化膿性脊柱炎診療進展

陳秋洪(綜述)， 陳 雷， 李 杰(審校)

脊柱骨髓炎是一種罕見的脊柱感染性疾病，發病率為(2.2～7.4)/100 000，每年發病率不斷地提高，且在年老者中發病率較高[1-2]。發病率不斷增加與人口老齡化、診斷方法的改進、免疫系統抑制患者增多、靜脈注射藥物、脊柱手術等有關[2-4]。脊柱骨髓炎主要包括以下三種類型：化膿性感染、肉芽腫感染(結核桿菌、布魯氏桿菌、曲霉菌，真菌)和寄生蟲感染[5]。

化膿性脊柱炎(pyogenic vertebral osteomyelitis,PVO)占所有骨髓炎的2%～7%，累及椎體和椎間隙組織[6]，常由細菌的血源性傳播引起，主要來自皮膚、呼吸道、泌尿生殖道、消化道或口腔導致菌血癥。金黃色葡萄球菌是最常見的致病菌(20%～80%)，其次是腸桿菌科(7%～33%)，鏈球菌(5%～20%)，凝血酶陰性葡萄球菌(5%～16%)[7]。PVO的起病緩慢且隱匿，患者的癥狀和臨床表現缺乏特異性且有很大的差異性，早期診斷困難。雖然病死率低，但易復發導致骨質破壞、脊柱后凸畸形、神經系統受損等后遺癥，應盡早診斷以降低不良后果[8-9]。雖然目前有很多關于PVO的研究，但其診斷和治療仍有較大的爭議，筆者主要對PVO的診斷、治療進展作一綜述。

1 臨床表現

PVO最常見的部位是腰椎(58%)，其次是胸椎(30%)、頸椎(11%)和骶尾部[9-10]。PVO的臨床癥狀缺乏特異性，臨床癥狀主要是背部疼痛(86%),劇烈的背部疼痛常提示有硬膜外膿腫的存在[11]；其次是發熱(60%)，可伴惡心、嘔吐、食欲不振、體質量減輕、嗜睡和精神錯亂等。據報道，有34%的患者出現神經系統損害的癥狀，如神經根性癥狀、四肢無力或癱瘓、感覺異常甚至喪失，以及尿潴留等[9]。偶可見吞咽困難，這是由于累及頸部PVO的咽后膿腫引起[12]。在體格檢查中，常有明顯的棘旁肌肉的局限性壓痛或痙攣，而神經系統受損的表現如運動力減弱和感覺喪失卻少見[10]。對有背痛癥狀的患者還應考慮脊柱退行性疾病、脊柱骨折或椎間盤突出、炎癥性脊柱疾病和脊柱轉移性腫瘤，在背痛伴有發熱的病例中，還應該考慮病毒性綜合征、腎盂腎炎、胰腺炎等[8,13]。

2 輔助檢查

2.1實驗室檢查 白細胞增多或高比例的中性粒細胞對診斷不敏感且缺乏特異性[8]，紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)和C反應蛋白(C reactive protein,CRP)靈敏度分別為98%和100%[10]，但屬于非特異性。雖然ESR不是特異性指標，但它在炎癥情況下升高，不但提示感染的可能性，且提示患者對治療的反應。CRP在判斷對感染治療比ESR更具有特異性，因為它在細菌感染的<6 h上升，在對感染進行充分治療后，它比ESR恢復得更快[10]。降鈣素原(procallcitonin,PCT)>0.5 ng/mL是化膿性感染的準確指標[14]，但在脊柱感染診斷的敏感性不如CRP[15]。Maus等研究發現，PCT在脊柱感染的診斷或治療反應監測沒有幫助，且無法區分脊柱細菌性感染和無菌性炎癥[16]。因此，PCT不推薦用于PVO的診斷，ESR和CRP的升高并不是PVO的特征性指標，但可作為篩選試驗和治療反應的監測參數。

2.2影像學檢查

2.2.1X線片 所有疑似脊柱感染的患者均應拍X線片。X線片可顯示骨破壞的程度，但是對PVO不敏感；早期可發現終板模糊和椎間隙高度降低，但許多脊柱退行性變的患者也可有此變化，因此很難根據這些特征來確定[11]。在出現異常軟組織陰影時，應懷疑椎旁膿腫伴軟組織擴張。

