Viêm xương tủy xương là tình trạng nhiễm trùng ở xương và hoặc tủy xương do vi khuẩn thông thường, vi khuẩn lao, nấm gây ra. Viêm xương tủy xương là bệnh lý xuất hiện từ rất lâu. Các phát hiện khảo cổ học với hóa thạch động vật có biểu hiện viêm xương tủy xương đã chứng minh điều đó. Trước khi penicillin xuất hiện vào năm 1940, điều trị viêm xương tủy xương chủ yếu là phẫu thuật, khử trùng rộng và băng bó vết thương sạch để lành tổn thương dẫn đến tỷ lệ tử vong do nhiễm trùng huyết cao. Sau khi kháng sinh ra đời, tỷ lệ này được cải thiện đáng kể.

Viêm xương tủy xương là tình trạng nhiễm trùng ở xương và hoặc tủy xương do vi khuẩn thông thường, vi khuẩn lao, nấm gây ra.

Cho đến nay, chưa có nghiên cứu đủ lớn nào để xác định tỷ lệ viêm xương tủy xương tại cộng đồng. Tại Mỹ, hàng năm có 50.000 trường hợp viêm xương tủy xương nhập viện. Một số nghiên cứu cho thấy tỷ lệ này là 21,8 trường hợp/100.000 người. Tỷ lệ mắc bệnh cao hơn ở nam giới, tăng theo tuổi, chủ yếu do sự gia tăng tỷ lệ mắc các bệnh lý đi kèm như đái tháo đường và bệnh mạch máu ngoại vi.

Nguyên nhân

- Vi khuẩn thông thường. Ở người lớn, tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus) là sinh vật phổ biến nhất gây viêm xương tủy xương. Tuy nhiên, các loại cầu khuẩn gram dương khác (bao gồm cả tụ cầu coagulase âm tính và Streptococcuss.pp), trực khuẩn gram âm và các sinh vật kỵ khí cũng thường được phân lập. Ở trẻ sơ sinh, các mầm bệnh thường được phân lập từ máu hoặc xương là Staphylococcus aureus , Streptococcus agalactiae và Escherichia coli. Tuy nhiên, ở trẻ em trên 1 tuổi, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes và Haemophilus influenza thường gặp nhất. Sau 4 tuổi, tỷ lệ nhiễm Haemophilus influenzae giảm. Kèm theo đó tỷ lệ viêm xương tủy xương do H. influenzae giảm đáng kể khi việc sử dụng vắc-xin H. influenzae này càng phổ biến.

Ở người lớn, tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus) là sinh vật phổ biến nhất gây viêm xương tủy xương.

- Vi khuẩn lao. Bệnh lao xương là kết quả của sự lây lan qua đường máu của vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis. Trong một số trường hợp hiếm hoi, bệnh lao xương có thể là một bệnh nhiễm trùng liền kề từ lao hạch. Các vi khuẩn mycobacteria không điển hình, bao gồm Mycobacterium marinum , Mycobacterium avium-intracellulare , Mycobacterium fortuitum và Mycobacterium gordonae, tất cả đều có liên quan đến nhiễm trùng xương.

- Nấm. Nhiễm nấm thường gặp ở người già và người suy giảm miễn dịch. Các loại nấm có thể gặp là coccidioidomycosis, blastomycosis, cryptococcus và sporotrichosis

Cơ chế bệnh sinh

Viêm xương tủy xương có 3 đường lây lan chính: (1) đường máu, (2) đường kế cận, (3) nhiễm khuẩn liên quan đến yếu tố mạch máu và thần kinh. Con đường thứ nhất, vi khuẩn từ máu vào các tổ chức của xương gây nhiễm khuẩn, thường gây nhiễm khuẩn đốt sống và các xương chưa trưởng thành. Con đường thứ hai, vi khuẩn trực tiếp từ ổ nhiễm khuẩn phần mềm xung quanh lan vào xương, thường gặp trong gãy xương hở hoặc sau phẫu thuật. Con đường thứ ba xảy ra khi có tổn thương mạch máu và thần kinh gây thiếu máu, giảm khả năng miễn dịch, giảm cảm giác ngoài da dẫn đến vi khuẩn từ môi trường ngoài dễ xâm nhập vào xương. Điển hình của con đường này là bệnh lý bàn chân đái tháo đường.

