【疾病名】椎间隙感染

【疾病名】椎间隙感染
【英文名】infection of intervertebral space
【别名】
【ICD号】M46.8
【病因和发病机制研究的进展】
1.病因研究进展
2.发病机制研究进展 有关椎间隙感染的确切病因目前尚不十分清楚，国内外学者认为有三种学说，即细菌感染、无菌性炎症和人体自身免疫性反应学说。

多数学者倾向于细菌性感染，感染途径尚不清楚。

(1)细菌感染：临床上将椎间隙感染分为原发性和继发性两种类型，前者多为血源性，后者多为医源性因素。

①原发性椎间隙感染：据文献报道，脊柱血源性化脓性感染占全身骨髓炎病例的1%。

Digoy等人报告每年平均25万人中有1人患此病。

细菌感染为大多数学者所认同观点。

原因是：A.部分患者有寒战、高热、乏力等全身中毒表现。

B.血液及椎间盘组织细菌培养呈阳性。

病原菌主要为金黄色葡萄球菌、其次为表皮葡萄菌；而革兰氏阴性杆菌、丙酸杆菌、溶血性链球菌、肺炎球菌、大肠杆菌、霉菌、念珠菌、埃肯氏菌属、金氏菌属等也有报道。

C.抗生素对本病治疗有效。

Iversen等人在回顾111例椎间隙感染中发现15例发生在非手术的椎间隙，以L间隙发生率最高，故认为可能是血源性感染引起的。

全身潜在性感染灶如龋齿、中耳炎、毛囊炎、泌尿系感染等均可成为血源性感染灶。

除手术操作中引入病原菌之外，有人认为血源性感染因素也不容忽视。

这类病人在术前已存在泌尿道、上呼吸道感染。

1957年Baston等通过从阴茎背静脉注入造影剂，观察到该静脉及前列腺背静脉与脊柱静脉丛相通，故认为椎间隙感染可继发于泌尿道感染。

②继发性椎间隙感染 常继发于椎间盘手术、经皮髓核摘除(P LD)、椎间盘造影、化学髓核溶解术和类固醇类药物注射等脊柱手术和介入性检查治疗。

根据文献报告，医源性椎间隙感染的发病率为0.2%～4%。

常见原因是有些医院行P LD和椎间盘造影并非在手术室进行，而是在X光室内操作，由于消毒不严格，细菌密度较高，污染机会多，操作中将细菌带入椎间隙。

(2)无菌性炎症：有人认为细菌培养为阴性的椎间隙感染，可能是无菌性炎症。

Iversen认为，由于椎间盘本身血运较差，手术时破坏了椎体边缘微弱的血液循环。

并损伤了软骨板，使椎体裸露的松质骨出血，血凝块和残余髓核碎片积聚在椎间隙内，发生无菌性炎症。

Lo uqu et等人对25例临床诊断为椎间隙感染的患者，应用经皮穿刺的方法行病变间隙穿刺活检，7例细菌培养阴性，组织学检查可见大量的成纤维细胞，血沉和C RP均不高。

化学溶髓核所致椎间隙感染，除细菌直接带入椎间隙而发病外，还可发生化学性无菌性炎症。

美国曾对135000人用木瓜凝乳酶进行化学髓核溶解治疗，其感染发病率为
0.018%，他们认为除因缺乏无菌操作造成细菌污染外，还与药物的抗原性有关，导致发生无菌性炎症。

(3)自身免疫性反应：Pu ranen提出椎间隙感染可能是自身免疫性反应。

Bobec hk o认为椎间盘胚胎发育成熟后血管退化而无血供，被纤维环包裹与血液循环隔绝，因而具有抗原性基础。

研究证实椎间盘突出症存在细胞和体液免疫反应的异常，椎间盘组织的Ⅰ型和Ⅱ型胶原、糖蛋白以及软骨终板基质成份是潜在自身抗原。

淋巴细胞对其极度敏感，存在细胞免疫反应的异常。

纤维环的破裂是激发体液免疫反应的关键。

基于上述理论，有些椎间隙感染可能是由于纤维环破裂，形成抗原抗体免疫复合物，吸引了大量的炎性细胞，发生自身免疫反应性炎症。

总之，椎间隙感染虽有无菌性炎症、自身免疫反应等学说，但主要是细菌感染。

其发病原因可能与下列因素有关：①椎间盘主要靠软骨板的渗透作用获取营养，局部血供差，不易愈合；②未严格执行无菌操作技术引起细菌感染，如经皮穿刺椎间盘切除术等介入治疗在净化条件较差的放射科治疗室进行；③操作粗暴或术式选择不当，术中椎间盘及相邻结构破坏较多或术中出血过多，尤其椎间隙内操作过多会产生过多的椎间盘碎屑，易产生炎性反应，增加了感染机会；④患者全身情况差，或伴有糖尿病之类疾病等。

