椎间隙感染
出处:按学科分类—医药、卫生 科学技术文献出版社《骨科疾病诊断标准》第195页(5037字)
一、病因
本病易发于18~40岁的青壮年,胸椎和腰椎是最易发生化脓性感染的部位。腰椎多于颈、胸椎,除因腰椎体积大且血流量多外,也和盆腔内血管与腰椎静脉系统交通有关。
椎体终板是脊柱感染病灶的易发部位。穿刺带入椎间隙的细菌、硬膜外脓肿和椎旁脓肿都可以引起椎体终板感染。据报道脊柱的其他组成部分包括关节突、关节面也可以是原发感染的部位,但这些一般都是个案报道。
很多种微生物都可引起脊椎感染。脊柱化脓性感染以金黄色萄葡球菌最为常见,其次为表皮萄葡球菌,此两种菌在感染中约占60%。其中金黄色萄葡球菌的检出率为40%~90%。目前总的趋势是金黄色萄葡球菌的感染率在下降,而耐药菌株增多。近期报道表明,有半数以上的细菌对青霉素有抗药性,1/3以上的细菌对甲氧西林有抗药性。静脉吸毒者较常发生铜绿假单胞菌感染。结核分枝杆菌是最常见的非化脓性感染源。
脊柱手术是医源性感染的最常见的因素,而泌尿生殖道感染是血源性感染的最常见原因。呼吸道和皮肤感染发生的血源性感染率较低。也有人报道流产后和分娩后出现血源性脊柱感染。Eismont等人报道,患有糖尿病、酗酒、类风湿性关节炎、慢性肾病等慢性疾病时,自然免疫力降低更容易发生脊柱感染及其并发症。
二、生理病理
椎间盘是脊柱感染的最常见的部位。最近证明,干骺端和软骨终板是血源性感染的起始部位。目前认为椎间隙仅为接种性感染的开始部位。
椎体终板是动脉循环的终点也是静脉微循环的起源。小静脉或静脉血管起始于水平方向,走行与终板平行,再通过小的垂直静脉穿过终板与水平血管在靠近终板处松质骨内连通。此外,垂直静脉1~2个主要分支引流到椎体静脉血管系统,然后集中形成前内静脉丛。然后这些静脉丛引流到外部静脉丛。这些血管在外部与椎前内静脉、椎后内静脉以及后细根静脉连在一起,椎内静脉向背侧回流,在椎板附着处,至硬脊膜囊。前内静脉位于椎管两侧底部的外侧部分。在行椎间盘手术过程中这些静脉被损坏。内静脉接近椎体的中点时向中央引流,通过滋养孔引流至骨内系统。前内静脉也沿神经根的伴行静脉回流,在椎管外与腰升静脉连接。这种相互连接的静脉系统,从骶骨到颅骨都是一样的。
脊柱感染可发生于椎间盘的直接感染,也可因手术操作直接感染或经皮手术感染或邻近结构局部播散感染。有报道结肠感染经膈下脓肿引起邻近播散感染,未直接损伤脊柱的枪伤所致的腹腔脓肿也可引起邻近播散感染。最常见的脊柱感染是化脓菌的动脉散播所致,动脉播散的感染来源于椎体终板,也可能位于静脉内或椎体本身,在感染进程中播散至椎间盘。
化脓性椎体感染的自然病史包括感染源或创伤,感染后疼痛加重,伴有或不伴有明显的全身败血症表现。全身性败血症通常表明感染源不在脊柱。血源性感染可能起源于椎体终板的毛细血管攀或毛细血管之后的静脉管道内。这些淤滞在血管内的细菌引起化脓性炎症、组织坏死、骨塌陷,感染散播至邻近的椎间隙最终发生椎体终板破坏,这是X线片上最早的发现。感染进一步向前方发展可引起脊椎旁脓肿或向脊柱后发展而致硬膜外脓肿。大的椎旁脓肿可延至腰大肌进入腹股沟。硬膜外脓肿可贯穿硬膜外间隙并进入脑脊膜间隙和脊髓。椎体感染后骨质变软,在体重和应力下可发生骨质塌陷。脊柱感染的发展可以是化脓性或非化脓性的感染。感染的病程因致病菌和患者的免疫状况而有所不同。感染本身可以引起营养不良和损坏免疫系统。免疫反应良好的个体,确能不经治疗而痊愈。这一情况已为动物实验所证实。将表皮葡萄球菌注射到羊的椎间隙内,6周后只在注射细菌的椎间盘发生了椎间盘炎,但没能从这些椎间盘培养出细菌。这一发现表明在健康的个体,椎间隙感染后只有在适当时期才能检出细菌。