Sơ đồ ba loại viêm xương tủy xương.

(A và B) Vi khuẩn từ máu đến xương (chủ yếu ảnh hưởng đến các thân đốt sống ở mọi lứa tuổi hoặc các xương chưa trưởng thành)

(C và D) Vi khuẩn theo đường kế cận đến xương (chủ yếu trong trường hợp gãy xương hở hoặcsau phẫu thuật)

(E) Bệnh mạch máu, thần kinh gây viêm xương tủy xương chi dưới.

Sau khi các tác nhân gây bệnh xâm nhập vào mô xương, vi khuẩn gây ra phản ứng viêm cấp tính. Vi khuẩn và tình trạng viêm gây tổn thương màng xương và lan vào trong gây hoại tử xương. Ở trẻ em, các mô xương lỏng lẻo do đó dễ hình thành các áp xe lớn dọc bề mặt xương. Các mảnh xương hoại tử (do nhiễm khuẩn và giảm tưới máu) có thể bong ra. Trong giai đoạn mãn tính có sự tập trung rất nhiều tế bào viêm và giải phóng các cytokine. Chúng kích thích quá trình tiêu xương tạo cốt bào, tăng sinh mô xơ và lắng đọng xương mới ở ngoại vi. Khi xương mới lắng đọng tạo thành tổ chức mô sống xung quanh đoạn xương bị nhiễm bệnh, nó được gọi là u xơ. Vỡ áp xe xương vỡ có thể dẫn đến áp xe mô mềm xung quanh và tạo thành đường rò ra ngoài da.

Với nhiễm khuẩn vật liệu cấy ghép thường bắt đầu bởi sự bám dính vi khuẩn và hình thành màng sinh học sau đó. Đây cũng là cơ chế chính của nhiễm khuẩn liên quan tụ cầu. Sau khi được đặt vào bên trong cơ thể, mô cấy sẽ nhanh chóng được phủ bởi chất kết dính của cơ thể người (ví dụ như fibronectin, fibrin, fibrinogen,… ) Fibronectin đặc biệt quan trọng với sự bám dính của tụ cầu, vì các protein liên kết fibronectin thúc đẩy sự bám dính của các loài tụ cầu vào lớp nền. Que cấy được phủ những protein này cung cấp một màng sinh học lớn để vi khuẩn tự do có thể bám vào. Các chất cao phân tử ngoại bào của màng sinh học chủ yếu được cấu tạo bởi các polysaccharid có tác dụng bao bọc các khuẩn lạc vi khuẩn, lọc các chất kháng khuẩn, ngăn cản sự xâm nhập của kháng sinh và thuốc. Hình thành màng sinh học và sản xuất chất nhờn là quá trình nổi bật giúp vi khuẩn trốn tránh hệ thống miễn dịch của cơ thể người. Cùng với đó, tụ cầu còn xâm nhập vào các tế bào miễn dịch như đại thực bào và bạch cầu trung tính. Do vậy, rất khó để điều trị triệt để nhiễm khuẩn sau cấy ghép mô.

Đối với nhiễm khuẩn sau chấn thương, chủ yếu là gãy xương hở, vi khuẩn xâm nhập trực tiếp vào mô xương từ môi trường ngoài, kèm với chấn thương mạch máu và thần kinh kèm theo dẫn đến giảm tưới máu tại xương, làm nặng thêm tình trạng nhiễm khuẩn.

Triệu chứng lâm sàng

X-quang. Đây là phương pháp thường quy trong thực hành lâm sàng. Thường chỉ phát hiện dấu hiệu viêm xương tủy xương trên Xquang khi tổn thương phát triển từ 2-3 tuần trở đi. Hình ảnh Xquang thường thấy làphù nề mô mềm, thưa xương, tiêu xương, hủy xương và phản ứng màng xương không đặc hiệu.

X-quang là phương pháp thường quy trong thực hành lâm sàng.