【诊断研究进展】
1.辅助诊断检查进展
(1)实验室检查进展：
①常规检查：血白细胞计数可升高或正常，血沉多明显加快，C反应蛋白(C-reactiveprotein，C PR)升高。

②血和椎间隙细菌培养：血细菌培养对于诊断有一定帮助，但阳性率不高。

与血细菌培养相比活组织检查更具诊断价值。

为了提高椎间盘组织的培养阳性率，宜同时进行需氧菌、厌氧菌、霉菌、分支菌等多种方法培养。

取椎间盘组织组织培养之前已使用抗生素也可能造成培养结果成阴性。

活检所取椎间盘标本的体积与送检处理的速度也是影响培养结果的重要因素。

③影像导向下经皮穿刺病变椎间盘抽吸活检：随着介入放射学发展，利用经皮穿刺椎间盘抽吸切割术的原理，在影像导向下行病变椎间盘抽吸活检，为明确椎间隙感染诊断提供依据。

利用该技术抽取椎间盘组织后，进行细菌培养，涂片染色(革兰氏染色、霉菌染色、分支菌属抗酸染色)、以及病理切片检查，结果发现微生物学分析(培养和染色)，诊断的敏感性、特异性分别为91%、100%；阳性、阴性预测值分别为100%、94%。

使用病理学分析时，诊断敏感性、特异性分别为97%、75%；阳性、阴性预测值分别为80%、88%。

(2)特殊检查进展：
①X线平片：常规X线检查阳性表现出现较晚，初期表现为椎间隙变窄，相邻椎体上下缘密度增高而且边缘不整， 后发展为病变间隙相应的椎体破坏，呈不规则形或弧形，后期可看到椎体硬化或骨桥形成。

②E C T扫描：表现为感染椎间隙的局部核素浓集，但特异性较差。

由于核素扫描的阳性结果主要依赖于感染椎间隙的血供增加，而椎间隙感染早期病变局限于无血供的椎间盘内，故至终板发生破坏方有阳性表现，核素扫描的缺点还在于存在一定比例的假阳性。

③C T：C T检查对于椎间隙感染的早期折断具有重要意义。

早期主要表现有椎间盘密度减低，且变扁变大，类似椎间盘膨隆征象，病变椎间盘于腰大肌之间界限模糊，随后可出现椎体终板破坏及硬化征象。

病变早期C T三个特殊征象：椎体前软组织肿胀和椎前脂肪减少、椎体或终板侵蚀和椎旁肿胀。

C T能为临床早期诊断术后有无椎间隙感染提供可靠的影像学证据。

④M R I：M R I具有非侵入性和无放射性损害的特点，是以往任何检查手段都无法比拟的。

M R I在细菌感染后2周就有阳性发现。

M R I的主要表现为在T1加权像上椎间盘与相邻椎体呈低信号改变；在T2加权像上椎间盘呈高低信号混合
性变化，髓核内裂隙消失，受累及的椎体信号增高，并可清楚显示病变向周围浸润情况。

M R I特征性表现为T1加权病变椎间隙及临近椎体，硬膜的信号减低，椎板及附近软组织信号也可降低；T2加权感染椎间隙及其椎体的信号增强；轴位片可见椎管周围组织界限不清，椎管内有软组织影突入，层次分界不清。

晚期则可表现为椎间隙狭小，椎体边缘因硬化呈低密度影，硬膜囊与软组织粘连。

2.临床诊断进展
【治疗与预防方法研究的进展】
1.保守治疗 过去大多数学者对椎间隙感染主张保守治疗。

认为在大剂量使用抗生素的同时给予严格制动、营养、支持、对症治疗，可使症状缓解并逐渐治愈。

1992年Boscar d ins等证实头胞唑啉可渗透进椎间盘，并在用药后15～80m in达到足够的浓度，从而为大剂量抗生素治疗和预防椎间隙感染提供了理论和实验依据。

