Заболевания позвоночника при инфекциях

Пути инфицирования позвоночника. Классификация инфекций позвоночника

а) Вопросы лучевой диагностики с позиций анатомии. Возбудители инфекционных заболеваний могут проникать в органы и ткани человека различными путями, в т.ч. путем прямого контакта, лимфогенным путем, гематогенным путем или с током спинномозговой жидкости Контактный путь, как говорит само его название, предполагает прямое соприкосновение кости или мягких тканей с источником инфекции с развитием абсцесса мягких тканей или остеомиелита.

Если вести речь о позвоночнике, то такой путь инфицирования можно видеть, например, при развитии спондилита в области глубокого пролежня. Инфекционное поражение межпозвонкового диска может распространяться на окружающие паравертебральные мягкие ткани и приводить к формированию абсцессов поясничных мышц. Контактный путь также является механизмом развития эпидуральных абсцессов, расположенных краниальней или каудальней уровня поражения межпозвонкового диска. Этот путь инфицирования имеет место и при развитии интрамедуллярных абсцессов спинного мозга, при которых возбудитель проникает в спинной мозг через эпителиальный ход и дефект в задних элементах позвонка.

Лимфогенный путь имеет ограниченное значение, поскольку при инфекционных поражениях позвоночника намного чаще мы видим контактный или гематогенный пути инфицирования. Лимфогенный путь может быть актуален, например, при поражении забрюшинных лимфоузлов при первичных злокачественных новообразованиях брюшной полости и таза.

б) Гематогенный путь инфицирования. Гематогенный путь является одним из самых главных механизмов развития инфекционных поражений костей аксиального скелета. При этом вопрос о том, какой именно гематогенный путь (артериальный или венозный) имеет большее значение, остается спорным. Артериальный путь распространения инфекции в отношении позвоночника традиционно считается более актуальным. В телах позвонков существуют области, с физиологической точки зрения очень похожие на метафизы длинных трубчатых костей. Области эти расположены вблизи передней продольной связки и характеризуются наличием разветвленной сети конечных артериол, которая делает их восприимчивыми к развитию инфекционного процесса.

Дистальные сосуды в этих областях характеризуются отсутствием сети анастомозов и медленным кровотоком, тромбоз их ведет к аваскулярному некрозу кости. Сегментарные артерии обычно кровоснабжают тела двух смежных позвонков и расположенный между ними диск, в связи с чем и картина инфекционного поражения позвоночника бывает достаточно типична. Венозный путь инфицирования традиционно реализуется через сплетение Батсона, представляющее собой продольно ориентированную сеть бесклапанных вен, расположенных параллельно позвоночному столбу. Вены эти располагаются за пределами брюшной или плевральных полостей. Сплетение Батсона сообщается с различными другими венозными системами, в т. ч. с полой веной, системой воротной вены, системой непарной вены, межреберными венами, легочными и почечными венами.

Направление тока крови в сплетении меняется в зависимости от градиента давления в грудной и брюшной полостях. Аналогичную функцию на уровне шейного отдела позвоночника выполняет глоточно-позвоночное сплетение. Непрерывность ликворных пространств полости черепа и дурального мешка обеспечивает возможность прямого распространения возбудителей инфекций или метастазов опухолей стоком ликвора. Внутричерепные новообразования таким образом могут давать отсевы с развитием метастазов в шейном, грудном или поясничном отделах дурального мешка. Точно также новообразования, расположенные в самых дистальных отделах дурального мешка, могут метастазировать с током ликвора в полость черепа.

(Слева) На схеме сагиттального среза показаны признаки инфекционного поражения поясничного межпозвонкового диска с распространением процесса на тела позвонков с развитием спондилита, деструкцией замыкательных пластинок и отеком костного мозга. Отражено формирование дорзального и вентрального абсцессов.

