第一部分　總論

第一章　脊柱結核外科治療的發展歷史

脊柱結核是一種古老的人類傳染病，是由結核分枝桿菌侵入脊柱而引起的一種感染性疾病，絕大多數發生于椎體，附件結核僅有1%～2%。腰椎結核發生率最高，其次是胸椎、頸椎。兒童、成人均可發生。Hippocrates 最早記錄了脊柱感染結核分枝桿菌引起的駝背畸形（公元前460—公元370年）。Galen 在公元2 世紀記載了結核分枝桿菌和脊柱畸形之間的聯系。1779年，Percival Pott 描述脊柱結核病為“That kind of palsy of lower limbs which is frequently found to accompany a curvature of the spine”（這種下肢麻痹通常伴隨著脊柱彎曲），并總結了脊柱結核的典型臨床表現：脊柱后凸、膿腫和神經功能障礙。19 世紀中后期，發明聽診器的法國醫師Laennec 在結核病灶處發現了典型的顯微特征：結核結節（tubercle）。1839年JL Schonlein 首次將結核分枝桿菌感染引起的疾病命名為結核病（tuberculosis）。1882年，Robert Koch 證明結核分枝桿菌是導致結核的病原菌。隨后，德國病理學家Franz Ziehl 和Friedrich Neelsen 發明了Ziehl-Neelsen 染色法用來檢測結核分枝桿菌。1921年，Calmett 和Guérin 研發出了卡介苗（bacillus Calmette-Guérin，BCG）用來預防結核病，卡介苗的出現使結核患病率下降。1895年，X 線在臨床的應用幫助醫師更準確及時地診斷出結核患者。1944年Selman A.Waksman 發現了第一個抗結核藥物——鏈霉素，隨后新的抗結核藥物［對氨基水楊酸（para-aminosalicylic acid，PAS，1944年）、異煙肼（isoniazid，INH，1952年）、吡嗪酰胺（pyrazinamide，Z，1954年）、環絲氨酸（cycloserine，Cs，1955年）、利福平（rifampin，RFP，1957年）、乙胺丁醇（ethambutol，E，1962年）］陸續被發明，這些藥物對于結核病的控制起到了至關重要的作用。

目前雖然人類對結核分枝桿菌的控制能力得到了顯著提高，但隨著多重耐藥、泛耐藥和全耐藥結核菌株的迅速增長，加上結核分枝桿菌與人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）并發感染、大規模流動人口等情況的出現，結核病卷土重來，其防控目前仍然是棘手的公共衛生問題。據世界衛生組織估算，2017年全球的結核病潛伏感染人群約為17 億人，潛伏感染率為23%，中國結核新發患者總數占全球的8.9%，結核病仍是全球最致命的傳染病。脊柱結核是最常見的骨關節結核，由于脊柱結核起病隱匿、潛伏期長，就診時往往伴有明顯的骨質破壞、膿腫形成以及因脊髓受壓導致的癱瘓等表現，在抗結核的前提下，外科治療是確保療效和救治癱瘓不可或缺的手段。對于脊柱結核的外科治療方式也隨著對于脊柱結核發病機制的探究和外科手術技術的進步在不斷演變，主要以抗結核藥的出現為節點將脊柱結核的外科治療分為兩個階段。

一、抗結核藥問世之前

在抗結核藥物問世之前，人們認為結核病的預后是“十癆九死”，治療結核主要是靠4 項措施：豐富的營養、臥床休息、新鮮的空氣以及明媚的陽光。Hippocrates 和Galen 曾在著作中記錄運用牽引和人工背部加壓的方式來治療脊柱后凸畸形。也有醫師嘗試使用石膏固定技術糾正脊柱后凸。George Bodington 提出采用“療養院法”治療結核病。據報道，60%以上脊柱結核并發截癱的患者在空氣新鮮的高海拔療養院里，經過長期的營養支持和臥床休息能得到恢復，但是平均住院時間長達1～5年。沒有抗結核藥物，脊柱結核患者的感染就不能得到有效控制，常表現為嚴重的骨質破壞、膿腫、竇道形成以及繼發感染，增加了結核的傳播機會和脊柱結核導致的死亡率。同時，接受治療的患者中只有30%可以完全恢復工作能力。對于免疫力好的患者，結核分枝桿菌得以被控制，但是被破壞的椎體不能恢復到原樣，畸形融合，引起不同角度的角狀后凸畸形，甚至造成遲發性癱瘓。

面對這種困境，一些外科醫師開始探索使用手術治療脊柱結核，包括椎板切除減壓、膿腫引流、竇道清除，目的是減輕脊髓受壓，改善癱瘓癥狀。脊柱結核主要累及前柱，椎板切除雖然可以減壓但會進一步破壞脊柱的穩定性，導致脊柱不穩、疼痛，甚至加重脊柱后凸，隨訪結果令人失望。進而有學者提出，前外側減壓可以緩解脊髓壓迫，同時又不破壞脊柱后方的穩定性，患者癥狀改善明顯，但是許多患者因竇道形成率高、繼發感染而死亡。

