Summary

Diagnos och kirurgisk behandling av human brucellar spondylodiscitis

Published: May 23, 2021
doi:

Summary

Vi beskriver en klinisk algoritm, baserad på årtionden av front-line erfarenhet av diagnos och kirurgisk behandling av mänskliga Brucellar spondylodiscitis i det största medicinska centret i Kinas Xinjiang Pastoral Area.

Abstract

Brucellar spondylodiscitis (BS) är den vanligaste och viktigaste artikrikulära presentationen av mänskliga Brucellos, som är ofta manifesteras i pastorala samhällen. Det är svårt att differentiellt diagnostisera och leder vanligtvis till irreversibla neurologiska underskott och spinal missbildningar. Den första diagnosen av BS baseras på kliniska fynd och radiografi bedömningar, och den bekräftade diagnosen bör fastställas genom isolering av Brucella arter från blodet och/eller standardröret agglutination test. Differentialdiagnos av multifokal BS från antingen degenerativa skiva sjukdomar eller tuberkulos är särskilt markerad. Kirurgiska tillvägagångssätt, antingen endoskopisk eller öppen, visas i detalj, åtföljd av radiografi bevis på strukturella komprimering eller allvarlig instabilitet. Vidare förklaras de avgörande kirurgiska stegen, inklusive enstegs transforaminal dekomprimering, debridement, interkroppsfusion och intern fixering. Dessutom behandlas perioperativ vård och postoperativa rehabilitering. Sammantaget presenterar denna kliniska algoritm en praktisk guide som har gett väsentligt tillfredsställande resultat under de senaste decennierna, som också kan införas för storskalig tillämpning för att hantera mänskliga BS, särskilt i endemiska regioner.

Introduction

Med mer än en halv miljon nya fall årligen har mänsklig brucellos blivit ett folkhälsoproblem och förblir en enorm börda överhela världen 1,2,3,4. BS, som den vanligaste och allvarligaste artrikulära manifestationen av mänsklig brucellos, innebär flera strukturer inklusive ryggradskroppar, intervertebral skiva och paraspinal strukturer5,6. Det förekommer ofta i lumbosacralzonen och måste skiljas från andra infektionssjukdomar på grund av dess ospecificerade kliniska egenskaper7,8. Trots de betydande framstegen inom forskning under de senaste decennierna är korrekt och snabb diagnos av BS fortfarande en utmaning för kliniker på grund av dess sena radiologiska resultat, långsam tillväxt i blodkulturer och komplexiteten i dess serodiagnosis9. Därför förblir mänskliga BS kliniskt underdiagnostiserade och underrapporterade. Även om de senaste decennierna har sett allt snabbare framsteg i införandet och populariseringen av flera terapeutiska riktlinjer, finns det fortfarande ingen konsensus för en optimal förvaltning modalitet10. Frekventa återfall, behandling misslyckande och och och sviter rapporteras ständigt11.

Observera att BS kan vara allvarligt försvagande och invalidiserande även om det sällan är dödligt. Om det inte behandlas på lämpligt sätt kan möjliga allvarliga och sviter induceras inklusive ihållande ryggsmärta, neurologisk brist och till och med kyphotic deformitet12,13. Antibiotikabehandling är kärnan i behandlingen av BS och ger allmänt lovande resultat9. Vissa patienter kan dock behöva kirurgisk behandling om neurologisk dysfunktion, spinal instabilitet, böld bildas, svårbehandlad smärta eller ett tidigare otillfredsställande svar på konservativa behandlingar observeras. Kirurgiskt ingrepp är fortfarande kontroversiellt. Olika kirurgiska ingrepp för debridement och fusion har beskrivits för infektionssjukdomar i ländryggen inklusive främre, bakre och kombinerade metoder14,15,16. Här har diagnostiska riktlinjer presenterats för mänskliga BS och för enstegs kirurgisk behandling med transforaminal dekomprimering, debridement, interkropp fusion och inre fixering via en bakre-endast strategi. Ett detaljerat protokoll för denna metod ges nedan.

Protocol

Studien godkändes av den etiska kommittén vid det första anslutna sjukhuset vid Xinjiang Medical University, Kina17. 1. Informerat samtycke Få patientens informerade samtycke efter att ha förklarat detaljerna i kirurgiska ingreppet, postoperativa prognos och eventuella komplikationer (infektion, epidural hematom, ryggmärg skada, misslyckande av inre fixering och ryggmärgsvätskan läckage). Förklara de andra riskerna som vanligtvis är förkn…

Representative Results

Detta dokument beskriver en prospektiv, icke-randomiserad, kontrollerad studie av 32 på varandra följande BS patienter som behandlades av en enstegs transforaminal dekomprimering, debridement, interkropp fusion och intern fixering via en bakre-endast strategi i institutionen för ryggrad kirurgi, första anslutna sjukhus av Xinjiang Medical University, Urumqi, Kina. Figur 1 visar ett typiskt fall i denna studie. <p class="jove_content" fo:keep-together….

