12例非结核分枝杆菌性脊柱炎手术治疗患者临床特征及治疗转归
Clinical characteristics and surgical outcomes of 12 cases of non-tuberculous mycobacterial spondylitis
Corresponding authors:
Received: 2024-06-23 Online: 2024-11-22
目的:分析非结核分枝杆菌(non-tuberculous mycobacterial,NTM)性脊柱炎手术治疗患者临床特征,以提高临床诊治水平。方法:采用回顾性研究方法,参照入组标准收集并分析2023年1月至2024年9月首都医科大学附属北京胸科医院、青海省第四人民医院、哈尔滨医科大学附属哈尔滨市胸科医院骨科收治的12例经手术治疗的NTM性脊柱炎患者临床资料,包括患者人口学特征、临床症状及体征、病变部位、入院前诊断及治疗、入院后实验室检查、影像学检查、药物治疗方案、手术治疗方式及预后和随访情况。结果:12例NTM性脊柱炎患者均有1种或多种基础疾病或致免疫力低下的疾病;从发病到确诊的病程范围为12~24个月,其中,外院行抗结核治疗1年及以上者8例、6~9个月者4例。3例患者行MGIT 960液体培养,仅1例患者后续行TB-DNA检测;5例患者行NGS检测;2例患者行病理DNA诊断;2例患者行NGS+病理DNA定性。最终菌种鉴定到8种NTM,以鸟分枝杆菌复合群、胞内分枝杆菌和脓肿分枝杆菌复合群为主。术前抗NTM治疗6周者7例,8周者4例,仅1例合并肺部感染者治疗4周。4例首次手术患者,其中3例行单纯后路手术、1例因骨质破坏严重行单纯前路手术;8例再次手术患者,其中5例行前后路联合手术、1例行单纯前路手术、2例行窦道切除术,但有3例术后行3期手术或单纯窦道切除术。术后继续术前抗NTM方案治疗及康复训练8~12个月,随访2年后8例痊愈、4例有窦道或残腔(其中1例经7次手术后放弃治疗)。结论:NTM性脊柱炎多有明确职业接触史,感染菌种丰富,多因缺乏菌种鉴定而导致长期误诊误治,病程迁延,病理和分子生物学检测可明确诊断。手术治疗是病程迁延、脊柱损害严重患者的主要治疗手段,治愈率约为70%,再手术风险高,故应术前明确致病菌、精准诊断,并及时进行足量且有针对性的抗NTM治疗,以降低患者术后发生窦道及脓肿加重的风险,保证术后良好结局。
关键词:
Objective: To investigate the clinical characteristics of patients with non-tuberculous mycobacterial (NTM) spondylitis, aiming to enhance the quality of clinical diagnosis and treatment. Methods: A retrospective analysis was conducted on the clinical data of 12 patients with NTM spondylitis who underwent surgical treatment at the Department of Orthopedics, Beijing Chest Hospital Affiliated with Capital Medical University, the Fourth People’s Hospital of Qinghai Province, and Harbin Chest Hospital Affiliated with Harbin Medical University, from January 2023 to September 2024. The analysis included patient demographics, clinical symptoms and signs, lesion location, pre-admission diagnosis and treatment, laboratory and imaging findings, drug treatment regimens, surgical interventions, prognosis, and follow-up outcomes. Results: All 12 patients with NTM spondylitis had one or more underlying conditions or diseases associated with immunosuppression. The time from disease onset to diagnosis ranged from 12 to 24 months. Among these patients, 8 had received anti-tuberculosis treatment for 1 year or more, while 4 had undergone such treatment for 6 to 9 months. Three patients underwent MGIT 960 liquid culture, with only 1 patient subsequently tested for TB-DNA. Next-generation sequencing (NGS) was performed on 5 patients, pathological DNA diagnosis on 2 patients, and combined NGS and pathological DNA characterization on 2 patients. Ultimately, 8 different NTM species were identified, predominantly including the M.avium complex, M.intracellulare, and M.abscessus complex. Preoperative anti-NTM treatment consisted of a 6-week regimen for 7 patients, an 8-week regimen for 4 patients, and a 4-week regimen for 1 patient with concurrent pulmonary infection. Among these patients, 3 underwent posterior-only surgical intervention, while 1 patient received anterior-only surgery due to severe bone destruction. Of the 8 patients who required reoperation, 5 underwent combined anterior and posterior procedures, 1 had anterior-only surgery, and 2 underwent sinusectomy. Three patients required a third-stage operation or an additional sinusectomy. Postoperative anti-NTM therapy and rehabilitation training were maintained for 8 to 12 months. At the 2-year follow-up, 8 patients achieved complete recovery, while 4 patients continued to have sinus tracts or residual cavities, including 1 patient who ceased treatment after undergoing 7 surgical procedures. Conclusion: NTM spondylitis often presents with a clear history of occupational exposure and diverse infection strains, frequently resulting in long-term misdiagnosis and inappropriate treatment due to insufficient strain identification, thereby prolonging the disease course. Pathological and molecular biological testing can facilitate definitive diagnosis. Surgical intervention is the primary treatment for patients with chronic disease progression and severe spinal damage, achieving a cure rate of approximately two-thirds but carrying a significant risk of reoperation. Therefore, accurate identification of the causative pathogens and timely preoperative diagnosis are essential. Adequate and targeted anti-NTM therapy should be administered promptly to minimize the risk of postoperative sinus formation and abscess exacerbation, ensuring favorable surgical outcomes.