1911年，Albee 和Hibbs 采用單純后方植骨融合試圖控制脊柱結核畸形的進展，但是這種術式并沒有清除病灶，很容易導致結核復發、融合率低。

總之，沒有抗結核藥物和抗生素的支持治療，手術治療脊柱結核極易導致結核復發、竇道形成、繼發感染和脊柱畸形進展，從而增加死亡率。

二、抗結核藥問世之后

抗結核藥的出現明顯提高了脊柱結核的治愈率，對于早期、初治、無嚴重骨質破壞、無巨大膿腫和脊髓受壓的患者，采用合理的抗結核藥物治療方案（早期、適量、聯合、規律及全程用藥）、休息制動和加強營養即可。但是對于存在明顯結核膿腫和脊柱后凸畸形的患者則需要手術干預。結核性病灶清除術加藥物治療的歷史由此開始。

20 世紀50年代，我國方先之教授等首先提出藥物治療聯合單純病灶清除術，簡單有效、縮短病程，成為脊柱結核手術治療的基本手段，開創了手術治療脊柱結核的先河；但術后需長期臥床，不能穩定脊柱，無法矯正后凸畸形，僅適用于以膿腫為主的脊柱結核。

1954年，中國香港醫師Hodgson 首次報道對脊柱結核患者施行前入路根治性病灶清除術和自體骨植骨融合術，亦稱香港術式。該術式是在經前入路病灶清除的基礎上使用自體骨進行椎間植骨融合，結合術后使用外固定，以減少后凸畸形的發生。這種術式在徹底清除病灶和支撐植骨融合方面，又向前邁進了一步，但是其不足之處是如果前方骨缺損大，容易造成植骨移位和斷裂等植骨相關并發癥的發生；在兒童中運用可能引起脊柱前后生長不平衡，引起角狀后凸畸形。

20 世紀末，隨著新材料及新技術在脊柱手術中的廣泛運用，脊柱結核病灶清除、椎間植骨加內固定術在臨床逐步開展起來，這類手術可在清除病灶的基礎上有效恢復脊柱的穩定性，防止脊柱后凸畸形，在促進植骨融合上有著極大的優勢，成為目前治療脊柱結核的主要手術方式。

手術治療是脊柱結核的階段性輔助手段，抗結核藥物治療是手術的安全保障（圖1-1），術后也離不開外固定的保護。術前、術后的正規抗結核治療也是決定結核治愈的關鍵因素之一。手術治療脊柱結核應包括病灶清除、椎管減壓、畸形矯正、植骨融合和器械內固定五個方面。手術治療的指征主要包括脊髓受壓伴神經功能障礙、脊柱不穩、脊柱明顯或進行性后凸。目前治療脊柱結核的手術方式依據手術入路主要分為單純前入路、前后入路聯合及單純后入路術式。

由于病灶主要位于脊柱前方，單純前入路術式可以充分顯露病灶，有利于病灶清除及椎體間植骨，曾長時間被當作是治療脊柱結核的合理入路。經典前入路術式有：經肋橫突入路（胸膜外）和經胸膜腔治療胸椎結核、經剖腰切口治療腰椎結核。經肋橫突入路治療胸椎結核，可通過切除部分肋骨到達椎體的前外側，以完成病灶清除。但是此術式行前入路內固定困難或內固定不牢固，尤其對伴有后凸畸形者，往往需做另外一個正中切口行內后入路固定，以致術中操作復雜，同時術中難以在直視下清除病灶，特別是不易徹底清除對側的病灶，尤其對于上胸段，該術式療效更差。文獻報道的單純前入路術式隨訪的結果顯示：脊柱前入路固定較椎弓根固定穩定性差，松動率高于后入路固定，且還有其他缺陷，諸如：①不可避免地擾亂胸腔、腹腔及腹膜后重要臟器的生理功能，術后護理麻煩，易引起肺結核、肺不張、肺炎、胸膜撕破、液氣胸、腸梗阻、大血管破裂、逆行性射精等并發癥；②對于上胸椎及腰骶椎結核或合并有胸膜炎、心肺疾病的患者應用受到限制；③病灶周圍骨質差導致置釘困難、內固定易松動進而造成植骨不融合、矯形效果差，后期內固定不易取出等問題。

為克服單純前入路術式矯形效果差的缺點，有學者采用在前入路術式的基礎上，再通過后入路進行固定融合，提高了植骨融合率及后凸畸形矯形效果；但是對于有些患者，尤其是老年人、兒童等體質弱的結核患者，此種術式大大地增加了醫源性創傷，延長了住院時間，增加了手術費用。前后入路手術的順序也一直存有爭議：若先行前入路病灶清除植骨融合，再行后入路矯形，則存在后入路矯形過程中植骨塊松動、脫落壓迫脊髓、神經等嚴重并發癥的風險；若先行后入路矯形固定，再行前入路病灶清除，則在膿腫尚未清除的情況下，矯形可能會使前方病灶對脊髓的壓迫進一步加重，從而導致癱瘓加重。

