原发性腰椎椎间隙感染：病灶清除植骨及椎弓根螺钉置入内固定的联合修复

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.13.018

摘要/Abstract

摘要：

背景：目前不同地区修复原发性腰椎椎间隙感染的方式各不相同，主要方式分为前路、后路及前后路联合修复。而后路修复方式中，肌间隙入路方式得到不少同道的认可，该方案相较于传统后正中入路有其独特优势。
目的：评价经后路椎旁肌间隙入路行病灶清除植骨椎弓根螺钉置入内固定修复原发性腰椎椎间隙感染的临床效果。
方法：回顾性分析13例原发性腰椎椎间隙感染患者的临床资料，其中L2-L3 1例，L3-L4 2例，L4-L5 4例，L5-S1 6例。所有患者腰部疼痛明显，其中9例有下肢放射疼痛症状。13例患者均采用经后路正中切口椎旁肌间隙入路病灶清除植骨椎弓根螺钉置入内固定治疗，治疗后应用目测类比评分法及腰椎日本骨科协会(JOA)功能评分评价临床疗效。
结果与结论：患者随访12-18个月，无复发，所有患者X射线复查无内固定松动、断裂，均骨性融合。目测类比评分结果显示：平均目测类比评分治疗前8.15分，治疗后1周2.15分，末次随访1.00分，差异有显著性意义(P < 0.05)，表明治疗前后疼痛对比差异有显著性意义，治疗后疼痛症状明显缓解。JOA腰椎功能评分结果显示，治疗后所有患者均显效，其中疗效优9例，良3例，中1例，总优良率为92%。提示一期经后路肌间隙入路病灶清除植骨椎弓根螺钉置入内固定为原发性腰椎椎间隙感染患者提供了一种良好的修复方法，可通过椎间孔可直接到达椎间隙，保留了中央的棘突和椎板，减少了对椎旁肌的损伤，同时保存了脊柱韧带复合体，而坚强的脊柱内固定有利于植骨融合，修复后保持了脊柱的稳定性。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 脊柱植入物, 腰椎, 后路, 肌间隙入路, 原发性, 椎间隙感染, 病灶清除, 植骨融合, 镙钉, 内固定, 随访研究

Abstract:

BACKGROUND: The method in repair of primary lumbar intervertebral infection is different in different positions, mainly containing anterior, posterior and anteroposterior pathways. In posterior pathway, muscle gap approach is recognized by many fellows. This program has its special advantage compared with conventional posteromedial approach.
OBJECTIVE: To evaluate the clinical effects of debridement, bone graft and internal fixation of pedicle screw placement in repair of primary lumbar intervertebral infection through posterior paraspinal muscle approach.
METHODS: Clinical data of 13 patients with primary lumbar intervertebral infection were analyzed retrospectively. There were one case of L2-L3, two cases of L3-L4, four cases of L4-L5 and six cases of L5-S1. Lumbar pain was
obvious in all patients. Nine cases suffered from radioactive lower limb pain. All patients received debridement, bone graft and internal fixation of pedicle screw placement through paraspinal muscle approach via posteromedial incision. After treatment, clinical effects were evaluated using Visual Analog Scale and lumbar Japanese Orthopaedic Association scores.
RESULTS AND CONCLUSION: All patients were followed up for 12-18 months, no recurrence. X-ray review demonstrated bony fusion, so loosening and breakage were not found in all patients. Visual Analog Scale scores revealed that Visual Analog Scale score was 8.15 preoperatively, 2.15 at 1 week postoperatively, 1 at final follow-up, showing significant difference (P < 0.05). There was significant difference in pain between pre-treatment and post-treatment, and pain apparently relieved after treatment. Lumbar Japanese Orthopaedic Association score showed that effective outcomes were found in all patients after treatment, including nine cases of excellent effects, three cases of good effects, one case of average effects, with the excellent and good rate of 92%. Above findings confirmed that one-stage debridement, bone graft and internal fixation of pedicle screw placement through posterior muscle gap approach provides a good repair method for patients with primary lumbar intervertebral infection. It can achieve intervertebral space directly through intervertebral foramen, retain the central spinous process and lamina, reduce the injury to paraspinal muscle, and keep spinal ligament complex. However, strong spine fixation contributes to bone fusion, and keeps the stability of the spine after repair.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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Key words: Lumbar Vertebrae, Infection, Internal Fixators

中图分类号:

R318

李龙，盛伟斌，杨森，郭海龙. 原发性腰椎椎间隙感染：病灶清除植骨及椎弓根螺钉置入内固定的联合修复[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(13): 2063-2068.

Li Long, Sheng Wei-bin, Yang Sen, Guo Hai-long. Primary lumbar intervertebral infection: debridement, bone graft and pedicle screw placement fixation [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(13): 2063-2068.