Cộng hưởng từ. Cộng hưởng từ là phương pháp phát hiện sớm, có độ nhạy và độ đặc hiệu cao trong chẩn đoán viêm xương tủy xương. Nó có thể phát hiện viêm xương tủy xương sớm trong vòng 3 đến 5 ngày kể từ khi bệnh khởi phát. MRI có giá trị dự đoán âm tính cao, vì vậy kết quả âm tính là đủ để loại trừ viêm xương tủy xương nếu các triệu chứng đã xuất hiện ít nhất một tuần. Chụp MRI có tiêm thuốc đối quang từ không làm tăng khả năng phát hiện viêm xương tủy xương nhưng giúp chẩn đoán phân biệt giữa khối phình, mô hoại tử và áp xe.

Cắt lớp vi tính. Phương pháp này độ nhạy và độ đặc hiệu thấp hơn cộng hưởng từ, song nó nên được chỉ định trong các trường hợp có chống chỉ định với MRI hoặc để hướng dẫn sinh thiết xương.

Độ nhạy và độ đặc hiệu của các phương pháp chẩn đoán hình ảnh

Chẩn đoán hình ảnh

• Các xét nghiệm thường quy thường không đặc hiệu trong viêm xương tủy xương. Xét nghiệm bạch cầu tăng, chủ yếu là bạch cầu đa nhân trung tính, tăng chỉ số viêm CRP. Một số trường hợp xét nghiệm máu hoàn toàn bình thường đặc biệt trong viêm xương tủy xương mạn tính.

  Xét nghiệm vi sinh. Đây là kết quả hết sức quan trọng trong chẩn đoán và điều trị viêm xương tủy xương

• Cấy máu. Đây là xét nghiệm vi sinh luôn luôn phải thực hiện khi nghi ngờ viêm xương tủy xương, mặc dù chúng thường âm tính trừ trường hợp viêm xương tủy xương do vi khuẩn di chuyển theo đường máu đến.
• Sinh thiết xương làm xét nghiệm mô bệnh học và nuôi cấy mô. Đây là tiêu chuẩn vàng chẩn đoán viêm xương tủy xương. Nếu tình trạng người bệnh ổn định về lâm sàng và xét nghiệm, nên cân nhắc hoãn điều trị kháng sinh theo kinh nghiệm cho đến khi thực hiện sinh thiết xương. Mổ mở là phương pháp lý tưởng nhất để lấy bệnh phẩm, đặc biệt trong trường hợp có vật liệu nhân tạo. Sinh thiết xương bằng kim sinh thiết cũng thường được sử dụng với độ nhạy và độ đặc hiệu lần lượt là 87-93% (thấp hơn phương pháp sinh thiết qua mổ). Các bệnh phẩm lấy ra phải nôi cấy trên cả môi trường kị khí và hiếu khí. Bên cạnh đó cần làm xét nghiệm lao và nấm nếu nghi ngờ. phải trải qua cả quá trình nuôi cấy vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí.
• Cấy dịch vị trí loét hoặc lỗ rò. Nếu không sinh thiết hoặc lấy được vật liệu có mủ thì nên cấy dịch lỗ rò. Tuy nhiên, phương pháp này rất dễ nhiễm tạp khuẩn bên ngoài, thường bỏ sót các mầm bệnh chính nằm sâu bên trong. Nếu kết quả cấy có sự hiện diện của tụ cầu vàng thì khả năng rất cao tổn thương sâu trong đó cũng là tụ cầu vàng.

Xét nghiệm

• Đau. Triệu chứng đau rất thường gặp trong viêm xương tủy xương. Đau thường âm ỉ, đau tăng về đêm, đôi khi đau dữ dội (thường là nhiễm khuẩn cấp tính).
• Sưng nóng đỏ. Thường gặp ở các trường hợp viêm xương tủy xương ở các xương sát da hoặc có áp xe phần mềm, viêm mô tế bào kèm theo.
• Đường rò. Đường rò thường hình thành ở các viêm xương tủy xương sát da, lao xương. Từ lỗ rò, mủ sẽ chảy ra ngoài.
• Tổn thương đụng dập phần mềm, lộ đầu xương, đường thông với ổ khớp. Gặp trong gãy xương hở, vết thương thấu khớp.
• Đầu chi khô, hoại tử do thiểu dưỡng gặp trong bệnh lý thần kinh và mạch máu.
• Rất nhiều trường hợp viêm xương tủy xương không có biểu hiện lâm sàng, việc chẩn đoán cần dựa vào các phương tiện chẩn đoán hình ảnh và xét nghiệm.

