脊柱结核诊断及鉴别诊断的研究进展

刘 建 王立楠 马宏宝 娄才立 牛宁奎

1.宁夏医科大学临床医学院，宁夏银川 750004；2.宁夏医科大学总医院脊柱骨科，宁夏银川 750004

脊柱结核（spinal tuberculosis，STB）是最常见的肺外结核和骨关节结核，约占骨关节结核病例总数的50%，在1779年，Percival 医生首次描述了STB，其严重影响人类健康，仍然是重大的公共卫生问题。脊柱所有节段均可受累，最常累及腰椎，其次为胸椎，颈椎和骶椎结核相对少见，受累节段以骨破坏、干酪样坏死和脓肿形成为特征，易发生神经功能障碍和后凸畸形，是瘫痪的常见原因，对患者身体伤害有很大影响。早期诊断对STB 有效治疗和改善患者预后起重要作用。STB 诊断方法多样，通常需要结合患者的临床症状、体征以及实验室检查、影像学检查、病理检查等辅助检查综合诊断。本文通过对STB 的临床症状、体征及辅助检查研究进展进行综述，以提高STB 诊断水平及鉴别诊断效率，为STB 的诊断提供参考。

1 临床表现

STB 常有肺结核或家庭结核病史，起病缓慢，症状隐匿，全身症状常表现为午后低热、疲倦、食欲缺乏和贫血等不适。Yao 等对921 例STB 临床特征研究发现，全身症状主要表现为盗汗（37.1%）、低热（32.2%）、体重减轻（28.1%）。局部症状常表现为疼痛、肌肉痉挛、脊柱活动受限、神功功能障碍等。疼痛是最先出现的症状，痛点多固定于脊柱病变平面的棘突或棘突旁，可伴有相应神经节段支配区的放射性疼痛，常因病变部位疼痛和病变椎体失稳造成肌肉痉挛，脊柱活动明显受限。Turgut对694 例STB 临床特征研究发现，背部疼痛、乏力、麻木是主要症状，随着病情的进展，晚期可出现截瘫、后凸畸形。

2 实验室检查

2.1 常规实验室检查

全血细胞计数（complete blood count，CBC）、超敏C 反应蛋白（C-reactive protein，CRP）、红细胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）常作为感染性疾病诊断、疗效判断的重要指标，但在脊柱感染性疾病诊断中，上述指标在区分感染类别缺乏特异性。在STB 活动期有30%～50%患者出现白细胞计数增加，李勇爱等对STB 患者血常规参数的变化及临床意义研究发现，STB 患者较健康体检者，白细胞总数无明显变化，但中性粒细胞计数（neutrophil count，NEU）、单核细胞计数（monocyte count，MXD）增加，淋巴细胞计数（lymphocyte count，LYM）减少，单核细胞/淋巴细胞 比 例（monocyte/lsymphocyte，M/L）增加（P ＜0.05）。CRP、ESR 常用于临床评估STB 活动度的指标，其升高水与血清白细胞介素（interleukin，IL）-1β 和IL-18水平呈正相关。Yao 等对921 例STB 患者CRP、ESR统计发现，ESR 平均值为43.46 mm/h（1～575 mm/h），＜20 mm/h 的患者占32.68%，＞100 mm/h 的患者有47 例，占5.10%；CRP 平均值为35.12 mg/L（0.7～302.4 mg/L），＜8 mg/L 的患者占25.84%。

结核菌素纯化蛋白衍生物（tubercu linpurified prote in derivative，PPD）或结核病皮肤测试实验（Tuber-culin skin test，TST）可用结核病的筛选，但不能区分结核病处于活动期还是潜伏期，63%～90%的STB患者PPD 或TST 检查呈阳性。

2.2 结核感染T 细胞斑点试验检测

结核感染T 细胞斑点试验（T-cell spot test for tuberculosis infection，T-SPOT.TB）试验是基于γ 干扰素释放实验原理，通过酶联免疫斑点技术特异性检测受试者体内结核效应T 细胞，从而达到诊断受试者是否感染结核杆菌。T-SPOT.TB 在STB 患者快速诊断中具有较高的敏感度和特异性，对STB 的诊断具有重要价值。汪锴等对98 例疑似STB 患者的外周血行T-SPOT.TB 检测，发现其诊断STB 的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别93.5%、91.7%、95.1%、89.2%。T-SPOT.TB 在STB 诊断中具有较高的灵敏度和特异性，为STB 患者的临床诊断提供了重要参考价值。