图/表（结果） 1

2.1 参与者数量分析按意向性处理，纳入13例后路椎旁肌间隙入路病灶清除植骨螺钉置入内固定修复腰椎椎间隙感染的患者，全部进入结果分析。随访12-18个月，无脱落。

2.2 治疗结果 13例患者均在全麻下完成修复，平均手术时间为(143.46±9.66) min，平均出血量为(250.00± 45.64) mL，术后引流量为(177.30±41.41) mL。经后路椎旁肌间隙入路病灶清除方案可通过椎间孔可直接到达椎间隙，保留了中央的棘突和椎板，减少了对椎旁肌的损伤，同时保存了脊柱韧带复合体，而坚强的脊柱内固定有利于植骨融合，修复后保持了脊柱的稳定性。所有患者治疗后即感疼痛症状明显缓解，受损的神经功能不同程度恢复。治疗后病检提示：可见大量中性粒细胞浸润，局灶脓肿形成，符合椎间隙感染。

13例患者术中标本细菌培养阳性，其中10例为金黄色葡萄球菌，2例为大肠埃希菌，1例为表皮葡萄球菌。3例治疗前诊断为腰椎结核的患者细菌培养阳性，未见嗜酸杆菌，修正诊断为原发性腰椎椎间隙感染。本组病例中明显以金黄色葡萄球菌为主要病原菌，故术后抗炎首选耐青霉素酶类抗生素^[11]。

半个月内所有患者相继出院。

2.3 随访结果随访时间12-18个月，所有患者均植骨融合，临床症状无复发，末次随访时年轻患者无任何症状，中年患者恢复理想，所有患者腰痛及腰椎旁肌紧张缓解或消失，无复发。

目测类比评分结果显示：平均目测类比评分治疗前8.15分，治疗后1周2.15分，末次随访1.00分，差异有显著性意义(P < 0.05)，表明治疗前后疼痛对比差异有显著性意义，治疗后疼痛症状明显缓解。

JOA腰椎功能评分显示，治疗后所有患者均显效，其中疗效优9例，良3例，中1例，总优良率为92%。

2.4 典型病例患者，56岁，男，以腰部疼痛伴双下肢疼痛12 d为主诉入院，与当地医院行抗炎对症支持治疗后症状未见好转，遂转入本院，完善相关检查后，诊断为原发性腰椎椎间隙感染，完善术前准备，在全麻下经后路椎旁肌间隙入路行病灶清除植骨内固定，术中术后未见脑脊液漏及神经损害等并发症，随访12个月，症状无复发。影像资料见图1。

2.5 不良事件术中未出现脑脊液漏、神经损伤等并发症，修复后均无复发。

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引言

材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2010年1月至2013年10月在新疆医科大学第一附属医院脊柱外科完成。

对象：选择新疆医科大学第一附属医院脊柱外科2010年1月至2013年10月收治的13例原发性腰椎椎间隙感染患者，男9例，女4例；年龄13-66岁，平均41岁。其中L₂-L_{3 例，L₃-L₄2例，L₄-L₅4例，L₅-S₁ 6例，所有患者椎体破坏程度较轻，均以椎间隙及上下终板的破坏为主。}1

纳入标准：①患者符合腰椎椎间隙感染的诊断标准，可耐受后路正中切口双侧椎旁肌间隙入路修复手术。②腰椎X射线检查：可见病变临近椎体骨质疏松明显，椎间隙变窄，上下椎体的终板不规则，椎体骨质被侵蚀破坏，病程较长患者椎体被破坏。③腰椎CT检查：矢状位可见椎间隙稍变窄，上下椎体终板呈毛刷状或虫蚀状破坏。④腰椎MRI检查：所有患者椎间隙及邻近椎体异常信号，多为T1WI呈低信号，T2WI呈高信号或高低混杂信号，椎管周围组织界限不清。⑤患者对治疗及试验方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准。

排除标准：有手术禁忌证者。

本组13例患者中，10例有近期感冒发热史；2例有近期封闭治疗史。所有患者有剧烈的腰部疼痛症状，平躺休息后无明显缓解，夜间疼痛更重，需肌注杜冷丁后方能入睡。患者腰部活动均不同程度受限，9例患者伴有下肢放射痛及麻木症状。所有患者受累节段的棘突处有明显叩压痛，9例患者直腿抬高试验阳性。11例患者有发热，体温38.1-39.4 ℃，平均38.7 ℃；血液检查：所有患者血常规白细胞总量明显增高，中性粒细胞比例升高。12例血沉明显增高至51-113 mm/h，平均68 mm/h；10例C-反应蛋白明显增高，38-142 mg/L，平均48 mg/L；腰椎MRI检查：9例可见椎管内硬膜外脓肿，椎管及神经根受压迫。1例血培养阳性，1例为金黄色葡萄球菌，术前均使用敏感抗生素治疗。2例结核菌素试验(PPD)阳性，1例行胸部X射线发现左上肺钙化灶，3例患者术前误诊为腰椎结核。

