VIÊM XƯƠNG TỦY XƯƠNG THEO ĐƯỜNG MÁU Ở TRẺ SƠ SINH VÀ TRẺ EM (HEMATOGENOUS OSTEOMYELITIS IN INFANTS AND CHILDREN)

1. Tóm tắt

Ở trẻ em, viêm xương tủy xương là một bệnh nhiễm trùng ảnh hưởng chủ yếu đến các vùng nhiều mạch máu nhất trong bộ xương đang phát triển. Bệnh này đã gia tăng về tần suất, độc lực và mức độ liên quan đến mô mềm. Sự thay đổi về biểu hiện lâm sàng và cách xử trí trong hai thập kỷ qua cần được nhìn lại trong phương pháp tiếp cận hình ảnh hiện tại đối với bệnh này. Hình ảnh nhiễm trùng phải mô tả vị trí của một tiêu điểm hoặc nhiều tiêu điểm và sự hiện diện của các ổ tụ dịch có thể dẫn lưu.

Bài tổng quan này cung cấp một cái nhìn tổng thể về các tác động dẫn đến biểu hiện hình ảnh gây ra do dịch tễ học đang thay đổi; những hiểu biết mới hơn về giải phẫu và sinh lý bệnh, các đặc điểm hình ảnh tập trung vào các vị trí đặc hiệu, các biến chứng của bệnh, và chẩn đoán phân biệt cần xem xét. Ngoài ra cũng cung cấp các hướng dẫn hình ảnh học cơ bản về mức độ phù hợp trên hình ảnh dựa trên tuổi của bệnh nhân.

Mục tiêu học tập:

Sau khi đọc bài báo và làm bài kiểm tra, người đọc sẽ có thể:

■ Xác định các câu hỏi chính trong xử trí viêm xương tủy xương ở trẻ em có thể được trả lời bằng hình ảnh
■ Mô tả những thay đổi trong phương pháp tiếp cận hình ảnh liên quan đến sự thay đổi dịch tễ học của viêm xương tủy xương cấp tính ở trẻ em
■ Thảo luận về giá trị tương đối của các phương thức hình ảnh khác nhau để đánh giá viêm xương tủy xương

2. Giới thiệu

Biểu hiện lâm sàng và hình ảnh học của viêm xương tủy xương cấp tính ở trẻ em đã thay đổi cơ bản trong hai thập kỷ qua. Căn bệnh này hiện nay phổ biến hơn, nghiêm trọng hơn và có nhiều khả năng đi kèm với nhiều biến chứng hơn. Một đặc điểm quan trọng của bệnh liên quan đến các mô bên ngoài xương (Hình 1).

Figure 1:
Hình 1:
Mô hình lây lan của nhiễm trùng. Từ điểm hành xương (metaphyseal) ban đầu, nhiễm trùng có thể lan vào đầu xương (epiphysis), khoang khớp (joint space), khoang dưới màng xương (subperiosteal space), mô mềm (soft tissues) và thân xương (shaft of the bone).

Rõ ràng điều trị kịp thời đúng liệu pháp và nhắm mục tiêu tốt hơn sẽ cho kết quả tốt hơn, các liệu pháp điều trị nội khoa và phẫu thuật cũng đã thay đổi. Với những thay đổi về biểu hiện lâm sàng và cách xử trí, cần phải điều chỉnh phương pháp tiếp cận hình ảnh đối với bệnh này. Trong bài tổng quan này sẽ nhấn mạnh đến sự thay đổi dịch tễ học và các biểu hiện lâm sàng của viêm xương tủy xương và thảo luận về các tác động gây ra biểu hiện trên hình ảnh của bệnh.

3. Định nghĩa và Dịch tễ học 

Viêm xương tủy xương đường máu cấp tính (acute hematogenous osteomyelitis) là một bệnh nhiễm trùng thường ảnh hưởng đến bộ xương đang phát triển, chủ yếu liên quan đến các vùng cấp máu nhiều nhất của xương. Nó được coi là một quá trình cấp tính nếu các triệu chứng xảy ra dưới 2 tuần. Viêm xương tủy xương cấp tính có tỷ lệ mắc từ 8–10/100000 ở các nước phát triển và tỷ lệ mắc bệnh thậm chí còn cao hơn lên đến 80/100000 ở các nước đang phát triển. Tỷ lệ mắc viêm khớp nhiễm trùng (septic arthritis) khoảng một nửa so với viêm xương tủy xương (osteomyelitis). Tại Hoa Kỳ, đã có sự gia tăng gấp 2.8 lần tỷ lệ mắc viêm xương tủy xương trong hai thập kỷ qua. Ngược lại, trong cùng thời kỳ này, tỷ lệ mắc viêm khớp nhiễm trùng vẫn không thay đổi.

Sinh vật (organism) phổ biến nhất lây nhiễm vào xương là Staphylococcus aureus, tiếp theo là các mầm bệnh đường hô hấp (respiratory pathogens) Kingella kingae, Streptococcus pyogenes và Streptococcus pneumoniae. Cả hai chủng S aureus nhạy với methicillin (methicillin-sensitive) và kháng methicillin (methicillin-resistant) riêng biệt đều có liên quan đến viêm xương tủy xương.
Chủng S aureus kháng methicillin (MRSA) chiếm 30–40% các trường hợp nhiễm trùng xương khớp ở Hoa Kỳ và có một tỷ lệ thấp hơn ở Bắc Âu (northern Europe) và Trung Đông (Middle East). Quá trình viêm xương tủy xương gây ra bởi S aureus do cộng đồng mắc phải dường như nghiêm trọng hơn trong những năm gần đây, chủ yếu trong các trường hợp do S aureus kháng methicillin gây ra và có khả năng liên quan đến sự hiện diện của gen Panton-Valentine leucocidin hoặc PVL. Gen này mã hóa cho một loại độc tố gây ra hoại tử mô và phá hủy bạch cầu trung tính, đồng thời có liên quan đến tỷ lệ sốc nhiễm trùng cao hơn và đòi hỏi tỷ lệ can thiệp phẫu thuật cao hơn và thời gian nằm viện kéo dài. Trẻ bị nhiễm tụ cầu liên quan đến gen PVL dương tính có nhiều khả năng bị viêm xương tủy xương đa ổ, áp xe dưới màng xương kích thước lớn, áp xe nhiều ổ, bị huyết khối tĩnh mạch sâu, viêm cơ (myositis) và viêm cơ mủ (pyomyositis) kèm theo.

Trong 10–15 năm qua, việc công nhận K kingae như một sinh vật lây nhiễm đã có sự gia tăng đáng kể. Ở Châu Âu và Trung Đông, K kingae hiện là tác nhân gây bệnh phổ biến nhất ở trẻ nhỏ bị viêm xương tủy xương hoặc viêm khớp nhiễm trùng. Vi khuẩn này là một loại trực khuẩn gram âm kỵ khí, tiêu huyết β, sống ký sinh ở vùng sau họng ở khoảng 10% trẻ khỏe mạnh từ 12 đến 24 tháng tuổi.
Bệnh do K kingae ảnh hưởng chủ yếu đến trẻ em từ 6 tháng đến 4 tuổi và chủ yếu liên quan đến hệ thống cơ xương dưới dạng viêm khớp nhiễm trùng, viêm đốt sống, và viêm xương tủy xương. K kingae rất khó phục hồi từ các mẫu cấy, ngay cả khi mẫu được cấy vào lọ cấy máu. Trước đây nó hầu như không được công nhận, nhưng các xét nghiệm dựa trên phản ứng chuỗi polymerase ngày càng được sử dụng nhiều hơn để chẩn đoán, vì kỹ thuật này giúp tăng khả năng phát hiện sinh vật.

Viêm xương tủy xương ảnh hưởng chủ yếu đến trẻ nhỏ, với một nửa số ca ở trẻ em xảy ra dưới 5 tuổi. Trẻ em bị ảnh hưởng bởi K kingae thậm chí còn nhỏ tuổi hơn, vì bệnh này hầu như luôn xuất hiện trước 4 tuổi. Trẻ trai bị ảnh hưởng hơn gấp đôi so với trẻ gái, và sự khác biệt này được cho là do trẻ trai gặp chấn thương nhỏ nhiều hơn. Vai trò của chấn thương rất quan trọng, được nhấn mạnh bởi thực tế là một phần ba trẻ em bị viêm xương tủy xương có tiền sử chấn thương gần đây. Các sinh vật khác có vai trò gây nhiễm trùng trong các quần thể đặc biệt khác. Các vi sinh vật Gram âm như Escherichia coli và liên cầu khuẩn nhóm B (group B streptococci) thường phổ biến hơn ở trẻ sơ sinh và trẻ nhũ nhi, và các vi khuẩn này chiếm 60% các trường hợp nhiễm trùng cơ xương trước 4 tháng tuổi. Nhiễm trùng Pseudomonas aeruginosa xảy ra liên quan đến vết thương đâm xuyên qua giày dép, và nhiễm trùng Salmonella chiếm ưu thế ở những bệnh nhân mắc bệnh hồng cầu hình liềm (sickle cell disease). Viêm xương tủy xương do nấm (fungal osteomyelitis) thường do các loài Candida và hay xảy ra ở vật chủ bị suy giảm miễn dịch (immunocompromised hosts). Tương tự, viêm xương tủy xương do vi khuẩn mycobacteria thường xảy ra ở những bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch và ở trẻ em sống ở những vùng lưu hành của vi khuẩn mycobacteria.