Keywords:
本文引用格式
范俊, 王恒, 兰汀隆, 董伟杰, 唐恺, 李元, 严广璇, 徐尚胜, 康志刚, 秦世炳.
Fan Jun, Wang Heng, Lan Tinglong, Dong Weijie, Tang Kai, Li Yuan, Yan Guangxuan, Xu Shangsheng, Kang Zhigang, Qin Shibing.

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非结核分枝杆菌(non-tuberculous mycobacteria,NTM)是指除结核分枝杆菌复合群及麻风分枝杆菌以外的分枝杆菌的总称。临床上常见的NTM有鸟分枝杆菌、胞内分枝杆菌、脓肿分枝杆菌、蟾蜍分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌和海分枝杆菌等,他们可以侵袭机体诸多器官和组织,约75%~94%的NTM病表现为肺部病变[1],也可见于淋巴结、皮肤、软组织及骨骼[2-3]。但在机体感染NTM后,其临床表现和胸部影像学表现均与肺结核相似,当痰液中检出抗酸杆菌时常被误诊为肺结核,尤其是在缺乏菌种鉴定的机构中。近年来,在播散性NTM病中,NTM感染骨关节特别是侵犯脊柱造成的NTM性脊柱炎的报道逐年增多[4-5],但因其临床表现与脊柱结核类似,临床误诊误治率较高[6],也缺乏对确诊后治疗转归的报道。为此,笔者回顾性分析近两年来首都医科大学附属北京胸科医院、青海省第四人民医院、哈尔滨医科大学附属哈尔滨市胸科医院骨科12例手术治疗的NTM性脊柱炎患者临床资料,总结其临床特征及手术治疗效果,以提高临床医师诊疗认知,提出可行的内外科综合治疗借鉴。
资料和方法
一、研究对象
采用回顾性研究方法,通过调取住院病历、门诊随访及电话随访等方式收集2023年1月至2024年9月首都医科大学附属北京胸科医院、青海省第四人民医院、哈尔滨医科大学附属哈尔滨市胸科医院骨科收治的26例经手术治疗的NTM性脊柱炎患者临床资料,包括临床症状及体征、病变部位、入院前诊断及治疗、入院后实验室检查、影像学检查、药物治疗方案、手术治疗方式及随访(截至2024年9月)和预后情况。排除合并结核分枝杆菌感染或诊断不能明确或临床资料不完整的患者,最终纳入12例患者作为研究对象。
二、研究方法
1.NTM性脊柱炎的诊断标准:参考《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)》[2]、《非结核分枝杆菌病诊断与治疗专家共识》[3]和《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)》解读[4],NTM性脊柱炎定义为具有脊柱肿胀、疼痛或者皮肤破溃形成窦道等症状和(或)出现全身性症状,经影像学检查发现有椎体骨质破坏,且排除其他脊柱相关疾病,并符合以下条件之一:(1)脊柱病变部位穿刺物或活检组织经分枝杆菌培养+菌种鉴定为NTM和(或)分子生物学检测阳性,2份分别送检的组织标本经分枝杆菌培养+菌种鉴定为NTM并鉴定为同一致病菌,和(或)分子生物学检测为同一致病菌;(2)术中送检的组织或脓液标本经分枝杆菌培养+菌种鉴定为NTM和(或)分子生物学检测任一阳性。
2.检测方法:(1)MGIT 960液体培养+DNA定性法:对所采取的标本行分枝杆菌MGIT 960液体培养,再对培养阳性标本进行抗结核药物敏感性试验。具体操作如下:将菌种接种于对硝基苯甲酸钠培养基和噻吩-2-羧酸酰肼鉴别培养基上,并辅以硝酸还原试验、烟酸试验和耐68℃热触酶试验,以初步鉴定结核分枝杆菌、牛分枝杆菌或NTM,然后采用TB-DNA检测排除结核分枝杆菌,再经PCR熔解曲线法鉴定NTM菌种[6-7]。(2)高通量二代测序法(next-generation sequencing, NGS):对样本的DNA或RNA碱基对进行快速测序,3家医院送检标本均在当地BGISEQ-100平台上进行测序。使用质控文库插入片段大小,使用Qubit dsDNA HSAssay Kit(Thermo Fisher Scientific Inc.)质控DNA文库浓度,经环化形成单链环形结构。环化后的文库经滚环复制生成纳米球,再加载到测序芯片,使用基因测序仪BGISEQ 50进行测序。测序所得病原序列与病原数据库进行比对后确定最终结果。(3)病理DNA诊断:以23S rRNA基因序列为靶点的反向杂交DNA扩增技术(组织细胞荧光定量脱氧核糖核酸多聚酶链式反应)对病理组织进行检测,以鉴别NTM,常与其他分子生物学检测同时进行。
3.脊髓损伤分级(ASIA)[8]:用于判定脊髓损伤程度,可分为A、B、C、D、E五级。A级:完全性损伤,即损伤平面以下感觉运动消失,同时伴有会阴区感觉消失,骶部S4、S5没有任何感觉和运动功能保留。B级:不完全损伤,即脊髓功能损伤平面以下至骶部S4、S5有感觉功能但无运动功能。C级:不完全性损伤,即脊髓功能损伤平面以下运动功能存在,且半数以上的关键肌的肌力小于3级(即肌力能够抵抗重力,但是无法抵抗阻力)。D级:不完全损伤,即脊髓功能损伤平面以下运动功能存在,且关键肌力大于或等于3级的50%。E级:正常,即感觉及运动功能正常。
