引用本文
崔云鹏, 米川, 施学东, 王冰, 潘元星, 林云飞. 培养阴性化脓性脊柱炎患者的临床特征及预后. 北京大学学报(医学版), 2017,49(2): 226-230.
CUI Yun-peng, MI Chuan, SHI Xue-dong, WANG Bing, PAN Yuan-xing, LIN Yun-fei. Clinical characteristics and prognosis of cultured negative pyogenic spondylitis. Journal of Peking University(Health Sciences), 2017,49(2): 226-230.  
Doi: 10.3969/j.issn.1671-167X.2017.02.008
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培养阴性化脓性脊柱炎患者的临床特征及预后
崔云鹏, 米川, 施学东△, 王冰, 潘元星, 林云飞
北京大学第一医院骨科, 北京 100034
收稿日期: 2016-11-30
摘要

目的 分析培养阴性化脓性脊柱炎的临床特征,探讨培养阴性是否影响患者治疗及预后。方法 回顾性分析北京大学第一医院骨科2010年1月至2015年12月期间收治的化脓性脊柱炎患者共27例,根据病原菌培养结果将患者分为培养阴性组和培养阳性组,对比不同培养结果患者临床特征以及预后情况。结果 培养阴性率为48.1%(13/27),培养阳性组病原菌以葡萄球菌为主。统计结果显示,培养阴性组的红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR)( P=0.056)、C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)低于培养阳性组,椎旁脓肿的发生率( P=0.046)高于培养阳性组。两组患者年龄、性别、入院疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale score, VAS)、危险因素、临床症状、体征和脊柱受累情况差异无统计学意义( P>0.05)。培养阴性组患者行开放清创手术率与培养阳性组患者相比差异无统计学意义( P=0.414)。经治疗后,两组患者住院时间、ESR、CRP下降速度、疼痛缓解情况以及感染复发率差异无统计学意义( P>0.05)。两组患者ESR下降速度均慢于CRP。结论 化脓性脊柱炎培养阴性患者的ESR、CRP低于培养阳性患者,椎旁脓肿发生率高于培养阳性患者。药物治疗后,两组患者行开放清创手术率、抗生素应用时间、复发率相比差异无统计学意义,培养阴性并不影响化脓性脊柱炎患者的治疗及预后,但培养阴性患者的抗生素抗菌谱广,长时间应用需警惕耐药菌及二重感染。

关键词: 脊柱炎; 细菌感染; 治疗结果; 培养阴性
中图分类号:R681.5 文献标志码:A 文章编号:1671-167X(2017)02-0226-05
Clinical characteristics and prognosis of cultured negative pyogenic spondylitis
CUI Yun-peng, MI Chuan, SHI Xue-dong△, WANG Bing, PAN Yuan-xing, LIN Yun-fei
Department of Orthopaedic, Peking University First Hospital, Beijing 100034, China
△ Corresponding author’s e-mail, 992516215@qq.com
Abstract

Objective: There are limited data describing the clinical characteristics and prognosis of culture negative pyogenic spondylitis. The aim of this study was to investigate the treatment, prognosis and clinical characteristics of culture negative pyogenic spondylitis.Methods: A retrospective study reviewed 74 patients who were diagnosed with spondylitis in Peking University First Hospital from January 2010 to December 2015. A total of 27 patients suffered from pyogenic spondylitis. According to the pa-thogenic culture results, the patients were divided into two groups: culture negative group and culture positive group. The clinical characteristics and treatment outcomes between the two groups were compared.Results: The elder were more vulnerable to pyogenic spondylitis, and of the 27 patients, 12 patients were female and 15 male. All patients had no history of administration of antibiotics prior to obtaining culture samples. A causative germ was identified in 14/27 patients (51.9%) with Staphylococcus aureus being the most common pathogen. There was no significant difference between the two groups in the patient’s age, gender, visual analogue score (VAS), predisposing factor, clinical symptom, sign and spinal segment ( P>0.05). Erythrocyte sedimentation rate (ESR) ( P=0.056) and C-reactive protein (CRP) ( P=0.040) of culture negative group were lower in contrast to culture positive group. The incidence of vertebral abscess in culture negative group was higher than in culture positive group ( P=0.046). After treatment, ESR dropped almost equally in both groups, and CRP dropped faster in the culture positive group ( P=0.192). At last, there was no significant difference between the two groups in hospital stay, pain relief, open debridement operation rate, and recurrence rate of infection.Conclusion: ESR and CRP of the culture negative patient were lower than those of the culture positive patient, and the incidence rate of paravertebral abscess was higher than that of the culture positive patient. After administration of antibiotics, there was no significant difference between the two groups in duration of antibiotics, open debridement operation rate and recurrence rate of infection. So, culture negative may not necessarily be a negative prognostic factor for pyogenic spondylitis. However, we should watch out for the drug resistant bacteria or double infection, due to the long term use of wide-spectrum antibiotic in culture negative patients.