2.2.2MRI 據報道，MRI有利于PVO的早期診斷和鑒別診斷且被廣泛應用。MRI是診斷脊柱感染的金標準，其敏感性、特異性和準確性均超過90%[17]。在有神經功能癥狀的患者中，MRI應該是第一個診斷步驟，以尋找脊髓硬膜外膿腫并排除椎間盤突出[18]。在PVO的急性期，典型表現為T1加權像的低信號和T2加權圖像中的高信號，這是由于受感染區域的骨髓水腫所致[19]。然而，在延遲診斷的慢性進展的脊柱炎中，T1加權像中可出現高信號。此外，如果椎體塌陷并有不規則的終板硬化，T1和T2加權像均顯示低信號，因此有需要行MRI對比增強掃描。MRI也有助于區分PVO和結核性脊柱炎[18,20]。PVO的典型特征包括:腰椎的累及，椎旁信號異常增強，椎體的彌漫性/均勻性增強，椎體破壞較輕，T2 TIRM圖像上的椎體的高信號/同質信號[18]。結核性脊柱炎典型的特性包括:常累及胸椎,多伴有2個或多個相鄰椎體,嚴重破壞椎體,在椎體上局灶性/不均勻對比增強,在T2 TIRM圖像上不均勻的椎體信號,邊界清楚的椎旁對比度增強[18]。

2.2.3CT 雖然MRI對于早期診斷比CT更敏感，但CT掃描也有其優勢：(1) 可用于對MRI有禁忌證的患者；(2)有助于決定被感染的壞死組織的清創程度，因為MRI可能過高估計感染的范圍[10]；(3)用于引導穿刺活檢。

2.2.418F-氟脫氧葡萄糖正電子放射斷層顯像(18F-FDG-PET/CT) 目前對于18F-FDG-PET/CT的研究不多，但對診斷脊柱感染有很高的敏感性(100%)和特異性(83.3%～100%)[21-22]，可用來區分脊柱感染和退變性改變[21]。18F-FDG-PET/CT相對于MRI的重要優勢是在脊柱轉移性感染(50.0%)的可視化，尤其是在菌血癥患者中[22]。

2.3病原學特征及診斷

2.3.1血培養 血培養對PVO的診斷和治療具有很重要的意義。血液培養的檢出率為58%(30%～78%)，可根據血培養結果選用合適的抗生素治療。Bae等對血培養和組織培養均分離出病原學的141例PVO患者進行統計，其中血培養和組織培養在135例相同(95.7%，135/141)[23]。因此，當PVO患者的血培養陽性可以不需要額外的組織培養。

2.3.2組織活檢 組織活檢(CT引導下和開放手術)有更高的檢出率77%(47%～100%)[9]，當血培養陰性可以考慮進行活檢。有研究得出CRP升高能提高穿刺活檢的檢出率；再次活檢的陽性檢出率只有14.7%，故再次活檢的價值有限[24-25]。在活檢之前抗生素的使用不影響檢出率，所以即使接受過抗生素治療，也可進行活檢[25-26]：(1)活檢標本：應進行革蘭氏涂片、需氧及厭氧培養、結核菌培養、真菌培養及組織病理學檢查等[11]。(2)活檢的部位：Spira等對34個PVO病例進行CT引導下穿刺活檢，其中椎旁炎癥浸潤的敏感性為100%，硬膜外浸潤或椎旁膿腫的發生在CT引導下的活檢(特異性分別為83.3%和90.9%)中顯示出對病原菌檢測的高特異性[27]。因此，椎旁間隙炎性浸潤提示能提高CT引導下活檢病原菌的檢出率，硬膜外浸潤或椎旁膿腫的發生增加了特異性。Kim等對椎體和軟組織(椎間盤、椎旁膿腫或腰肌膿腫)進行穿刺活檢，椎體和軟組織的培養陽性率分別為39.7%(29/73)和63.5%(40/63)(P<0.05)，得出軟組織是穿刺活檢的最佳場所[24]。(3)針刺活檢的選擇：經皮穿刺活檢可由細針抽吸或空心針活檢，在對359例肌肉骨骼病變患者使用細針抽吸和空心針活檢的研究中，空心針活檢的準確性顯著高于細針抽吸(分別為74%和63%)[28]。

2.3.3聚合酶鏈式反應(PCR)分子診斷學技術 分子診斷學并不常規應用于PVO，當血液和活組織的培養結果陰性時，則可以使用PCR進行檢測。PCR分析可以發現傳統檢驗無法檢測到的微生物。最近的研究報道，16S rDNA PCR檢測比病原體培養更為敏感，且檢測所需的時間更短，可減少診斷的時間，改善治療方案的管理和抗感染的效果[29-30]。

