颈椎结核诊断研究进展
2014-03-25姜宇
姜 宇
北京大学第三医院骨科,北京 100191
近年来,我国脊柱结核发病率呈上升趋势,其诊断需要依据患者的临床表现、影像学检查,实验室检查与病理相结合来确诊。颈椎结核较为少见,约占脊柱结核的2.74%,其中寰枢椎结核更少,约占脊柱结核的0.44%[1],也有文献报道,颈椎结核占脊柱结核的比率为2%~21%[2]。虽然颈椎结核发病率低,但因其解剖部位的特殊性,结核病灶随病情发展可破坏骨质或形成椎旁脓肿,压迫周围组织出现临床症状。10%~47%的下颈椎结核因破坏椎体压迫脊髓出现神经损害[3],这个比例在寰枢椎结核中约占24%~64%,后者多以四肢瘫表现为主[4]。总体来说,颈椎结核合并截瘫的发生率为25%~33%[1,5,6],Hsu等[7]在下颈椎结核的临床研究中观察到四肢瘫的发生率高达42.5%。颈椎结核早期的临床表现与影像学表现缺乏特异性,诊疗过程中难以得到明确诊断,常常误诊漏诊以致出现严重后果。早期明确诊断便于早期治疗控制病情,预防并发症的出现。现将颈椎结核诊断的研究进展综述如下。
1 临床表现
颈椎结核(tuberculosis of cervical spine)是结核菌引起的慢性炎症性疾病,是结核菌全身感染在颈椎的局部表现。结核菌多数经呼吸道感染形成肺内初感染灶,后经小动脉进入椎体,少数通过静脉系统和淋巴管系统逆流进入椎体。结核菌从原发病灶进入血流后,由于细菌毒力较强,在人体免疫功能低下时,易早期播散形成肺外结核[8]。在结核发病初期,全身中毒症状表现为午后低热、夜间盗汗、食欲减退、倦怠、身体消瘦等,但这些症状多不典型,易与其他疾病临床表现相混淆。随着病程进展,大多数寰枢椎结核可形成咽后壁脓肿,较大脓肿可以产生局部压迫症状,出现声音嘶哑、吞咽困难和呼吸困难等。因为疼痛所致反射性、保护性肌肉痉挛多引起斜颈畸形。Behari等[9]分析颅颈交界处结核(包括寰枢椎结核)的临床症状,包括枕颈部疼痛、颈部活动受限、间断用手托下巴(寰枢椎不稳定者)。局部疼痛可沿脊神经放射,上颈椎病变放射至后枕部、下颈椎放射到肩或上臂。神经受累症状包括第九、第十对颅神经受累时出现吞咽困难及声音嘶哑,自主排尿出现排尿等待、尿急或尿潴留[10]。Krishnan等[11]观察29例颅颈交界处结核患者,发现其最主要的症状是枕部疼痛和颈部僵硬。Shukla 等[12]报道24例颅颈交界处结核患者,其临床表现以颈部疼痛和进行性痉挛性四肢瘫为主。Loembe[13]总结了10例下颈椎结核的临床表现,包括颈部疼痛、僵硬和神经损害症状。与上颈椎结核局部症状相比,下颈椎及颈胸段结核还可引起颈椎后凸畸形、椎旁寒性脓肿及窦道。当椎旁脓肿累及交感神经节时,可以出现Horner征;C4以上病变的脓肿多位于咽喉后方,形成咽后脓肿,C5以下病变脓肿多位于食管后方,形成食管后脓肿。Hsu等[7]根据下颈椎结核的影像学及临床表现不同,以发病年龄10岁为分界,将下颈椎结核分为两型:发病年龄<10岁的儿童型,该组患者结核病灶弥散,颈椎广泛受累,易形成椎前较大脓肿,截瘫或四肢瘫发生率较低,脊髓受压迫发生率16.7%(4/24);年龄≥10岁的“成人”型,该组患者结核病灶产生较少脓液并较前者局限,通常表现为单一椎体的破坏性病灶,截瘫发生率较高,脊髓受压迫发生率为81.25%(13/16)。该作者认为两型患者临床及影像学表现明显不同与这两个年龄范围患者初次感染结核病的免疫状态有关。颈椎结核早期临床表现多不典型,需要在临床诊疗过程中加以辨别,如有疑问需开展影像学和实验室检查以进一步明确诊断。清晰地认识颈椎结核的临床表现有助于临床治疗过程中有针对性的完善检查。
