目前，全球共約3千萬人感染結核分枝桿菌。隨著社會經濟的發展和抗結核藥物的廣泛應用，結核病有從地球根除的可能。但是，隨著耐藥菌及AIDS等其他疾病的流行，這種希望很快便破滅了。在世界上某些地方，結核又開始重新流行。

骨關節結核是結核分枝桿菌感染引起的慢性炎癥，是最常見、最多發的肺外結核。臨床所見骨關節結核主要來源于肺部原發感染。由于潛伏期長，發病時難以發現，早期診斷困難，得不到及時治療，并且病情復雜、難以治愈，治愈后多有后遺癥。有10%的截癱病例不能康復。

骨關節結核是結核病全身感染的局部表現，臨床表現的僅是顯性疾病的病情，實際上患者體內還存在潛伏的病灶。因此，骨關節結核在社會人群中的流行情況一直是值得關注的問題。有關骨關節結核的流行病學資料較少，特別是專題調查。國內外學者多借助于肺結核與肺外結核的疫情來評價、估測骨關節結核疫情及其嚴重性。

在西方，公元1000年前，結核分枝桿菌的傳染性和臨床特征即被人們所認識。骨關節結核的病理學證據也在史前文明中有所記載。希波克拉底被認為是第一個描述脊柱結核。Pott在1779年首先描述了脊柱結核伴截癱，“這種雙下肢的截癱通常伴隨脊柱角狀畸形”。

1982年，世界衛生組織估計全球活動性結核病患者為1500萬左右，其中骨關節結核病患者約占5%～10%。目前，全球范圍內的結核病患者已經增加到3000萬左右。在發展中國家，肺外結核發病率約為94/10萬，骨關節結核占19%。

結核病患者的增多同AIDS流行密切相關。WHO流行病資料顯示，HIV感染人群容易感染結核病，在HIV感染過程中的任何階段均可發生結核分枝桿菌感染。而且隨著AIDS病程進展，免疫功能逐漸惡化，感染結核病的幾率明顯增加。在非洲撒哈拉地區的結核病患者中，70%是雙重感染。1996年，Jellis報道南非HIV流行區，脊柱結核癥狀不典型，診斷更加困難，多合并繼發感染，病死率高。我國2005年流行病學統計結果顯示，AIDS患者約有65萬，同時感染結核與HIV的人數不詳。

在我國，結核發病率較高。根據1979年全國第一次結核病流行病學調查結果，活動性肺結核發病率為717/10萬，全國范圍內約有活動性肺結核患者700萬人，其中，骨關節結核病約占3%～5%，約21萬～35萬人。2000年第四次流行病學調查時，活動性肺結核患者降至500萬，骨關節結核患者為20萬左右。

隨著卡介苗的應用和抗結核藥物的推廣，結核病的發病率逐年下降，但是肺外結核，尤其是骨關節結核，比肺結核發病率下降得慢，因此，骨關節結核在全部結核病中所占比重有所上升，在肺外結核中所占比重居首位。

脊柱結核約占全部結核病患者的1%，全球估計脊柱結核人數超過200萬，近年來，脊柱結核多發生于青壯年。在經濟發達地區，脊柱結核發病率隨年齡增長而增加，在不發達地區，則多見于兒童。脊柱結核多發于身體負重較大的腰椎、下胸椎。根據北京結核病研究所的研究，1956～2004年共收治骨關節結核6140例，其中脊柱結核最多，共4555例，占74.19%。在胸椎中，下胸椎發病率較上胸椎高。

在古代，我國將結核稱為癆病，古羅馬將其稱為消耗性肺病。直到1781年，法國醫生John Laennec應用顯微鏡發現了其基本病理構造：結核結節，并由此將其命名為結核病。1882年，Robert Koch發現了結核分枝桿菌，并驗證了其是導致結核病的病原菌。卡介苗也由此產生。

結核分枝桿菌屬厚壁菌門，裂殖菌綱，放線菌目，分枝桿菌科，分枝桿菌屬。結核分枝桿菌的形態是細長稍彎曲或直的桿菌，呈分枝生長，兩端鈍圓，無莢膜，無芽胞，無動力。染色時需加入苯酚等媒介，經加溫才能著色。因此，此類細菌為抗酸桿菌。

結核分枝桿菌為需氧菌，適宜生長的溫度是37℃，其生長緩慢，需要數周才能在固體培養基長成菌落。但是，結核分枝桿菌對“有害物質”的抵抗力大于大多數細菌。

索狀生長是結核分枝桿菌的形態學特征，這是因為索狀因子糖脂，其化學本質是雙分枝菌酸海藻糖。也有其他不典型的形態，如絲狀、棒狀、短鏈狀、球狀、顆粒狀等。其中，顆粒狀菌體在營養環境中可重新發育生長為桿菌。