Triệu chứng cận lâm sàng

Sốt. Sốt cao thường gặp trong nhiễm khuẩn cấp tính, viêm xương tủy xương có đi kèm nhiễm khuẩn huyết. Những trường hợp viêm xương tủy xương mạn tính có thể không sốt hoặc sốt nhẹ âm ỉ, không rõ ràng. Với người bệnh mắc lao xương có thể thấy cơn sốt, rét run về chiều.

Mệt mỏi, gầy sút cân khi tình trạng nhiễm trùng nặng, dai dẳng, dinh dưỡng kém.

Triệu chứng tại chỗ

Triệu chứng toàn thân

Có hai nhóm yếu tố nguy cơ chính làm gia tăng tỷ lệ viêm xương tủy xương bao gồm: Yếu tố nguy cơ toàn thân và yếu tố nguy cơ tại chỗ.

• Dự phòng trước phẫu thuật: Kháng sinh dự phòng, đảm bảo vô khuẩn phòng phẫu thuật- dụng cụ phẫu thuật
• Dự phòng sau phẫu thuật: Kháng sinh, chăm sóc vết thương tại chỗ
• Với gãy xương hở, vết thương thấu khớp cần xử lý sớm trong 6 giờ đầu.
• Người mắc đái tháo đường, có bệnh lý mạch máu- thần kinh ngoại biên cần khám định kỳ và điều trị kịp thời, tránh biến chứng nhiễm khuẩn.
• Điều trị các nhiễm trùng toàn thân tích cực.

Với gãy xương hở, vết thương thấu khớp cần xử lý sớm trong 6 giờ đầu.

Tiên lượng

Nếu điều trị sớm và tích cực, tiên lượng của viêm xương tủy xương cấp tính là tốt. Tuy nhiên, có khả năng nhiễm trùng tái phát nhiều năm sau khi điều trị thành công nếu có chấn thương mới ở cùng khu vực hoặc người bệnh suy giảm miễn dịch. Ở người lớn, tỷ lệ tái phát của viêm tủy xương mãn tính là khoảng 30% sau 12 tháng, nhưng trong các trường hợp liên quan đến trực khuẩn mủ xanh (P. aeruginosa) tỷ lệ tái phát có thể lên tới 50%. Các trường hợp liên quan đến cấy ghép vật liệu khó điều trị hơn, gây tăng tỷ lệ mắc bệnh do cần nhiều thủ thuật phẫu thuật hơn và các đợt kháng sinh kéo dài cần thiết để điều trị. Các biện pháp khác nhau được sử dụng để ngăn ngừa nhiễm trùng sau phẫu thuật bao gồm chuẩn bị tốt trước phẫu thuật nếu có thể và sử dụng các phòng phẫu thuật có luồng không khí nhiều lớp. Khuyến cáo sử dụng kháng sinh dự phòng trước phẫu thuật. Tất cả các biện pháp này đã được chứng minh là làm giảm tỷ lệ nhiễm trùng sau phẫu thuật xuống 0,5% đến 2%, do đó cải thiện kết quả của bệnh nhân.

Một số biến chứng có thể phát sinh khi viêm xương tủy xương không được điều trị hoặc điều trị không đầy đủ là:

• Viêm khớp nhiễm khuẩn

• Nhiễm khuẩn huyết

• Nhiễm khuẩn phần mềm kế cận

• Áp xe

• Gãy xương bệnh lý

• Ung thư biểu mô tế bào vảy

• Hình thành đường xoang

• Amyloidosis (hiếm gặp)

• Biến dạng xương

Chẩn đoán

Viêm xương tủy xương được biết đến như một “kẻ giả vờ vĩ đại” vì những khó khăn gặp phải trong chẩn đoán. Nó có thể không có triệu chứng lâm sàng rõ rệt hoặc triệu chứng tương tự như các bệnh khác (như u xương, K di căn xương, chấn thương cũ, nhồi máu xương thứ phát,…) Tiêu chuẩn vàng dựa trên kết quả nuôi cấy và các đặc điểm mô học. Tuy nhiên, không phải viêm xương tủy xương nào cũng cho kết quả nuôi cấy dương tính. Do đó, bác sĩ lâm sàng cần cân nhắc chẩn đoán dựa vào triệu chứng của người bệnh, xét nghiệm, chẩn đoán hình ảnh.

