第一章
脊柱结核外科治疗的发展历史

脊柱结核是一种古老的人类传染病，是由结核分枝杆菌侵入脊柱而引起的一种感染性疾病，绝大多数发生于椎体，附件结核仅有1%～2%。腰椎结核发生率最高，其次是胸椎、颈椎。儿童、成人均可发生。Hippocrates最早记录了脊柱感染结核分枝杆菌引起的驼背畸形（公元前460—公元370年）。Galen在公元2世纪记载了结核分枝杆菌和脊柱畸形之间的联系。1779年，Percival Pott描述脊柱结核病为“That kind of palsy of lower limbs which is frequently found to accompany a curvature of the spine”（这种下肢麻痹通常伴随着脊柱弯曲），并总结了脊柱结核的典型临床表现：脊柱后凸、脓肿和神经功能障碍。19世纪中后期，发明听诊器的法国医师Laennec在结核病灶处发现了典型的显微特征：结核结节（tubercle）。1839年JL Schonlein首次将结核分枝杆菌感染引起的疾病命名为结核病（tuberculosis）。1882年，Robert Koch证明结核分枝杆菌是导致结核的病原菌。随后，德国病理学家Franz Ziehl和Friedrich Neelsen发明了Ziehl-Neelsen染色法用来检测结核分枝杆菌。1921年，Calmett和Guérin研发出了卡介苗（bacillus Calmette-Guérin，BCG）用来预防结核病，卡介苗的出现使结核患病率下降。1895年，X线在临床的应用帮助医师更准确及时地诊断出结核患者。1944年Selman A.Waksman发现了第一个抗结核药物——链霉素，随后新的抗结核药物［对氨基水杨酸（para-aminosalicylic acid，PAS，1944年）、异烟肼（isoniazid，INH，1952年）、吡嗪酰胺（pyrazinamide，Z，1954年）、环丝氨酸（cycloserine，Cs，1955年）、利福平（rifampin，RFP，1957年）、乙胺丁醇（ethambutol，E，1962年）］陆续被发明，这些药物对于结核病的控制起到了至关重要的作用。

目前虽然人类对结核分枝杆菌的控制能力得到了显著提高，但随着多重耐药、泛耐药和全耐药结核菌株的迅速增长，加上结核分枝杆菌与人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）并发感染、大规模流动人口等情况的出现，结核病卷土重来，其防控目前仍然是棘手的公共卫生问题。据世界卫生组织估算，2017年全球的结核病潜伏感染人群约为17亿人，潜伏感染率为23%，中国结核新发患者总数占全球的8.9%，结核病仍是全球最致命的传染病。脊柱结核是最常见的骨关节结核，由于脊柱结核起病隐匿、潜伏期长，就诊时往往伴有明显的骨质破坏、脓肿形成以及因脊髓受压导致的瘫痪等表现，在抗结核的前提下，外科治疗是确保疗效和救治瘫痪不可或缺的手段。对于脊柱结核的外科治疗方式也随着对于脊柱结核发病机制的探究和外科手术技术的进步在不断演变，主要以抗结核药的出现为节点将脊柱结核的外科治疗分为两个阶段。

一、抗结核药问世之前

在抗结核药物问世之前，人们认为结核病的预后是“十痨九死”，治疗结核主要是靠4项措施：丰富的营养、卧床休息、新鲜的空气以及明媚的阳光。Hippocrates和Galen曾在著作中记录运用牵引和人工背部加压的方式来治疗脊柱后凸畸形。也有医师尝试使用石膏固定技术纠正脊柱后凸。George Bodington提出采用“疗养院法”治疗结核病。据报道，60%以上脊柱结核并发截瘫的患者在空气新鲜的高海拔疗养院里，经过长期的营养支持和卧床休息能得到恢复，但是平均住院时间长达1～5年。没有抗结核药物，脊柱结核患者的感染就不能得到有效控制，常表现为严重的骨质破坏、脓肿、窦道形成以及继发感染，增加了结核的传播机会和脊柱结核导致的死亡率。同时，接受治疗的患者中只有30%可以完全恢复工作能力。对于免疫力好的患者，结核分枝杆菌得以被控制，但是被破坏的椎体不能恢复到原样，畸形融合，引起不同角度的角状后凸畸形，甚至造成迟发性瘫痪。

面对这种困境，一些外科医师开始探索使用手术治疗脊柱结核，包括椎板切除减压、脓肿引流、窦道清除，目的是减轻脊髓受压，改善瘫痪症状。脊柱结核主要累及前柱，椎板切除虽然可以减压但会进一步破坏脊柱的稳定性，导致脊柱不稳、疼痛，甚至加重脊柱后凸，随访结果令人失望。进而有学者提出，前外侧减压可以缓解脊髓压迫，同时又不破坏脊柱后方的稳定性，患者症状改善明显，但是许多患者因窦道形成率高、继发感染而死亡。