Mitchson根據結核分枝桿菌所處的代謝狀態，將其分為四種菌群。A菌群是細菌正處于發育的生長旺盛期的菌群，也包括持續緩慢生長的細菌。此菌群存在于浸潤性病灶、液化空洞、血行播散的病變中； B菌群大多數處于休眠狀態，代謝活動緩慢，基本上處于靜止狀態； C菌群是一群代謝活動極為緩慢的細菌，如由吞噬細胞釋放的菌群，干酪病灶內、空洞壁酸性環境中和淋巴結內的菌群； D菌群完全處于休眠狀態，基本無代謝活性。

抗結核藥物的作用同結核分枝桿菌群的分布有相關性。異煙肼、利福平和鏈霉素對A菌群有很強的殺菌作用，而對于B菌群，利福平殺菌作用更強；酸性環境中，吡嗪酰胺對C菌群有更好的殺菌作用；而對于D菌群，主要依靠機體的免疫作用。這為制訂不同的化療方案提供了依據。

但是，同其他細菌一樣，結核分枝桿菌也會產生耐藥性。這主要是基因突變導致。據報道，結核分枝桿菌的耐藥性突變率為10 ^-5～10 ^-10。在一個菌群中，耐藥個體以一定的幾率出現，經過抗結核藥物的選擇，耐藥菌比例逐漸增加，成為優勢菌群。

在結核分枝桿菌產生耐藥性后，也會發生形態學和生物化學上的改變。在產生鏈霉素耐藥性后，菌體伸長，一端膨大，菌體顆粒數增多，呈串珠狀，抗酸性減弱。而在產生異煙肼耐藥后，出現菌體縮短，顆粒數增多，過氧化氫酶、耐熱酶活性喪失，硝酸還原酶消失。而且，耐藥菌株的毒力明顯下降。

結核分枝桿菌的病原學診斷是確定結核病診斷和治療方案的金標準。但是，結核分枝桿菌的特殊性決定了常規細菌學檢查方法不適用，敏感度低。目前，結核分枝桿菌的病原學檢查共有3個步驟，臨床標本的獲取、培養分離結核分枝桿菌、藥敏試驗。

痰結核分枝桿菌培養法曾是鑒定結核分枝桿菌的可靠方法。最常用的方法為L-J法，因為結核分枝桿菌生長緩慢，需要6～10周的培養時間。因此，這種傳統培養方法有明顯的缺點：時間長、敏感性低、特異性差，需要結合藥敏試驗和分枝桿菌菌種鑒定，才可確定是否為結核分枝桿菌。

20世紀70年代以來，出現了一種新的結核分枝桿菌快速培養系統：放射性BACTEC460TB系統。其可以明顯縮短分枝桿菌培養時間，從常規培養的8周縮短到3～14天，具有操作簡便、自動化強、靈敏度高等優點。但是由于其放射性及花費較高，目前已經被逐漸淘汰。自動化BACTEC分枝桿菌生長誘導試管960TB系統是目前從臨床標本中分離、鑒別結核分枝桿菌最先進的方法。

在發達國家和地區，結核分枝桿菌的分子生物學診斷技術已經替代了耗時長、敏感性低的常規細菌學方法，這些分子生物學方法包括DNA探針、實時定量PCR和DNA微列陣。

PCR技術對于早期診斷具有重要意義，其包括了結核分枝桿菌抗原、重復序列以及rRNA編碼基因的擴增。Rocher Diagnostics和AMTD GenProbe是最常用的PCR系統。結核分枝桿菌可以應用PNBA經過MGIT實驗來鑒別。PNBA可以抑制結核分枝桿菌的生長，同時允許其他分枝桿菌緩慢生長或者對其生長無影響。其他的鑒別方法包括分子探針等，這種方法對于不發達地區來說非常昂貴。

PCR擴增結核分枝桿菌陽性同涂片染色陽性的診斷價值相當，或者更高。其可以證實、鑒別涂片的陽性結果，對陰性結果有警示作用。據報道，外周血結核分枝桿菌PCR實驗陽性率為43.75%～95%。但是定性PCR不能判定結核分枝桿菌的生存狀態，而定量PCR技術能對靶細胞基因的數量進行檢測，尤其對mRNA的水平定量，可以在體內對細胞活性進行評估。因此，特異性強的DNA探針同敏感性高的實時定量PCR結合成為結核分枝桿菌分離和鑒別的最佳途徑。