2 实验室检查
2.1 血液学检查 红细胞沉降率(Erythrocyte Sedimentation Rate,ESR)即血沉,虽然其对机体病理变化不具备特异性[14],但是在评估颈椎结核的病情变化和治疗效果时,具有一定的意义。临床上可用来作为结核病患者复查的指标之一[8]。Moon等[2]对54例颈椎结核患者应用抗结核药物,化疗前平均血沉38 mm/h(28~52 mm/h),观察3~6个月,平均血沉降至正常范围内12 mm/h(10~16 mm/h)。C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)也是一种非特异性检查,较为敏感,对于感染性疾病,几小时内可升高,24~72 h内达到高峰。在炎性疾病、组织损伤消退或缓解后,CRP又可迅速下降至正常[1]。
2.2 细菌学检查 传统的实验室细菌学检查包括涂片镜检法和结核分枝杆菌常规培养法。涂片镜检法分为直接涂片和集菌涂片,国内直接涂片阳性率为35%~40%,集菌法阳性率为40%~60%。两种涂片法虽然具有快速简便价格低廉的优点,但是敏感性低,特异性差。结核分枝杆菌培养可以为结核病诊断提供最可靠的证据,同时可用于药物敏感性测定。其活菌可用于菌种鉴定,为结核分枝杆菌(MTB)与非结核分枝杆菌鉴别诊断提供依据。但其培养时间过长,需要4~8周才能出结果。分枝杆菌快速培养法(BACTEC),其培养阳性率为44.5%,平均生长时间为15 d[15]。由于以上方法敏感度差,耗时较长,有学者推荐使用Caviedes建立的显微镜观察药物敏感度检测技术(microscopic observation drug susceptibility,MODS),该技术平均7 d左右可对结核病作出诊断,对痰标本MTB的检出敏感度达92.0%[16]。噬菌体生物扩增法(PhaB)通过判断标本中是否存在活的分枝杆菌,可48 h内获得结果,具有较高的灵敏度和特异性[17]。张宏其等[18]通过观察直接涂片法、BACTEC法和PhaB法分别检测56例脊柱结核患者的56份脓液标本,10株结核分枝杆菌标准株,15株非结核分枝杆菌及5株非分枝杆菌,发现PhaB法可在18~24 h内得出结果,其培养阳性率为80.4%。
2.3 分子学诊断技术 自1983年Mullis发明了具有划时代意义的聚合酶链反应(PCR)以来,其广泛应用于多个学科领域。PCR是一种DNA体外扩增技术,其选用一对特定的寡核苷酸引物介导结核菌某特定的核酸序列。该检查具有灵敏度高、特异性强、快速、简便等特点,2~3 d出结果。但是PCR存在因扩增子气溶胶污染所致的假阳性和因标本中抑制物存在而致的假阴性问题[19,20]。且PCR不能鉴别死菌还是活菌,难以将PCR作为动态监测患者治愈的指标。生物蛋白芯片的原理是以结核分枝杆菌病原体LAM、16-kDa、38-kDa蛋白抗原为突破口,把探针分子固定于支持物上,然后与标记的样品进行杂交,采用CCD原理结合视频采集技术,分析结核蛋白芯片检测结果,对结核菌感染者抗体进行检测。李红敏等[21]分析879例门诊患者应用三项蛋白生物芯片联合检测结核病,检出率为30.0%(264/879)。米琳[22]分析使用蛋白芯片法检测284例明确结核标本,其阳性率达56.8%,与涂片抗酸染色法相结合阳性率可达81.0%。