也有学者对于保守治疗持不同意见。

认为此方法病程较长，病人难以忍受，虽然全身应用大量抗生素，但因成年人椎间盘血液供应差，病变部位无法达到有效药物浓度而使疗效欠佳。

保守治疗实际上是等待病变椎间隙自然融合，从而消除病变间隙的椎体间活动而使疼痛缓解。

这一过程相当漫长而痛苦，且抗生素在局部难以达到有效杀菌浓度。

因此，保守治疗效果不佳。

即使一些抗生素能穿过椎体软骨板进入椎间盘组织中，但一旦椎间隙感染形成，则不能阻止其病程发展。

抗生素的使用并不能减轻患者痛苦，缩短病程。

有些学者开始尝试用其他一些方法治疗椎间隙感染。

如留置导管局部输注抗生素、感染间隙内置闭式冲洗等取得了较好效果。

其优点在于既可以一定程度的清除病灶，又可及时将残余的脓液引流出来，加上敏感抗生素直接作用于病变部位，炎症得以引流及控制，避免了软骨或骨质进一步破坏，缩短了病程。

2.微创治疗 经皮椎间盘切吸术(P LD)用于治疗椎间隙感染，还可同时获取足够的组织以进行病理组织学检查和微生物学培养，是一种损伤小，效果好的诊断性治疗方法。

此方法经健侧椎板间隙入路，避开患侧疤痕组织，解剖层次清楚，不易损伤血管神经，可以清除残余椎间盘及炎性肉芽组织，迅速解除腰
痛及腰背肌痉挛症状。

具有微创手术的优势，且不干扰腰椎的生物力学结构，术后恢复快。

P LD是治疗早期单纯椎间隙感染的良好方法。

然而，当合并神经压迫和进行性骨质破坏时P LD往往疗效不佳。

减压不充分和骨质进行性破坏所致及感染椎间盘的突出可导致治疗失败。

3.手术治疗 鉴于外科手术在脊柱结核治疗中取得了巨大的成功，一些学者开始尝试手术治疗椎间隙感染。

Ale x an d er回顾性分析101例椎间盘炎患者的临床资料，发现非手术治疗患者后遗腰痛的发生率为64%，而手术治疗者为26.3%，证实手术疗效明显优于非手术治疗。

他指出：非手术治疗的患者残留疼痛的原因可能是后凸畸形和假关节形成，提示药物治疗可以中断感染进程，但不能阻止畸形的发生。

外科治疗的主要优点是兼顾了治疗的各个方面：通过彻底清除感染组织可以迅速改善疼痛症状，同时明确致病微生物的种类进行有针对性的治疗。

对于伴有明显压迫症状者，手术治疗可以进行充分的脊髓或神经根的减压；预防或矫正脊柱畸形，恢复脊柱稳定。

另外术后早期活动可以有效避免长期卧床导致的并发症(如深静脉血栓等)。

(1)后路手术：多名学者报道后入路二次手术切除病变间隙残余椎间盘治疗术后腰椎间盘炎均取得满意疗效。

对侧后入路手术治疗有诸多优点：①可较完全地清除椎间隙内残余的髓核，迅速缓解腰痛症状；②可探查、松解神经根，解除神经根压迫和炎性刺激；③降低了蛛网膜下腔感染的发生率，撕裂硬脊膜及神经根袖的机率大大降低；④避开了手术疤痕，解剖清楚，操作相对简单；
⑤可同时进行椎弓根螺钉系统内固定，从而有效地维持脊椎局部稳定性，利于炎症稳定及愈合。

急性期腰椎间盘炎，可先予抗生素、消炎镇痛药物治疗7～10天，或同时短期加用小剂量地塞米松，以控制病变部位的严重炎症和水肿，当患者腰腿痛有缓解，血沉及C反应蛋白检测值正在逐渐下降，亦即提示患者病情稳定时可安排手术治疗。

而对于已过急性期的椎间盘炎，一经确诊，即可考虑手术。

(2)前路手术：实验证明，椎间隙感染早期(1～8周)是以椎间隙破坏为主，后期(8～16周)是以增生为主，因此应早期积极手术治疗，阻断病理进程。

如何彻底清除病灶、恢复脊柱稳定逐渐成为手术治疗关注的焦点。

后路手
术需经过椎管，手术视野显露局限，很难彻底清除炎性坏死组织，不能充分减压，难以达到快速控制病情，缩短疗程之目的。

同时由于手术对脊柱后柱结构的破坏，更增加了脊柱的不稳定。

越来越多的学者倾向于前路手术。

化脓性椎间盘炎中，椎体间的融合常自然发生，但这种融合常伴有椎管的狭窄和后凸畸形；病变常累及椎体和邻近的椎间隙，前方入路可用来彻底清除感染组织；前入路病灶清除是成功重建脊柱稳定的关键，后方减压和后侧入路到脊柱前方减压均可导致进一步的不稳定。