綜上所述得出PVO以下診斷標準[30-32]：(1)疑似PVO的臨床癥狀(活動后背部疼痛及休息疼痛不能緩解、出現神經癥狀等)；(2)MRI特征與PVO一致(終板破壞、椎間盤炎癥、椎間隙和椎旁軟組織及硬膜外存在壞死或者膿腫)；(3)主要的炎癥指標：ESR升高(>20 mm/h)、CRP升高(>10 mg/L),發熱(>38 ℃)等炎癥跡象；(4)血培養2次陽性；(5)脊柱或者椎旁間隙分離出病原體。前三項中任意一項加上(5)，則可確診PVO；前三項中任意一項加上(4)，則高度懷疑PVO；前三項中任意兩項也可考慮PVO可能。

3 治療方法

3.1抗生素治療

3.1.1抗生素選擇 目前已達成共識的是：在確定了病原體之后，才應開始抗生素治療[33]，所以在進行抗生素治療之前，應先培養出致病菌，指導選用合適的抗生素進行治療。由于在醫院和社區獲得性耐藥越來越普遍，所以必須做藥敏試驗。對于培養陰性的PVO，則建議采用廣譜抗生素覆蓋最常見病原體(如金黃色葡萄球菌、鏈球菌、大腸桿菌)[10,34]。在經驗性治療PVO中，Viale等發現高劑量左氧氟沙星與利福平聯合治療PVO具有良好的臨床療效[35]；有報道利福平聯合氟喹諾酮用于治療PVO，使用萬古霉素治療耐甲氧西林的菌株，均取得良好的療效[36]。Seyman等對經驗性抗生素(包括靜脈注射氨芐青霉素、環丙沙星或氨芐西林)治療無效的PVO患者進行替加環素治療，14例患者均取得臨床治愈，所以替加環素可作為治療PVO的替代藥物[37]。在無法確定病原體的情況下，也有學者推薦使用氟喹諾酮聯合克林霉素或利福平治療[38]。

3.1.2抗生素療程 Bernard等對359例PVO患者進行隨機對照試驗發現，6周的抗生素治療療效不低于12周的抗生素治療，表明PVO患者的抗生素治療時間可縮短至6周[39]。美國感染病學會(IDSA)目前的指導方針也建議采用6周的抗生素治療非特異性感染的PVO患者[40]。但Park等確定了由耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcus aureus, MRSA)引起、未引流干凈的椎旁膿腫、終末期腎病的血源性脊柱感染患者具有更高的復發率，給予>8周的抗生素療程可明顯降低復發率[41]。而那些復發率較低的血源性脊柱感染患者給予6周的抗生素療程被認為是有效的。

3.1.3抗生素給藥途徑 抗生素的靜脈給藥途徑是PVO患者的標準治療模式。在一項回顧性研究中，McHenry等發現4～6周的靜脈治療是PVO患者的最佳治療時間[42]。但是在Bernard等的研究中，發現長期靜脈注射治療(>1周)與靜脈注射治療不足1周的患者治療失敗率無顯著性差異[39]。在決定使用抗生素口服給藥時，應考慮生物利用度和骨穿透性[43]。具有良好生物利用度的口服抗生素，如氟喹諾酮類藥物，可盡早轉換為口服途徑。IDSA指南建議在良好的口服生物有效性的情況下進行口服治療，可作為一種替代療法，喹諾酮類、克林霉素和磺胺甲基異惡唑都滿足這一要求[40]。

3.2其他保守治療的方法

3.2.1臥床休息及支具保護 最初的2～4周應絕對臥床休息，在合適的支具或緊身衣幫助下進行活動。外固定有助于穩定脊柱，減輕疼痛，防止變形。適當的支具保護時間一般在3～6周，最多3個月，并且應該根據患者的骨破壞程度和變形程度來決定[10]。

3.2.2引流 在腰大肌膿腫的病例中，經皮穿刺膿腫引流是保守治療的輔助手段，因為引流可以減小感染病灶，據報道在超聲引導下或CT引導下置管引流成功率高達87.5%[44-45]。

3.2.3消炎止痛藥物 很多人認為消炎藥物會掩蓋早期的病情，導致PVO患者診斷延遲，但是有研究表明，抗炎藥物的攝入對PVO的診斷延遲、表現的嚴重程度、并發癥的發生率和結果都沒有影響[46-47]。因此，當患者出現腰背部疼痛時可以適當給予非甾體類消炎藥進行止痛。