Bệnh viêm xương tủy xương có thể không có triệu chứng lâm sàng rõ rệt hoặc triệu chứng tương tự như các bệnh khác.

Với nhiễm khuẩn sau cấy ghép vật liệu, năm 2011, Hiệp hội nhiễm trùng Cơ xương khớp đã đề xuất một bộ tiêu chí duy nhất, sau đó được sửa đổi tại Hội nghị đồng thuận Quốc tế (ICM) về viêm xương tủy xương sau cấy ghép vật liệu. Theo đó, tình trạng này có thể được chẩn đoán nếu đáp ứng 1 trong 3 tiêu chí sau:

- Hai mẫu dịch cấy dương tính với các sinh vật giống hệt nhau

- Có đường thông ổ khớp với môi trường bên ngoài

- Có ba trong số các tiêu chuẩn phụ sau:

• (a) Tăng protein phản ứng C (CRP) và tốc độ máu lắng (ESR)
• (b) Số lượng bạch cầu (WBC) trong dịch khớp tăng cao
• (c) Tăng bạch cầu đa nhân trung tính trong dịch khớp
• (d) Phân tích mô bệnh học thấy có tình trạng viêm mủ
• (e) Nuôi cấy mô/chất lỏng mô dương tính 1 lần

Tuy nhiên, về mặt lâm sàng, viêm xương tủy xương sau cấy ghép có thể có mặt mà không đáp ứng tất cả các tiêu chí này. Nếu không có chẩn đoán khác thuyết phục hơn, bác sĩ vẫn cần đưa ra chẩn đoán viêm xương tủy xương.

Về phân loại, viêm xương tủy xương được chia thành các nhóm

Theo thời gian: Cấp tính (<3 tháng) và mạn tính (>3 tháng)

Theo tiếp cận bệnh lý và miễn dịch (Phân loại Cierny-Mader-Pennick): Chia thành 4 nhóm

• Nhóm I: Tổn thương ở tủy xương
• Nhóm II: Tổn thương vỏ xương
• Nhóm III: Tổn thương tủy và vỏ xương khu trú
• Nhóm IV: Tổn thương tủy và vỏ xương lan tỏa

Chẩn đoán phân biệt

• Bệnh khớp Charcot đặc biệt ở những người mắc bệnh tiểu đường

• Hội chứng SAPHO (viêm bao hoạt dịch, mụn trứng cá, mụn mủ, tăng tiết và viêm xương)

• Bệnh lý khớp viêm bao gồm cả viêm khớp dạng thấp

• K di căn xương

• Gãy xương, bao gồm gãy xương bệnh lý và gãy xương do stress.

• Bệnh Gout

• Hoại tử vô mạch của xương

• Viêm bao hoạt dịch

• Các cơn đau do tắc mạch trong bênh hồng cầu hình liềm.

Điều trị viêm xương tủy xương muốn thành công cần phối hợp cả Nội khoa và Ngoại khoa.