2.4 免疫学诊断技术 结核菌素试验(OT)是用来判断患者是否曾经感染过结核杆菌的一种试验。当OT呈强阳性反应并有诊断结核病的其他依据时,则有助于支持结核病的诊断或考虑患者近期曾有过结核感染[14]。目前主要采用结核菌素纯蛋白衍生物(PPD)检测,该试验在早期初筛诊断结核病方面起到一定作用,但如果接种了BCG再进行PPD试验则很难对 MTB感染做出诊断。酶联免疫斑点技术(ELISPOT)是利用结核感染者体内的致敏T淋巴细胞,通过检测结核特异性抗原致敏T淋巴细胞以及其产生的细胞因子来诊断。文献报道应用ELISPOT对结核患者和潜伏感染者进行诊断性研究,其敏感性为90%~98%,特异性为90%~100%[23]。目前尚缺乏ELISPOT在脊柱结核患者中的应用研究。
3 病理学检查
如果在颈椎病灶中取病理组织检查发现符合骨结核的组织学改变,可以明确颈椎结核诊断。临床常用方法包括CT引导下颈椎穿刺活检法和术中取组织活检法。前者采用CT扫描引导下行病灶穿刺活检,不仅安全并且可以取得满意效果。刘晓光等[24]报道了22例寰枢椎病变患者采用CT引导下穿刺活检,活检阳性率95.4%,术后病理证实活检准确率100%。后者可用于对尚未获得明确诊断的颈椎结核或疑似病例,术中可取组织检查以明确诊断[2,3]。
脊柱结核的组织学改变包括增殖型结核和干酪样渗出型结核两型。单纯的增殖型结核比较少见,多见于成年人。主要形成结核性肉芽组织,病灶内骨小梁逐渐被侵蚀、吸收和消失,无明显的干酪样坏死和大块的死骨形成。常见到被侵蚀而变细小的残留骨小梁混杂于结核性肉芽组织中。干酪样渗出型结核常见于儿童和免疫力低下者,以骨质破坏为主,新骨形成很少。可见大量的干酪样坏死和死骨,以及冷脓肿形成。冷脓肿由干酪样坏死组织、血浆、死骨片和结核杆菌组成,很少有中性粒细胞,周围常有少量上皮样细胞反应。以上两型常混合存在。
4 影像学检查
4.1 X线平片 X线片检查是颈椎结核的首选影像学检查。不仅经济快捷,还可以了解病变整体情况,如病灶部位、有无死骨形成、椎间隙变窄程度、椎旁软组织增厚影等。脊柱结核的主要X线表现为椎体上下缘的虫噬样骨质破坏及椎体压缩楔形变,后者易导致脊柱后突畸形。颈椎结核在发病早期时X线多无明显改变,一般在发病数月至1年才有阳性发现。陈凯等[25]对29例颈椎结核患者行CT扫描均显示死骨,在X线平片中仅1例显示死骨形成,说明X线平片对于颈椎结核的早期发现具有一定的局限性,而且在X线平片上观察有异常表现要比病理改变迟2~6个月[12]。正常人侧位X线片上观察到咽后壁软组织宽度为附近椎体的前后径的1/10~1/13,椎前软组织一般不超过7~10 mm,如果颈椎椎前软组织影>15 mm,即使X线上骨性影像无明显异常,也要高度怀疑颈椎结核并进一步检查。寰枢椎结核患者咽后壁椎前软组织阴影可明显增宽,为正常人的6~8倍,寰枢椎结核导致寰椎前脱位是比较常见的影像学表现。此外,动力位的X线平片有助于对于寰枢椎脱位的诊断[12]。
4.2 CT检查 CT可以发现病变早期的椎体破坏,准确显示X线平片上不易发现的椎体甚至附件的微小病灶,但这些早期发现不具有诊断意义,需要与淋巴瘤、转移瘤、化脓感染性病灶等相鉴别[26]。CT平扫骨窗可以发现受累椎体骨质密度高低不均,常伴有块状或沙粒样死骨形成[25],有时呈拧碎的饼干屑样。与X线平片相比,CT可以更加细致的观察椎体内的死骨、脓腔和椎旁软组织内的钙化等。对于颈椎结核所导致的截瘫,螺旋CT三维重建可观察到突向椎管内压迫脊髓的细微的骨嵴,为手术减压范围提供准确信息。