2.3 实时荧光定量核酸扩增检测

实时荧光定量核酸扩增检测（Xpert Mycobacterium tuberculosis/Rifamfampin，Xpert MTB/RIF）是由美国Cepheid 公司开发并获得世界卫生组织推荐的结核病快速诊断技术，在结核病的诊断中不仅具有较高灵敏度和特异度，同时还能检测出利福平耐药基因（ropB 基因）突变，对结核病的诊断和治疗具有重要参考价值。Xpert 在STB 的临床诊断中具有较高的诊断价值，Sharma 等研究中发现Xpert 诊断STB 的敏感度85.27%，特异度100%。Wu 等研究发现Xpert 诊断STB 的敏感度63.3%，特异度100.0%。

3 影像学检查

3.1 X 线片的特征性表现

X 线片是目前临床最常用的影像学检查方法，该检查分辨率低，可能发生影像重叠、伪影等情况，对微小病变显示较差。在STB 早期，特别是椎体和椎间盘破坏不明显时，X 线对STB 诊断意义不大，在30%的骨丢失才能发现椎体的变化。STB 病变多位于椎体上、下骨骺附近，当病变累及到椎间盘组织后，X 线则呈现出椎间隙变窄，随着病变加重，椎间隙明显狭窄甚至消失。X 线可以显示椎旁冷脓肿和软组织影，椎旁脓肿多呈扇形分布，软组织影中有钙化灶存在时，高度提示STB。X 线可以通过多个连续的椎骨显示脊柱后凸畸形，然而X 线典型表现只有在STB 晚期才能发现。胸部X 线检查也很重要，超过50%的STB 患者伴有肺部结核。

3.2 CT 的特征性表现

CT 具有较高的密度分辨率，不易受影像重叠和伪影的影响，能较早发现骨骼细微改变，特别是对早期寰枢椎、颈胸交界、骶椎等椎体内病灶或脓肿，CT较X 线更具有参考价值。STB 典型的CT 影像表现为溶骨性或虫蚀样骨破坏，斑片状、蜂窝状低密度灶，边界清楚，椎体前中部可出现典型“破裂”型骨破坏，可伴有骨质硬化，在骨质坏死区出现高密度灶。随着病情加重，病灶可累及整个椎体或相邻两个椎体，伴有椎间盘破坏，椎间盘可表现为密度不均匀，还可根据各组织的CT 值区分出结核性肉芽肿及脓肿。用对比剂增强肉芽肿组织和脓肿时，CT 能更好评估病变范围，并能发现脓肿壁瘘管形成和钙化。CT 检查能实现三位重建，从冠状面和矢状面清晰显示椎体与椎间隙，但CT 对软组织成像较差。

3.3 MRI 的特征性表现

MRI 是诊断脊柱早期感染最敏感的影像学检查方法，MRI 提示感染的结果可能是非特异性的，尤其是在脊柱术后脓肿、血肿可能具有相似的影像学表现。MRI 对STB 的早期诊断较其他任何影像学诊断更为敏感，可以清晰地显示早期椎体炎症和椎旁软组织的轻微肿胀，并可以观察多个切面。MRI 对神经功能障碍患者的诊断和脊髓压迫的评估必不可少，椎体中的结核病在T1WI 上呈低信号，T2WI 呈高信号，可以鉴别脊柱退行性改变和脊柱感染，病变累及多个椎体时，椎间盘可保持完好。完整的脊柱MRI 检查对STB 患者是非重要，可发现跳跃性病变，防止漏诊。结核性冷脓肿在MRI 有着典型的特征，脓肿沿着相邻椎体的韧带下移，脓肿壁薄而光滑。MRI 能确定椎管内病灶侵犯的范围及性质，尤其Gd-DTPAZ 增强扫描后，肉芽组织T1WI 呈低信号，T2WI 呈高信号。

3.4 B 超的特征性表现

难以吸收的椎旁或腰大肌脓肿是STB 的手术指征之一，B 超能确定脓肿的有无、大小、位置、数目和脓肿的性质。STB 椎旁或腰大肌脓肿在B 超图像上呈现液性暗区、低回声区或中等回声区，当脓腔内有钙化或沙砾死骨时，出现细点状或团块状回声，在适当切面上可见脓肿与病变椎体相连的窦道回声，且脓肿活动度较差。有研究发现应用超声引导局部药物注入治疗STB，并取得良好疗效，Sun 等研究发现Xpert 在超声引导下活检标本中的病原学检出率为93.31%（237/254）。B 超可帮助临床医师诊断治疗STB。

其他影像学检查方法在STB 诊断与鉴别诊断起重要作用，骨扫描可能会显示其骨骼受累部位，但无法准确鉴别是感染性病变还是和转移肿瘤。正电子发射断层扫描（positron emission tomography，PET）可能在鉴别高代谢脓肿方面起重要作用，有利于获取组织活检标本。PET/CT 可用于评估STB 的活动状态，也能监测结核病灶随时间的变化，并能评估结核病灶对治疗的反应。