1911年，Albee和Hibbs采用单纯后方植骨融合试图控制脊柱结核畸形的进展，但是这种术式并没有清除病灶，很容易导致结核复发、融合率低。

总之，没有抗结核药物和抗生素的支持治疗，手术治疗脊柱结核极易导致结核复发、窦道形成、继发感染和脊柱畸形进展，从而增加死亡率。

二、抗结核药问世之后

抗结核药的出现明显提高了脊柱结核的治愈率，对于早期、初治、无严重骨质破坏、无巨大脓肿和脊髓受压的患者，采用合理的抗结核药物治疗方案（早期、适量、联合、规律及全程用药）、休息制动和加强营养即可。但是对于存在明显结核脓肿和脊柱后凸畸形的患者则需要手术干预。结核性病灶清除术加药物治疗的历史由此开始。

20世纪50年代，我国方先之教授等首先提出药物治疗联合单纯病灶清除术，简单有效、缩短病程，成为脊柱结核手术治疗的基本手段，开创了手术治疗脊柱结核的先河；但术后需长期卧床，不能稳定脊柱，无法矫正后凸畸形，仅适用于以脓肿为主的脊柱结核。

1954年，中国香港医师Hodgson首次报道对脊柱结核患者施行前入路根治性病灶清除术和自体骨植骨融合术，亦称香港术式。该术式是在经前入路病灶清除的基础上使用自体骨进行椎间植骨融合，结合术后使用外固定，以减少后凸畸形的发生。这种术式在彻底清除病灶和支撑植骨融合方面，又向前迈进了一步，但是其不足之处是如果前方骨缺损大，容易造成植骨移位和断裂等植骨相关并发症的发生；在儿童中运用可能引起脊柱前后生长不平衡，引起角状后凸畸形。

20世纪末，随着新材料及新技术在脊柱手术中的广泛运用，脊柱结核病灶清除、椎间植骨加内固定术在临床逐步开展起来，这类手术可在清除病灶的基础上有效恢复脊柱的稳定性，防止脊柱后凸畸形，在促进植骨融合上有着极大的优势，成为目前治疗脊柱结核的主要手术方式。

手术治疗是脊柱结核的阶段性辅助手段，抗结核药物治疗是手术的安全保障（图1-1），术后也离不开外固定的保护。术前、术后的正规抗结核治疗也是决定结核治愈的关键因素之一。手术治疗脊柱结核应包括病灶清除、椎管减压、畸形矫正、植骨融合和器械内固定五个方面。手术治疗的指征主要包括脊髓受压伴神经功能障碍、脊柱不稳、脊柱明显或进行性后凸。目前治疗脊柱结核的手术方式依据手术入路主要分为单纯前入路、前后入路联合及单纯后入路术式。

由于病灶主要位于脊柱前方，单纯前入路术式可以充分显露病灶，有利于病灶清除及椎体间植骨，曾长时间被当作是治疗脊柱结核的合理入路。经典前入路术式有：经肋横突入路（胸膜外）和经胸膜腔治疗胸椎结核、经剖腰切口治疗腰椎结核。经肋横突入路治疗胸椎结核，可通过切除部分肋骨到达椎体的前外侧，以完成病灶清除。但是此术式行前入路内固定困难或内固定不牢固，尤其对伴有后凸畸形者，往往需做另外一个正中切口行内后入路固定，以致术中操作复杂，同时术中难以在直视下清除病灶，特别是不易彻底清除对侧的病灶，尤其对于上胸段，该术式疗效更差。文献报道的单纯前入路术式随访的结果显示：脊柱前入路固定较椎弓根固定稳定性差，松动率高于后入路固定，且还有其他缺陷，诸如：①不可避免地扰乱胸腔、腹腔及腹膜后重要脏器的生理功能，术后护理麻烦，易引起肺结核、肺不张、肺炎、胸膜撕破、液气胸、肠梗阻、大血管破裂、逆行性射精等并发症；②对于上胸椎及腰骶椎结核或合并有胸膜炎、心肺疾病的患者应用受到限制；③病灶周围骨质差导致置钉困难、内固定易松动进而造成植骨不融合、矫形效果差，后期内固定不易取出等问题。

为克服单纯前入路术式矫形效果差的缺点，有学者采用在前入路术式的基础上，再通过后入路进行固定融合，提高了植骨融合率及后凸畸形矫形效果；但是对于有些患者，尤其是老年人、儿童等体质弱的结核患者，此种术式大大地增加了医源性创伤，延长了住院时间，增加了手术费用。前后入路手术的顺序也一直存有争议：若先行前入路病灶清除植骨融合，再行后入路矫形，则存在后入路矫形过程中植骨块松动、脱落压迫脊髓、神经等严重并发症的风险；若先行后入路矫形固定，再行前入路病灶清除，则在脓肿尚未清除的情况下，矫形可能会使前方病灶对脊髓的压迫进一步加重，从而导致瘫痪加重。