Key words: Spondylitis; Bacterial infections; Treatment outcome; Culture-negative

化脓性脊柱炎是一类由细菌感染引发的主要累及脊椎和椎间盘的非特异性炎性疾病。国内文献报道, 化脓性脊柱炎最常见的病原菌主要包括金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和链球菌(Streptococcus)[1]。发病早期, 病变主要局限在椎间盘或椎体内, 临床症状不显著, 容易被忽视, 随着疾病进展, 脊锥、椎间盘等正常结构被破坏, 炎症可以蔓延至硬膜和椎旁组织, 形成椎管内或椎旁脓肿, 从而引起神经症状。既往文献报道, 约1/3化脓性脊柱炎患者会出现神经症状[2, 3]。

化脓性脊柱炎的抗生素应用周期较长, 从而对病原菌的确认显得尤为重要, 但是, 实际工作中我们经常会遇到培养阴性的化脓性脊柱炎患者, 对于这一类患者的治疗, 抗生素选择只能凭借经验以及病原微生物的分布情况。抗生素的调整也只能够根据患者的临床表现和实验室检查指标, 给这类患者的治疗带来了很大的困难。

国内外对细菌培养阴性患者的研究主要集中在假体周围感染上, 对假体周围感染细菌培养阴性患者的临床特征、预后情况有较详细的描述[4, 5, 6]。培养阴性的化脓性脊柱炎患者临床特征, 以及培养阴性是否会对化脓性脊柱炎患者的治疗、预后产生影响尚未见文献报道。本研究将不同培养结果的化脓性脊柱炎患者进行比较, 总结培养阴性化脓性脊柱炎的临床特征, 并进一步探究培养阴性是否会影响化脓性脊柱炎患者的治疗和预后。

1 资料与方法
1.1 研究设计

回顾性分析北京大学第一医院骨科2010年1月至2015年12月期间收治的脊柱感染患者74例。按照化脓性脊柱炎的诊断标准[7]:(1)患者脊柱或椎旁病灶内分离出致病菌; (2)患者存在连通脊柱或椎旁的窦道; (3)患者临床症状、体征、实验室以及影像学检查提示脊柱炎, 血培养阳性或组织病理检查报告“ 急慢性炎性细胞浸润, 并且无干酪样坏死和肉芽肿形成” 。查阅74例患者病历, 排除结核、布氏杆菌、放线菌等特异性病原菌感染, 确认化脓性脊柱炎患者共27例, 占患者总数的36.5%。根据治疗过程中病原菌培养结果, 将患者分为两组, 培养阳性组14例, 培养阴性组13例。

1.2 临床一般资料

27例患者中男性15例, 女性12例, 年龄23~89岁, 平均年龄58岁, 病程7~120 d, 平均病程46 d, 发病过程中均未发现脊柱外感染灶。病变节段胸椎7例, 颈椎2例, 腰椎18例; 单节段21例, 多节段受累6例。4例合并糖尿病, 1例因血管炎长期口服激素治疗。患者发病过程中均出现腰、背部疼痛和不同程度发热, 视觉模拟评分(visual analogue scale score, VAS) 6~9分, 平均7.6分; 体温≥ 38.5 ℃者9例, 37.5 ℃~38.5 ℃者5例, ≤ 37.5 ℃者13例。2例胸椎节段、1例颈椎节段患者出现下肢力弱、感觉平面等截瘫表现。

患者入院常规进行血常规、血红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rata, ESR)、C-反应蛋白(C-reaction protein, CRP)等实验室检查, 其中6例患者白细胞计数(white blood cell, WBC)升高, 15例患者中性粒细胞(neutrophilic granulocyte, NE)百分比升高, ESR、CRP有不同程度升高, ESR 12~135 mm/h, 平均82 mm/h, CRP 11~129 mg/dL, 平均42 mg/dL。

患者X线片典型表现为不同程度的椎间隙变窄, 骨质破坏。MRI显示病变椎体及椎间隙T2WI上为高信号伴病变间盘髓核内裂隙状低信号消失, T1WI上为低信号伴椎体和终板轮廓消失。

1.3 治疗方案

本研究中, 急诊行后路减压固定手术患者3例未行穿刺培养, 1例前路清创患者未行穿刺培养, 局部窦道形成1例患者细菌培养阴性, 已有血病原菌培养阳性结果的患者4例, 余下18例患者均在手术室严格无菌条件下行病灶穿刺, 穿刺组织送组织病理检查和病原菌培养, 常规给予注射用美罗培南(商品名:美平)+万古霉素抗感染治疗。18例穿刺患者中8例患者培养阳性, 根据药敏试验结果调整后续敏感抗生素的应用。培养阴性患者继续应用广谱抗生素治疗, 逐渐降低抗生素的应用级别。监测患者体温、VAS疼痛评分、ESR、CRP的变化情况。对于单纯应用抗生素, 或培养阴性而经验应用抗生素效果不佳的患者, 进一步采取手术清创的方式, 其中单纯前路手术者10例, 前后路联合手术者1例。行开放手术的患者中, 仅1例原培养阴性患者术中病变组织培养阳性。静脉抗生素应用疗程为6周, 此后改为口服抗生素4~6周。