4.疼痛评分:采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评估患者疼痛程度。使用一条长约10cm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,分值由低及高分别为“无痛”至“难以忍受的剧烈疼痛”。
5.手术指征:(1)保守治疗效果不佳,病变仍有进展者;(2)病灶内有较大块死骨或较大脓肿;(3)窦道经久不愈;(4)骨质破坏严重,脊柱不稳定;(5)出现脊髓和马尾神经损害症状,或截瘫;(6)严重后凸畸形。
三、统计学处理
采用SPSS 19.0软件进行数据的收录、整理,采用描述性分析方法进行患者临床特征的描述。
结果
一、患者一般情况
12例NTM性脊柱炎患者中,男女性别无差异,均为6例;除1例患者年龄为6岁外,其他患者年龄范围介于27~75岁,且均从事基层工作,其中1例为海鲜从业者,1例为医院后勤,有垃圾及废弃物密切接触史;存在明显的误诊,从发病到确诊的病程范围为12~24个月,外院抗结核治疗1年及以上者8例,6~9个月者4例,病情反复,治疗效果均不佳。具体见表1。
表1 12例NTM性脊柱炎患者一般情况和临床特征
| 患者 序号 | 性别 | 年龄 (岁) | 职业 | 病变部位 | 临床症状及体征 | 疼痛 评分 | 病程 (月) | 入院前抗结核 治疗时间(月) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 女 | 52 | 农民 | T10~L2、L4 | 腰背部夜间疼痛 | 7 | 18 | 12 |
| 2 | 女 | 62 | 水产养殖 | L4~S1 | 腰腿部疼痛,夜间加重,腰部活动受限、后凸畸形 | 6 | 12 | 8 |
| 3 | 女 | 33 | 售货员 | T7~9 | 后背疼 | 8 | 18 | 12 |
| 4 | 女 | 75 | 农民 | T11~12 | 后背疼 | 5 | 12 | 6 |
| 5 | 男 | 46 | 售货员 | T11~12 | 腰背部夜间疼痛 | 8 | 12 | 6 |
| 6 | 女 | 6 | 儿童 | L5~S1 | 腰腿部疼痛,夜间加重,腰部活动受限、后凸畸形 | 8 | 12 | 9 |
| 7 | 男 | 37 | 医疗后勤类 | L1~2 | 腰腿部疼痛,夜间加重,腰部活动受限、后凸畸形 | 7 | 24 | 15 |
| 8 | 男 | 66 | 工人 | L4~5 | 后背疼 | 6 | 24 | 12 |
| 9 | 女 | 32 | 工人 | T4~5 | 后背疼 | 7 | 24 | 18 |
| 10 | 男 | 47 | 售货员 | L1~2 | 腰腿部疼痛,夜间加重,腰部活动受限、后凸畸形 | 7 | 24 | 18 |
| 11 | 男 | 64 | 工人 | T8~9;L2~3 | 腰背部夜间疼痛 | 6 | 18 | >12 |
| 12 | 男 | 27 | 工人 | L3~5 | 腰腿部疼痛,夜间加重,腰部活动受限、后凸畸形 | 8 | 15 | 12 |
注 NTM:非结核分枝杆菌。T:胸椎;L:腰椎;S:骶椎。疼痛评分:采用视觉模拟评分法评估
二、NTM性脊柱炎临床特征
12例患者均有不同程度的腰背部疼痛,以夜间疼痛为著,无截瘫或者不全瘫患者。其中,单纯胸椎感染6例,4例为单纯后背疼痛;单纯腰椎感染4例,其中3例表现为腰腿部疼痛明显、夜间加重,腰部活动受限且均伴有不同程度的后凸畸形。8例患者伴发强烈疼痛,难以忍受,VAS评分为(6.9±1.3)分,影响睡眠质量和食欲。ASIA分级均为E级,感觉及运动功能均正常。见表1。
12例患者DR片均表现为椎间隙狭窄及骨质破坏,均有斑片状、片状溶骨性骨质破坏伴结节状成骨;其中,10例出现破坏骨质边缘合并厚硬化环及混合硬化环,1例有薄硬化环,仅1例无硬化环。CT片中,椎体的破坏均集中在椎间盘及终板附件,成骨性破坏与斑片状溶骨性破坏共存,椎体破坏区可出现沙粒状、碎片状稍高密度硬化,无明显的大块死骨,破坏周围的骨质均有新的增生骨形成;其中8例患者还出现椎旁软组织增厚伴少量脓肿,1例患者可见腰大肌肿胀,提示有腰大肌脓液;12例患者均累及3个及以上椎体,其中有5例出现椎体附件受累,1例椎体塌陷,3例多节段、跳跃椎体破坏。核磁检查可以发现早期的椎体病变,在T1像上表现为不均匀低信号,在T2像上呈不均匀高信号。12例患者中,8例患者椎间盘有信号改变,4例患者椎体对脊髓有不同程度的压迫,6例椎旁软组织增厚,2例伴有明显腰大肌脓肿影。
三、术前诊断及治疗
患者入院后,行结核分枝杆菌及其他致病菌的实验室检查。其中,3例患者行分枝杆菌MGIT 960液体培养,仅1例患者后续行TB-DNA定性法,另外2例行抗酸杆菌染色检查;5例患者行NGS检测;2例患者行病理DNA诊断;2例患者行NGS+病理DNA定性。最终菌种鉴定为鸟分枝杆菌复合群3例、胞内分枝杆菌2例、脓肿分枝杆菌复合群2例,鸟-胞内分枝杆菌复合群、偶发分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌、蟾蜍分枝杆菌和海分枝杆菌各1例。另外,12例患者均合并1种或多种其他疾病,其中,合并糖尿病3例、播散性非结核分枝杆菌肺病2例、肺部感染2例,其他疾病各1例。12例患者入院后均绝对卧床休息,术前均参考药物敏感性试验(简称“药敏试验”)结果和用药史行抗NTM药物治疗4~8周。对存在营养不良的患者(血红蛋白<10g/L,白蛋白<30g/L)给予静脉营养支持治疗;在纠正贫血、电解质紊乱及低蛋白血症后实施手术治疗。具体见表2。
