Bài 11: Viêm cột sống - đĩa đệm nhiễm trùng và không nhiễm trùng

Tại sao bài này quan trọng?

Hình 1: Sơ đồ giải phẫu đĩa và cột sống, mô tả cấu trúc liên quan đến viêm đĩa và tủy xương

Tổng quan & Sinh lý bệnh (Pathophysiology)

Định nghĩa và Dịch tễ học

Cơ chế nhiễm trùng đường máu (Hematogenous Seeding)

1. Ở người lớn: Đĩa đệm gian đốt sống (Intervertebral disc) là cấu trúc vô mạch (avascular). Nguồn cấp máu dồi dào nhất nằm ở vùng xương dưới sụn của tấm tận đốt sống (Vertebral endplate) thông qua các nhánh tận của động mạch dưỡng cốt. Khi có tình trạng nhiễm khuẩn huyết (bacteremia), vi khuẩn theo dòng máu lắng đọng tại các tiểu động mạch tận này - nơi có dòng chảy chậm và cấu trúc xoang tĩnh mạch phong phú (đám rối tĩnh mạch Batson - Batson's venous plexus). Tổn thương ban đầu luôn xuất hiện ở phần trước của thân đốt sống, sát dưới tấm tận. Sau đó, quá trình viêm hủy hoại tấm tận, phá vỡ hàng rào cơ học và lan trực tiếp vào đĩa đệm gian đốt sống vốn không có mạch máu nuôi dưỡng. Từ đĩa đệm, vi khuẩn tiếp tục xâm nhập và hủy hoại tấm tận của thân đốt sống đối diện, tạo nên mô hình tổn thương kinh điển: "hai thân đốt sống kề nhau và một đĩa đệm ở giữa".

Hình 2: Minh hoạ dải tĩnh mạch Batson trong hình chụp cắt lớp vi tính (axial)

2. Ở trẻ em: Khác với người lớn, đĩa đệm ở trẻ em vẫn còn các mạch máu xuyên sụn khớp (Transphyseal vessels) nuôi dưỡng trực tiếp. Do đó, nhiễm trùng ở trẻ em thường khởi phát trực tiếp tại đĩa đệm (viêm đĩa đệm nguyên phát) trước khi lan vào thân đốt sống kế cận.

Các con đường lây truyền khác

• Gieo rắc trực tiếp (Direct inoculation): Xảy ra sau các can thiệp y tế như phẫu thuật cột sống, phong bế thần kinh, tiêm ngoài màng cứng, hoặc chọc dò tủy sống.
• Lan tỏa liên cận (Contiguous spread): Nhiễm trùng lan từ các ổ mủ lân cận như áp xe sau phúc mạc, viêm túi mật, hoặc nhiễm trùng vết thương phần mềm cạnh sống.

Đặc điểm hình ảnh học (CT/MRI/X-quang)

1. X-quang quy ước (Conventional Radiography)

Hình 3: X‑quang bên (lateral) của cột sống, hiển thị các dấu hiệu sớm của viêm cột sống‑đĩa

• Giai đoạn sớm: Thường không phát hiện bất thường hoặc chỉ thấy hẹp nhẹ khoảng gian đốt sống (Disc space narrowing).
• Giai đoạn tiến triển:
  • Hủy xương tấm tận (Endplate erosion) biểu hiện bằng sự mất liên tục, nham nhở của đường viền tấm tận.
  • Xẹp thân đốt sống (Vertebral body collapse) và biến dạng trục cột sống (gù, vẹo).
  • Phản ứng xơ hóa xương (Sclerosis) xung quanh vùng hủy xương (thường là dấu hiệu của quá trình lành thương hoặc nhiễm trùng mạn tính do vi khuẩn sinh mủ).
• Dấu hiệu loại trừ: Sự hiện diện của "dấu hiệu chân không" (Vacuum phenomenon - bóng khí trong đĩa đệm) trên X-quang là bằng chứng mạnh mẽ hướng tới bệnh lý thoái hóa đĩa đệm và giúp loại trừ tình trạng viêm nhiễm trùng đang hoạt động.

2. Cắt lớp vi tính (Computed Tomography - CT)

• Hủy xương tấm tận: CT tái tạo đa mặt phẳng (MPR) chỉ ra các ổ khuyết xương nhỏ dạng "gặm nhấm" ở tấm tận thân đốt sống.
• Đánh giá cấu trúc: Đánh giá chính xác mức độ mất vững cột sống, các mảnh xương chết (Sequestrum) trong lao cột sống, và sự thu hẹp của ống sống.
• Đánh giá phần mềm: CT có tiêm thuốc cản quang giúp phát hiện các ổ áp xe cạnh sống (Paraspinal abscess) hoặc áp xe cơ thắt lưng chậu (Psoas abscess) với thành bắt thuốc viền rõ nét, cũng như bóng khí nhỏ trong đĩa đệm hoặc khoang ngoài màng cứng (gợi ý vi khuẩn tạo khí như E. coli hoặc Clostridium).