4.3 MRI检查 颈椎椎体结核MRI典型表现为T1加权相呈不均匀低信号,T2加权相呈不均匀略高信号及高低混杂信号[25]。MRI对水分含量和蛋白质含量变化非常敏感,因此,在结核病灶炎性水肿的早期,其诊断敏感性方面要优于其他影像学检查,敏感性可达100%,特异性88.2%[27]。在颈椎结核感染早期,MRI上可以仅仅表现椎体炎性水肿的信号改变,这一影像学改变要早于X线片及CT。对于有临床症状而X线及CT上未发现病灶的患者,可检查MRI以防止漏诊。MRI矢状面可以清晰显示椎前脓肿光滑边界,T2加权相可显示椎间盘变窄,中央高信号横线消失。与CT相比,MRI对软组织分辨率较高,增强后在寒性脓肿周围可见增强的边缘[1],能够与肿瘤的增强影像相鉴别。MRI可以在解剖困难的地方很好的显示结核病灶,比如颅颈交界处,颈胸椎交界处等,也可以显示椎管内容物[28]。Krishnan等[11]通过比较29例颅颈交界处结核患者的MRI与CT,认为MRI在诊断颅颈交界处结核方面敏感性高。Tuli等[28]观察到在应用有效抗结核药物治疗的最初5、6个月内,患者的一般情况明显好转,而MRI等影像学检查却显示了椎旁脓肿增大,骨质破坏增多,并认为这种现象的产生是因为影像学的表现要晚于组织学修复,MRI不能区分炎性反应活动期病灶和修复期病灶。在抗结核药物治疗颈椎结核早期,应用MRI观察需要考虑以上观点。
5 结 语
综上考虑,颈椎结核早期的临床表现及影像学检查缺乏特异性,但相比之下MRI可以更早的发现椎体内的病灶。虽然实验室检查种类繁多,但根据医疗条件,只可能选择快速、经济,敏感性及特异性高的检查来辅助诊断。实验室检查可以帮助进行筛查,如果获得细菌学的培养结果可明确诊断。结合患者的病史、查体、实验室检查及影像学检查可以获得该疾病的初步诊断。在怀疑颈椎结核又不能与颈椎肿瘤或非特异性感染相鉴别时,CT引导下穿刺病理检查能够提供快速明确的诊断。为了实现颈椎结核的早期诊断,需要更加细致地观察患者的临床表现,提高认识,重视并结合相关的辅助检查,以便尽可能早地发现颈椎结核。
[1] 吴启秋,林羽.骨与关节结核[M].北京:人民卫生出版社,2006:168.
[2] Moon MS,Moon JL,Kim SS,et al.Treatment of tuberculosis of the cervical Spine: Operative versus nonoperative[J].Clin Orthop Relat Res,2007,460:67-77.
[3] Jain AK,Dhammi IK.Tuberculosis of the spine.a review[J].Clin Orthop Relat Res,2007,460:39-49.
[4] Dhammi IK,Singh S,Jain AK.Hemiplegic/monoplegic presentation of cervical spine (C1-C2) tuberculosis[J].Eur Spine J,2001,10:540-544.
[5] Moon MS,Moon JL,Moon YW,et al.Pott′s paraplegia in patients with severely deformed dorsal or dorsolumbar spines: treatment and prognosis[J].Spinal Cord,2003,41:164-171.