4. Phương diện giải phẫu

Hệ thuyết hiện tại (current paradigm) mô tả cơ sở giải phẫu của viêm xương tủy xương (anatomic basis of osteomyelitis) ở trẻ em xuất phát từ công trình nghiên cứu của Trueta, người đã xác định rằng hành xương là vị trí chính của nhiễm trùng vì đặc điểm mạch máu của nó (Hình 2). Ông phát hiện ra rằng mô xốp hành xương (metaphyseal spongiosa) chứa rất nhiều mạch máu (abundant blood vessels) với nội mô có lỗ thủng (leaky endothelium) và có dòng chảy chậm (sluggish flow) tận cùng trong các vòng mao mạch (capillary loops). Nhiều nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng những mạch này thực sự là tận cùng và vi khuẩn trú ngụ ở điểm nối giữa đoạn sinh trưởng của xương (physis) và hành xương (metaphysis). Màng xương (periosteum) cũng có nhiều mạch máu ở trẻ em, nhưng không rõ liệu nó có thể là vị trí bắt nguồn của nhiễm trùng hay không.

Figure 2:
Hình 2:
Hình ảnh coronal MRI chuỗi xung T1W xóa mỡ có tiêm thuốc gadolinium ở một cậu bé 14 tuổi bị sốt và đau đầu gối cho thấy hành xương phía ngoài ngấm thuốc lan tỏa với tiêu điểm nhỏ không ngấm thuốc tương phản (mũi tên) liền kề với đĩa tăng trưởng.

Trong 18 tháng đầu tiên của cuộc đời, có một sự kết nối giữa các mạch máu đầu xương và hành xương. Sự kết nối này dẫn đến việc lây lan trực tiếp nhiễm trùng ở hành xương sang đầu xương (Hình 3). Phần mở rộng nhiễm trung ở đầu xương có thể gây ra sự phá hủy mô sụn đầu xương và trung tâm cốt hóa thứ cấp và cũng có thể ảnh hưởng đến các tế bào ở vùng mầm đĩa tăng trưởng, cuối cùng dẫn đến rối loạn tăng trưởng vĩnh viễn. Việc mở rộng dễ dàng nhiễm trung vào đầu xương cũng góp phần làm tăng tỷ lệ mắc viêm khớp nhiễm trùng ở nhóm tuổi này. Sự lây lan xuyên đĩa tăng trưởng của viêm xương tủy xương sinh mủ (transphyseal extension of pyogenic osteomyelitis) phổ biến hơn nhiều so với các thể cổ điển.

Figure 3:
Hình 3:
Sự phân bố mạch máu trong 18 tháng đầu đời. Có sự kết nối tự do giữa các mạch máu của đầu xương (epiphysis ) và hành xương (metaphysis). Các mạch máu xuyên đĩa tăng trưởng (transphyseal vessels) có thể là con đường lây lan nhiễm trùng từ vùng này sang vùng khác, thường là từ vùng hành xương sang đầu xương.

Các điểm nối của xương và sụn trong các xương dẹt chưa trưởng thành (immature flat bones), xương vừng (round bones, còn gọi là sesamoid bones) và các trung tâm hóa đầu xương (epiphyseal ossification centers) có cấu trúc xương tương tự như hành xương ở các xương dài (long bones). Chúng giàu mạch, có dòng chảy chậm và chứa nhiều tủy tạo máu (hematopoietic marrow) hơn phần xương còn lại kế cận. Những vùng có cấu trúc tương tự như hành xương tồn tại ở vùng lân cận của sụn ổ cối (vicinity of the triradiate cartilage) (Hình 4), khớp sụn ngồi-mu (ischiopubic synchondrosis), khớp cùng chậu (sacroiliac joint), vùng ngoại vi của các xương vừng (periphery of round bones) chẳng hạn như xương sên (talus) và vùng ngoại vi của các trung tâm cốt hóa thứ cấp (periphery of the secondary centers of ossification). Trong những xương này, viêm xương tủy xương bắt đầu ở những vị trí tương đương hành xương. Việc tìm kiếm khu trú tổn thương nhiễm trùng ở những vị trí tương đương hành xương là đặc biệt quan trọng ở vùng chậu, nơi mà nhiễm trùng của xương có thể nhẹ so với những thay đổi mô mềm xung quanh (Hình 4b).

Hình 4: Những vị trí tương đương hành xương (metaphyseal equivalents).
Figure 4a:
(a) Hình ảnh cho thấy tại vị trí nối của xương và sụn trong các xương dẹt có những vùng dễ bị viêm xương tủy xương tương đương vị trí hành xương của các xương dài. Sụn ổ cối (mũi tên) được mô tả bằng màu trắng giữa hai dấu hoa thị.
Figure 4b:
(b) Hình ảnh MRI axial T2W FS của khung chậu ở một bé trai 3 tuổi bị sốt và đau hố chậu sườn phải. Hình ảnh cho thấy một vùng có tín hiệu cao ở chỗ nối sụn-xương (chondro-osseous junction) của cánh xương cùng bên phải (mũi tên), đầy là một vùng tương đương hành xương. Ngoài ra, còn biểu hiện viêm cơ liên quan đến cơ chậu (iliacus) và cơ mông bé (gluteus minimus) bên phải (*).

Màng xương của bộ xương đang phát triển có hai lớp: một lớp ngoài chắc khỏe được gọi là màng xương sợi (fibrous periosteum) và một lớp bên trong rất giàu mạch gọi là màng xương sinh trưởng (cambium of the periosteum) có vai trò trong quá trình phát triển xương-màng xương. Nhiễm trùng có thể đến khoang dưới màng xương (subperiosteal space), có thể từ điểm hành xương nhưng cũng có thể bằng cách gieo giắc mầm bệnh trực tiếp, và sau đó lan truyền qua hệ thống mạch máu của lớp trong màng xương. Lớp xơ của màng xương bên ngoài có thể dễ dàng tách ra khỏi xương bên dưới bởi mủ và có thể phát triển thành áp xe dưới màng xương. Sự lan rộng của áp xe dưới màng xương được ngăn lại bởi màng sụn (perichondrium) ở ngoại vi đĩa tăng trưởng (periphery of the physis), nơi mà lớp xơ màng xương (fibrous periosteum) và vỏ xương (bone cortex) gặp nhau ở một vùng liên kết chặt chẽ (tight junction) để tạo thành một chữ “V” ở đỉnh (Hình 5). Màng xương trong thời thơ ấu rất quan trọng đối với việc cung cấp máu cho xương, do đó việc tách màng xương ra khỏi vỏ xương do tụ mủ dưới màng xương có thể dẫn đến thiếu máu nuôi xương.

Hình 5: Áp xe dưới màng xương.
Figure 5a:
(a) Hình minh họa cho thấy một khối áp xe dưới màng xương (*) tách màng xương (đầu mũi tên) khỏi vỏ xương. Hai cấu trúc này kết hợp với nhau tại màng sụn (perichondrium), tạo thành chữ “V” (mũi tên).
Figure 5b:
(b) Hình ảnh MRI STIR sagittal ở một cậu bé 15 tuổi bị đau ở đùi và bị sốt. Hình ảnh đầu xa xương đùi cho thấy một ổ tụ mủ dưới màng xương. Màng xương bị đẩy xa và vỏ xương tạo thành hình chữ “V” với đỉnh ở vị trí màng sụn (mũi tên).

Một số vị trí hành xương (some metaphyses) như đầu gần xương đùi (proximal femur) và đầu gần xương quay (proximal radius) là dạng trong vỏ (intracapsular). Cấu trúc giải phẫu này cho phép nhiễm trùng lây lan trực tiếp từ vị trí hành xương bị ảnh hưởng vào khoang khớp lân cận (adjacent joint space). Ở các khớp khác, chẳng hạn khớp gối, nhiễm trùng chỉ xâm nhập vào khớp sau khi nó ảnh hưởng đến vùng đầu xương.

5. Các bước chẩn đoán

Hình ảnh phải được tinh chỉnh để trả lời những câu hỏi sẽ thay đổi phương pháp điều trị (alter management). Viêm xương tủy xương có thể khó phát hiện trên lâm sàng vì các triệu chứng, khám lâm sàng, các phát hiện trong phòng thí nghiệm có thể không phản ánh đúng về triệu chứng, biểu hiện lâm sàng cũng thay đổi và không đặc hiệu. Các câu hỏi chính cần được trả lời trên hình ảnh như sau: (a) Có bị nhiễm trùng không – Is there an infection? (b) Nhiễm trùng ở đâu – Where is the infection? (c) Có thể dẫn lưu ổ nhiễm trùng hay không – Are there drainable collections?