材料：胸腰椎钉棒系统(钛合金)，强生公司生产，其材质为钛合金，具有良好的抗氧化性及抗腐蚀性；该材料与体内的组织和血液中的生化成分相容，且无抑制细胞生长性，无致毒、致癌致基因突变的特性。自体髂骨移植无细胞毒性、血液及组织相容问题。

方法：13例患者均采取后路椎旁肌间隙入路病灶清除植骨螺钉置入内固定治疗，因原发性椎间隙感染诊断无特异性，明确诊断需要依靠术后病理结果及一般细菌培养，考虑到新疆为结核高发区域，血培养阴性的12例患者修复前后均先使用广谱抗生素+抗结核药物治疗。

修复方法：全麻后患者取俯卧位，取后路正中切口，切开浅层筋膜，沿棘突两侧旁开2.0-3.0 cm切开腰背筋膜，显露深层肌群。自内侧多裂肌和外侧最长肌间隙钝性分离，显露上下关节突，从疼痛症状较重侧或有下肢神经压迫症状侧，切除部分关节突，暴露椎间孔，去除黄韧带，暴露神经根及硬膜囊，吸取脓液送细菌学检查。彻底清除椎间隙及椎管内脓液、椎间盘及肉芽组织，同理处理对侧。大量生理盐水反复冲洗后，于患者髂后上嵴处取自体骨，用咬骨钳将其咬成碎骨粒后置入椎间隙并敲紧，病变区域放置链霉素粉剂4支，在病变椎间隙上下椎体置入椎弓根螺钉，另一侧同样经肌间隙入路置入椎弓根螺钉，置入连接杆固定(图1)。双侧放置负压引流，逐层关闭切口并将术中刮除的病变组织送病理检查。

治疗后常规放置闭式负压切口引流3-5 d，待细菌培养及药敏试验结果回报后，根据结果更换敏感抗生素静脉治疗1至2周，待症状明显缓解后，改为口服抗生素6-8周。每3个月复查血沉、C-反应蛋白、X射线。

主要观察指标：治疗后采用腰椎日本骨科协会(JOA)功能评分及目测类比评分评估疗效。

腰椎JOA功能评分：JOA总评分最高为29分，最低0分，分数越低表明功能障碍越明显。

改善指数=治疗后评分-治疗前评分，治疗后评分改善率=[(治疗后评分-治疗前评分)/(满分29-治疗前评分)]× 100%。≥75%为优，50%-74%为良，25%-49%为中，0-24%为差。通过改善指数可反映患者治疗前后腰椎功能的改善情况。

JOA评分项目：腰背痛程度，腰腿痛兼或麻木感，步态行走能力，日常活动限制情况，直腿抬高试验，感觉障碍，运动障碍，排尿功能。

目测类比评分法：用于评价患者疼痛程度，使用一条长约10 cm的游动标尺，一面标有10个刻度，两端分别为“0”分端和“10”分端，0分代表无痛，10分代表难以忍受的最剧烈的疼痛。

统计学分析：由第一作者采用SPSS V19.0统计软件进行数据分析，定量数据采用x(_)±s统计，行t 检验分析，以P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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讨论

3.1 原发性腰椎间隙感染的诊断及误诊分析通常引起腰椎椎间隙感染的病因包括结核杆菌、布鲁氏杆菌、化脓性菌群等，其临床表现和影像学检查缺乏特异性。

分析本研究中误诊为结核的3例患者病情，其中2例PPD试验阳性，1例行胸部X射线发现左上肺钙化灶，3例患者的临床症状与原发性腰椎椎间隙感染无特殊差异，影像学检查未发现椎体虫蚀样改变，但不排除病变早期表现，因此初步临床诊断为腰椎结核。术后病理结果：(腰椎间隙感染病灶)镜检为纤维结缔脂肪组织，内见大量中性粒细胞浸润，局灶脓肿形成，小血管扩张充血，并见少许退变髓核组织。术中脓液细菌培养结果回报：均为金黄色葡萄球菌。故3个误诊为腰椎结核的病例修正诊断为原发性腰椎椎间隙感染。

原发性腰椎椎间隙感染的明确诊断主要依靠血培养、病理检查及细菌培养结果，其病理检查结果常为炎性改变。据相关文献报道，原发性椎间隙感染以G⁺球菌常见，其次为大肠埃希菌、链球菌属、表皮葡萄球菌等^[12-14]。本组10例患者术中标本细菌培养为金黄色葡萄球菌，2例为大肠埃希菌，1例为表皮葡萄球菌。