中南大學湘雅醫院脊柱外科對脊柱結核的外科治療起步較早，在手術治療脊柱結核方面積累了很多實踐經驗，并取得了豐富的研究、治療成果。張宏其等為克服前述兩種術式的缺點、減少手術創傷、提高手術療效，在國內外首次開創了單純經后入路病灶清除與椎體間植骨的新術式，用于脊柱結核的外科治療，借助一次手術、一個切口，盡量保留椎弓根，在硬脊膜囊外側實現直視下的270°范圍的操作，達到病灶相對徹底清除、360°神經減壓、360°穩定植骨、后入路內固定、重建脊柱穩定性和矯正后凸畸形的目的，是一種符合“微創”理念，安全、高效的手術方式（圖1-2）。隨后開展的單純經后入路病灶清除與椎體間植骨術治療脊柱結核中期療效的隨訪研究發現，所有病例均未發生結核播散引起的中樞神經系統感染，且獲得了穩定的脊柱重建與畸形矯正，脊柱結核得到治愈，不僅解除了部分學者認為的病灶清除不徹底，容易造成醫源性脊柱不穩和結核擴散的顧慮，更進一步肯定了單純經后入路病灶清除與椎體間植骨術的臨床療效。其手術指征掌握恰當、操作仔細到位，能使患者以最小的創傷獲得最佳的療效。目前，單純經后入路病灶清除與椎體間植骨術的臨床應用亦越來越廣泛，已使大量脊柱結核患者免于前入路手術、使原需兩次手術或一期手術兩個切口的患者，僅需一次手術或一個切口，即可達到治療的目的，節約了費用，最大限度地減少了患者的痛苦，減少了并發癥，更好地造福于患者。

脊柱結核病灶清除后如不植骨，早期因存在死腔易導致復發，且穩定性差，也不利于病變的愈合；晚期則可出現進行性后凸畸形、遲發性截癱等嚴重后果。自體髂骨、肋骨、腓骨由于其生物相容性好，無傳播疾病的風險，被認為是骨移植的理想材料，但是其缺點是容易引起供骨區的并發癥、增加手術時間和創傷。同種異體骨的使用雖減少了取自體骨引起的相關并發癥，但其缺點是缺乏成骨誘導能力。理論上同種異體骨作為死骨有藏匿細菌、引起復發的風險，而且骨塊缺乏血液循環，局部達到足夠抗結核藥物濃度也較難。張宏其及其團隊在對單純一期經后入路新術式熟練操作的基礎上，在國內外又率先提出并開展與該新術式相匹配的、全新的前中柱重建技術，即椎體間異形鈦網植骨技術，確保了在病灶清除后前方支撐植骨的可靠性和穩定性；鈦網兩端填充自體骨，中間填充同種異體骨增加了植骨融合（圖1-3）。

不同于成人脊柱結核，兒童脊柱結核手術治療方式的選擇應更加慎重。早期的兒童脊柱結核通過合理規范化治療，大多數可以治愈，一旦發生嚴重椎體破壞、脊柱不穩或合并脊髓、神經壓迫癥狀時常需手術治療。因兒童尚處于生長發育期，如手術損傷骨骺會對兒童脊柱生長造成不良影響，因此對手術方式的選擇需要臨床醫師特別注意，在其他治療原則不變的前提下，應盡量減少對兒童脊柱的創傷，減少融合節段，有效地糾正后凸畸形并預防術后畸形的再發生。與傳統開放手術相比，CT 引導下手術治療脊柱結核可以在診斷性穿刺活檢的基礎上，通過CT 引導經皮穿刺置管灌洗治療兒童脊柱結核，創傷小，利于患者康復，適合于大多數沒有神經癥狀、沒有嚴重畸形的活動期脊柱結核。術后要結合外固定保護，密切隨訪觀察，若癥狀沒有得到控制，則須改變治療方法，必要時采取開放手術治療。相比于單純經前入路和前后入路聯合術式，采用單純經后入路術式治療兒童脊柱結核具有入路簡單、手術創傷小、術后并發癥相對較少等優點。

近些年來，醫學影像技術、顯微內鏡技術及三維打印等技術在臨床上的應用日益增多，微創精準的治療理念在臨床診療工作中不斷增強。有學者在腔鏡或CT 輔助下對脊柱結核施行病灶清除，但是此種術式對術者要求高，腔鏡下進行內固定置入較為困難，不可能解決脊柱的后凸畸形，同時相應手術技巧在各醫療中心差距較大，推廣普及有一定難度。雖然各種器械及技術的發展為脊柱結核的精準化手術治療提供了基礎，但是許多問題仍需探索、總結和完善。

（張宏其　高琪樂）