5.1. Có bị nhiễm trùng không?

Chúng ta cần xác định hoặc loại trừ viêm xương tủy xương cấp tính. Chẩn đoán kịp thời là rất quan trọng cho một kết quả thành công, vì các biến chứng của viêm xương tủy xương sẽ tăng lên đáng kể khi điều trị chậm trễ. Việc điều trị chậm trễ có thể dẫn đến viêm khớp nhiễm trùng, áp xe dưới màng xương, viêm cơ sinh mủ, huyết khối tĩnh mạch sâu, phá hủy đĩa tăng trưởng dẫn tới suy giảm chức năng hoặc dị hình lâu dài sau đó, nhiễm trùng mạn tính, nhiễm trùng huyết, suy đa hệ cơ quan, và tử vong. Vì vậy, đánh giá ban đầu về viêm xương tủy xương cần được thực hiện càng sớm càng tốt.

Trẻ bị nhiễm trùng xương thường kêu đau theo từng đợt, sốt, và đau khu trú, và đôi khi mẩn đỏ nặng hơn trong vài ngày. Chỉ có 36% trường hợp trẻ có số lượng bạch cầu tăng cao, nhưng nếu cả tốc độ lắng hồng cầu (erythrocyte sedimentation rate) và giá trị PRC (C reactive protein) đều tăng bất thường thì độ nhạy với nhiễm trùng là 98%.

Chụp Xquang thông thường nên là bước đầu tiên trong đánh giá hình ảnh. Mặc dù chụp Xquang có thể chẩn đoán thấp hơn trong khoảng 20% các trường hợp viêm xương tủy xương cấp tính do tụ cầu ở trẻ em, nhưng chúng có thể hữu ích trong việc định hướng cho các phương thức hình ảnh tiếp theo và quan trọng hơn là cho biết liệu các triệu chứng có phải là kết quả của một tình trạng khác như chấn thương hoặc khối u hay không. MRI đã trở thành phương thức được khuyến nghị để đánh giá khi nghi ngờ trẻ bị viêm xương tủy xương. Nếu trẻ có thể chụp được MRI trong vòng vài giờ sau khi được chẩn đoán nghi ngờ là viêm xương tủy xương, thì việc tiến hành phương pháp này trước tiên là hợp lý. Khi ngày càng có nhiều trung tâm có máy MRI sẵn sàng chụp 24 giờ, việc chụp ảnh MRI khẩn có thể được thực hiện dễ dàng.

Việc đánh giá vị trí nghi ngờ nhiễm trùng nên bao gồm sự kết hợp giữa hình ảnh T1W và hình ảnh STIR ở mặt phẳng coronal hoặc sagittal, hình ảnh T2W FS axial, và hình ảnh T1W FS có tiêm Gado ở mặt phẳng axial và mặt phẳng theo chiều dọc (Hình 6).

Hình 6: Hình ảnh MRI ở một bé gái 5 tuổi bị sốt và đau phía trong đầu gối.
Figure 6a:

(a) Hình ảnh coronal T1W của đầu xa xương đùi cho thấy một vùng tín hiệu thấp không xác định ở phía trong hành xương xương đùi (mũi tên).
Figure 6b:

(b) Hình ảnh sagittal STIR cho thấy tín hiệu cao ở xương đùi (*). Cũng thấy tín hiệu cao trong khoang dưới màng xương (mũi tên) và trong các mô mềm lân cận.
Figure 6c:

(c) Hình ảnh coronal T1W Gado FS cho thấy sự ngấm thuốc ở vùng phía trong hành xương đầu xa xương đùi (*) và lớp trong màng xương kế cận (mũi tên). Tủy xương bình thường của hành xương chày cũng có ngấm thuốc, mặc dù ở mức độ ít hơn.

Nếu không có MRI, việc đánh giá có thể bao gồm sự kết hợp của xạ hình (scintigraphy) để phát hiện sự ảnh hưởng của xương và siêu âm để đánh giá những cấu trúc ngoài xương chẳng hạn như áp xe dưới màng xương hoặc mô mềm, tràn dịch khớp, và huyết khối tĩnh mạch sâu. Siêu âm có thể cho thấy dấu hiệu sưng nề mô mềm sâu như một dấu hiệu ban đầu của viêm xương tủy xương.

Điều quan trọng là phải nhận ra rằng tỷ lệ cao hiện tại của các bất thường ngoài xương khiến cho việc chụp xạ hình đơn thuần là không đủ để đánh giá viêm xương tủy xương. Chụp xương ba pha (triple-phase bone scan) và phóng đại hình ảnh khi cần thiết có thể làm tăng độ nhạy. Tại một bệnh viện Nhi lớn ở Hoa Kỳ, chi phí xạ hình xấp xỉ 55% chi phí chụp MRI. Xạ hình thường không cần dùng thuốc an thần (sedation); tuy nhiên, vai trò của nó bị hạn chế và mức độ phơi nhiễm bức xạ (liều hấp thụ dành riêng cho cơ quan cụ thể) là đáng kể, cụ thể là cao hơn 10 mGy đối với tủy xương và 50 mGy đối với bàng quang.

Một vùng nhiễm trùng xương cho thấy tủy xương có cường độ tín hiệu thấp trên hình ảnh T1W (so sánh với cơ kế cận) và tín hiệu cao trên hình ảnh STIR hoặc T2W (Hình 6). Trên hình ảnh T1W Gado FS, nhiễm trùng xương thường được xem như một vùng tăng ngấm thuốc so với tủy xương bình thường lân cận (Hình 6c). Tuy nhiên, sự ngấm thuốc của tuỷ đôi khi có thể không đồng nhất hoặc giảm đi so với tuỷ bình thường. Thiếu máu cục bộ trong các khu vực của tủy bị nhiễm trùng, được coi là các khu vực ngấm thuốc ít hơn bình thường hoặc hoàn toàn không ngấm thuốc trên hình ảnh MRI có thuốc tương phản, tương tự như “chụp xương lạnh – cold bone scan” được nhìn thấy trên xạ hình.
Sự giảm ngấm thuốc của tủy xương có lẽ là do nhiều yếu tố, liên quan đến tăng áp lực nội tủy, huyết khối mạch máu, và sự phá hủy cấp máu màng xương. Việc phát hiện giảm ngấm thuốc tủy xương là rất quan trọng, vì nó cho thấy mức độ nghiêm trọng của bệnh tăng lên và nguy cơ cao hơn đối với các biến chứng sau đó chẳng hạn như gãy xương bệnh lý (pathologic fracture); viêm xương tủy xương mạn tính với mảnh xương mục (chronic osteomyelitis with subsequent sequestra); và cần phải lặp lại yêu cầu cắt bỏ mô hoại tử (need for repeated debridement).

5.2. Nhiễm trùng sụn đầu xương và xương ở trẻ nhũ nhi

Việc xác định viêm xương tủy xương ở trẻ sơ sinh hoặc trẻ nhũ nhi là đặc biệt khó khăn, vì tủy xương có khả năng tạo máu cao và do đó hàm lượng nước nước cao và hàm lượng chất béo thấp trong những tháng đầu đời. Khi chúng ta dựa vào sự giảm tín hiệu của mỡ tủy xương trên hình ảnh T1W để phát hiện nhiễm trùng là không hiệu quả ở nhóm tuổi này. Hình ảnh STIR hoặc T2W cũng kém tin cậy hơn, mặc dù việc phát hiện tín hiệu phù nề trong mô mềm sâu sẽ gợi ý nhiễm trùng xương. Ở những trẻ này có rất ít mỡ tủy, cho nên sẽ không có lợi khi sử dụng phương pháp xóa mỡ, đặc biệt là đối với những hình ảnh tiêm thuốc gadolinium (Hình 7).

Figure 7:
Hình 7:
Hình ảnh MRI ở một bé trai 1 tháng tuổi bị sốt và không cử động được chi dưới. Hình ảnh sagittal T1W Gado không xóa mỡ cho thấy một vùng tăng ngấm thuốc ở xương chày (mũi tên đen) kéo dài đến đầu xương. Ngoài ra còn có một vùng không ngấm thuốc (mũi tên trắng) ở bắp chân với một viền ngấm thuốc, phù hợp với áp xe mô mềm.

Ở trẻ nhũ nhi, sụn đầu xương có thể bị nhiễm trùng có hoặc không có sự tham gia của xương kế cận. Nhiễm trùng biệt lập của sụn đầu xương có thể không phát hiện được nếu không sử dụng chất tương phản gadolinium (Hình 8) vì ngay cả hình ảnh STIR và T2W cũng có độ nhạy thấp để phát hiện viêm sụn (chondritis).

Hình 8: Hình ảnh MRI ở một trẻ nhũ nhi 4 tuần tuổi, được sinh ra lúc 36 tuần, có biểu hiện sưng và đỏ đầu gối bên phải.
Figure 8a:

(a) Hình ảnh axial T2W FS đầu gối phải cho thấy tín hiệu cao trong mô mềm xung quanh phần trước của đầu gối và có sự dày lên của bao hoạt dịch ở ngách trên xương bánh chè (mũi tên trắng). Có sự gián đoạn của đường bờ đầu xương phía trước ngoài (mũi tên đen) với một vùng nhỏ khu trú tín hiệu bất thường trong sụn đầu xương (*).
Figure 8b:

(b) Hình ảnh axial T1W Gado FS cho thấy vùng vô mạch ở sụn đầu xương phía trước ngoài (mũi tên) tiếp giáp với tràn dịch khớp. Có sự ngấm thuốc lan tỏa của mô mềm xung quanh.
Figure 8c:

(c) Hình ảnh sagittal T1W Gado FS cho thấy vùng khu trú của nhiễm trùng sụn đầu xương (mũi tên) và viêm khớp nhiễm trùng kèm theo. Cuối cùng Citrobacter braakii đã được phân lập từ sinh thiết sụn.

