化脓性脊柱炎的手术治疗选择及疗效分析

胡宇坤，高书涛，盛伟斌，2，3，甫拉提·买买提，2，3*

1.新疆医科大学第一附属医院脊柱外科，乌鲁木齐 830054

2.新疆地区高发疾病研究教育部重点实验室(新疆医科大学 )，乌鲁木齐 830054

3.新疆骨科疾病临床医学研究中心，乌鲁木齐 830054

化脓性脊柱炎是一种脊柱非特异性感染，是包括椎体骨髓炎、脊柱椎间盘炎、硬膜外脓肿、化脓性小关节炎等在内的一组疾病［1］。其发生率相对较低，好发年龄为50 ～ 70 岁，男性较女性多见，男女之比为1.5 ～ 2.0，近年来，随着易感人群的增加及诊断手段的不断提高，其发生率呈上升趋势［2］。化脓性脊柱炎最常见的致病菌为金黄色葡萄球菌，约占50%，好发部位为腰椎，其次为胸椎、颈椎。由于其早期症状不典型，易出现诊断延迟，可能在确诊时就已经发生神经功能障碍、脊柱畸形，甚至瘫痪［3］。手术治疗可阻止疾病进展，改善患者症状及神经功能。2013年11月—2021年1月，新疆医科大学第一附属医院手术治疗化脓性脊柱炎患者83例，术后辅以抗感染药物治疗，获得满意的临床疗效，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①临床症状、实验室检查［白细胞计数（WBC）、红细胞沉降率（ESR）、C 反应蛋白（CRP）水平］、影像学检查显示脊柱感染征象，且经病原微生物培养或病理检查确诊为化脓性脊柱炎；②血培养或组织培养检查完善；③非手术治疗无效，存在持续性背痛、抗生素无法控制感染进展或出现菌血症；④脊髓受压伴神经功能受损和/或节段不稳。排除标准：①结核分枝杆菌、布鲁杆菌、真菌等其他病原体感染；②既往有脊柱手术和/或有创操作史。根据上述标准，纳入化脓性脊柱炎患者83 例，其中男51 例、女32 例，年龄为6 ～ 89 岁，平均52.8 岁；病变节段：颈椎13 例，胸椎5 例，腰椎65 例［其中好发节段为L4/L5（19 例）和L5/S1（14例）］。主要症状及合并症：局部疼痛83 例，发热37例，神经症状46 例；合并糖尿病18 例，合并高血压16 例。体温＞ 38℃的患者在发热时采集血液标本进行血培养，如第1 次培养结果为阴性可进行二次血培养；未获得血培养结果的患者术前在CT 引导下穿刺获取病变部位组织行宏基因二代测序（mNGS）及组织培养；术前未能采集到病原体的患者，则术中从感染节段（终板、椎间盘、椎旁组织）采集标本进行病原学培养和病理检查。

1.2 手术方法及术后处理

根据患者感染部位、邻近椎体破坏程度和神经压迫情况制订手术方式，其中前路手术14 例，后路手术60 例，前后联合入路手术9 例，手术均由同一组医师完成。后路手术：患者全身麻醉后取俯卧位，做后路正中切口，椎弓根螺钉置入感染椎体及相邻椎体，行单侧或双侧半椎板切除进行椎管减压，在保护神经结构的前提下，用刮勺和刮刀进行椎间隙坏死组织的清理，用大量生理盐水充分冲洗病灶区域，局部撒入万古霉素粉末。选取大小合适的置入物（自体骨或同种异体骨及聚醚醚酮融合器）置入椎间隙，将取出的坏死组织进行病原培养和病理检查。骨破坏严重、缺损较大、后方植骨困难的患者采用前路病灶清除术：患者全身麻醉后取侧卧位，做肋缘下斜切口，逐层剥离进入椎体前方，注意保护周围血管和脏器，使用刮勺和刮刀彻底清除坏死组织，创造良好植骨床，操作时注意保护后方硬膜，清创后彻底冲洗病灶区域，局部撒入万古霉素粉末，使用自体骨或同种异体骨进行椎间融合。当患者合并后凸畸形同时存在较大椎旁脓肿或腰大肌脓肿时，采用前后联合入路手术。