Discussion

Den nuvarande riktlinjen för diagnos och kirurgisk behandling av human BS med ett detaljerat protokoll och tillfredsställande kliniska bevis från representativa kohorter visar klinisk effekt och föreslås för storskalig tillämpning för att hantera mänskliga BS, särskilt i endemiska regioner. Det första kritiska steget i behandlingen av BS är att ställa rätt diagnos. Diagnosen BS måste skiljas från spinal tuberkulos jämfört med vilken BS är relativt mindre bendestruktiv och svarar vanligtvis effektivt p?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dr Xiaoyu Cai erkänner det ekonomiska stödet från China Scholarship Council. Detta arbete finansierades av Natural Science Foundation i Xinjiang-provinsen, P. R. Kina (nr 2016B03047-3).

Materials

Absorbable gelatin sponge Chuhe Medical Devices Co., Ltd. AWZ-035-XSMJHM-AD. 60 mm x 20 mm x 5 mm
Box curette  Rudischhauser GmbH R16-BD2310-ST Width: 7.5 mm; height: 5.9 mm; shaft: 6.0 mm (diameter); working length: 223 mm
Bone graft funnel  Rudischhauser GmbH R19-K00000-FU Working length: 246.5 mm; End diameter: 42 mm; shaft: 6.4 mm (diameter)
Bone pusher  Rudischhauser GmbH R19-EK4110-00 Working length: 220 mm; shaft: 6.0 mm (diameter)
Bone rongeur Vet Direct & VETisco EC-RG-BO-180 Length: 180 mm
Iodophor (1%) Beijing SanYao Science & Technology Development Co. 14975I Volume: 500 mL
Nerve retractor Rudischhauser GmbH R16-HD1710-00 Width: 10 mm; length: 145 mm; shaft: 5.0 mm (diameter)
Osteotome 1 Rudischhauser GmbH R16-CD2310-08 Width: 8 mm; height: 3 mm; shaft: 6.0 mm (diameter); working length: 223 mm
Osteotome 2 Rudischhauser GmbH R16-CD2310-10 Width: 10 mm; height: 3 mm; shaft: 6.0 mm (diameter); working length: 223 mm
Pedicle screw DePuy Synthes Companies 199723540 Length: 40 mm; diameter: 5.0 mm
DePuy Synthes Companies 199723545 Length: 45 mm; diameter: 5.0 mm
DePuy Synthes Companies 199723550 Length: 50 mm; diameter: 5.0 mm
DePuy Synthes Companies 199723640 Length: 40 mm; diameter: 6.0 mm
DePuy Synthes Companies 199723645 Length: 45 mm; diameter: 6.0 mm
DePuy Synthes Companies 199723650 Length: 50 mm; diameter: 6.0 mm
DePuy Synthes Companies 199723740 Length: 40 mm; diameter: 7.0 mm
DePuy Synthes Companies 199723745 Length: 45 mm; diameter: 7.0 mm
DePuy Synthes Companies 199723750 Length: 50 mm; diameter: 7.0 mm
Securo Drain Dispomedica GmbH 1.33578 Size: 7 mm; Length of perforation: 15 cm; Total length: 80 cm; Reservior size: 150 ml
Sterile 0.9% Sodium Chloride Solution Beijing SanYao Science & Technology Development Co. 15935S Volume: 500 mL
Straight rod DePuy Synthes Companies 1797-62-480 Length: 480 mm; diameter: 5.5 mm
Streptomycin sulfate, Powder Beijing SanYao Science & Technology Development Co. P06-11025P Size: 1 g