中南大学湘雅医院脊柱外科对脊柱结核的外科治疗起步较早，在手术治疗脊柱结核方面积累了很多实践经验，并取得了丰富的研究、治疗成果。张宏其等为克服前述两种术式的缺点、减少手术创伤、提高手术疗效，在国内外首次开创了单纯经后入路病灶清除与椎体间植骨的新术式，用于脊柱结核的外科治疗，借助一次手术、一个切口，尽量保留椎弓根，在硬脊膜囊外侧实现直视下的270°范围的操作，达到病灶相对彻底清除、360°神经减压、360°稳定植骨、后入路内固定、重建脊柱稳定性和矫正后凸畸形的目的，是一种符合“微创”理念，安全、高效的手术方式（图1-2）。随后开展的单纯经后入路病灶清除与椎体间植骨术治疗脊柱结核中期疗效的随访研究发现，所有病例均未发生结核播散引起的中枢神经系统感染，且获得了稳定的脊柱重建与畸形矫正，脊柱结核得到治愈，不仅解除了部分学者认为的病灶清除不彻底，容易造成医源性脊柱不稳和结核扩散的顾虑，更进一步肯定了单纯经后入路病灶清除与椎体间植骨术的临床疗效。其手术指征掌握恰当、操作仔细到位，能使患者以最小的创伤获得最佳的疗效。目前，单纯经后入路病灶清除与椎体间植骨术的临床应用亦越来越广泛，已使大量脊柱结核患者免于前入路手术、使原需两次手术或一期手术两个切口的患者，仅需一次手术或一个切口，即可达到治疗的目的，节约了费用，最大限度地减少了患者的痛苦，减少了并发症，更好地造福于患者。

阴影部分为可切除部分。

脊柱结核病灶清除后如不植骨，早期因存在死腔易导致复发，且稳定性差，也不利于病变的愈合；晚期则可出现进行性后凸畸形、迟发性截瘫等严重后果。自体髂骨、肋骨、腓骨由于其生物相容性好，无传播疾病的风险，被认为是骨移植的理想材料，但是其缺点是容易引起供骨区的并发症、增加手术时间和创伤。同种异体骨的使用虽减少了取自体骨引起的相关并发症，但其缺点是缺乏成骨诱导能力。理论上同种异体骨作为死骨有藏匿细菌、引起复发的风险，而且骨块缺乏血液循环，局部达到足够抗结核药物浓度也较难。张宏其及其团队在对单纯一期经后入路新术式熟练操作的基础上，在国内外又率先提出并开展与该新术式相匹配的、全新的前中柱重建技术，即椎体间异形钛网植骨技术，确保了在病灶清除后前方支撑植骨的可靠性和稳定性；钛网两端填充自体骨，中间填充同种异体骨增加了植骨融合（图1-3）。

根据植骨区域具体大小及形状设计，钛网两侧填充自体骨粒，中间填充自体骨粒或异体骨粒。

不同于成人脊柱结核，儿童脊柱结核手术治疗方式的选择应更加慎重。早期的儿童脊柱结核通过合理规范化治疗，大多数可以治愈，一旦发生严重椎体破坏、脊柱不稳或合并脊髓、神经压迫症状时常需手术治疗。因儿童尚处于生长发育期，如手术损伤骨骺会对儿童脊柱生长造成不良影响，因此对手术方式的选择需要临床医师特别注意，在其他治疗原则不变的前提下，应尽量减少对儿童脊柱的创伤，减少融合节段，有效地纠正后凸畸形并预防术后畸形的再发生。与传统开放手术相比，CT引导下手术治疗脊柱结核可以在诊断性穿刺活检的基础上，通过CT引导经皮穿刺置管灌洗治疗儿童脊柱结核，创伤小，利于患者康复，适合于大多数没有神经症状、没有严重畸形的活动期脊柱结核。术后要结合外固定保护，密切随访观察，若症状没有得到控制，则须改变治疗方法，必要时采取开放手术治疗。相比于单纯经前入路和前后入路联合术式，采用单纯经后入路术式治疗儿童脊柱结核具有入路简单、手术创伤小、术后并发症相对较少等优点。

近些年来，医学影像技术、显微内镜技术及三维打印等技术在临床上的应用日益增多，微创精准的治疗理念在临床诊疗工作中不断增强。有学者在腔镜或CT辅助下对脊柱结核施行病灶清除，但是此种术式对术者要求高，腔镜下进行内固定置入较为困难，不可能解决脊柱的后凸畸形，同时相应手术技巧在各医疗中心差距较大，推广普及有一定难度。虽然各种器械及技术的发展为脊柱结核的精准化手术治疗提供了基础，但是许多问题仍需探索、总结和完善。

（张宏其　高琪乐） 1d2wLWgAEtlV8nW2pTL5JKFZhT9tvHnSMEBjDDmfD2CeG4RWNgpdTkfjLPD4RWAg