术后根据病原体培养结果使用敏感抗生素，若培养结果为阴性或未收集到标本则使用广谱抗生素；给药途径为静脉滴注，待疼痛程度缓解，CRP下降≥50%且无残留神经功能障碍或脊柱节段不稳后，改为口服抗生素；抗生素治疗总疗程为6 周，如感染广泛累及椎旁软组织和/或椎旁或腰大肌脓肿未引流的患者延长至8 周。

1.3 疗效评价

记录住院时间、手术时间、术中出血量及并发症发生情况，以及术前、术后1 个月、术后3 个月及末次随访时的WBC、ESR、CRP 水平等指标。采用疼痛视觉模拟量表（VAS）评分［4］评估疼痛程度，采用美国脊髓损伤协会（ASIA）分级［5］评估神经功能恢复情况。

1.4 统计学处理

采用SPSS 26.0 软件对数据进行统计分析，符合正态分布的计量资料以±s描述，组间比较采用独立样本t检验；非正态分布计量资料采用中位数（上四分位数，下四分位数）表示，组间比较采用秩和检验；计数资料以例数和百分数表示，组间比较采用χ2检验；以P＜ 0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

所有手术顺利完成，除1 例患者死亡，其余患者均获得随访，随访时间为12 ～ 46个月，平均25.2个月；住院时间为6 ～ 30（18.11±8.01） d，前路手术为（15.36±7.95） d，后路手术为（19.25±10.25） d，前后联合入路手术为（20.33±8.47） d；手术时间为45 ～ 345（151.67±58.82） min，前路手术为（118.86±47.35） min，后路手术为（146.33±51.92） min，前后联合入路手术为（238.33±37.33） min；术中出血量为50 ～ 1 200 mL，中位数为200（100，350） mL，前路手术为（142.31±63.27） mL，后路手术为（226.67±90.88） mL，前后联合入路手术为（611.11±348.91） mL。所有患者术后静脉滴注抗生素6 ～ 60（20.51±10.92） d，之后口服抗生素6 ～ 90（44.71±14.59） d。共51 例患者行细菌培养，其中34 例检出病原菌，阳性率为66.7%；其中金黄色葡萄球菌13 例，大肠杆菌8 例，表皮葡萄球菌5 例，人葡萄球菌3 例、肺炎克雷伯杆菌3 例，阴沟肠杆菌2 例。术前血培养阴性或未行血培养、术前穿刺活检采用mNGS 技术及组织培养未检出的患者，术中取组织行病理检查，结果均显示为急慢性炎细胞浸润，死骨形成，符合化脓性脊柱炎表现。所有患者术后各时间点WBC、ESR、CRP 水平及VAS 评分随着随访时间延长逐渐改善，差异均有统计学意义（P＜0.05，表1）。术前46 例患者存在脊髓神经功能损伤（ASIA 分级A ～ D 级），除1 例A级患者死亡，其余患者ASIA 分级均较术前改善：B 级2 例恢复至C 级1例，恢复至E 级1 例；C 级8 例恢复至D 级2 例，恢复至E 级6 例；D 级35 例全部恢复至E 级。术中发生脑脊液漏1 例，给予术中修补，术后嘱患者卧床、预防使用抗生素等处理后症状缓解；术后切口不愈合2 例，均为合并糖尿病患者，经每日局部换药及调整抗生素，2 周后切口愈合。典型病例影像学资料见图1。