(Справа) Сагиттальный срез, Т1-ВИ FS с КУ, пациент со спондилодисцитом: контрастное усиление сигнала тел L5 и S1 позвонков и межпозвонкового диска, флегмонозные изменения превертебральных и эпидуральных тканей. (Слева) Аксиальный срез, Т1-ВИ с КУ, пациент со спондилодисцитом: распространение инфекционного процесса в превертебральные ткани, поясничные мышцы и дорзальные мышцы позвоночника. Флегмона проникает в вентральный отдел эпидурального пространства и вызывает сдавление дурального мешка.

(Справа) Аксиальный срез, Т2-ВИ FS: распространение воспалительного процесса в превертебральное пространство, на поясничные мышцы и дорзальные мышцы позвоночника. (Слева) Аксиальный срез, Т1-ВИ с КУ: случай диссеминированного кокцидиомикоза с диффузным поражением костной и мягких тканей, распространением процесса в паравертебральные ткани и легкое.

(Справа) Сагиттальный срез, Т2-ВИ: пациенте кокцидиомикозом: массивные паравертебральные абсцессы. Дуральный мешок в спинномозговом канале деформирован за счет пора -жения межпозвонкового диска и тел позвонков.

в) Патологическая лучевая анатомия. Варианты инфекционного поражения позвоночника можно разделить на инфекцию межтелового пространства/остеомиелит позвонков, субдуральную эмпиему, менингит, интрамедуллярный абсцесс спинного мозга и септический артрит/поражение дугоотростчатых суставов. Инфекция межтелового пространства характеризуется типичной картиной снижения интенсивности сигнала в Т1 -режиме в области соответствующего межпозвонкового диска, распространяющейся на смежные замыкательные пластинки. Типичной характеристикой является неровность контура замыкательных пластинок. В Т2-режиме характерна гиперинтенсивность сигнала межпозвонкового диска, не повторяющая анатомию диска и распространяющаяся на смежные тела позвонков. При контрастировании наблюдается неравномерное усиление сигнала межпозвонкового диска и диффузное усиление, распространяющееся на пораженные тела позвонков.

Важным аспектом инфекционного поражения позвоночника является распространение процесса на паравертебральные ткани, признаки чего будут видны в режимах подавления сигнала жировой ткани, постконтрастныхЛ -ВИ, на которых мы ищем признаки контрастного усиления сигнала паравертебральных тканей и поясничных мышц, или Т2-ВИ, характеризующихся усилением Т2-сигнала соответствующих анатомических образований. В протоколе исследования важно описать не только уровень поражения, но также признаки нестабильности или изменения анатомии позвоночника, если таковые имеют место, признаки распространения инфекционного процесса на паравертебральные ткани, эпидуральное пространство и поясничные мышцы.

г) Эпидуральный абсцесс и менингит. Изолированные эпидуральные абсцессы могут возникать и в отсутствии сопутствующей инфекции межпозвонкового диска, а также могут быть связаны с постоянной катетеризацией эпидурального пространства или перенесенным стабилизирующим вмешательством на позвоночнике. Изредка эпидуральный абсцесс может быть следствием гематогенного заноса инфекции. Менингит обычно проявляется на постконтрастных Т1 -ВИ как линейное усиление сигнала вдоль мягкой мозговой оболочки спинного мозга или корешков конского хвоста. При грибковых инфекциях наблюдается узелковый характер усиления сигнала, что напоминает картину метастатического поражения. Субдуральная эмпиема позвоночника встречается редко и может развиваться при тяжелом течении инфекционного процесса межпозвонкового диска с его распространением на эпидуральное пространство. Эмпиема является результатом в первую очередь прямого распространения процесса через твердую мозговую оболочку в субдуральное пространство.