Referências

  1. Rubach, M. P., Halliday, J. E., Cleaveland, S., Crump, J. A. Brucellosis in low-income and middle-income countries. Current Opinion in Infectious Diseases. 26 (5), 404-412 (2013).
  2. Atluri, V. L., Xavier, M. N., de Jong, M. F., den Hartigh, A. B., Tsolis, R. M. Interactions of the human pathogenic Brucella species with their hosts. Annual Review of Microbiology. 65, 523-541 (2011).
  3. Tan, K. -. K., et al. Full genome SNP-based phylogenetic analysis reveals the origin and global spread of Brucella melitensis. BMC Genomics. 16 (1), 93 (2015).
  4. Pappas, G., Papadimitriou, P., Akritidis, N., Christou, L., Tsianos, E. V. The new global map of human brucellosis. The Lancet Infectious Diseases. 6 (2), 91-99 (2006).
  5. Harman, M., Unal, &. #. 2. 1. 4. ;., Onbaşi, K. T., Kıymaz, N., Arslan, H. Brucellar spondylodiscitis: MRI diagnosis. Clinical Imaging. 25 (6), 421-427 (2001).
  6. Lee, H. J., Hur, J. W., Lee, J. W., Lee, S. R. Brucellar spondylitis. Journal of Korean Neurosurgical Society. 44 (4), 277-279 (2008).
  7. Pourbagher, A., et al. Epidemiologic, clinical, and imaging findings in brucellosis patients with osteoarticular involvement. AJR American Journal of Roentgenology. 187 (4), 873-880 (2006).
  8. Ulu-Kilic, A., et al. Update on treatment options for spinal brucellosis. Clinical Microbiology and Infection. 20 (2), 75-82 (2014).
  9. Araj, G. F. Update on laboratory diagnosis of human brucellosis. International Journal of Antimicrobial Agents. 36, 12-17 (2010).
  10. Alp, E., Doganay, M. Current therapeutic strategy in spinal brucellosis. International Journal of Infectious Diseases. 12 (6), 573-577 (2008).
  11. Solís García del Pozo, J., Solera, J. Systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials in the treatment of human brucellosis. PLoS One. 7 (2), 32090 (2012).
  12. Nas, K., et al. Management of spinal brucellosis and outcome of rehabilitation. Spinal Cord. 39 (4), 223-227 (2001).
  13. Chelli Bouaziz, M., Ladeb, M. F., Chakroun, M., Chaabane, S. Spinal brucellosis: a review. Skeletal Radiology. 37 (9), 785-790 (2008).
  14. Gregori, F., et al. Treatment algorithm for spontaneous spinal infections: A review of the literature. Journal of Craniovertebral Junction and Spine. 10 (1), 3-9 (2019).
  15. Lener, S., et al. Management of spinal infection: a review of the literature. Acta Neurochirurgica. 160 (3), 487-496 (2018).
  16. Sansalone, C. V., et al. Anterior approach to the spine. Role of the general surgeon, techniques and surgical complications. The 10-year experience of the Niguarda Hospitals. Journal of Neurosurgical Sciences. 55 (4), 357-363 (2011).
  17. Gao, L., Guo, R., Han, Z., Liu, J., Chen, X. Clinical trial reporting. Lancet. 396 (10261), 1488-1489 (2020).
  18. Tu, L., et al. Imaging-assisted diagnosis and characteristics of suspected spinal Brucellosis: A retrospective study of 72 cases. Medical Science Monitor. 24, 2647-2654 (2018).
  19. Zhao, Y. T., Yang, J. S., Liu, T. J., He, L. M., Hao, D. J. Sclerosing vertebra in the spine: typical sign of spinal brucellosis. Spine Journal. 15 (3), 550-551 (2015).
  20. Yang, X., Zhang, Q., Guo, X. Value of magnetic resonance imaging in brucellar spondylodiscitis. La Radiologia Medica. 119 (12), 928-933 (2014).
  21. Buzgan, T., et al. Clinical manifestations and complications in 1028 cases of brucellosis: a retrospective evaluation and review of the literature. International Journal of Infectious Diseases. 14 (6), 469-478 (2010).
  22. Bai, Y., Qiao, P. F., Gao, Y., Niu, G. MRI characteristics of brucellar spondylodiscitis in cervical or thoracic segments. Biomedical Research-Tokyo. 28, 7820-7825 (2017).
  23. Katonis, P., Tzermiadianos, M., Gikas, A., Papagelopoulos, P., Hadjipavlou, A. Surgical treatment of spinal brucellosis. Clinical Orthopaedics and Related Research. 444, 66-72 (2006).
  24. Yang, B., Hu, H., Chen, J., He, X., Li, H. The evaluation of the clinical, laboratory, and radiological findings of 16 cases of Brucellar spondylitis. BioMed Research International. 2016, 8903635 (2016).
  25. Liang, C., Wei, W., Liang, X., De, E., Zheng, B. Spinal brucellosis in Hulunbuir, China, 2011-2016. Infection and Drug Resistance. 12, 1565-1571 (2019).
  26. Merloz, P., et al. Fluoroscopy-based navigation system in spine surgery. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H. 221 (7), 813-820 (2007).