图1 典型病例影像学资料Fig. 1 Imaging data of a typical case

表1 疗效指标Tab. 1 Efficacy indicators

3 讨 论

近年来，随着人口老龄化、免疫抑制剂及激素类药物滥用等因素的影响，化脓性脊柱炎的发生率逐渐上升［6］。该病较隐匿，早期以病变部位疼痛为主要症状，发热约占48%，神经功能障碍约占33%，其他症状包括乏力、嗜睡、食欲不振、神志不清等，且上述症状不具有特异性，从症状出现到确诊往往需要30 ～ 90 d，部分患者甚至需要诊断性治疗才得以确诊［3，7-9］，故易误诊、漏诊。化脓性脊柱炎最常见的感染途径是血源性感染，原发病灶可以来自泌尿生殖系统、皮肤软组织、血管异物等，最常见的致病菌是金黄色葡萄球菌，其次为大肠埃希菌，后者主要发现于泌尿系统感染、糖尿病及老年患者［10-11］。本研究中最常见的致病菌依次为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及表皮葡萄球菌，与既往研究结果一致。

对于化脓性脊柱炎的诊断，影像学检查是不可缺少的，CT 可以显示椎体破坏程度，对于指导经皮穿刺活检、脓肿引流以及确定手术清创范围而言非常重要；MRI 是诊断化脓性脊柱炎的金标准，对椎间盘及周围软组织早期炎性改变的敏感度和特异度均较高［10，12］。实验室检查也是有效的辅助诊断手段，ESR的敏感度达98%，但缺乏特异度，在脊柱结核和布鲁杆菌脊柱炎等其他感染性疾病中也会升高［13］；CRP的敏感度达100%，且特异度高于ESR，当患者出现脊柱疼痛合并CRP升高（＞ 63 mg/L）时，应高度怀疑为脊柱化脓性感染［14］。近年来，有研究［15］发现降钙素原（PCT）的敏感度较高，细菌感染后会从所有组织中释放出来。Nie 等［16］认为，PCT 是可靠的术后切口感染早期预测指标，甚至优于CRP。

确定致病菌对于化脓性脊柱炎的诊断和治疗具有指导意义。CT 引导穿刺活检是美国感染病协会（IDSA）推荐的一种可靠、安全的检查方法［17］。Sertic 等［18］对647 例行穿刺活检的病例进行汇总分析，结果表明，CT 引导穿刺活检阳性率为33%，但如血培养已获取病原微生物结果，则不建议再行CT引导穿刺活检。然而，采集病变区域的不同组织也会影响穿刺阳性率。Kim 等［19］对采集不同组织的穿刺阳性率进行分析，结果显示，椎旁软组织的阳性率为63.5%，明显高于椎体及椎间盘等组织。值得注意的是，如果怀疑脊柱结核或布鲁杆菌脊柱炎时须行椎体穿刺，因为上述病原体易从骨组织获得，不易从软组织获得。血培养是诊断化脓性脊柱炎的重要手段，阳性率为40% ～ 60%，发热患者的阳性率更高，同时可以获取病原菌对抗生素的敏感性，建议在使用抗生素之前采集血液标本进行血培养，至少进行2 次血培养检测，对于所有疑似化脓性脊柱炎的病例均须进行血培养［20-21］。本研究中血培养阳性率约67%，略高于Kim［20］的研究结果，考虑可能与发热时采集标本有关。值得关注的是，mNGS 技术应用于脊柱感染领域后明显提高了病原体的检出率，尤其对于传统培养方法无法培养或难以培养的病原体以及罕见和不典型的病原体，表现出良好的诊断性能，且敏感度及特异度较高，分别为91.43%和90.91%，但在耐药方面mNGS 技术可提供的信息远不及传统的微生物培养［22］。

化脓性脊柱炎治疗中抗生素的使用对于延缓疾病进展、改善神经功能状态及降低死亡率起到了重要的作用，多数患者可通过非手术治疗治愈。对于无神经功能损伤、骨质破坏较轻、无感染中毒症状的患者可采取抗感染药物治疗，但对于抗生素的使用时长、给药途径，目前尚未达成共识［17，23］。有研究［24］认为，6 周的抗生素治疗即可获得满意的治疗效果，如感染广泛累及椎旁软组织和椎旁或腰大肌脓肿未引流的患者可延长至8 周。Grados 等［25］的研究发现，当疼痛症状缓解、CRP 下降≥50%且没有残留神经功能症状或脊柱不稳，可改用生物利用度良好的口服抗生素治疗；接受12 周抗生素治疗的患者，复发风险较低。Bernard 等［26］的研究对比抗生素疗程6 周与12 周的患者，二者感染复发风险无明显差异，认为可将抗生素疗程缩短为6 周。本研究中，根据患者药敏结果使用敏感抗生素治疗，无培养结果的患者使用广谱抗生素治疗，先行静脉滴注，随着症状缓解和炎性指标的改善改用生物利用度良好的口服抗生素，总疗程为6周，如感染广泛累及椎旁软组织和/或椎旁或腰大肌脓肿未引流，疗程延长至8周，获得满意疗效，随访期内无复发患者。