Интрамедуллярные абсцессы спинного мозга встречаются редко и могут возникать как вследствие гематогенного, так и прямого распространения инфекции. У взрослых более типичным механизмом является контактный путь, у детей-также контактный путь через функционирующий эпителиальный ход. Септический артрит/поражение дугоотростчатых суставов может развиваться как вследствие гематогенного, так и контактного распространения инфекции. Ранние стадии инфекционного поражения могут характеризоваться лишь некоторым усилением интенсивности Т2-сигнала субхондральных участков суставных отростков в сочетании с выпотом в полость суставов.

д) Особенности течения инфекционного процесса у взрослых и детей. В силу анатомических особенностей пути распространения инфекции у взрослых и детей отличаются друг от друга. У взрослых в первую очередь поражаются замыкательные пластинки, затем процесс распространяется на межпозвонковый диск, смежные участки тел позвонков, паравертебральные ткани и эпидуральное пространство. У детей через толщу ростковой зоны проходят сосуды, за счет которых первичный очаг инфекционного поражения развивается в межпозвонковом диске с последующим вторичным распространением в тело позвонка. Наиболее частой локализацией инфекции межпозвонкового диска является поясничный отдел позвоночника, за которым следует грудной и шейный отделы. Факторы риска развития инфекции многочисленны и включают возраст старше 50 лет, сахарный диабет, ревматоидный артрит, СПИД, прием глюкокортикоидов, инородные тела мочевыводящих путей, перенесенную травму позвоночника и параплегию. Наиболее распространенной этиологической причиной инфекции является Staphylococcus aureus.

У лиц, употребляющих внутривенные наркотики, возбудителем могут бактерии рода Pseudomonas. Для пациентов с серповидноклеточной анемией классикой считаются поражения, вызванные бактериями рода Salmonella, однако и у них наиболее распространенными остаются стафилококковые поражения.

е) Классификация. Классификация инфекционных поражений костей подразделяет эти поражения на четыре анатомических типа заболевания и три вида ответа организма-хозяина и включает, таким образом, 12 клинических стадий заболевания. Четыре анатомических типа: (1) ранний гематогенный или медуллярный остеомиелит, (2) поверхностный остеомиелит (контактное инфицирование), (3) локальная или полнослойная секвестрация и (4) диффузный остеомиелит. Классификация ответа организма: (А) нормальный физиологический ответ, (В) локальный или системный патологический ответ и (С) лечение остеомиелита будет более тяжелым, чем лечение собственно инфекции.

Классификация туберкулеза позвоночника Mehta (2001) подразделяет заболевания на четыре группы: (1) стабильное поражение передней колонны без кифотической деформации, при котором показан передний дебридмент и костная пластика опорным трансплантатом, (2) тотальное поражение с кифотической деформацией и нестабильностью, показана задняя стабилизация и передняя костная пластика опорным костным трансплантатом, (3) пациенты высокого риска трансторакальных вмешательств, которым показана задняя декомпрессия и стабилизация, (4) изолированные задние поражения, при которых показана задняя декомпрессия.

ж) Клинические вопросы. Инфекционные поражения позвоночника составляют 2-5% всех остеомиелитов. Наиболее распространенным симптомом является боль в спине. Болевой синдром прогрессирует, развиваясь постепенно, он становится постоянным, не уменьшаясь даже в состоянии покоя. Температурная реакция вариабельна и присутствует в <50% случаев. Высокая лихорадка отмечается у <5% пациентов, двигательный и чувствительный дефицит-у 1 0-1 5% пациентов. Иногда причиной моторного и сенсорного дефицита является интрамедуллярный абсцесс. Нередко инфекционное поражение позвоночника диагностируется не сразу.

Интрамедуллярные абсцессы оканчиваются фатально в 8% случаев, более, чем у 70% этих пациентов остается стойкий неврологический дефицит. Более, чем у 90% пациентов отмечается повышение СОЭ. Также повышается и уровень С-реактивного белка. Бактериологическое исследование крови оказывается положительным у 25-60% пациентов с остеомиелитом позвоночника.