Hầu hết các trường hợp viêm xương tủy xương hoặc viêm sụn xảy ra ở trẻ dưới 4 tuổi, đôi khi bán cấp, có ít triệu chứng và phát hiện trong phòng thí nghiệm không đặc hiệu, và thường gây ra do K kingae (Hình 9). Trẻ sơ sinh bị nhiễm K kingae có các triệu chứng lâm sàng nhẹ hơn, chỉ hơn 1/3 có số lượng bạch cầu tăng cao khi xuất hiện và 80–90% có tốc độ lắng hồng cầu và giá trị CRP tăng nhẹ. Viêm xương tủy xương ở đầu xương do S aureus hoặc Mycobacteria có thể có nhiều triệu chứng hơn và tiên lượng kém hơn.

Figure 9:
Hình 9:
Hình ảnh MRI coronal T1W Gado FS ở một bé gái 10 tháng tuổi bị viêm xương tủy xương vùng đầu dưới xương cánh tay gây ra do K kingae. Có sự ngấm thuốc bất thường trong sụn lồi cầu đầu dưới xương cánh tay (mũi tên) và trong khớp và mô mềm quanh khớp.

5.3. Nhiễm trùng ở đâu?

Xác định vị trí của tổn thương và xác định xem tổn thương có phải đa ổ hay không là điều rất quan trọng hướng đến sự điều trị thích hợp (Hình 10).

Hình 10: Hình ảnh MRI ở một bé trai 7 tuổi bị sốt, đi khập khiễng (limping) và đau chân phải.
Figure 10a:

(a) Hình ảnh coronal T1W cho thấy cường độ tín hiệu không đều trong tủy xương ở vùng hành xương đầu dưới xương chày, phù hợp với viêm xương tủy xương.
Figure 10b:

(b) Hình ảnh coronal STIR của khung chậu trên cùng một bệnh nhân cho thấy cường độ tín hiệu tăng lên (mũi tên) ở vùng ngồi-mu (ischiopublic region) bên phải phù hợp với tiêu điểm thứ hai của nhiễm trùng. Có một ổ áp xe trong cơ bịt ngoài (obturator externus muscle) bên cạnh tâm điểm của ổ nhiễm trùng.

Cấy máu (blood cultures) cho kết quả dương tính nhỏ hơn hoặc bằng 40% số trẻ bị nhiễm bệnh; trong khi nuôi cấy xương, khớp, hoặc mô mềm có kết quả dương tính cao hơn trong khoảng 70%. Do đó, điều quan trọng là xác định chính xác vị trí lây nhiễm để định hướng đánh giá chẩn đoán và xác định vị trí tốt nhất để lấy mẫu mô để nuôi cấy. Vị trí nhiễm trùng thường dễ xác định ở thanh thiếu niên (adolescents), nhưng bệnh nhân ít tuổi hơn sẽ có ít dấu hiệu khu trú hơn và nguy cơ đa ổ cao hơn. Một báo cáo gần đây đã đặt câu hỏi liệu việc tìm ra tiêu điểm thứ hai hoặc bất kỳ bệnh truyền nhiễm nào có tạo ra sự khác biệt trong việc quản lý hay không. Mặc dù loạt trường hợp đại diện cho kinh nghiệm dày dặn với 54 bệnh nhân bị nhiễm trùng xương (skeletal infection) đã được chứng minh, chỉ một trong số những trẻ này bị bệnh đa ổ.

Ở trẻ sơ sinh, trẻ nhũ nhi lớn hơn, và trẻ nhỏ, việc thực hiện chụp MRI toàn thân (whole-body MR imaging) với chuỗi STIR coronal là thích hợp để xác định tiêu điểm hoặc ổ nhiễm trùng. Do kích thước nhỏ của cơ thể trẻ em, phương pháp tiếp cận hình ảnh này có thể được thực hiện trong vòng chưa đầy 10 phút, vì chỉ cần một hoặc hai trạm hình ảnh (imaging stations) là đủ. Khi vị trí được thiết lập hoặc xác nhận, chúng ta sẽ thực hiện chụp hình ảnh khu trú có độ phân giải không gian cao ở khu vực bị ảnh hưởng (focused high-spatial-resolution imaging of the affected area). Ở những trẻ lớn hơn hoặc trẻ có cơ thể dài hơn, việc chụp ảnh toàn thân trở nên ít thiết thực hơn và ít quan trọng hơn.

Trẻ trên 5 tuổi thường có thể mô tả các triệu chứng lâm sàng một cách đáng tin cậy và do đó có thể xác định các vị trí khác của nhiễm trùng. Ngoài ra, các nguy cơ về tính đa ổ và sự liên quan của chi trên là ít hơn. Ở nhóm tuổi từ 5 đến 10, chúng ta chọn một giải pháp thỏa hiệp, đó là: Ở trẻ em có các dấu hiệu và triệu chứng ở chi dưới, chúng ta sẽ thực hiện chụp chuỗi xung coronal STIR từ xương chậu đến bàn chân, vì chiến lược này có khả năng phát hiện nhiều hơn 2/3 trường hợp nhiễm trùng đa ổ không có triệu chứng nghi ngờ (Hình 10).

Theo Peltola và cộng sự, chi dưới chiếm 75% các ca nhiễm trùng ở trẻ em, trong đó xương đùi (27%), xương chày (26%), xương chậu (9%), và bàn chân là những vị trí phổ biến nhất (Hình 11). Một lần nữa, phương thức hình ảnh này có thể được thực hiện trong vòng chưa đầy 10 phút. Trong khi đó, việc chụp MRI thông thường của toàn bộ cơ thể sẽ mất gần gấp đôi thời gian và do đó sẽ kém khả thi hơn. Ở nhóm trẻ trên 10 tuổi, chỉ khám xét ở những vùng có triệu chứng là đủ và thiết thực nhất.

Figure 11:
Hình 11:
Tần suất tương đối của viêm xương tủy xương ở các xương khác nhau bao gồm tất cả các nhóm tuổi trẻ em. Viêm xương tủy xương thường ảnh hưởng đến các vùng phát triển nhanh và liên quan đến các chi dưới nhiều hơn các chi trên.

Chụp xạ hình xương ba pha sử dụng Technetium 99m-Methyl Diphosphonate (99mTc MDP) tiếp tục là một giải pháp thay thế hợp lý để trả lời câu hỏi về nhiễm trùng đa ổ hay không. Tuy nhiên, nó đòi hỏi một cuộc kiểm tra bổ sung, nó có thể ít có sẵn trong tình huống khẩn cấp, và nó có thể dẫn đến việc tiếp xúc với bức xạ, nó sẽ phơi nhiễm một liều khoảng 2.8 mSv cho một đứa trẻ 1 tuổi. Các phương pháp xạ hình khác như chụp ảnh các tế bào bạch cầu được gắn chất phóng xạ được đánh dấu, indium 111 hoặc 99mTc–HMPAO, nhưng không thường xuyên được sử dụng ở trẻ em. Trong tương lai, các kháng thể chống bạch cầu hạt được đánh dấu phóng xạ (radiolabeled anti-granulocyte antibodies) và các mảnh kháng thể được đánh dấu phóng xạ (radiolabeled antibody fragments), và các peptit được đánh dấu phóng xạ (radiolabeled peptides) nhắm mục tiêu vào vi khuẩn có thể cho ra các con đường mới để chẩn đoán nhiễm trùng xương.

5.4. Tụ dịch có thể dẫn lưu hay không?

Dẫn lưu phẫu thuật (surgical drainage) được thực hiện để chẩn đoán vi sinh (microbiologic diagnosis), kiểm soát nhiễm trùng (control of the infection), và bảo tồn chức năng (preservation of function). MRI là phương thức đáng tin cậy nhất để đánh giá ổ bệnh trong xương (intraosseous collections). Áp xe trong xương (intraosseous abscess) được xem như một vùng có tín hiệu cao trong xương trên hình ảnh STIR hoặc T2W. Trên hình ảnh có thuốc tương phản gadolinium, hình ảnh điển hình là một vùng trung tâm không ngấm thuốc được bao quanh bởi một vành mô ngấm thuốc. Vì sự ngấm thuốc phản ánh nguồn cấp máu, cho nên có khả năng thuốc kháng sinh sẽ không đến được các vị trí mà chất cản quang tĩnh mạch không đến được. Mặc dù áp xe có thể được nhìn thấy một cách nhất quán trên hình ảnh STIR hoặc T2W, độ tin cậy để phát hiện các ổ tụ mủ (purulent collections) tăng lên khi sử dụng chất tương phản đường tĩnh mạch (intravenous contrast material).