  27. Foley, K. T., Simon, D. A., Rampersaud, Y. R. Virtual fluoroscopy. Operative Techniques in Orthopaedics. 10, 77-81 (2000).
  28. Foley, K. T., Simon, D. A., Rampersaud, Y. R. Virtual fluoroscopy: computer-assisted fluoroscopic navigation. Spine. 26, 347-351 (2001).
  29. Kang, K., et al. Partial facetectomy for lumbar foraminal stenosis. Advances in Orthopedics. , 534658 (2014).
  30. Bostian, P. A., et al. Novel rat tail discitis model using bioluminescent Staphylococcus aureus. Journal of Orthopaedic Research. 35 (9), 2075-2081 (2017).
  31. Scott, M. A., et al. Brief review of models of ectopic bone formation. Stem Cells and Development. 21 (5), 655-667 (2012).
  32. Li, T., Liu, T., Jiang, Z., Cui, X., Sun, J. Diagnosing pyogenic, brucella and tuberculous spondylitis using histopathology and MRI: A retrospective study. Experimental and Therapeutic Medicine. 12 (4), 2069-2077 (2016).
  33. Foley, K. T., Gupta, S. K. Percutaneous pedicle screw fixation of the lumbar spine: preliminary clinical results. Journal of Neurosurgery. 97, 7-12 (2002).
  34. Verma, K., Boniello, A., Rihn, J. Emerging techniques for posterior fixation of the lumbar spine. Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 24 (6), 357-364 (2016).
  35. Stoker, D. L., Jain, S. K., Jain, S. K., Stoker, D. L., Tanwar, R. Drains in Surgery. Basic Surgical Skills and Techniques. , (2018).
  36. Bridwell, K. H., Lenke, L. G., McEnery, K. W., Baldus, C., Blanke, K. Anterior fresh frozen structural allografts in the thoracic and lumbar spine. Do they work if combined with posterior fusion and instrumentation in adult patients with kyphosis or anterior column defects. Spine. 20 (12), 1410-1418 (1995).
  37. Abulizi, Y., Liang, W. -. D., Muheremu, A., Maimaiti, M., Sheng, W. -. B. Single-stage transforaminal decompression, debridement, interbody fusion, and posterior instrumentation for lumbosacral brucellosis. BMC Surgery. 17 (1), 82 (2017).
  38. Ioannou, S., et al. Efficacy of prolonged antimicrobial chemotherapy for brucellar spondylodiscitis. Clinical Microbiology and Infection. 17 (5), 756-762 (2011).
  39. Herren, C., et al. Spondylodiscitis: diagnosis and treatment options. Deutsches Arzteblatt International. 114 (51-52), 875-882 (2017).
  40. Erdem, H., et al. Comparison of brucellar and tuberculous spondylodiscitis patients: results of the multicenter “Backbone-1 Study”. Spine Journal. 15 (12), 2509-2517 (2015).
  41. Garg, B., Kandwal, P., Nagaraja, U. B., Goswami, A., Jayaswal, A. Anterior versus posterior procedure for surgical treatment of thoracolumbar tuberculosis: A retrospective analysis. Indian Journal of Orthopaedics. 46 (2), 165-170 (2012).
  42. Bian, Z., Gui, Y., Feng, F., Shen, H., Lao, L. Comparison of anterior, posterior, and anterior combined with posterior surgical treatment of thoracic and lumbar spinal tuberculosis: a systematic review. Journal of International Medical Research. 48 (2), 300060519830827 (2019).
  43. Yan, D. -. L., Pei, F. -. x., Li, J., Soo, C. -. l. Comparative study of PILF and TLIF treatment in adult degenerative spondylolisthesis. European Spine Journal. 17 (10), 1311-1316 (2008).
  44. Schwender, J. D., Holly, L. T., Rouben, D. P., Foley, K. T. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF): technical feasibility and initial results. Journal of Spinal Disorders and Techniques. 18, 1-6 (2005).
  45. Rouben, D., Casnellie, M., Ferguson, M. Long-term durability of minimal invasive posterior transforaminal lumbar interbody fusion: a clinical and radiographic follow-up. Journal of Spinal Disorders and Techniques. 24 (5), 288-296 (2011).
  46. Chen, Y., et al. One-stage surgical management for lumbar Brucella spondylitis by posterior debridement, autogenous bone graft and instrumentation: a case series of 24 patients. Spine. 42 (19), 1112-1118 (2017).
  47. Choma, T., Pfeiffer, F., Vallurupalli, S., Mannering, I., Pak, Y. Segmental stiffness achieved by three types of fixation for unstable lumbar spondylolytic motion segments. Global Spine Journal. 2 (2), 79-86 (2012).

Play Video

Citar este artigo
Abulizi, Y., Cai, X., Xu, T., Xun, C., Sheng, W., Gao, L., Maimaiti, M. Diagnosis and Surgical Treatment of Human Brucellar Spondylodiscitis. J. Vis. Exp. (171), e61840, doi:10.3791/61840 (2021).

View Video