表2 12例NTM性脊柱炎患者入院后的诊断及治疗情况
| 患者序号 | 检测方法 | NTM | 合并症 | 术前抗NTM药物 | 术前用药时间(周) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | MGIT 960 +DNA定性 | 鸟分枝杆菌 | 播散性NTM肺病 | Am+Mfx+EMB+Clr+RFP | 6 |
| 2 | MGIT 960 | 胞内分枝杆菌 | 糖尿病 | Am+Mfx+EMB+Clr+RFP | 6 |
| 3 | MGIT 960 | 鸟-胞内分枝杆菌 | 播散性NTM肺病 | Cfz+Ofx+Am+EMB+Rfb | 8 |
| 4 | NGS+病理DNA定性 | 脓肿分枝杆菌 | 泌尿系感染、脑梗死 | Lzd+AZI+Cfz+Mfx | 6 |
| 5 | NGS | 胞内分枝杆菌 | 骨髓异常增生症 | RFP+Mfx+Am+AZI | 8 |
| 6 | NGS | 偶发分枝杆菌 | 肺部感染 | RFP+AZI | 4 |
| 7 | NGS+病理DNA定性 | 鸟分枝杆菌 | 糖尿病,高血压 | Clr+INH+Rft | 6 |
| 8 | 病理DNA定性 | 蟾蜍分枝杆菌 | 肺部感染 | Clr+Mfx+INH | 8 |
| 9 | NGS | 堪萨斯分枝杆菌 | 糖尿病 | Cfz+Ofx+Am+EMB | 6 |
| 10 | 病理DNA定性 | 脓肿分枝杆菌 | 心肌梗死术后 | Lzd+AZI+Cfz+Mfx | 6 |
| 11 | NGS | 鸟分枝杆菌 | 肾小球肾炎 | Clr+INH+Rft | 6 |
| 12 | NGS | 海分枝杆菌 | 强直性脊柱炎 | Cfz+Ofx+Am+EMB | 8 |
注 NTM:非结核分枝杆菌。NGS:高通量二代测序。Am:阿米卡星;Mfx:莫西沙星;EMB:乙胺丁醇;Clr:克拉霉素;RFP:利福平;Cfz:氯法齐明;Ofx:氧氟沙星;Rfb:利福布汀;Lzd:利奈唑胺;AZI:阿奇霉素;INH:异烟肼;Rft:利福喷丁
四、手术治疗
病例1、3、4、5均为首次手术,其中,病例1行单纯前路手术,病例3、4、5行单纯后路手术。其他病例入院前均已做过1次手术,除病例6行单纯前路手术外,其他7例患者均行单纯后路手术,但由于效果不佳,均于入院后行2期手术,其中,病例2、7、8、10、11均采用前后路联合手术,病例6采用单纯前路手术+窦道切除,病例9、12入院后进行2次窦道切除术。所有手术清除病灶组织均送检组织病理及分枝杆菌培养+菌种鉴定或分子生物学检查。见表3。
表3 12例NTM性脊柱炎患者术后随访及预后
| 患者序号 | 手术方式 | 术后引流 时间(d) | 术后抗NTM药物 | 服药时长 (月) | 转归 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1期手术:前路手术 2期手术:窦道切除(6次) | 34 | Am+Mfx+EMB+Clr+RFP | 18 | 形成窦道,多次手术后放弃治疗 |
| 2 | 1期手术:后路手术 2、3期手术:前后路联合手术 | 16 | Am+Mfx+EMB+Clr+RFP | 12 | 痊愈 |
| 3 | 1期:后路内固定 2期:前路病灶清除 | 8 | Cfz+Ofx+Am+EMB+Rfb | 12 | 痊愈 |
| 4 | 后路病灶清除 | 7 | Lzd+AZI+Cfz+Mfx | 12 | 痊愈 |
| 5 | 后路病灶清除 | 8 | RFP+Mfx+Am+AZI | 12 | 痊愈 |
| 6 | 1、2、3期手术均为单独前路手术+窦道切除 | 24 | RFP+AZI | 12 | 形成窦道,术后残留少量积液、包裹 |
| 7 | 1期:后路病灶清除 2期:前后路联合手术 | 6 | Clr+INH+Rft | 12 | 痊愈 |
| 8 | 1期:后路病灶清除 2期:前后路联合手术 | 7 | Clr+Mfx+INH | 12 | 痊愈 |
| 9 | 1期:后路病灶清除 2期:窦道切除(2次) | 8 | Cfz+Ofx+Am+EMB | 12 | 形成窦道,术后窦道换药处置中 |
| 10 | 1期:后路病灶清除 2期:前后路联合手术 | 8 | Lzd+AZI+Cfz+Mfx | 12 | 痊愈 |
| 11 | 1期:后路病灶清除 2期:前后路联合手术 | 5 | Clr+INH+Rft | 12 | 痊愈 |
| 12 | 1期:后路病灶清除 2期:窦道切除(2次) | 24 | Cfz+Ofx+Am+EMB | 12 | 形成窦道,未处置 |
注 NTM:非结核分枝杆菌。Am:阿米卡星;Mfx:莫西沙星;EMB:乙胺丁醇;Clr:克拉霉素;RFP:利福平;Cfz:氯法齐明;Ofx:氧氟沙星;Rfb:利福布汀;Lzd:利奈唑胺;AZI:阿奇霉素;INH:异烟肼;Rft:利福喷丁