3. Cộng hưởng từ (Magnetic Resonance Imaging - MRI)

• Chuỗi xung T1W:
  • Giảm tín hiệu lan tỏa (Diffuse low signal) ở hai thân đốt sống kế cận và đĩa đệm bị tổn thương do hiện tượng phù tủy xương (Bone marrow edema) thay thế mỡ bình thường.
  • Mất ranh giới rõ ràng giữa đĩa đệm và tấm tận đốt sống (Loss of endplate-disc interface).
• Chuỗi xung T2W / STIR:
  • Tăng tín hiệu (High signal) dạng phù tủy xương ở các thân đốt sống bị ảnh hưởng.
  • Tăng tín hiệu dạng dịch hoặc không đồng nhất trong đĩa đệm gian đốt sống (bình thường đĩa đệm thoái hóa ở người lớn sẽ giảm tín hiệu trên T2W; sự tăng tín hiệu T2W khu trú hoặc lan tỏa ở đĩa đệm là dấu hiệu chỉ điểm quan trọng của viêm đĩa đệm).
• Chuỗi xung T1W sau tiêm thuốc tương phản từ (Post-contrast T1W):
  • Bắt thuốc mạnh và không đồng nhất ở vùng tủy xương bị viêm và nhu mô đĩa đệm.
  • Áp xe ngoài màng cứng (Epidural abscess): Biểu hiện là ổ đọng dịch ngoài màng cứng, giới hạn rõ, bắt thuốc dạng viền (Rim-enhancement), gây chèn ép bao màng cứng (Thecal sac) và tủy sống/rễ thần kinh.
  • Áp xe cạnh sống / Áp xe cơ psoas: Ổ tụ dịch lớn ở khoang cạnh sống hoặc trong cơ thắt lưng chậu, có vỏ dày bắt thuốc tương phản mạnh sau tiêm.

Chẩn đoán phân biệt mấu chốt (Differential Diagnosis)

1. Viêm cột sống - đĩa đệm do vi khuẩn sinh mủ (Pyogenic) vs. Lao cột sống (Tuberculous / Pott's disease)

Hình 4: MRI T2W của cột sống thoracic cho thấy abscess do nhiễm khuẩn sinh mủ

2. Viêm cột sống - đĩa đệm nhiễm trùng vs. Thay đổi Modic loại I (Modic type I degenerative changes)

• Điểm giống nhau: Cả hai đều biểu hiện giảm tín hiệu trên T1W và tăng tín hiệu trên T2W/STIR ở vùng tủy xương sát tấm tận.
• Điểm khác biệt mấu chốt:
  • Tín hiệu đĩa đệm: Trong Modic I, đĩa đệm bị mất nước nên giảm tín hiệu trên T2W (hoặc có thể có khe dịch nhỏ nằm ngang do rách vòng xơ). Trong viêm nhiễm trùng, đĩa đệm tăng tín hiệu T2W lan tỏa, mất hoàn toàn cấu trúc khe đĩa đệm bình thường.
  • Ranh giới tấm tận: Modic I giữ được ranh giới tương đối rõ giữa đĩa đệm và tấm tận dù có thể có xơ hóa nhẹ. Viêm nhiễm trùng phá hủy hoàn toàn ranh giới này (moth-eaten appearance).
  • Phần mềm xung quanh: Modic I tuyệt đối không có phản ứng viêm phần mềm cạnh sống, không có áp xe cơ psoas hay áp xe ngoài màng cứng. Viêm nhiễm trùng hầu như luôn đi kèm với thâm nhiễm mỡ cạnh sống hoặc áp xe ngoài màng cứng/cạnh sống.
  • Bắt thuốc tương phản: Modic I chỉ bắt thuốc dạng dải mỏng song song với tấm tận. Viêm nhiễm trùng bắt thuốc lan tỏa, đậm và không đều ở cả thân đốt sống và đĩa đệm.

3. Viêm cột sống - đĩa đệm nhiễm trùng vs. Tổn thương Andersson (Andersson lesion)

• Đặc điểm phân biệt: Tổn thương Andersson thường xuất hiện trên nền một cột sống đã bị dính khớp hoàn toàn (hình ảnh "cột sống cây tre" - Bamboo spine), có cầu xương (Syndesmophytes) và xơ hóa khớp liên mỏm sau. Tổn thương khu trú ở vùng tấm tận nhưng không đi kèm với áp xe phần mềm cạnh sống hay áp xe ngoài màng cứng thực sự.

Minh họa ca lâm sàng (DICOM Cases)

🩺 Ca bệnh: Viêm đĩa đệm - viêm xương tủy L2/3 tiến triển nặng (Advanced L2/3 discitis-osteomyelitis)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Bệnh nhân liệt hai chi dưới, tiền sử đổ mồ hôi đêm kéo dài nhiều tuần, gợi ý nhiễm trùng mạn tính.
• Đặc điểm hình ảnh học: Hình ảnh cho thấy viêm đĩa đệm - viêm xương tủy L2-L3 giai đoạn rất muộn với sự phá hủy nghiêm trọng hai thân đốt sống và viêm khớp mặt. Các đốt sống L2 và L3 bị mòn xương nặng đến mức tổng chiều cao của chúng chỉ còn bằng một đốt sống đơn lẻ, kèm theo hình thành áp xe cạnh sống rộng lớn.
• Đối chiếu lý thuyết: Ca bệnh này minh họa rõ rệt nguyên tắc "hai thân một đĩa" và biến dạng xẹp đốt sống do nhiễm trùng không được điều trị. Sự lan rộng sang khớp mặt và tạo thành áp xe cạnh sống là những biến chứng điển hình của viêm cột sống - đĩa đệm do vi khuẩn sinh mủ.