1.4 统计学分析

数据结果用SPSS 21.0统计软件进行分析, 计量资料均采用均数± 标准差表示。两组数据比较前采用Shapiro-Wilk方法进行正态性检验, Levene检验方法进行方差齐性检验, 满足条件时采用独立样本t检验, 不满足条件时采用Wilcoxon符号秩和检验。分类变量采用卡方检验进行比较, 多分类变量采用行乘列表卡方检验。不符合卡方检验条件时采用fisher精确检验, 有序分类变量采用Mann whitney U秩和检验。P< 0.05为差异有统计学意义(双侧检验)。

2 结果
2.1 患者的临床特征

本研究中, 患者发病前6个月内均无病变部位有创操作病史, 病变部位均无内固定物。培养阴性的概率为48.1%(13/27), 13例培养阴性的患者获取病原菌培养前均无抗生素应用病史。对患者的临床特点进行分析(表1), 培养阴性患者的一般情况、临床表现与培养阳性的患者差异无统计学意义(P> 0.05)。实验室检查提示, 培养阴性组的患者WBC、NE%与培养阳性组的患者差异无统计学意义(P> 0.05)。培养阴性组的患者CRP、ESR低于培养阳性组的患者, 其中ESR差异有统计学意义(P=0.040)。影像学检查提示, 培养阴性的患者椎旁脓肿的发生率高于培养阳性的患者, 差异有统计学意义(P=0.046)。两组的病变部位、受累椎体长度、硬膜外脓肿以及腰大肌脓肿的发生率差异无统计学意义(P> 0.05)。

表1 27例化脓性脊柱炎患者的临床特征 Table 1 Clinical characteristic of 27 patients with pyogenic spondylitis
2.2 培养阳性患者病原菌的分布情况

本研究中患者培养阳性率51.9%(14/27), 病原菌分布及耐药情况见表2。金黄色葡萄球菌5例, 其中耐甲氧西林菌株1例; 大肠杆菌(Escherichia coli)3例, 均为产超广谱β 内酰胺酶菌株; 链球菌、凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase negative Staphylococcus)、伤寒沙门菌(Salmonella typhi)、鹑鸡肠球菌(Enterococcus gallinarum)、鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumanii)、山羊葡萄球菌(Staphylococcus caprae)各1例, 其中鲍曼不动杆菌耐药谱广, 仅对复方磺胺甲噁唑片(商品名:复方新诺明)敏感。病原菌以葡萄球菌为主, 其次为大肠杆菌。

表2 14例培养阳性化脓性脊柱炎患者菌耐药分析 Table 2 Antibiotic susceptibilities of 14 culture positive patients with pyogenic spondylitis
2.3 患者治疗和预后

由表3可见, 对于单纯抗生素治疗效果不佳的患者实施开放清创手术, 培养阴性组患者行开放清创手术率与培养阳性组患者间差异无统计学意义(P=0.414)。两组患者住院日、出院时疼痛缓解情况差异无统计学意义(P> 0.05)。两组患者出院时CRP大致相同, 差异无统计学意义(P> 0.05), 而培养阴性组ESR低于培养阳性组, 差异有统计学意义(P< 0.05)。对ESR、CRP变化情况进行分析, 显示两组患者ESR下降速度差异无统计学(P> 0.05), 培养阴性组CRP的下降速度低于培养阳性组, 但差异无统计学意义(P=0.192)。对患者进行电话随访, 仅培养阴性组中1例患者出现术后复发, 需再次行清创手术治疗, 该患者就诊时已有窦道形成。

表3 27例化脓性脊柱炎患者治疗和预后情况 Table 3 Treatment and prognosis of 27 patients with pyogenic spondylitis
3 讨论

化脓性脊柱炎主要由细菌血源性播撒导致, 脊柱缓慢而大量的血供特点使其成为人体骨骼肌肉系统常见的化脓性感染部位之一, 约占总数的2%~7%[8, 9]。该病主要累及中老年患者, 易感因素包括糖尿病、营养不良、药物滥用、人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染、恶性肿瘤、长期应用激素、慢性肾功能衰竭以及肝硬化等, 年发病率为0.2/100 000~2/100 000, 随着患糖尿病、肾疾病、肝硬化等慢性疾病患者的生存期延长, 化脓性脊柱炎的发病率在逐年升高[10]。