五、术后治疗、随访及预后
患者术后均卧床休息1~12周,监测切口变化情况,根据切口情况给予定期换药,保持引流管通畅;当引流液为清亮淡黄、24h引流量<5ml时拔除引流管。佩戴支具逐步下地锻炼,佩戴时间不少于3个月。患者出院后继续术前抗NTM方案治疗及康复训练,其中,11例患者抗NTM治疗12个月,仅病例1因窦道迁延不愈行6次清除手术而抗NTM治疗18个月;并完成门诊复查及电话随访2年,最终8例痊愈、4例有窦道或残腔形成,其中1例经6次窦道切除效果不佳后放弃治疗。具体见表3。
六、典型病例影像
图1
图1
图1~8 患者4,女性,75岁,胸椎12~腰椎1脓肿分枝杆菌感染性脊柱炎。
讨论
一、NTM病的流行病学情况
NTM病的流行病学研究较为困难,由于缺乏强制性报告,难以掌握某个国家或地区的确切资料和数据,但NTM病报告的发病率和患病率总体呈上升趋势,也在世界范围内迅速增加,这可能与对NTM病认识的提高、实验室培养和分子生物学技术与方法的改进、人口老龄化、糖尿病和慢性阻塞性肺疾病发病率的增加及免疫抑制剂的使用等有关[9]。也有学者认为,结核病发病率的下降,降低了结核分枝杆菌抗原的交叉免疫保护作用,在某种程度上促进了NTM感染的增加[8]。本研究回顾性分析了2年期间3家医院的12例NTM性脊柱炎患者,尽管样本量有限,且为4家医院收集所得临床资料,但患者临床特征总结较完整、全面,对于NTM性脊柱炎的诊断和治疗具有一定借鉴意义。
二、NTM性脊柱炎的诊断及鉴别诊断
1.感染NTM的危险因素:《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)》[2]首次提出了NTM病发生的危险因素,包括宿主因素、药物因素和环境因素。宿主因素包括:基础肺部疾病、胃食管反流、维生素D缺乏症、营养不良、免疫受损人群等。药物因素包括:免疫抑制剂、阿奇霉素、某些吸入性抗生素、质子泵抑制剂等。环境因素包括:土壤(酸性松林)和海岸等。NTM在环境中广泛存在,水(如淋浴、游泳、饮水、洗手和洗碗)和土壤(从事园艺工作)是NTM病的重要传播途径[10]。近年来,NTM手术相关性感染及人际间的传播也逐渐被发现和重视。由于NTM性脊柱炎没有特异性症状和体征,早期诊断相对困难[11],难以与腰椎结核或其他致病菌所导致的化脓性脊柱炎加以区分[12]。但此类患者既往多有较严重的基础疾病史[13⇓-15]或明显的职业接触史[16-17]。如本文中有1例患者为海鲜从业者,1例为医疗垃圾及废弃物密切接触史者;12例患者均有1种或多种合并症,糖尿病和肺部疾病是常见合并症,说明当患者合并多种合并症时则提示其免疫力降低,当吸入或接触受污染的土壤、灰尘、水源或设备时极易受到感染。
3.NTM性脊柱炎的影像学检查:DR片上可见典型改变是在疾病发生后的3~4周,约2个月后会出现明显改变,但脊柱畸形少见,不具有特异性。而CT影像及MRI影像的改变早于X线摄片,且具有特异性,表现为在疾病早期即可发现椎旁明显的软组织肿胀,椎体骨质破坏边缘多见混合硬化环。这与脊柱结核或其他化脓性感染引起的脊柱炎有典型区别,脊柱结核死骨及脓肿较明显,而化脓性脊柱炎成骨现象不明显[22]。在Smimmo等[23]研究中,NTM性脊柱炎可累及多个椎体,甚至累及全脊柱,常出现同一个椎体多个骨破坏灶,且这些病灶主要以中央型分布为主,其次为边缘型,病灶分布附件发生率高,体现其易播散的特点。而结核性脊柱炎主要累及相邻椎体,常可见较严重的骨质破坏并死骨形成,主要呈边缘型分布,同一病变椎体内多个骨破坏灶少见。在李翔等[24]研究中,NTM性脊柱炎骨质破坏表现为成骨性破坏与斑片状溶骨性破坏共存,椎旁可有少量脓肿,腰大肌脓肿不明显,可累及椎体附件,可有多节段、跳跃椎体受到腐蚀破坏,考虑这可能与NTM致病力较弱及病程迁延有关。本文12例患者均有斑片状、片状溶骨性骨质破坏伴结节状成骨;其中,破坏骨质边缘合并厚硬化环及混合硬化环者10例,薄硬化环1例,仅1例无硬化环;因此,在临床诊疗过程中,当发现脊柱CT上表现为椎体的骨质破坏伴少量脓肿、椎体高度压缩不明显的多椎体骨质破坏伴硬化骨形成的脊柱炎患者,且在排除结核分枝杆菌或者其他化脓性感染可能后,需要考虑NTM病可能。
4.病原学检查:NTM为特异性细菌,发病率低,细菌致病性及细菌毒力低,感染缓慢进展,临床表现不明显,发病后往往未及时行NTM病原学检查,导致误诊误治。这也是本组患者病史均超过12个月、迁延不愈的原因。因此,在临床诊治中,如果患者出现以下情况之一时需考虑NTM感染[25],及时做病原学检查:(1)长期服用糖皮质激素和(或)免疫抑制剂,或同时合并糖尿病、结缔组织疾病或骨质疏松等复杂基础病的患者,出现不明原因的骨病灶;(2)不明原因骨病灶,可疑骨结核、感染和肿瘤;(3)患者基础疾病复杂且免疫力低下,诊疗时间久,抗生素不敏感,临床效果不佳,可考虑脓肿分枝杆菌感染;(4)抗酸杆菌镜检阳性/Xpert阴性+IGRA阴性有助于快速分辨NTM。临床中,抗酸杆菌染色镜检并不能明确鉴别结核分枝杆菌和NTM,也不能区分各亚组类型。因此,应积极进行穿刺活检或术中取病变组织进行组织病理检查、细菌培养及菌种鉴别[26]、高通量测序(二代测序)技术等来明确诊断[27]。