Показания к хирургической санации очага и спондилодезу при инфекционном поражении позвоночника включают необходимость забора материала для бактериологического исследования, дренирование абсцесса, сохраняющийся неврологический дефицит, деформацию и нестабильность позвоночника, и неэффективность консервативного лечения. Первой линий терапии при условии отсутствия острого или прогрессирующего неврологического дефицита остается продленная внутривенная антибактериальная терапия. Курс внутривенной терапии антибиотиками обычно продолжается 6 недель, по завершении антибактериальная терапия может быть продолжена перорально. Может быть показана наружная иммобилизация позвоночника. Рецидивы инфекции проявляются рецидивирующими эпизодами бактериемии, формированием паравертебральных абсцессов и хронических функционирующих свищей. Наиболее распространенным и благоприятным исходом консервативного лечения является формирование спонтанного костного блока пораженных позвонков.

(Слева) На схеме сагиттального среза показаны эпителиальный ход, соединяющий поверхность кожи с конусом спинного мозга, абсцесс конуса спинного мозга и распространенный отек спинного мозга.

(Справа) Сагиттальный срез, Т2-ВИ: пациент с абсцессом шейного отдела спинного мозга и стрептококковым эндокардитом отмечается диффузное расширение спинного мозга с формированием на уровне С4-С6 в его толще кольцевидной зоны низкоинтенсивного сигнала (капсула абсцесса). (Слева) Сагиттальный срез, Т1-ВИ с КУ и подавлением сигнала жировой ткани: распространенная субдуральная эмпиема с периферическим контрастным усилением сигнала на протяжении всего шейного отдела позвоночника и распространением вдоль поверхности ската.

(Справа) Случай септического артрита дугоотростчатого сустава. Аксиальный срез, Т1-ВИ с КУ на уровне L4-L5: распространение инфекционного процесса на правый дугоотростчатый сустав с диффузным усилением сигнала суставных отростков и поражением околосуставных мягких тканей. (Слева) Аксиальный срез Т1-ВИ с КУ: признаки прямого распространения инфекционного процесса (аневризма аорты на фоне грибкового поражения) от аорты в тело позвонка с формированием зоны деструкции и развитием спондилита. Инфекция также напрямую распространяется на поясничную мышцу.

(Справа) Аксиальный срез с КУ: признаки прямого распространения инфекционного процесса (аневризма аорты на фоне грибкового поражения) от аорты в тело позвонка и на левую поясничную мышцу.

з) Дифференциальный диагноз. Первичным методом диагностики эпидуральных абсцессов является МРТ, чувствительность которой в отношении диагностики инфекционного поражения эпидурального пространства аналогична КТ-миелографии, однако она в то же время позволяет исключить другую патологию, например, грыжу диска, кисту, опухоль и инфаркт спинного мозга. МР-картина эпидурального абсцесса включает мягкотканное образование эпидурального пространства с конусовидными краями, оттесняющее дуральный мешок и спинной мозг. В Т1 -режиме абсцесс характеризуется изоинтенсивностью сигнала, в Т2-режиме – усилением сигнала.

Для полноценного трактования наблюдаемых изменений как признаков эпидурального абсцесса необходимо исследование с контрастированием. Картина контрастного усиления при эпидуральном абсцессе включает: (1) диффузное и гомогенное усиление, (2) неоднородное усиление и (3) тонкий ободок периферического усиления сигнала. Контрастирование является очень полезным дополнительным инструментом исследования, позволяющим оценить протяженность поражения в случаях, когда стандартные режимы МР-томографии оказываются недостаточно информативными. Контрастное усиление сигнала свидетельствует об активности инфекционного процесса и позволяет рационально ограничить зону интереса для последующей игольной биопсии или хирургического вмешательства. Эффективное медикаментозное лечение должно приводить к прогрессирующему снижению выраженности контрастного усиления сигнала паравертебральных мягких тканей, дисков и тел позвонков. На ранних стадиях развития инфекционного процесса, когда межпозвонковые диски еще интактны, только с использованием МРТ инфекционный процесс сложно дифференцировать с опухолевым поражением, дегенеративными изменениями замыкательных пластинок I типа или компрессионным переломом.