Các ổ bệnh dưới màng xương được phát hiện tốt với siêu âm và MRI. Cấu trúc quan trọng để xác định là lớp xơ màng xương bị đẩy cao, ngăn cách với vỏ xương bên dưới bởi khối tụ mủ. Lớp xơ của màng xương xuất hiện như một đường có hồi âm dày trên siêu âm và như một đường mỏng giảm tín hiệu trên MRI. Dịch dưới màng xương nằm giữa màng xương và xương, có hồi âm thấp hoặc hỗn hợp (Hình 12) và có tín hiệu cao trên hình ảnh T2W hoặc STIR.

Figure 12:
Hình 12:
Ổ tụ dịch dưới màng xương ở một cậu bé 8 tuổi bị viêm xương tủy xương ở đầu trên xương mác (proximal fibular osteomyelitis). Hình ảnh siêu âm cho thấy màng xương có phản âm bị đẩy cao (mũi tên đen) và ổ tụ dịch trống âm nằm giữa màng xương (mũi tên đen) và vỏ xương (mũi tên trắng).

Việc xác định cấu hình chữ “V”, nơi màng xương bị đẩy cao giao nhau với vỏ xương ở vị trí màng sụn (Hình 5), xác định vị trí của áp xe là ở khoang dưới màng xương chứ không phải ở các mô mềm lân cận. Trên hình ảnh T1W của ổ tụ dịch dưới màng xương, các cấu trúc hình cầu (globular structures) có tín hiệu cao trong ổ áp xe tương ứng với các cầu mỡ (fat globules) (Hình 13).

Figure 13:
Hình 13:
Áp xe dưới màng xương kèm theo các hạt mỡ ở bé trai 7 tuổi bị viêm xương tủy xương ở phần dưới xương mác trái. Hình ảnh MRI coronal T1W cho thấy tín hiệu thấp của màng xương (mũi tên đen) giao nhau với xương ở màng sụn. Thêm nữa, một ổ tụ dịch mủ dưới màng xương được nhìn thấy chứa các hạt cầu mỡ có tín hiệu cao (mũi tên trắng).

Chúng chủ yếu gặp ở trẻ lớn và được hình thành do phản ứng ly giải do các enzym của vi khuẩn hoặc sự tổn hại do thiếu máu cục bộ của mỡ tủy xương, với sự ly giải tế bào mỡ (adipocyte lysis) và giải phóng chất béo nội bào (release of intracellular fat) sau đó. Việc phát hiện các hạt cầu mỡ (fatty globules) hoặc trong một số trường hợp là lớp mủ-mỡ (fat-pus layer), rất quan trọng vì nó xác định bất thường dưới màng xương là một áp xe và có thể giúp phân biệt nó với các bệnh lý khác dưới màng xương chẳng hạn như khối u.

Ở xương có ổ tụ dịch dưới màng xương, hình ảnh T1W thường cho thấy tín hiệu tủy xương không đồng nhất lan tỏa, với sự ngấm thuốc giảm tương đối so với vùng xương không bị ảnh hưởng (Hình 14).

Hình 14: Viêm xương tủy xương vùng dưới của xương chày ở bé trai 7 tuổi.
Figure 14a:

(a) Hình ảnh MRI coronal T1W cho thấy sự không đều lan tỏa của tủy xương ở hành xương và ổ tụ dịch tín hiệu thấp dưới màng xương với các hạt cầu mỡ có tín hiệu cao (các mũi tên).
Figure 14b:

(b) Hình ảnh sagittal T1W Gado FS cho thấy các vùng giảm ngấm thuốc trong tủy xương (các mũi tên) liên quan đến quá trình lây nhiễm.

Hiện tượng tương tự đã được mô tả trên hình ảnh xạ hình xương, khi đó áp xe dưới màng xương sẽ được nghi ngờ khi có sự giảm hấp thu chất đánh dấu phóng xạ trong xương. Cả hai phương pháp này có lẽ phản ánh tình trạng thiếu máu cục bộ của xương, do hậu quả của việc bóc tách các mạch máu màng xương do tụ mủ. Siêu âm cho phép theo dõi và đo đạc ổ áp xe dưới màng xương, có thể hướng dẫn xử trí, đặc biệt ở trẻ không đáp ứng tốt với điều trị.

Vậy áp xe phải có kích thước lớn đến bao nhiêu thì cần dẫn lưu? Các tài liệu hướng dẫn dẫn lưu ổ áp xe còn hạn chế và còn mâu thuẫn. Trong một nghiên cứu sử dụng phương pháp siêu âm trên 38 đối tượng bị viêm xương tủy xương, áp xe dưới màng xương có bề dày lên đến 3mm đã được giải quyết thành công mà không cần phẫu thuật. Nghiên cứu này cho thấy áp xe có cần dẫn lưu hay không được quyết định dựa trên tình huống lâm sàng, đặc biệt là sự đáp ứng với kháng sinh. Một nghiên cứu gần đây hơn cho thấy rằng các ổ áp xe mô mềm có đường kính lớn hơn 2cm thường không thể giải quyết được bằng kháng sinh đơn thuần mà cần phải dẫn lưu qua da hoặc phẫu thuật.

6. Các vị trí đặc biệt

6.1. Viêm xương tủy xương cột sống

Viêm xương tủy xương đốt sống có tỷ lệ mắc cao nhất ở hai thời kỳ: có một đỉnh điểm ở thời thơ ấu và một đỉnh khác vào thập kỷ thứ 6. Tỷ lệ mắc bệnh dường như đang tăng lên, và điều này được cho là có liên quan đến việc sử dụng nhiều thiết bị nội mạch (intravascular devices) và lạm dụng thuốc tiêm tĩnh mạch (intravenous drug abuse). Bệnh bắt đầu ở vùng lân cận của đĩa tận cùng thân đốt sống, vị trí này tương tự như vùng hành xương của xương dài. Nhiễm trùng do vi khuẩn liên quan đến cột sống hầu như luôn luôn ảnh hưởng đến khoảng gian đĩa đệm. Những trường hợp nặng nhất có thể kéo dài đến khoang ngoài màng cứng (epidural space) và dẫn đến suy giảm thần kinh nhanh chóng (rapid neurologic deterioration) và để lại di chứng vĩnh viễn (permanent sequela) nếu không được điều trị ngay lập tức. Mặc dù hầu hết áp xe ngoài màng cứng (86%) xảy ra liên quan đến viêm xương tủy xương, áp xe ngoài màng cứng có thể là một bất thường duy nhất. Hình thành áp xe cạnh sống (paraspinal abscess formation) cũng có thể xảy ra, có hoặc không đe dọa ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương. Nhiễm trùng có thể ở mức độ nhẹ và chỉ gây ra đau lưng mạn tính (chronic back pain) và phá hủy đĩa đệm (disk destruction). Những bệnh nhiễm trùng này thường do S aureus gây ra và không có khả năng ảnh hưởng đến ngoài màng cứng. Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy K kingae có thể là nguyên nhân gây ra bệnh viêm đốt sống ở trẻ sơ sinh.

Chụp Xquang có thể cần thiết để loại trừ các tình trạng bệnh lý khác, có thể cho thấy hẹp khoảng gian đĩa, xóa hoặc xơ đặc các đĩa tận đốt sống, và các bất thường về trục cột sống. Nhiều tầng liên quan gặp trong 6% các trường hợp và các tổn thương bị bỏ qua được thấy trong 3%. Hình ảnh MRI có thuốc tương phản nên được thực hiện ở tất cả các bệnh nhân nghi ngờ bị nhiễm trùng cột sống. Trong viêm xương tủy xương có sự bất thường về tín hiệu của đĩa đệm và các đĩa tận đốt sống lân cận, với tín hiệu phù nề cạnh sống hoặc áp xe mủ. Nếu có những phát hiện về thần kinh, thì việc tìm kiếm bằng chứng của ổ áp xe ngoài màng cứng tủy sống là điều rất quan trọng. Áp xe ngoài màng cứng xảy ra ở hơn 1/3 số trường hợp viêm đốt sống (spondylodiscitis) và được xem như một tổn thương ngấm thuốc viền trong khoang ngoài màng cứng, có hoặc không có chèn ép rễ. Do tần suất của các tổn thương đa ổ không liên tục với nhau bị bỏ qua, cho nên cần thu nhận hình ảnh của toàn bộ cột sống. Phẫu thuật được chỉ định nếu có thiếu hụt thần kinh (neurologic deficits), mất vững cột sống (spinal instability), hoặc đáp ứng không đầy đủ với kháng sinh (inadequate response to antibiotics).