病理DNA检测结果往往表现为炎性改变,缺乏特异性,但高通量测序(二代测序)技术能1次测定几十万至几百万条DNA分子序列,短时间获得微生物基因组鉴定结果[28],更好地弥补了传统病原学检测方法敏感度低、特异性差、耗时长及检测范围有限的缺点,具有高效、准确、及时诊断的特点,对菌种鉴别意义重大。因此,建议对疑似NTM病患者尽早进行高通量测序,以避免出现诊断不清或诊断错误患者盲目手术后发生病灶复发或者病情加重,甚至出现因菌血症、败血症而死亡的严重后果。本组患者中,3例患者行MGIT 960液体培养,仅1例患者后续行TB-DNA定性法;5例患者行NGS检测;2例患者行病理DNA诊断;2例患者行NGS+病理DNA定性。以上病原学检查结合临床表现均可明确诊断,可根据当地医院及科研机构展开的项目选择合适的病原学检查。有条件开展NTM药物敏感性试验(快生长)可以帮助指导临床用药。
三、NTM性脊柱炎的治疗
临床实践中,保守药物治疗仅适用于NTM性脊柱炎病情较轻的早期患者或不能耐受手术的患者[29],但由于长时间使用抗生素会导致患者难以耐受,且药物治疗只能控制感染,不能减少畸形和病变复发的可能,故积极进行手术治疗更能提高患者治愈率。当患者出现以下手术指征时,应积极进行手术治疗:(1)脊髓受压伴神经功能障碍:应在积极抗感染治疗无效的前提下,进行手术减压,以挽救脊髓功能,避免不可逆的神经功能障碍,而NTM性脊柱炎在临床上出现急性神经功能障碍并不常见,往往不需要急诊手术,只有在出现急性截瘫时才可行急诊手术,但必须注意完善急诊手术治疗;(2)脊柱的稳定性破坏、椎间不稳:应在积极抗感染药物治疗的前提下,彻底清除病灶,行椎间植骨融合内固定,以重建节段生物力学稳定性、解决疼痛和潜在神经损伤风险等问题;(3)脊柱明显或进行性后凸畸形(>30°):应在积极抗感染治疗的前提下,行前路椎间撑开植骨或后路截骨矫形,以恢复脊柱矢状面平衡,防止发生迟发性截瘫。另外,出现根性神经症状、脓肿、死骨、窦道也均是NTM所致脊柱炎的相对手术指征,但应首先考虑保守治疗,并要根据结核病变部位、程度、患者年龄等制定治疗方案[30]。另外,难以忍受的疼痛往往是脊柱不稳造成的,尤其是在活动时,但影像学表现不一定存在脊柱不稳的征象,此时行单纯后路固定手术可以达到稳定脊柱、减轻疼痛、提高患者治疗依从性的目的。
1.术前药物治疗:对于NTM所致的化脓性脊柱炎,药物治疗是必须且重要的[31]。在《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)》[2]中,推荐了NTM病的17种常用治疗药物,包括克拉霉素、阿奇霉素、乙胺丁醇、阿米卡星、环丙沙星、莫西沙星、利福平、利福布汀、异烟肼、头孢西丁、利奈唑胺、氯法齐明、替加环素、亚胺培南/西司他丁、多西环素、米诺环素和复方磺胺甲噁唑。但需依照药物敏感性试验结果选择合适的有效抗感染治疗方案。而且,术前必须有足够的抗感染时间,至少使用3周抗感染药物[20],在临床上无明显发热、血红细胞沉降率及C反应蛋白稳定或进行性下降时择期选择手术时机,本文患者术前抗结核治疗均在4周以上。
2.手术治疗方式:NTM性脊柱炎手术治疗的目的在于清除病灶及恢复脊柱的稳定性。大多数学者支持一期病灶清除+植骨融合术,且大量的临床试验证实自体骨移植并没有使感染加重[32]。因此,对于感染全身性中毒症状严重的患者,可以在不考虑使用药物时间长短的情况下行脓肿清除和引流术。但如果手术需植入内植物,笔者更倾向于在病灶清除、术前充分抗感染治疗后再进行手术治疗[33]。本文有9例患者出现脓肿,但均没有严重的中毒症状,均在术前进行充足的抗感染治疗,术中彻底清除病灶、解除神经及脊髓压迫、重建脊柱的稳定性,术后继续完成规范抗NTM治疗,最终8例治愈,4例有窦道、残腔。另外,对于NTM性脊柱炎,建议尽量采取后路内固定联合前路病灶清除植骨的手术方式,这样可以尽量避免病灶污染后路内固定螺钉,造成螺钉周围感染的出现。但因为NTM性脊柱炎是一种严重消耗性疾病,患者体质较差,不能耐受多切口手术,需行单切口手术,而对于有截瘫症状的患者还需要进行充分减压。相较于前后路联合入路术式,单纯后路手术具有手术创伤小、围手术期并发症少、神经减压和矫正后凸畸形效果好等优点,但需要术中仔细清除病灶,可在局部使用相应抗生素后抗感染治疗,并在清除病灶后根据脊柱缺损程度采用单纯自体骨植骨术,必要时可与磷酸钙颗粒一并植入[34]。
四、预后情况
本组12例患者出院后均继续术前抗NTM方案治疗及康复训练,并完成门诊复查及电话随访2年,有9例经历了2次及以上手术治疗,最终8例痊愈,包括3例术前有剧烈疼痛、骨质破坏不严重、首次行单纯后路手术的患者;5例行前后路联合手术的再次手术患者。4例有窦道或残腔,包括1例骨质破坏严重、行单纯前路手术后窦道迁延不愈的首次手术患者,1例行单纯前路+窦道清除的再次手术患者,2例行单独窦道切除术后迁延不愈的再次手术患者,其中1例经6次窦道切除后因经济原因放弃手术治疗。
综上,当临床遇到化脓性脊柱炎患者时,如果常规抗感染或抗结核治疗效果不佳,或者脊柱病灶出现抗酸杆菌阳性时,应该考虑NTM性脊柱炎的可能,及时完善术前菌种鉴定或分子生物学检查、影像学检查、术前穿刺活检等,以明确诊断、降低误诊率、指导抗NTM药物治疗,降低出现术后切口不愈合、病菌控制不佳、椎体感染再次加重的风险。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