a. Phẫu thuật

Phẫu thuật nạo vét hoặc tháo khớp/ cắt cụt chi tại các xương bị bệnh thường được yêu cầu vì thuốc kháng sinh xâm nhập kém vào tổ chức nhiễm khuẩn. Do đó, việc loại bỏ mô và xương hoại tử thường được chỉ định khi có thể thực hiện được. Trước phẫu thuật nên chụp cộng hưởng từ nếu có thể để xác định vùng nhiễm khuẩn chính xác hơn. Tuy nhiên, trong khi mổ vẫn khó khăn để xác định xem tất cả xương và mô hoại tử đã được loại bỏ thành công hay chưa. Do vậy, sau mổ cần theo dõi tình trạng người bệnh, triệu chứng lâm sàng cũng như xét nghiệm, nếu cần thiết phải mổ lại để nạo vét tổn thương tiếp tục. Trong viêm xương tủy xương kết hợp với vật liệu nhân tạo, cần đặt ra vấn đề loại bỏ vật liệu này. Tuy nhiên, nếu khớp giả bị nhiễm trùng nằm ở khớp ổn định như khớp háng và bị nhiễm sinh vật rất nhạy cảm như liên cầu, thì liệu pháp điều trị bằng kháng sinh kéo dài trong vài tháng mà không cần tháo khớp đã thành công. Khi phải tháo bỏ khớp giả, phẫu thuật tạo hình khớp 2 thì được sử dụng nhiều hơn vì ít có nguy cơ nhiễm trùng tái phát so với phẫu thuật 1 thì. Nếu vị trí nhiễm khuẩn không phù hợp để phẫu thuật (như xương chậu) thì có thể sử dụng kháng sinh kéo dài nhiều tháng. Nếu có áp xe cần dẫn lưu ổ áp xe và hút liên tục.

Xử lý thích hợp mô xương chết là rất quan trọng trong điều trị viêm xương tủy xương. Mục tiêu là thay thế xương chết và mô sẹo bằng mô tân sinh. Nên đóng vết thương bất cứ khi nào có thể, có thể sử dụng vạt che tạm thời, vạt tự do để lấp đầy khoảng chết. Hạt acrylic tẩm kháng sinh hoặc ciment sinh học có chứa kháng sinh cũng có thể được sử dụng để khử trùng tại chỗ và duy trì tạm thời không gian chết. Các hạt thường được lấy ra sau 2 đến 4 tuần và được thay thế bằng một mảnh ghép cơ. Thuốc kháng sinh được sử dụng trong hạt thường là vancomycin, tobramycin và gentamicin.

Phẫu thuật là một trong các phương pháp điều trị bệnh viêm xương tủy xương.

b. Kháng sinh

Kháng sinh là phần không thể thiếu trong điều trị viêm xương tủy xương. Khi có kết quả cấy dương tính, điều trị kháng sinh dựa theo kháng sinh đồ. Khi chưa có kết quả nuôi cấy hoặc kết quả nuôi cấy âm tính, điều trị kháng sinh dựa theo kinh nghiệm. Kháng sinh điều trị nên được sử dụng ít nhất 4-6 tuần, những trường hợp viêm xương tủy xương mạn tính, tái phát cần sử dụng kháng sinh kéo dài hơn (4-6 tháng thậm chí 9 tháng).

Do đa phần tác nhân gây viêm xương tủy xương là tụ cầu vàng nên kháng sinh diệt tụ cầu vàng được ưu tiên lựa chọn trước. Do tỷ lệ tụ cầu vàng đa kháng tại Việt Nam tương đối cao, do vậy nên lựa chọn đầu tay Vancomycin truyền tĩnh mạch, đặc biệt những trường hợp đã có can thiệp y tế trước đó.

- Staphylococcus aureus nhạy cảm với penicillin: Penicillin G, Cefazolin, clindamycin, vancomycin, oxacillin, nafcillin.

- Staphylococcus aureus kháng penicillin: nafcillin, cefazolin, clindamycin, vancomycin.

- Staphylococcus aureus kháng methicillin: Vancomycin là lựa chọn đầu tay. Hoặc linezolid thay thế nếu có chống chỉ định với Vancomycin.

- Liên cầu (nhóm A, B, Beta tan máu, Streptococcus pneumoniae): penicillin G, ceftriaxone, clindamycin, vancomycin. Cefazolin.

- Enterobacteriaceae nhạy cảm với quinolone. Ciprofloxacin, levofloxacin.

- Enterobacteriaceae kháng quinolon(E.coli): piperacillin/tazobactam, Ticarcillin/clavulanate, ceftriaxone.

- Pseudomonas aeruginosa. Cefepime, ceftazidim, meropenem, imipenem, ciprofloxacin.

- Vi khuẩn kỵ khí: clindamycin, metronidazole, ticarcillin / clavulanate

c. Điều trị kèm theo

• Dinh dưỡng, nâng cao thể trạng
• Đảm bảo tưới máu chi tốt