Для окончательного определения природы наблюдаемых изменений необходимо исследование в динамике.

Boden et al. предположили, что признаком инфекции позвоночника в послеоперационном периоде будеттриада из контрастного усиления сигнала межпозвонкового диска, контрастного усиления сигнала фиброзного кольца и контрастного усиления сигнала костного мозга позвонков в сочетании с соответствующими лабораторными изменениями, например, увеличением СОЭ. Однако бывают пациенты с неосложненным течением послеоперационного периода и признаками контрастного усиления сигнала фиброзного кольца (в зоне вмешательства), межпозвонкового диска и замыкательных пластинок и без признаков инфекционного поражения. В послеоперационном периоде в норме контрастное усиление сигнала межпозвонкового диска обычно определяется в виде тонких полос, параллельных смежным замыкательным пластинкам, а усиление сигнала костного мозга тел позвонков связано с дегенеративными изменениями замыкательных пластинок I типа.

Подобную МР-картину следует отличать от аморфного усиления сигнала межпозвонкового диска при инфекционном поражении.

и) Список использованной литературы:

1. Duarte RM et al: Spinal infection: e of the art and management algorithm. Eur Spine J. 22(12):2787-99, 2013

2. Malghem J et al: Necrotizing fasciitis: Contribution and limitations of diagnostic imaging. Joint Bone Spine. 80(2): 146-54, 2013

3. Go JL et al: Spine infections. Neuroimaging Clin N Am. 22(4):755-72, 2012

4. DeSanto J et al: Spine infection/inflammation. Radiol Clin North Am. 49(1):105-27,2011

5. Celik AD et al: Spondylodiscitis due to an emergent fungal pathogen: Blastoschizomyces capitatus, a case report and review of the literature. Rheumatol Int. 29(10):1237-41,2009

6. Hong SH et al: MR imaging assessment of the spine: infection or an imitation? Radiographics. 29(2):599-612, 2009

7. Karikari IO et al: Management of a spontaneous spinal epidural abscess: a -center 10-year experience. Neurosurgery. 65(5):919-23; ion 923-4, 2009

8. Mylona E et al: Pyogenic vertebral osteomyelitis: a systematic review of clinical characteristics. Semin Arthritis Rheum. 39(1): 10-7, 2009

9. Petruzzi N et al: Recent trends in soft-tissue infection imaging. Semin Nucl Med. 39(2): 115-23, 2009

10. Posacioglu H et al: Rupture of a nonaneurysmal abdominal aorta due to spondylitis. Tex Heart Inst J. 36(1):65-8, 2009

11. Sobottke R et al: Treatment of spondylodiscitis in human immunodeficiency virus-infected patients: a comparison of conservative and operative therapy. Spine (Phila Pa 1976). 34(13):E452-8, 2009

12. Thwaites G et al: British Infection Society guidelines for the diagnosis and treatment of tuberculosis of the central nervous system in adults and children. J Infect. 59(3):167-87, 2009

13. Dai LY et al: Anterior instrumentation for the treatment of pyogenic vertebral osteomyelitis of thoracic and lumbar spine. EurSpineJ. 17(8):1027-34, 2008

14. Mehta JS et al: Tuberculosis of the thoracic spine. A classification based on the selection of surgical strategies. J Bone Joint Surg Br. 83(6):859-63, 2001

15. Mader JT et al: Staging and staging application in osteomyelitis. Clin Infect Dis. 25(6):1303-9, 1997

16. Boden SD et al: Postoperative diskitis: distinguishing early MR imaging findings from normal postoperative disk space changes. Radiology. 184(3):765-71, 1992

– Также рекомендуем “МРТ спинального менингита”

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 16.8.2019