脊柱感染的早期或晚期均可发生发瘫痪。原因为:①感染脓肿的直接蔓延,刺激、压迫、损害神经组织;②病理性骨折,严重的脊柱后突、椎体塌陷,对神经组织的继发性压迫。
三、临床表现
由于感染途径、年龄、全身情况、菌种毒力及其他因素不同,临床表现轻重差别较大。
血源性感染者,多起于菌血症或败血症,常伴有高热寒战甚至昏迷等严重中毒症状。早期局部体征与症状多不明显,主要是因为炎性病变尚未完全局限,加之全身反应剧烈而易掩盖局部症状。手术操作直接感染者,起病多在术后第2~3天,迟发者少,患者体温突然升高,多超过38.5℃以上,一般持续1~2周。体温升高同时,手术局部椎节段疼痛加剧,呈跳痛状,夜晚较剧,甚至必须应用强止痛药才能入眠。局部蔓延而来者,由于原发灶情况全身反应不同而轻重不一。主要表现如下:
1.腰背痛 尤以活动时为甚,卧床休息可稍缓解,慢性者常出现腰背部酸困劳累感。如伴有椎管内感染时或反应性病变时,可出现双下肢放射痛或其他根性症状。
2.叩痛 多于早期出现,无论是直接叩击病变椎骨棘突处,或是纵向传导叩击均有较明显的疼痛,主要由于炎性椎间隙受振动所致。
3.活动受限 多于早期出现,严重者甚至在床上翻身活动也感疼痛,因而惧怕翻身,常伴有双侧椎旁肌痉挛,使脊柱处于保护性僵硬状态。
4.其他 视感染途径、病程早晚、病变范围及机体反应等不同,可出现腹痛腹胀等各种症状。
四、临床分型
根据起病缓急临床上一般分为三型。
1.急性型 以青少年多见,起病急,多以败血症开始,因此常有恶寒高热、神志不清、昏迷、颈项强直等。白细胞计数可达数万以上,其中中性粒细胞多超过85%,并可出现幼稚细胞,血培养多为阳性。腰部症状多较严重,但易被全身症状所掩盖,个别患者可出现截瘫。
2.慢性型 发病较缓,全身症状轻微,起病时可有类似感冒症状。局部症状可与脊柱结核相似或更轻微,甚至出现畸形或于体检拍片时才被发现。体温及白细胞计数可能正常或稍高于正常。此型易被误诊为风湿性肌炎或腰背部纤维组织炎等疾患而延误治疗。
3.亚急性 临床表现介于前两者之间,以抵抗力较强的青壮年为多见。起病多有低热及轻度全身中毒症状,脊柱局部症状较前两型明显,叩痛压痛均较剧烈,椎旁肌呈痉挛状。白细胞计数多在(10~20)×109/L,中性粒细胞在80%左右。红细胞沉降率明显增快,C-反应蛋白升高。
五、检查
1.实验室检查 主要观察白细胞及血沉、C-反应蛋白的改变。一般白细胞升高明显着仅占42.6%,红细胞沉降率多增快,占78.1%~82%,国外学者报道,正常人或术后1周血沉一般不超过25mm/h。近年来认为C-反应蛋白增高可以更敏感地提示感染存在,占64%~100%。此外还可以参考血培养、椎旁穿刺抽出物检查等。
2.影像学检查
(1)X线平片:早期多无阳性发现,一般在6~8周以后方可显示椎间隙狭窄及椎节表面纹理模糊,渐而呈硬化性改变。