3.3手術治療 PVO多數可經保守治療獲得成功，只有10%～20%的需要開放性手術[11]。與保守治療相比，手術可達到清除感染病灶、解除神經壓迫、重建脊柱穩定性。PVO的手術指征包括[5,10-11,48-49]：(1)脊柱不穩定或后凸畸形；(2)存在神經系統損害；(3)嚴重終板破壞；(4)腰大肌或椎旁膿腫形成；(5)劇烈疼痛無法忍受；(6)保守治療無效或經保守治療后復發；(7)診斷不明確，開放手術可獲得組織進行病原學和組織學診斷。

3.3.1開放手術入路與內固定器械的運用 在許多研究中，前路、后路及前后路聯合手術被證明是安全的[10]。過去認為前路清創聯合后路脊柱穩定是PVO手術治療的金標準[5]，而在腰段硬膜外膿腫的首選是后路手術[49]。Si等研究表明，單一的前路手術比后路手術有更好的結果(2年后的功能殘疾指數及疼痛視覺模擬評分具有顯著性差別)[50]。骨移植前的清創術和椎間融合是治療PVO的有效方法[11,51]，徹底清除被感染的組織，排出膿腫，清創應延伸到健康的出血骨，以允許后續的組織愈合。清創的目的是清除感染、壞死組織，經軟骨下骨打開血管通道，促進抗生素的傳遞，加快肉芽組織的修復過程，從而加速愈合[11]。Guerado等認為，椎前膿腫>2.5 cm是手術清除的指征，若伴有椎體破壞，則必須進行徹底清創，去除所有破壞的骨組織后進行脊柱穩定性重建[49]。徹底清除受感染組織后，可植入自體移植物、同種異體移植物或鈦網融合器、聚醚醚酮融合器，均獲得良好的效果[10-11,51-52]。有學者對PVO患者分別進行單純減壓與減壓加融合，術后給予適當的抗生素，對脊柱穩定的患者，單獨減壓也能維持脊柱的穩定性，而術前檢查發現脊柱不穩定，可以使用減壓加融合來實現脊柱穩定性[53]。穩定和矯正脊柱畸形可以減輕疼痛，幫助神經恢復，提高生活質量。

3.3.2微創手術的應用 Viezens等對148例腰椎或胸椎脊柱炎的患者分別進行微創手術治療和開放手術治療，這2種術式在重癥監護病房時間、整體住院時間、并發癥發生率和術后存活率等方面無明顯差異[32]。然而，微創手術手術時間短，出血量少，但術中透視時間增加。Lin等采用前路清創術聯合后路經皮椎弓根螺釘置入的微創手術治療PVO患者，可達到減少術中失血，縮短手術時間，減少術后疼痛的效果[54]。所以在條件許可的情況下可以進行微創手術治療以達到更好的效果。

3.3.3根據影像學進行評估選擇合適的手術方案 PVO目前還沒有一個標準的治療方案供臨床醫生選擇。Pola等對250例2008～2015年的PVO患者進行長達2年的隨訪，按臨床影像學進行分類，根據骨破壞或節段性不穩定，硬膜外膿腫和神經損傷確定了A、B、C的分類，可根據分型選擇合適的治療方法[55]。該方案幫助脊柱外科醫生顯著減少并發癥和避免過度治療，也適合在治療PVO方面經驗較少的脊柱外科醫生。

4 結 論

懷疑PVO時應立即進行CRP、ESR和MRI檢查，并進行血培養以確定致病菌。治療應根據培養結果選用抗生素，如果未能培養出致病菌，則可進行經驗性抗感染治療，建議采用廣譜抗生素和抗金黃色葡萄球菌的抗生素覆蓋，以及對臨床可疑病原菌的覆蓋。目前的文獻推薦6周的抗生素治療時間，但對于特殊感染(如MRSA)、未引流干凈的膿腫、終末期腎病或脊柱內固定器械植入的患者來說，則需要>8周的抗生素療程。有條件的情況下可進行微創手術治療，在脊柱穩定的情況下可采用單純減壓的方法，而存在脊柱不穩定的情況下應進行內固定以達到穩定脊柱的效果。目前暫未見關于PVO的標準治療方案的報道，還有待更多的前瞻性和隨機對照試驗研究。