6.2. Viêm xương tủy xương xương chậu

Viêm xương tủy xương xương chậu xảy ra thường xuyên hơn ở trẻ lớn (tuổi trung bình là 10 tuổi), nhưng đánh giá lâm sàng khó khăn vì các triệu chứng biểu hiện có thể giống với các tình trạng bệnh lý khác. Các biểu hiện lâm sàng rất khác nhau: Nhiễm trùng gần các rễ xương cùng (sacral roots) có thể gây kích ứng dây thần kinh (nerve irritation) và do đó biểu hiện hội chứng đĩa đệm thắt lưng (lumbar disk syndrome). Nhiễm trùng ở vùng mông (gluteal region) có thể biểu hiện như một áp xe vùng mông; nhiễm trùng ở vùng chậu kéo dài đến hố chậu có thể biểu hiện với đau bụng. Theo kinh nghiệm, một số bệnh nhân đã được siêu âm hoặc chụp CT đầu tiên để đánh giá nghi ngờ bệnh lý hố chậu phải. Xquang hầu như luôn luôn không phát hiện ra.
Viêm xương tủy xương xương chậu có liên quan đến viêm mô mềm đáng kể trong 85% trường hợp và áp xe trong 55% trường hợp (Hình 10b). Vì lý do này, điều quan trọng là phải thu nhận hình ảnh mô mềm thích hợp. Vì sự bất thường của xương thường tương đối nhỏ so với mức độ liên quan của mô mềm, tiêu điểm của viêm xương tủy xương có thể không được phát hiện, dẫn đến chẩn đoán nhầm là viêm cơ hoặc áp xe mô mềm. Điều quan trọng là phải tìm kiếm các khu vực nhỏ có tín hiệu tủy xương bất thường ở các vị trí tương đương hành xương (Hình 4b). Một manh mối khác cho sự tồn tại của viêm xương tủy xương xương chậu đó là sự hiện diện của các ổ tụ dịch dưới màng xương, nó có thể tương đối nhỏ và kín đáo ở vùng này.

6.3. Viêm xương tủy xương quanh sụn tiếp hợp

Một tiêu điểm nhiễm trùng ở hành xương có thể mở rộng đến đĩa sụn tăng trưởng. Xuyên qua đĩa tăng trưởng có thể xảy ra trong 80% các trường hợp. Sự lây nhiễm có thể mở rộng từ hành xương với kiểu nhỏ rời rạc xuyên qua đĩa tăng trưởng, hoặc nó có thể đi song song với đĩa tăng trưởng trong một vùng rộng hơn nhiều. Trong cả hai trường hợp, một khi phát hiện ra sự tham gia của đĩa tăng trưởng, điều quan trọng là phải chụp hình lại trong vòng 3–6 tháng để phát hiện sớm sự hình thành cầu xương xuyên đĩa tăng trưởng (transphyseal bony bridge formation), mà nó có thể dẫn đến biến dạng chi (Hình 15).

Figure 15:
Hình 15:
Hình ảnh MRI sagittal T1W Gado FS ở một bé 4 tuổi bị đau đầu gối, đi khập khiễng, và sốt trong 4 ngày. Hình ảnh cho thấy ổ nhiễm trùng kéo dài từ hành xương, xuyên qua đĩa tăng trưởng, và vào sụn đầu xương. Ngoài ra còn có sự mở rộng vào khoang dưới màng xương và tăng ngấm thuốc màng hoạt dịch, đây là dấu hiệu của viêm khớp nhiễm trùng.

7. Các dấu hiệu hình ảnh bổ sung

Điều quan trọng là phải xác định các biến chứng của viêm xương tủy xương xảy ra trong đợt nhiễm trùng cấp tính và những biến chứng tiến triển muộn hơn của bệnh. Tiêu điểm ban đầu của viêm xương tủy xương có thể mở rộng vào khoang tủy lân cận (adjacent medullary cavity), xâm lấn khoang dưới màng xương và mô mềm xung quanh, cũng như vượt qua đĩa tăng trưởng lân cận vào đầu xương và có thể cả khớp (Hình 1). Việc lây nhiễm sang các mô mềm có thể dẫn đến viêm mô tế bào hoặc viêm cơ (cellulitis or myositis), cả hai đều có thể phát triển thành áp xe mô mềm hoặc áp xe cơ (Hình 7, 10b), đặc biệt là ở vùng chậu. Những năm gần đây đã có sự gia tăng quan trọng về tỷ lệ viêm tắc tĩnh mạch (thrombophlebitis), hiện nay tần suất khoảng 10–30% các trường hợp, điển hình là nhiễm trùng liên quan đến staphylococcus aureus kháng methicillin. Đôi khi, nhiễm trùng có thể dẫn đến tắc mạch tự hoại của phổi và não (Hình 16).

Hình 16: Hình ảnh MRI ở một bé gái 9 tuổi bị đau ở chân và bụng.
Figure 16a:
(a) Hình ảnh coronal T1W Gado FS cho thấy sự giảm ngấm thuốc ở hành xương chày bên phải so với bên trái, phù hợp với viêm xương tủy xương. Có một ổ áp xe liền kề (mũi tên) trong mô mềm.
Figure 16b:

(b) Hình ảnh sagittal T1W Gado FS cho thấy huyết khối tắc nghẽn không ngấm thuốc (mũi tên) chiếm phần lớn tĩnh mạch đùi sâu bên phải (right deep femoral vein).
Figure 16c:

(c) Hình ảnh coronal T1W Gado FS cho thấy một vùng đông đặc tiếp giáp với ngoại vi của cơ hoành phải. Chụp CTA (không hiển thị) cho thấy nhiều vùng thuyên tắc phổi (multiple pulmonary emboli) và nhồi máu ngoại vi (peripheral infarcts).

Nhiễm trùng phần trong bao (intracapsular portion) của vùng hành xương phần trên xương đùi hoặc quanh khớp vùng chậu có thể lan vào khớp háng. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng có tới 60% bệnh nhân có bệnh cảnh lâm sàng gợi ý viêm khớp háng nhiễm khuẩn có viêm xương tủy xương xương chậu. Ở những bệnh nhân nghi ngờ bị viêm khớp nhiễm trùng và có hơn ba yếu tố dự báo nhiễm trùng xương (tuổi > 3.6 tuổi, có các triệu chứng như sốt hoặc không tăng cân trong hơn 3 ngày, mức CRP cao, số lượng tiểu cầu thấp, và số lượng tuyệt đối bạch cầu trung tính tăng cao), nên chụp MRI vùng chậu để loại trừ viêm xương tủy xương. Không thể sử dụng các phương pháp hình ảnh để phân biệt một cách đáng tin cậy tràn dịch phản ứng (reactive effusion) với viêm khớp nhiễm trùng (septic arthritis), và khi có tràn dịch khá lớn ở vùng lân cận của ổ nhiễm trùng xương, thì nên hút dịch khớp. Cũng cần phải nhận ra rằng viêm khớp háng nhiễm trùng, bất kể sự hiện diện của viêm xương tủy xương cùng tồn tại, đều có liên quan đến giảm tưới máu đầu xương trong hơn 80% trường hợp.

Bắt buộc phải xác định huyết khối tĩnh mạch sâu, vì thuyên tắc phổi xảy ra ở một nửa số trẻ bị viêm xương tủy xương và huyết khối tĩnh mạch sâu (Hình 16). Huyết khối tĩnh mạch sâu hầu như chỉ xảy ra ở vùng lân cận của xương bị nhiễm trùng hoặc liên quan đến các catheter tĩnh mạch trung tâm. Vì vậy, khi đánh giá hình ảnh cắt ngang của nhiễm trùng xương, bắt buộc phải tìm huyết khối ở các tĩnh mạch lân cận. Ở trẻ em bị viêm xương tủy xương có các dấu hiệu như (a) bị nặng khi xuất hiện, (b) có các phát hiện bất thường về phổi, hoặc (c) liên tục bị nhiễm staphylococcus aureus kháng methicillin, thì nên siêu âm để tìm huyết khối tĩnh mạch sâu, ở vị trí hoặc gần vị trí của nhiễm trùng.

Các biến chứng muộn của viêm xương tủy xương cấp tính bao gồm kìm hãm tăng trưởng, gãy xương, và viêm xương tủy xương mạn tính. Trong hơn 1/4 số trường hợp viêm xương tủy xương, có sự phá hủy khu trú của đĩa tăng trưởng, tạo ra một cầu xương. Cầu xương này gắn kết giữa đầu xương và hành xương, và phá vỡ sự phát triển bình thường của xương. Hình ảnh MRI có thể phát hiện cầu xương sớm nhất là 6 tháng sau khi nhiễm trùng. May mắn thay, nhiều trẻ em có tổn thương liên quan đến đĩa tăng trưởng đã được giải quyết bằng liệu pháp kháng sinh đầy đủ (adequate antibiotic therapy). Một hiện tượng được quan sát gần đây là sự phát triển của gãy xương bệnh lý (pathologic fractures). Trong một loạt trường hợp chủ yếu bao gồm các trẻ bị nhiễm staphylococcus aureus kháng methicillin, những bệnh nhân có hình ảnh MRI ban đầu cho thấy một vùng sắc nét của giảm ngấm thuốc tủy xương, hoặc áp xe dưới màng xương hơn một nửa chu vi xương, đã tăng tỷ lệ gãy xương 2 tháng sau đó.

Nếu trên hình ảnh T1W không có thuốc tương phản, một ổ áp xe cho thấy vùng ngoại vi rời rạc có cường độ tín hiệu tương đối cao hơn so với vùng trung tâm hoặc vùng tủy phản ứng xung quanh, thì nên nghi ngờ viêm xương tủy xương bán cấp. Quầng halo có tín hiệu tương đối cao hơn này được gọi là “dấu hiệu vùng nửa tối – the penumbra sign” (Hình 17).