脊柱感染患者多数累及前柱和(或)中柱，尽管无明显畸形的硬膜外脓肿可通过后路单纯椎板切除引流脓液，但大多数病例需要一个可以彻底清创、重建脊柱稳定和安放内固定装置的前方手术入路。

采用经前入路、侧前方入路病灶清除术能充分暴露病变椎间盘及椎体前方，定位容易，操作方便，易于彻底清除病灶，减压充分，而且植骨方便、可靠、稳定，因而疗效迅速、显著。

因此椎间隙感染一经确诊，应尽早行前入路或侧前方入路病灶清除减压术，以迅速缓解疼痛，缩短病程，减轻痛苦，同时阻止感染向周围蔓延破坏椎体骨质、影响脊髓及马尾功能。

另外组织学检查和微生物学培养，提高了确诊率和药物治疗的敏感性。

为了维持脊柱的稳定性及高度，在彻底清除病灶的基础上可行椎间Ⅰ期植骨，同时注入抗生素并充分引流。

前路椎间植骨融合较后外侧横突间及关节突间植骨融合能获得更好的生物力学性能。

(3)植骨：椎间隙化脓性感染可引起邻近椎体骨质破坏。

彻底清除病灶，椎间植骨融合，恢复脊柱的力学结构和活动单元，巩固远期疗效，是手术治疗的最终目的。

对于炎症破坏和病灶清除术后遗留的骨缺损和脊柱不稳，可采用一期自体植骨融合病变椎间隙。

研究证明自体植骨在感染局部可以较好地充当牢固的前路支撑。

总的来说，椎间植骨的运用是被广泛接受的。

在活动性感染病灶中自体椎间植骨是W iltberger于1952年在治疗慢性椎体骨髓炎首先报道的。

这已被广泛证实是安全的。

为了提高植骨融合的成功率，一些学者尝试用带血管的骨移植治疗椎间隙感染。

带血运的骨植入使骨愈合过程由爬行替代转化为骨的自然愈合过程，有效减少了椎体融合失败的发生，缩短了骨愈合时间，恢复了脊柱稳定，避免了脊柱后凸畸形。

(4)内固定：使用坚强内固定装置可以矫正畸形、稳定脊柱，骨融合率较高，减少了假关节形成。

Zd eblic k评价了无内固定，半坚强内固定和坚强内固定对脊柱融合影响，发现坚强内固定融合率高于其他二组固定。

研究表明，坚强内固定在植骨区域限制植骨相邻椎骨的运动，包括消除了所有应变，极少不愈合。

对于在椎间隙感染的手术治疗中是否可以一期使用内固定器械一直存在争议。

过去认为金属异物的存在可导致炎症的扩散，在感染性疾病的治疗中内固定装置是严禁使用的。

然而，随着内固定器械的不断改进和在脊柱结核手术中的应用，能够迅速稳定局部节段，利于病变的静止和控制，以及促进植骨块的生长和病变间隙融合的作用迅速展现。

同时由于病灶清除较为彻底，术后配合敏感抗生素的使用反而取得了较好的疗效。

所以有学者尝试将内固定应用于椎间隙感染的治疗。

内固定还可有效矫正脊柱矢状面的成角畸形。

脊柱畸形的矫正和严重的不稳定需要脊柱器械的内固定，卧床和刚性支具外部固定对不稳定改善不大；对于合并畸形的椎间隙感染患者，一期病灶清除植骨内固定无疑是最好的选择。

【目前存在问题和研究热点】
目前对于椎间隙感染的治疗已从单一的保守治疗发展到多种方法综合治疗；从长期卧床、痛苦不堪发展到现在术后即能迅速缓解症状、早期下床活动，这无疑取得了很大的进步。

但是由于椎间隙感染的病例资料相对较少和医学发展水平的限制，对于椎间隙感染的治疗还有不少未解的难题。

如椎间隙感染的确切病因和发病机理；各种治疗方法如何灵活应用；各种手术方法缺乏长期的疗效随访和比较；内固定器械对于椎间隙感染的远期影响等等，这些还有待继续努力。

对于椎间隙感染的治疗，目前还没有一个统一的标准。

只有对每个病例具体分析、区别对待、灵活运用才能取得最佳疗效。

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