本研究结果显示, 培养阴性和培养阳性的患者相比较, 一般情况(包括性别、年龄、合并症)以及临床表现[如病程、局部疼痛、体温、全身炎症反应综合征 (systemic inflammatory response syndrome, SIRS)]等方面差异无统计学意义, 提示患者的一般情况以及临床表现并不影响病原菌的培养结果。影像学检查结果显示, 两组患者在病变节段、受累及数量上差异无统计学意义。培养阴性组患者出现椎旁脓肿的概率显著高于培养阳性组患者, 硬膜外脓肿、腰大肌脓肿的发生率两组大致相同。两组患者抗生素的应用时间、患者术后复发情况无明显差异, 提示培养阴性并不影响患者的治疗以及预后, 但是, 由于培养阴性组患者无病原菌和药敏结果指导, 抗生素的抗菌谱较广泛, 长时间应用后诱导耐药菌出现的风险较高, 且容易引起二重感染。

对两组患者的实验室检查指标进行统计学分析显示, 培养阴性组患者WBC、NE%与培养阳性组患者相比差异无统计学意义, 而ESR、CRP低于培养阳性组患者, ESR的降低差异有统计学意义。ESR是化脓性脊柱炎一项比较敏感的实验室指标, 有研究显示, 化脓性脊柱炎患者的ESR平均为43~87 mm/h[11, 12], 但ESR的特异性较低。CRP作为一种由肝合成的急性期蛋白质, 在细菌感染发生6 h后升高, 特异性高于ESR。约90%的脊柱感染患者CRP水平升高, Heyer等[13]的研究显示, CRP还可作为评估化脓性脊柱炎患者临床预后的间接指标之一。本研究中, 患者经过治疗后ESR、CRP与住院时相比均呈下降趋势, 出院时两组患者的CRP大致相同, 间接提示两组患者的临床预后相差不大。培养阴性组患者的CRP平均下降为(21.1± 8.7) mg/dL, 低于培养阳性组患者的(51.1± 19.5) mg/dL, 但两组差异无统计学意义, ESR在两组患者中的下降程度较一致, 与既往文献报道相符[14], 研究提示CRP恢复正常速度较ESR快。

本研究中培养阴性患者13例, 占总数的48.1%, 培养阳性患者14例, 占总数的51.9%, 培养阳性患者中最常见的病原菌为金黄色葡萄球菌。27例患者中4例行急诊减压手术, 1例窦道形成培养阴性, 4例血培养阳性, 余下18例无病原菌证据的患者均在手术室无菌条件下行脊柱病灶穿刺组织病理检查。10例培养阴性, 占穿刺组织病理检查患者总数的55.6%。18例穿刺患者的病理检查均报告为“ 急慢性炎症细胞浸润, 未见干酪样坏死及肉芽肿形成” 。Heyer等[13]对159例化脓性脊柱炎患者进行CT引导下穿刺, 结果显示细菌培养的阳性率为32%, 大部分患者依赖于临床表现、实验室检查、影像学检查以及穿刺组织病理检查确诊。Brugieres等[15]和Michel等[16]的研究显示, 化脓性脊柱炎细菌培养阳性率分别为53%和61%。既往研究显示, 影响患者细菌培养阳性率的最主要的因素是培养前是否应用抗生素[17], 本研究中的患者行穿刺培养前均无抗生素应用史。穿刺获取的标本主要为脊柱或间盘组织, 以及抽吸椎旁或椎间的脓液, 由于脊柱及椎旁结构复杂, 软组织标本的获取较困难。椎间和椎旁脓液中细菌含量低或不含细菌, 椎体组织又不利于细菌生长, 可能是造成本研究细菌培养阳性率低的重要原因。

本研究尚存在一些不足, 如研究方法为回顾性研究、样本量有限等, 但本研究在化脓性脊柱炎领域以培养结果为研究对象进行分析, 尽管培养阴性并不影响患者感染的控制及预后, 但培养阴性导致的大量广谱抗生素的应用, 容易诱导耐药菌的产生以及二重感染, 需引起重视。Jacovides等[18]的研究显示, 应用PCR技术能够成功鉴定出常规培养阴性假体周围感染患者的病原菌, 提示分子诊断技术的应用有助于化脓性脊柱炎病原菌的明确, 使得临床应用抗生素能够做到有的放矢。

综上所述, 化脓性脊柱炎培养阴性患者的ESR、CRP低于培养阳性的患者, 椎旁脓肿的发生率高于培养阳性的患者。药物治疗后, 两组患者的开放清创手术率、抗生素应用时间、复发率相比差异无统计学意义, 培养阴性并不影响化脓性脊柱炎患者的治疗及预后, 但培养阴性患者的抗生素抗菌谱广、长时间应用需警惕耐药菌及二重感染。

(本文编辑:任英慧)

The authors have declared that no competing interests exist.

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