Figure 17:
Hình 17:
Hình ảnh MRI sagittal T1W ở bệnh nhân 17 tuổi bị tổn thương xương ở đầu trên xương cánh tay phải và lo ngại về bệnh lý ác tính. Hình ảnh cho thấy dấu hiệu vùng nửa tối, bao gồm một quầng tín hiệu tương đối cao (mũi tên trắng) nằm giữa ổ áp xe có tín hiệu thấp (*) và xương phù nề có tín hiệu từ thấp đến trung bình (mũi tên đen).

Áp xe Brodie là một vùng giới hạn của viêm xương tủy xương bán cấp. Nó đặc trưng bởi một vùng hoại tử trung tâm, được bao quanh bởi một viên xơ cứng được xác định rõ phía trong và lần lượt được bao quanh bởi một quầng (halo) mô phản ứng. Áp xe Brodie nên được phân biệt với nidus của u xương dạng xương (nidus of an osteoid osteoma). Một nidus có thể chứa chất xơ cứng (sclerotic material) và có tính giàu mạch. Ngược lại, áp xe Brodie thường thiếu chất xơ cứng và vô mạch. Một tổn thương kéo dài (elongated lesion) có nhiều khả năng là một áp xe hơn là một khối u.

Viêm xương tủy xương mạn tính đặc trưng bởi các triệu chứng nhiễm trùng kéo dài hơn 6 tháng, xảy ra thường xuyên hơn ở các nước đang phát triển. Nhiễm trùng mạn tính (chronic infection) dẫn đến xương bị hoại tử (necrotic bone), được gọi là mảnh xương mục (sequestrum), bao quanh bởi mủ (pus) và xơ cứng xương phản ứng (reactive bone sclerosis), được gọi là bao xương quanh mảng xương mục (involucrum). Trên hình ảnh MRI, vỏ xương cho thấy tín hiệu cao và dày lên. Đôi khi, có sự phát triển của một lỗ huyệt (cloaca), bắt nguồn từ từ “sewer – cống rãnh” trong tiếng Latin, là một đường rò trong xương (linear defect in the bone), xuyên qua vỏ xương (penetrates the cortex), và cho phép mủ trong xương thoát ra ngoài xương một cách tự nhiên (allows for spontaneous drainage of purulent material). Đường rò (sinus tract) là một kênh được lót bằng mô hạt (a channel lined with granulation tissue) cho phép mủ thoát ra từ xương bị nhiễm trùng ra bề mặt da.

Nếu các triệu chứng vẫn tiếp tục dai dẳng sau khi điều trị, rất khó để xác định liệu tình trạng nhiễm trùng có đang hoạt động hay không. Tín hiệu tăng trên STIR hoặc T2W, ngấm thuốc sau tiêm thuốc tương phản, và tăng hấp thu chất phóng xạ trên xạ hình có thể tồn tại trong nhiều tháng sau khi hết nhiễm trùng. Chụp PET (positron emission tomography) dường như là kỹ thuật đáng tin cậy nhất để đánh giá tình trạng nhiễm trùng xương mạn tính. Trong một loạt bài gần đây, hình ảnh PET được chứng minh là vượt trội hơn so với MRI để phân biệt giữa nhiễm trùng hoạt động và lành bệnh ở những bệnh nhi này, vì viêm xương tủy xương được điều trị thành công chỉ hấp thu ít hoặc không hấp thu fluorodeoxyglucose mặc dù những thay đổi dai dẳng vẫn còn thấy trên MRI. Vì sự hấp thu fluorodeoxyglucose trở nên bình thường từ 3–4 tháng sau phẫu thuật hoặc chấn thương, nên nó cũng giúp phân biệt những thay đổi còn lại sau phẫu thuật với nhiễm trùng dai dẳng. Có thể hình ảnh PET-MRI sẽ có một vai trò quan trọng trong việc chẩn đoán các trường hợp phức tạp của viêm xương tủy xương, nhưng vai trò của nó vẫn chưa được xác định.

8. Có gì phân biệt với bệnh viêm xương tủy không?

Một số tình trạng có thể biểu hiện như sốt, đau tứ ch,i và phim Xquang cho thấy xương bị phá hủy tiến triển (aggressive bone destruction) có thể giống như viêm xương tủy xương cấp tính. Các khối u bao gồm u nguyên bào thần kinh di căn (metastatic neuroblastoma) và bệnh mô bào Langerhans (Langerhans cell histiocytosis) ở trẻ dưới 5 tuổi; bệnh bạch cầu (leukemia), sarcoma Ewing, và sarcoma xương (osteosarcoma) ở trẻ lớn hơn. Hầu hết các tổn thương này biểu hiện bằng sự phá hủy xương, thường kèm theo một khối mô mềm. Biểu hiện lâm sàng có thể trùng lặp, vì trẻ em bị nhiễm trùng và có khối u có thể bị sốt và có các phát hiện cục bộ ở xương. Tuy nhiên, một khối u thường liên quan đến triệu chứng thời gian dài hơn.
Mặc dù các kết quả Xquang đơn thuần đôi khi có thể trùng lặp, nhưng điều quan trọng cần nhấn mạnh là sự phá hủy xương có thể phát hiện được trên Xquang là một biểu hiện muộn trong bệnh viêm xương tủy xương và bệnh nhân thường có các triệu chứng trong vòng hơn một tuần trước khi triệu chứng rõ ràng. Trên hình ảnh MRI, viêm xương tủy xương không kết hợp với một khối rời rạc (discrete mass). Ở trẻ nhỏ hơn, bệnh mô bào Langerhans có thể phá hủy xương nghiêm trọng và phù nề quanh xương. Tuy nhiên, không giống như viêm xương tủy xương, bệnh mô bào Langerhans chủ yếu xảy ra ở thân xương (diaphyseal). Trên hình ảnh MRI viêm xương tủy xương, có phù nề nhiều quanh tổn thương kéo dài dọc theo tủy xương và kéo dài vào mô mềm. Sự mở rộng này dẫn đến một ranh giới không xác định giữa tủy bình thường và tủy bất thường, mờ dần khỏi trung tâm nhiễm trùng. Sarcoma Ewing và các khối u ác tính khác như sarcoma xương thường có ranh giới rõ ràng hơn giữa tủy bị ảnh hưởng và tủy không bị ảnh hưởng trên các hình ảnh T1W.

Bất kỳ bệnh nào gây thâm nhiễm, viêm, hoặc phù tủy xương đều có thể bị nhầm lẫn với viêm xương tủy xương. Sự phân biệt khó nhất là giữa viêm xương tủy xương nhiễm trùng (infectious osteomyelitis) và viêm xương tủy xương mạn tính không do vi khuẩn (chronic nonbacterial osteomyelitis), đặc biệt là dạng nghiêm trọng nhất của nó, được gọi là viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính (chronic recurrent multifocal osteomyelitis). Việc phân biệt giữa quá trình nhiễm trùng và viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính đặc biệt khó khăn ở các chi. Cả hai tình trạng này đều tạo ra sự phá hủy xương, chủ yếu ảnh hưởng đến hành xương và vùng tương đương hành xương, và có thể mở rộng sang đĩa sinh trưởng.
Với viêm xương tủy xương mạn tính không do vi khuẩn / viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính, các triệu chứng thường ít cấp tính hơn và sự liên quan thường là đa ổ (hơn 80% trường hợp) và thường đối xứng (symmetric). Các vị trí phổ biến nhất liên quan đến viêm xương tủy xương mạn tính không do vi khuẩn / viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính là xương chậu, chi dưới, vai và cột sống. Trong hệ xương ống (tubular bones), gần 90% ảnh hưởng đến đĩa sinh trưởng. Không giống như viêm xương tủy xương đường máu (hematogenous osteomyelitis), viêm xương tủy xương mạn tính không do vi khuẩn / viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính liên quan đến xương đòn (clavicle).
Tổn thương viêm xương tủy xương mạn tính không do vi khuẩn / viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính trong khung xương trục (axial skeleton) thường chỉ có phù tủy nhẹ mà không có phù mô mềm, không giống như viêm xương tủy xương do vi khuẩn. Các dấu hiệu viêm như CRP và tốc độ lắng hồng cầu chỉ tăng nhẹ trong viêm xương tủy xương mạn tính không do vi khuẩn / viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính. Trong những năm gần đây, người ta rất quan tâm đến việc sử dụng thang điểm lâm sàng có thể giúp phân biệt giữa viêm xương tủy xương và viêm xương tủy xương mạn tính không do vi khuẩn / viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính, do đó tránh được sinh thiết.
Các thông số dự đoán viêm xương tủy xương mạn tính không do vi khuẩn / viêm xương tủy xương đa ổ tái phát mạn tính như sau: số lượng tế bào máu bình thường (OR, 81,5); tổn thương xương đối xứng (OR, 30,0); tổn thương với bờ xơ cứng (OR, 26,8); nhiệt độ cơ thể bình thường (OR, 20,3); tổn thương ở đốt sống, xương đòn, hoặc xương ức (OR, 13,9); nhiều hơn một tổn thương đã được chứng minh bằng Xquang (OR, 10,9); và mức CRP lớn hơn 1 mg/dL (OR, 6,9). Điểm số này cho thấy giá trị dự đoán dương (positive predictive value) là 97% và độ nhạy (sensitivity) là 68%. [OR = odds ratio = tỷ lệ chênh lệch].