4 组织学检查

组织病理学检查是STB 诊断的金标准，组织标应送细菌培养、组织病理学和PCR。结核分枝杆菌的培养存在培养时间长、价格昂贵、对检验室及检验人员要求高和阳性率较低等缺陷。细菌培养因培养基的不同，其结果差异性大，标本污染及送检时间长等导致细菌培养率较低。病理学检查是诊断STB 的主要诊断方法。椎体感染结核分支杆菌后出现多核巨细胞、朗汉斯巨细胞、干酪样坏死及肉芽肿等特征性病理学改变，共同构成典型的组织病理学病变结节，并且随着病情的进展，干酪样坏死形成冷脓肿。肉芽肿是诊断结核病典型的病理学特征，结核病肉芽肿的定义是坏死组织可见中央嗜酸性区域和多核巨细胞。然而，其他感染性疾病或慢性炎症也存在类似组织学表现，给病理医生的诊断带来很大困难。STB的病理是多种病理改变同时存在且以其中一种典型结核病理改变为主，但病理改变也存在不典型性，往往需要结合临床表现、实验室检查及影像学检查等综合诊断。PCR 是一种诊断新技术，最近的研究表明，STB 组织样本检测敏感度为90%，特异性为83%～90%。PCR 还克服了检测少杆菌病的挑战，可以检测少至10～50 个结核杆菌。

5 鉴别诊断

5.1 布鲁氏菌性脊柱炎

布鲁氏菌性脊柱炎（Brucella spondylitis，BS）与STB临床表现相似。血液细菌培养阳性仍然是BS 诊断的金标准，在BS 慢性期和亚急性期，细菌学培养趋于阴性。BS 虎红平板凝集试验检测结果多为阳性，WBC、ESR 及CRP 升高能为BS 的诊断提供参考，刘建等对STB 和BS 血常规差异分析发现，STB 较BS血常规NEUT%高、LYM%低，且不受性别和年龄的影响。李勇爱等研究发现，CRP 和ESR 在BS 组和STB组中的水平均高于正常范围，但两组间比较差异无统计学意义，CRP 和ESR 在STB 与BS 鉴别诊断中无参考价值。在BS 病变后期，椎体在X 线上呈现出典型的“鸟嘴样”骨刺，Liu 等对BS 和STB 的急性期和亚急性MRI 特点研究发现，BS 常表现为多椎体完好无明显塌陷，而STB 可出现多椎体塌陷。

5.2 脊柱转移瘤

骨骼系统是肿瘤第三大最常见的转移部位，无论是肺癌、乳腺癌、前列腺癌、甲状腺癌，脊柱都是骨骼系统常见的转移部位。尸检结果显示，高达70%的肿瘤发生椎体转移，以胸腰段转移最常见，持续性背部疼痛、休息痛、夜间痛是最典型临床症状。实验室检查可见肿瘤标志物升高，影像学检查可见椎体不规则型破坏、脊柱转移瘤的MRI 主要表现为T1WI 上信号强度降低而T2WI 图像上信号强度增高的骨髓信号改变。病变椎体穿刺活检可确定肿瘤的性质和来源。

5.3 脊椎骨髓瘤

多发性骨髓瘤（multipe myeloma，MM）是一种以单克隆浆细胞异常增生为特点的血液科恶性肿瘤。其累及脊柱较常见，临床症状以骨痛、压缩性骨折及神经根压迫多见。影像学改变主要以溶骨性改变为主，MRI 在脊柱骨髓瘤的早期诊断中敏感性较高，可达92%。穿刺活检可明确区分STB 与脊柱骨髓瘤，其穿刺活检的病理学检出率可达100%。

5.4 非特异性感染

非特异性感染目前临床主要通过临床表现、病理学检查及病原学检查来诊断和鉴别STB 和非特异性脊柱感染。临床表现均可出现发热、局部疼痛及活动受限等症状，故临床表现在STB 与脊柱非特异性感染的鉴别中无特异性。影像学检查可作为早期的鉴别诊断方法，X 线和CT 可发现脊柱骨质破坏及生理曲度改变，但其无法作为定性诊断，MRI 较X 线和CT有较好的鉴别诊断价值。病理学检查是诊断STB 的金标准，病理学结果可以更好地鉴别STB 与非特异性感染。

6 展望

STB 早期诊断可能具有挑战性，其非特异性的临床表现可能导致延迟诊断或误诊，增加并发症和死亡率的风险。MRI 在STB 早期诊断较为敏感，在医疗资源缺乏的地区，要充分利用实验室检查、CT、X 线及患者的临床表现综合诊断，实现早诊断、早治疗。要实现“终结结核病”战略，必须在STB 的诊断技术取得再进展，才能实现早期准确诊断，识别其潜伏期和耐药性，以实现STB 的早期干预，个体化治疗，获得最佳的治疗效果。全组基因测序在结核病的诊断可能有较强的发展潜力，可以预测耐药结核菌并制定个体化治疗方案。