作者贡献 范俊:课题设计、实施研究、分析和解释数据、文章撰写;王恒、兰汀隆、董伟杰、唐恺、李元、严广璇和秦世炳:对数据分析结果进行解释、指导及支持性贡献;徐尚胜和康志刚:实施研究、数据收集
参考文献
Nontuberculous mycobacterial disease prevalence and risk factors:a changing epidemiology
非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)
非结核分枝杆菌病诊断与治疗专家共识
《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)》解读
非结核分枝杆菌感染致骨多发病变18F-FDG PET/CT 表现一例
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基因芯片技术对非结核分枝杆菌肺病的诊断价值
Nontuberculous mycobacterial pulmonary infections
Pulmonary infections due to nontuberculous mycobacteria (NTM) are increasingly recognized worldwide. Although over 150 different species of NTM have been described, pulmonary infections are most commonly due to Mycobacterium avium complex (MAC), Mycobacterium kansasii, and Mycobacterium abscessus. The identification of these organisms in pulmonary specimens does not always equate with active infection; supportive radiographic and clinical findings are needed to establish the diagnosis. It is difficult to eradicate NTM infections. A prolonged course of therapy with a combination of drugs is required. Unfortunately, recurrent infection with new strains of mycobacteria or a relapse of infection caused by the original organism is not uncommon. Surgical resection is appropriate in selected cases of localized disease or in cases in which the infecting organism is resistant to medical therapy. Additionally, surgery may be required for infections complicated by hemoptysis or abscess formation. This review will summarize the practical aspects of the diagnosis and management of NTM thoracic infections, with emphasis on the indications for surgery and the results of surgical intervention. The management of NTM disease in patients with human immunodeficiency virus (HIV) infections is beyond the scope of this article and, unless otherwise noted, comments apply to hosts without HIV infection.
British Thoracic Society guidelines for the management of non-tuberculous mycobacterial pulmonary disease (NTM-PD)
脊柱结核外科治疗进展
73例非结核分枝杆菌肺病患者临床特点分析
Treatment of Mycobacterium abscessus Complex