3.2 原发性腰椎椎间隙感染修复方式的选择原发性腰椎椎间隙感染通常以椎间隙破坏为主，并累及上下终板，导致椎体间不稳定，因此患者均有较严重的腰痛症状；椎管内的脓肿及炎性坏死组织压迫神经根，造成下肢放射性疼痛，本组9例患者伴下肢神经压迫症状。影像学上可见椎间隙变窄甚至消失，上下椎体终板不规则破坏，CT上均呈毛刷状或虫蚀状破坏。

目前椎间隙感染的治疗仍尚有争议，主要是非手术与手术治疗^[15-16]。Walters等^[17-18]认为绝大多数椎间隙感染可通过绝对卧床休息和大剂量敏感抗菌药物的合理使用治愈。目前研究发现，椎间隙感染后4周是椎间盘对头孢唑林钠及克林霉素通透性的最佳时机，抗感染治疗最好选择在感染后4周内进行^[11^，^19-20]。但非手术治疗需较长时间卧床，如骨破坏继续存在，后期假关节和腰椎不稳的发生率高达50%，且容易导致顽固性腰痛^[21]。长期的卧床给患者的身体带来巨大的痛苦，Hadjipavlou等^[22]回顾性分析101例脊柱化脓性感染的临床资料，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。因此，近年来手术治疗逐渐被大家所接受，越来越多的患者渴望迅速康复，愿意选择更加积极的治疗手段。

而更多学者也倾向于手术治疗原发性腰椎椎间隙感染^[23-25]，认为手术可以较彻底地清除病灶；术后送病理检查，细菌培养和药敏试验，根据药敏试验使用敏感抗菌药物；行闭式引流，使感染早期得到控制，疼痛早期缓解；植骨内固定后早期可在支具保护下床适当活动，术后不易发生畸形。Lehovsky^[26]认为在病灶清除、脓液引流、神经减压后，应用金属内置物进行内固定能成功获得脊柱矫形与稳定，这对于化脓性脊椎炎或椎间隙感染的治愈是非常必要的。因此，目前多倾向于在病灶清除植骨后同时行内固定，坚强的脊柱内固定有利于植骨融合。Lim等^[27]发现术后复发率与内固定无密切联系。本科室目前多倾向于在病灶清除植骨后同时一期行内固定，坚强的脊柱内固定有利于植骨融合，且临床上并未发生内固定影响切口愈合及增加复发率的案例。

3.3 手术适应证及修复方式的选择手术治疗能取得良好的疗效，但也会有增加医疗费用和手术风险及术后并发症的可能。手术治疗椎间隙感染应有以下任一指征：①有难以忍受的疼痛或非手术治疗失败(不少于2周)。②CT及MRI示显著椎间隙及上下终板的破坏。③椎管内脓肿。④明显的神经受压迫症状(下肢放射性疼痛)。

目前修复方式通常采取前路病灶清除、后正中入路病灶清除植骨内固定以及前路病灶清除植骨+后路内固定^[4]。但由于腰椎有其特殊的解剖结构，前路手术操作复杂，在腰骶段有损伤髂血管及腹下交感链的风险，尤其是在炎性增生严重的病例，椎前组织明显增厚并粘连时，血管的分离更加困难，造成血管损伤的风险增大；如联合行后路手术，则会增加手术创伤和延长手术时间^[28]。此修复方式常用于椎体破坏程度大，导致脊柱畸形的病例。后正中入路需要剥离双侧椎旁肌，创伤较大，在术后易形成空腔，因病变本身为感染性病变，再次感染概率增加。

目前本科室对于原发性腰椎椎间隙感染首选后正中切口椎旁肌间隙入路病灶清除植骨内固定。该术式通过椎间孔可直接到达椎间隙，保留了中央的棘突和椎板，减少了术中对椎旁肌的剥离牵拉而导致的椎旁肌损伤，保护多裂肌的同时保存了脊柱后方的韧带复合体，而脊柱韧带复合体在维持脊柱稳定性方面起着重要的作用^[29-30]；术中出血较少，术后出现椎旁肌的萎缩、变形、抗感染能力下降的可能性减少，局部感染和窦道形成的发生率减少^[31]，恢复较快，并发症少；能短期内迅速解决患者症状，缩短病程，疗效满意。

综上所述，一期经后正中切口双侧椎旁肌间隙入路病灶清除植骨内固定在清除病灶上是可行、有效的，修复效果满意，随访观察其在切口愈合及减轻并发症方面取得了满意的疗效，修复治疗后植入物与宿主的生物相容性较好，保证了椎体植骨的融合及脊柱的稳定性功能。

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