相对于非手术治疗，早期手术可取得更好的临床症状和影像学改善，Tsai 等［27］的研究显示，即使没有绝对的手术指征，早期手术治疗化脓性脊柱炎可更好地矫正后凸角，抗生素的治疗周期也随之缩短。亦有研究［21］表明，即使进行规范的非手术治疗，仍有40% ～ 50%的化脓性脊柱炎患者最终需要手术干预。手术治疗的目的是彻底清除病灶、缓解疼痛、恢复脊柱节段稳定性、扩大椎管容积及解除神经压迫。当患者出现顽固性疼痛，非手术治疗无效，硬膜外脓肿、巨大椎旁脓肿或腰大肌脓肿，神经功能缺陷，严重骨质破坏或脊柱失稳等情况时，应尽早进行手术治疗［17，27-29］。本研究纳入患者的治疗也经过多方面综合考虑，包括手术清除病灶及彻底引流、重建脊柱稳定性、合理疗程的敏感抗生素应用、原发感染灶的治疗等。手术方式包括前路、后路、前后联合入路。前路手术能够直视病灶，彻底清除病灶及植骨重建，适用于骨缺损较大、后方植骨困难的患者。后路手术不仅可以矫正畸形、坚强固定，同时也可以清创、引流、重建脊柱稳定性，但通常无法直达病灶。前后联合入路手术结合了前、后路手术的优点，适用于骨破坏严重、存在后凸畸形且有较大椎旁脓肿或腰大肌脓肿的患者，缺点是手术时间相对较长，创伤较大，一般情况较差者难以耐受手术。对于骨质破坏较轻、存在脊柱不稳而无神经功能损伤的患者也可行经皮内固定［30-31］。近年来，微创技术治疗脊柱感染也取得了良好的效果。Lin 等［32］分析24 例采用经皮内窥镜手术治疗的化脓性脊柱炎患者，均获得骨性融合，且后凸角没有发生明显改变，疗效良好，老年、免疫功能低下及合并症较多的患者更适合采用该治疗方式。Ishihara等［33］的研究纳入23 例化脓性脊柱炎患者，其中19例采用微创脊柱稳定术（MISt）治疗获得满意疗效，其余4 例行传统前路病灶清除术，MISt 不适用于存在神经功能障碍的患者，对于老年患者或免疫功能低下的患者是一种较好的选择。目前，对于化脓性脊柱炎的治疗，没有一种手术入路明显优于另一种手术入路，且无论哪种术式均须辅以抗生素治疗［17］。因此，术前应全面评估患者状况，包括骨破坏程度、椎旁脓肿大小和后方结构破坏情况，结合术者经验选择更适合患者的手术入路。

综上，化脓性脊柱炎好发于50 岁以上人群，男性多于女性，好发于腰椎。由于该病症状不典型，诊断较为困难，CT 引导穿刺活检及新诊断技术（mNGS）的应用极大地提高了诊断效率。CRP 对治疗的反应较为敏感，可作为反映疗效的指标。化脓性脊柱炎通过手术彻底清除病灶、引流脓肿、重建脊柱稳定性、矫正后凸畸形并辅以抗感染药物治疗6 ～ 8 周可以获得满意疗效，同时也可明显降低复发率。但本研究为单中心回顾性研究，且未纳入非手术治疗的病例作为对照，后续需展开大样本量前瞻性对照研究对结论进行进一步验证。