀均得到緩解，內(nèi)固定得以保留，感染得到控制。但該術(shù)式不適用于神經(jīng)功能受損和脊柱畸形的患者。Turel 等［59］的研究納入7 例采用微創(chuàng)手術(shù)治療的患者，術(shù)后疼痛和神經(jīng)功能明顯改善，微創(chuàng)與傳統(tǒng)開放手術(shù)相比可減少出血量和并發(fā)癥，縮短住院時間和恢復(fù)時間，同時達到徹底清創(chuàng)的目的。Yang 等［60］的研究納入32 例采用經(jīng)皮內(nèi)窺鏡下清創(chuàng)引流術(shù)（PEDI）治療的患者，其中26 例術(shù)后疼痛和神經(jīng)功能改善效果滿意，作者認為PEDI 可作為單節(jié)段感染或合并硬膜外膿腫及椎旁膿腫患者的治療選擇，但該術(shù)式對椎體破壞嚴重和多節(jié)段感染的患者效果有限。筆者認為，微創(chuàng)手術(shù)可作為開放手術(shù)的替代方案，尤其是對合并癥較多、全身情況較差的患者，是一種較好的選擇。清創(chuàng)后常規(guī)行植骨重建，恢復(fù)脊柱序列穩(wěn)定性。植骨材料一般選擇自體骨（帶三面皮質(zhì)的髂骨、腓骨或肋骨）、異體骨、鈦網(wǎng)或聚醚醚酮融合器。自體骨可避免傳染病、排異等風(fēng)險，同時具有更高的融合率，被認為是植骨的金標(biāo)準。以往對異體骨作為融合材料爭議較大，有研究［61-62］發(fā)現(xiàn)，異體骨與自體骨、鈦網(wǎng)具有相似的感染復(fù)發(fā)率和臨床結(jié)局，但鈦網(wǎng)的后凸畸形矯正效果優(yōu)于異體骨。Schomacher 等［63］對比了聚醚醚酮融合器與鈦網(wǎng)用于PS 手術(shù)，兩者表現(xiàn)出相似的臨床療效。Shiban 等［64］對52 例使用聚醚醚酮融合器進行重建的PS 患者術(shù)后隨訪12 個月，疼痛和神經(jīng)功能障礙均緩解，達到骨性融合，無感染復(fù)發(fā)，作者認為使用聚醚醚酮融合器進行椎間融合是可行和安全的。

綜上所述，隨著人口老齡化，PS的發(fā)生率也呈日益增長的趨勢?，F(xiàn)今治療水平的不斷提高，使PS的治愈率得以提升。但目前早期診斷仍然是一個棘手的問題，這也是影響疾病預(yù)后的重要因素。CT引導(dǎo)下穿刺活檢、細菌培養(yǎng)是明確診斷的有效方法，mNGS技術(shù)的應(yīng)用大大提高了診斷效率。目前，PS的分型及治療建議尚未達成共識，臨床醫(yī)師須綜合現(xiàn)有的分型系統(tǒng)對患者進行評估，制訂最佳的治療方案。手術(shù)適應(yīng)證包括神經(jīng)功能缺陷、嚴重骨質(zhì)破壞、脊柱失穩(wěn)、后凸畸形及非手術(shù)治療無效的患者，應(yīng)根據(jù)患者病情、病變部位、感染范圍選擇合理的手術(shù)方式，進行徹底清創(chuàng)、植骨重建，結(jié)合規(guī)范的抗感染治療是PS治療成功的關(guān)鍵，也是目前已達成的共識。