(2)CT检查:可较早发现椎间隙狭窄及终板破坏但对于软组织的变化观察有限。
(3)MRI检查:可更早敏感的发现骨性及软组织中炎性反应的异常表现,国外报道可达93%~97%。MRI检查可早期发现椎间隙T1低信号T2高信号的变化,但需与术后血肿及反应性水肿相鉴别。
(4)核素扫描检查(镓、锝):也可较早及敏感的发现椎体及椎间隙的异常变化,国外报道可达85%~89%,甚至在某些方面比CT检查及MRI检查更有确诊意义。
六、诊断
儿童患椎间盘炎的特征是发热和血沉快,发病后4~6周拍X线片可见椎间隙变窄。常见症状是行走困难,全身不适,易哭闹,突然站立不稳或行走不适。虽然本病常与创伤有关连,但大多数报道表明其发病原因是细菌感染,培养多是金黄色萄葡球菌。发病平均年龄为6~7岁,症状常于住院前4周已出现,物理检查阳性体征并不多。往往小孩拒绝行走或行走时哭闹。脊柱屈曲受限,由于疼痛患儿身体保持竖直位。直接与脊柱有关的体检发现极少见。神经检查也不常有阳性发现,一旦发现则预示不佳,较大儿就诊时可诉腹痛。其他较少见的症状为腘绳肌紧缩感和脊椎压痛。
儿童椎间隙感染(脊椎骨髓炎)初期时诊断是很困难的,X线平片通常是阴性。患者可有轻度发热,但不呈现有全身病状。多数患者实验室检查仅有血沉增高。行MRI扫描或骨扫描结合镓同位素扫描是确定感染的最佳方法,这些检查对可能存在的感染可最早做出提示,但是并不能作出完整准确的诊断,炎症和肿瘤有可能显示假阳性结果。如果在初期发热阶段进行血培养可有助于诊断。
由于成年人的椎间盘是无血运的,如不首先感染骨骼则不可能发生血源性原发椎间隙感染。因此,真正的成人椎间隙感染多由穿透创伤引起,手术操作是引起本病的最常见的原因。椎间盘术后椎间隙感染发生率为1%~2.8%。椎间盘造影术后报道的椎间隙感染发生率用单针穿刺时为1%,用双针为0.5%。术后椎间隙感染很少出现直接的伤口感染和伤口流液,常见致病菌为金黄色萄葡球菌,也有其他细菌和真菌的报道。
术后椎间隙感染的诊断是十分困难的,几乎总被延误。疼痛是最常见的主诉,然而,椎间盘术后持续性腰痛并不少见。最常用的诊断方法包括血沉、同位素骨扫描和镓扫描均于脊柱手术后短时间内呈阳性结果。MRI可能是迅速确定此并发症的最佳方法。在术后4周以内血沉应恢复到接近正常。术后4~6周发生持续性背痛,肌肉痉挛,行走困难,血沉升高则高度预示椎间隙感染的可能。在给抗生素治疗前最好做经皮穿刺或切开椎间盘活检,约有50%以上病例可以确认致病菌。
七、鉴别诊断
1.风湿症 较多见,且易伴有腰背部症状及发热。本病有以下特点:游走性关节痛,侵犯多个关节,且较表浅,对阿司匹林药物反应敏感,全身中毒症状较轻,血培养阴性,抗“O”试验多阳性。
2.类风湿性关节炎 主要累及四肢手足的小关节,双侧对称性发病,后期手足变形,伴发腰痛但症状轻微。类风湿因子多为阳性。全身无明显炎性反应。
3.脊柱结核 发病缓慢,病程较长。多有结核临床表现,慢性消耗体质。以胸腰段多见,拾物试验多阳性。X线片以破坏为主,尤以椎间隙多明显受累,甚至消失。椎旁脓肿发生率高于化脓性者,尤其是腰大肌或椎旁阴影明显增宽。
4.其他 包括原发、转移的恶性肿瘤,伴有病理性骨折的代谢性疾病等。此外本病尚应与伤寒性脊柱炎(根据肥达氏反应等)、强直性脊柱炎鉴别。