🩺 Ca bệnh: Cục nhồi máu nhiễm trùng (Septic emboli)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Bệnh nhân có tiền sử viêm đĩa đệm mạn tính, hiện xuất hiện ho mới và khó thở, gợi ý nhiễm khuẩn huyết lan tỏa.
• Đặc điểm hình ảnh học: Phổi có nhiều nốt và khối hang hai bên, đặc trưng cho cục nhồi máu nhiễm trùng. Hình ảnh cột sống thể hiện hẹp/không gian đĩa đệm L2-L3 bị phá hủy, tương thích với tiền sử viêm đĩa đệm đã biết.
• Đối chiếu lý thuyết: Ca bệnh này là ví dụ điển hình về cơ chế lây truyền đường máu: ổ nhiễm trùng tại cột sống (viêm đĩa đệm) dẫn đến nhiễm khuẩn huyết (do Staphylococcus aureus) và sau đó gây ra các cục nhồi máu nhiễm trùng ở phổi, nhấn mạnh tính chất hệ thống và nguy hiểm của bệnh lý.

🩺 Ca bệnh: Viêm xương tủy kèm áp xe mô mềm ở bệnh nhân thiếu máu hồng cầu hình liềm (Osteomyelitis with soft tissue abscess)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Bệnh nhân trẻ có tiền sử thiếu máu hồng cầu hình liềm, đến khám vì đau, sưng bắp chân và sốt.
• Đặc điểm hình ảnh học: MRI cho thấy thay đổi tín hiệu tủy xương lan tỏa và phản ứng màng xương ở xương chày. Có ổ áp xe mô mềm liên xương và bao quanh chu vi, kèm viêm cơ lan tỏa.
• Đối chiếu lý thuyết: Dù tổn thương ở chân dài thay vì cột sống, ca bệnh này minh họa các dấu hiệu MRI cốt lõi của viêm nhiễm xương: giảm tín hiệu T1, tăng tín hiệu T2/STIR do phù tủy xương, và đặc biệt là sự hiện diện của áp xe mô mềm có vỏ bắt thuốc tương phản, tương tự như cơ chế hình thành áp xe cạnh sống trong viêm cột sống.

Điểm mấu chốt lâm sàng

• Nguyên tắc "Hai thân một đĩa": Hình ảnh hủy xương ở hai tấm tận đối diện nhau kèm theo hẹp và tăng tín hiệu T2W của đĩa đệm gian đốt sống ở giữa là dấu hiệu kinh điển của viêm cột sống - đĩa đệm nhiễm trùng đường máu.
• Bẫy chẩn đoán "Dấu hiệu chân không" (Vacuum phenomenon): Nếu thấy có bóng khí bên trong đĩa đệm trên phim X-quang hoặc CT, hãy nghĩ ngay đến bệnh lý thoái hóa đĩa đệm. Sự hiện diện của khí hầu như loại trừ tình trạng viêm đĩa đệm nhiễm trùng đang hoạt động (ngoại trừ trường hợp hiếm gặp do vi khuẩn sinh hơi).
• Kỹ thuật sinh thiết xương dưới hướng dẫn của CT (CT-guided bone biopsy): Khi cấy máu âm tính, sinh thiết là tiêu chuẩn vàng để xác định tác nhân. Lưu ý quan trọng cho bác sĩ chẩn đoán hình ảnh can thiệp: Nên lấy mẫu ở vùng tấm tận xương bị hủy hoại thay vì chỉ hút dịch trong đĩa đệm, vì tỷ lệ cấy dương tính từ mô xương cao hơn nhiều so với dịch đĩa đệm hoại tử.
• Cảnh giác với áp xe ngoài màng cứng: Luôn luôn phải khảo sát kỹ khoang ngoài màng cứng trên các lát cắt axial và sagittal sau tiêm thuốc tương phản để không bỏ sót các ổ áp xe nhỏ gây chèn ép tủy - một cấp cứu ngoại khoa thần kinh tối khẩn cấp.

Bài tiếp theo

📷 Nguồn hình ảnh tham khảo

• [Hình 1] Figure 1 - PMC13243218 - Nguồn: PMC Open Access · Hình từ báo cáo PMC13243218 (Open Access)
• [Hình 2] Axial (Illustration) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/vertebral-venous-plexuses-illustration
• [Hình 3] Lateral (X-ray) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/spondylodiscitis-7
• [Hình 4] Figure 1 - PMC13162013 - Nguồn: PMC Open Access · Hình từ báo cáo PMC13162013 (Open Access)