[6] Jain AK,Kumar S,Tuli SM.Tuberculosis of spine (C1 to D4) [J].Spinal Cord,1999,37:362-369.
[7] Hsu LCS,Leong JC.Tuberculosis of the lower cervical spine(C2 to C7).A report on 40 cases[J].Journal of Bone & Joint Surgery - British Volume,1984,66(1):1-5.
[8] 张光铂,吴启秋,关骅,等.脊柱结核病学[M].北京:人民军医出版社,2007:303.
[9] Behari S,Nayak SR,Bhargava V,et al.Craniocervical tuberculosis: protocol of surgical management[J].Neurosurgery,2003,81:72-81.
[10] Jain AK,Sinha S.Evaluation of systems of grading of neurological deficit in tuberculosis of spine[J].Spinal Cord,2005,43:375-380.
[11] Krishnan A,Patkar D,Patanka T,et al.Craniovertebral junction tuberculosis:a review of 29 cases[J].Journal of Computer Assisted Tomography,2001,25(2):171-176.
[12] Shukla D,Mongia S,Devi BI.Management of craniovertebral junction tuberculosis[J].Surgical Neurology,2005,63:101-106.
[13] Loembe PM.Tuberculosis of the lower cervial spine(C3-C7)in adults:diagnostic and surgical aspects[J].Acta Neurochir,1994,131:125-129.
[14] 林羽,务实.进一步提高我国脊柱结核诊疗水平[J].中国脊柱脊髓杂志,2004,14(12):709-711.
[15] 施建党,王自立.非典型脊柱结核的早期诊断[J].中国脊柱脊髓杂志,2010,20(5):432-434.
[16] 金文国,胡忠义.显微镜观察药物敏感性检测技术及其在结核病诊断和耐药性检测中的应用[J].中华预防医学杂志,2008,42(12):134-136.
[17] 靳安佳,王洁,胡忠义,等.噬菌体生物扩增法检测肺结核患者痰标本临床应用研究[J].结核病实验诊断研究,2005,28(8):807-808.
[18] 张宏其,向伟能,郭超峰,等.噬菌体生物扩增法快速检测脊柱结核脓液中结核分枝杆菌[J].医学临床研究,2007,24(9):1455-1458.
[19] 刘军卫.6种结核病实验室检查技术的对比性研究[J].中国公共卫生,2001,17(4):365.
[20] Laifer G,Widmer AF,Frei R,et al.Polymerase chain reaction for mycobacterium tuberculosis:impact on clinical management of refugees with pulmonary infiltrates[J].Chest,2004,125(3):981-986.
[21] 李红敏.结核生物蛋白芯片技术在临床诊断中的意义[J].现代检验医学杂志,2008,23(1):5-7.
[22] 米琳.蛋白芯片技术与涂片染色技术检测结核分枝杆菌的探讨[J].实用医技杂志,2012,19(6):617-618.
[23] Mazurek GH,Weis SE,Moonan PK,et al.Prospective comparison of the tuberculin skin test and 2 whole-blood interferon-gamma release assays in persons with suspected tuberculosis[J].Clin Infect Dis,2007,45:837-845.
[24] 刘晓光,刘忠军,党耕町,等.CT引导下穿刺活检在寰枢椎病变诊断中的应用[J].中华骨科杂志,2000,20(4):226-229.
[25] 陈凯,陈玉辉,郑向东,等.脊柱结核的病理组织成分影像学对照分析[J].中国临床医学影像学杂志,2008,19(6):419-422.
[26] 张宏其,向伟能,郭超峰,等.噬菌体生物扩增法快速检测脊柱结核脓液中结核分枝杆菌[J].医学临床研究,2007,24(9):1455-1458.
[27] Danchaivijitr N,Temram S.Diagnostic Accuracy of MR imaging in Tuberculous Spondylitis[J].Med Assoc Thai,2007,90(8):1581-1589.
[28] Tuli SM.Tuberculosis of the spine.a historical review[J].Clin Orthop Relat Res,2007,460:29-38.