Of the nontuberculous mycobacteria (NTMs) causing lung disease, members of the complex (MABc) present a formidable obstacle to successful management. This challenge starts from a poorly understood pathogenesis, continues with complicated subspecies variation in treatment response, and extends to the multidrug-resistant nature of these organisms. The disease often necessitates the use of intravenous therapy, toxic drug combinations, and, in some cases, lung resection. Like many NTMs, MABc treatment requires prolonged therapy with multiple medications, and pulmonary disease in some subspecies can be impossible to eradicate or cure. This disease also represents a frequent and unique problem in certain populations, including cystic fibrosis and lung transplant recipients, and providers who manage such patients should be familiar with how MABc disease influences management. Because of the rising prevalence of the MABc, especially in patients with complicated underlying pulmonary disease, it is increasingly necessary for infectious diseases and pulmonary medicine clinicians to understand the unique aspects of MABc management and understand when to obtain expert consultation in the care of these patients.Thieme Medical Publishers 333 Seventh Avenue, New York, NY 10001, USA.
Mycobacterium abscessus complex infections in humans
Mycobacterium abscessus complex infections: A retrospective cohort study
2013—2017年深圳市非结核分枝杆菌流行状况分析
易误诊的脓肿分枝杆菌脊柱炎一例
Nontuberculous mycobacterial osteomyelitis
Vertebral osteomyelitis caused by non-tuberculous mycobacteria: predisposing conditions and clinical characteristics of six cases and a review of 63 cases in the literature
Nontuberculous Mycobacterial Infections
脊柱结核与化脓性脊柱炎具有鉴别意义的影像学征象
Comparison of chest computed tomography findings in nontuberculous mycobacterial diseasesand mycobacterium tuberculosis lung disease
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An official ATS/IDSA statement: diagnosis, treatment, and prevention of nontuberculous mycobacterial diseases
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非结核分枝杆菌肺病诊治进展
后路矫形联合前路支撑植骨治疗非治愈性重度结核性胸腰椎后凸畸形
非结核分枝杆菌肺病治疗药物研发的现状与挑战
非结核分支杆菌病诊断与处理指南
Nontuberculous mycobacteria-associated lung disease in hospitalized persons, United States, 1998—2005
Outcomes of Surgical Treatment for Mycobacterium abscessus Complex Pulmonary Disease
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