Trong bệnh hồng cầu hình liềm (sickle cell disease), rất khó phân biệt giữa nhiễm trùng và nhồi máu (cơn tắc mạch máu = vaso-occlusive crisis). Trẻ em bị viêm xương tủy xương biểu hiện với thời gian đau, sốt, và sưng lâu hơn so với những bệnh nhân mắc bệnh hồng cầu hình liềm và cơn tắc mạch máu. Nếu có nhiều hơn một vị trí bị ảnh hưởng, khả năng xảy ra cơn tắc mạch máu sẽ cao hơn. Vấn đề chính (major problem) từ quan điểm của hình ảnh học (standpoint of imaging) là nhồi máu và nhiễm trùng có thể cùng tồn tại và các kết quả hình ảnh của chúng có thể trùng lặp nhau. Một nghiên cứu gần đây đã cố gắng phân biệt nhiễm trùng với nhồi máu bằng cách sử dụng MRI với hình ảnh T1W FS. Với chuỗi xung này, máu ứ đọng (stagnant blood) trong ổ nhồi máu sẽ có cường độ tín hiệu cao, ngược lại tủy xương bị nhiễm trùng phù nề sẽ có cường độ tín hiệu thấp. Đôi khi không thể phân biệt được, bởi vì trong một số ít trường hợp đã chứng minh được bệnh nhiễm trùng, thì nhiễm trùng đã phát triển ở những vùng nhồi máu.

Mặt khác, ai cũng biết rằng nhiễm trùng có thể tạo ra thiếu máu cục bộ của xương, ngay cả ở những người không mắc bệnh hồng cầu hình liềm. Một thách thức lớn khác là nhồi máu phổ biến hơn gần 50 lần so với nhiễm trùng ở những bệnh nhân mắc bệnh hồng cầu hình liềm. Việc đánh giá hiệu suất của bất kỳ phương thức nào đều bị cản trở bởi thực tế là xác suất trước nhất đối với nhồi máu cao hơn nhiều so với nhiễm trùng. Đánh giá xạ hình dựa trên sự kết hợp của chụp tủy (marrow scans) sử dụng 99mTc sulfur colloid và chụp xương (bone scans) bằng cách sử dụng 99mTc methylene diphosphonate.

Trong loạt bài của Skagg và cộng sự, các ổ nhồi máu không hấp thu chất phóng xạ khi chụp tuỷ, trong khi nhiễm trùng cho thấy tăng hấp thu chất phóng xạ khi chụp xương nhưng bình thường trên chụp tuỷ. Mặc dù các tác giả đã thành công trong việc chẩn đoán bốn trường hợp viêm xương tủy xương, kỹ thuật này giả định rằng nhồi máu và nhiễm trùng không cùng tồn tại (mà chúng có thể tồn tại), và sự kết hợp của cả nghiên cứu về xương và tủy sẽ cung cấp một lượng phơi nhiễm bức xạ đáng kể. Tương tự như nhiễm trùng, nhồi máu có thể tạo ra phù nề xương và các mô mềm lân cận, tụ dịch dưới màng xương, và phá hủy xương. Do đó, phân biệt giữa nhiễm trùng và nhồi máu trên cơ sở phát hiện chất lỏng trong viêm xương tủy xương bằng hình ảnh MRI hoặc siêu âm cũng dễ bị nhầm lẫn (Hình 18).

Hình 18: Hình ảnh MRI ở một bé gái 11 tuổi mắc bệnh hồng cầu hình liềm với biểu hiện sốt và đau cấp tính ở chân phải.
Figure 18a:

(a) Hình ảnh coronal STIR cho thấy tụ dịch dưới màng xương (mũi tên trắng) và viêm cơ lan tỏa (các mũi tên đen).
Figure 18b:

(b) Hình ảnh axial T2W FS cho thấy tụ dịch dưới màng xương (mũi tên trắng) và viêm cơ lan tỏa (mũi tên đen). Sau khi cấy máu âm tính và theo dõi hơn một năm, chẩn đoán lâm sàng phù hợp với nhồi máu xương.

Các tổn thương khác có thể giống viêm xương tủy xương bao gồm u xương dạng xương (osteoid osteoma), chấn thương lặp đi lặp lại hoặc mạn tính (repetitive or chronic trauma), và các tổn thương tắc mạch nhiễm trùng (septic embolic lesions). Trên hình ảnh MRI, phản ứng căng thẳng (stress reactions) chủ yếu ở thân xương và phù nề chủ yếu ở nội tủy (intramedullary); trong khi viêm xương tủy xương thường gây phù nề theo chu vi và ảnh hưởng đến xương và mô mềm gần như nhau.

9. Vai trò của hình ảnh trong liệu pháp hiện đại

Các phương thức hình ảnh đặc biệt là MRI, có thể có tác động đáng kể đến kết cục. Đầu tiên, điều quan trọng là xác định sinh vật gây bệnh và bắt đầu dùng kháng sinh càng sớm càng tốt. Do đó, điều quan trọng là phải thực hiện chụp MRI ngay sau khi có nghi ngờ viêm xương tủy xương. Việc bắt đầu điều trị kháng sinh thích hợp kịp thời là một yếu tố dự báo quan trọng về kết cục, vì thời gian chậm trễ bắt đầu điều trị hơn 3 ngày sẽ có tiên lượng xấu đáng kể. Thứ hai, điều cốt yếu là hướng dẫn các can thiệp phẫu thuật. Việc nuôi cấy sớm từ vị trí nhiễm trùng và phẫu thuật giải ép kỹ lưỡng tất cả các ổ nhiễm trùng sẽ giúp điều trị nhắm mục tiêu và giảm các biến chứng. Do đó, bác sĩ CĐHA cần trả lời rằng có một hay nhiều vùng bị nhiễm trùng, vị trí nhiễm trùng, và trong một số trường hợp, liệu ổ tụ mủ có đủ lớn để cần dẫn lưu hay không.

10. Kết luận

Phương pháp tiếp cận hình ảnh đối với viêm xương tủy xương cấp tính ở trẻ em không chỉ nhằm vào việc phát hiện tiêu điểm chính của nhiễm trùng mà còn để đánh giá các ổ mủ trong khoang dưới màng xương, mô mềm, và khớp. Nhiễm trùng xương, đặc biệt là do S aureus, có liên quan đến bệnh tật ở những khu vực bị ảnh hưởng và có liên quan với viêm tắc tĩnh mạch lân cận. Điều quan trọng là phát hiện các ổ đồng thời cũng có thể cần dẫn lưu. Nhiễm trùng do K kingae gây ra được ghi nhận thường xuyên hơn và thường liên quan đến đầu xương của trẻ nhũ nhi và trẻ nhỏ.

11. Điểm mấu chốt

■ Phổ vi khuẩn của bệnh viêm xương tủy xương ở trẻ em đã thay đổi do (a) sự tăng độc lực của Staphylococcus aureus, chủ yếu là các chủng kháng methicillin, xảy ra thường xuyên hơn với áp xe dưới màng xương, liên quan đến mô mềm, đa ổ, huyết khối tĩnh mạch sâu, và gãy xương bệnh lý; và (b) tăng tỷ lệ mắc Kingella kingae ở trẻ nhỏ nhiều hơn.
■ K kingae có biểu hiện lâm sàng nhẹ hơn và khó chẩn đoán trừ khi sử dụng phản ứng chuỗi polymerase, thường liên quan đến đầu xương và cột sống, và thường ít liên quan đến các biến chứng trong quá trình điều trị.
■ Hành xương là vị trí lây nhiễm chính ở trẻ em do có hệ mạch máu dồi dào; vùng tương đương hành xương đó là phần tiếp giáp của xương và sụn trong các xương dẹt chưa trưởng thành hoặc các xương vừng, chúng có hệ mạch máu tương tự như hành xương của một xương dài, và do đó chúng cũng dễ bị viêm xương tủy xương.
■ Phân tích hình ảnh viêm xương tủy xương ở trẻ em cần trả lời các câu hỏi: có bị nhiễm trùng không, vị trí của nó ở đâu, có đa ổ hay không, ổ mủ có dẫn lưu được hay không, và có các dấu hiệu tiên lượng xấu như áp xe dưới màng xương lan rộng hoặc thiếu máu cục bộ tủy xương hay không.
■ Những thay đổi về biểu hiện lâm sàng trong vài năm qua bắt buộc cần phải hình ảnh các mô bao quanh xương, khớp, và tĩnh mạch lân cận bằng cách sử dụng siêu âm hoặc MRI.

12. Nguồn

Jaramillo D, Dormans JP, Delgado J, Laor T, St Geme JW 3rd. Hematogenous Osteomyelitis in Infants and Children: Imaging of a Changing Disease. Radiology. 2017 Jun;283(3):629-643. doi: 10.1148/radiol.2017151929. PMID: 28514223.