经皮椎体成形术与经皮椎体后凸成形术治疗老年骨质疏松性椎体骨折的进展

[摘要] 经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty, PVP)与经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty, PKP)是一项新的脊柱微创技术,能明显缓解疼痛、维持脊柱稳定性、恢复椎体高度,但是也存在一些并发症。本文就PVP与PKP查阅近年来国内外的相关文献,分析和总结经PVP与PKP治疗老年骨质疏松性椎体骨折的进展。

[关键词] 骨质疏松性椎体骨折;经皮椎体成形术;经皮椎体后凸成形术

[中图分类号] R683.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2013)34-0016-03

Progress of percutaneous vertebroplasty and percutaneous kyphoplasty in the treatment of osteoporotic vertebral fractures

JIANG Bing ZHU Chengrun

Department of Orthopedics, Anqing Hospital, Anhui Medical University, Anqing 246003, China

[Abstract] PVP and PKP can obviously relieve pain, maintain the stability of the spine, restore the height of vertebral body, but there are some complications. Recent literature concerning PVP and PKP was extensively reviewed and summarized and the research progress of percutaneous vertebroplasty and percutaneous kyphoplasty in the treatment of osteoporotic vertebral fractures was summarized and analyzed.

[Key words] Osteoporotic vertebral fracture; Percutaneous vertebroplasty; Percutaneous kyphoplasty

经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP)是近年发展起来的一项脊柱微创新技术,它是借助某些医学影像设备,将骨成形材料在体外经穿刺针注入椎体,达到缓解疼痛、恢复椎体高度的目的,由法国医师Gailbert等于1987年首先报道这一新的微创技术,当时应用该技术成功治疗了1例椎体海绵状血管瘤。此后,PVP成为治疗骨质疏松性椎体骨折的首选方法。1994年美国的Reilay等研究出一种可以膨胀的球囊,将球囊经穿刺针送入椎体,然后将球囊充气,充气的球囊挤压椎体松质骨,在椎体内制造出一定大小的空腔并同时恢复椎体高度,然后在低压下经通道将骨水泥注入椎体,因而该技术被称为椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)[1]。骨质疏松症在老年人尤其是在绝经后妇女中非常常见,这部分人很容易发生椎体骨折。传统的手术治疗方法是开放手术内固定,具有创伤大,出血量多、内固定容易松动失效等并发症[2]。传统的保守治疗方法主要有卧床休息、使用止痛药、支具等,保守治疗需要长时间卧床,易致严重并发症,甚至导致患者死亡[3]。PVP和PKP在治疗此类骨折中显示了巨大的优越性,它可显著缓解疼痛,缩短卧床时间,创伤小,疗效确切,可明显提高患者生活质量[4],而且能重建椎体高度,大大减少了因卧床而引起的严重并发症,所以近年来PVP和PKP受到国内外学者的广泛关注。现就经皮椎体成形术与椎体后凸成形术治疗老年骨质疏松性椎体压缩性骨折作一综述。

1 经皮椎体成形术

经皮椎体成形术是采用经皮穿刺的方法,通过椎弓根或直接向椎体内注入骨水泥,以达到增强椎体强度、减轻腰背部疼痛甚至恢复椎体高度的目的。因其创伤小、效果确切等优点,已得到广泛使用并推广用于脊椎血管瘤、骨髓瘤、椎体转移瘤等患者。Jensen等[5]报道PVP治疗骨质疏松性椎体骨折29例47个椎体,每个椎体注入骨水泥量平均为7.1 mL,术后24 h疼痛改善率为89.7%。Kim等[6]发现使用PVP治疗骨质疏松性椎体骨折,经单侧或双侧椎弓根的止痛效果无明显差别。Han等[7]利用不经过椎弓根的PVP治疗上、中胸椎27例34个椎体,每个椎体平均注入骨水泥 3.8 mL,1年后70%~80%的患者获得了较好的止痛效果。有人报道在PVP术后,注射过骨水泥的椎体再次骨折,同样可用PVP再次治疗[8]。Muijs等[9]还通过对PVP方式的改良,可方便提取脊柱的活组织,以便于病理学检查。国内学者于1999年开始将此技术应用于临床,何建群等[10]报道应用PVP技术治疗胸腰椎骨折95例,取得了良好效果。李健等[11]报道应用PVP技术治疗71节60例骨质疏松性椎体压缩性骨折,其中36 节椎体行双侧双平面经椎弓根入路、35节行单侧经椎弓根入路,得出结论是不同入路经椎弓根椎体成形术中,椎体高度恢复率、椎体后凸Cobb角、早期VAS评分的改善在双侧双平面组优于单侧组;并发症发生率、ODI指数、中远期VAS评分两组疗效相近。高万旭等[12]报道应用PVP技术治疗伴有远位牵涉痛的骨质疏松性椎体压缩性骨折86例,术后疼痛明显减轻,术前VAS平均为7.6分,术后平均为3.7分,差异有统计学意义。李大刚等[13]通过检索有关国内外公开发表的PVP文献来评价保守疗法和经皮椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效,经皮椎体成形术和保守疗法均是治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的有效治疗方法,近期疼痛缓解情况经皮椎体成形术组优于保守组,再骨折的评价缺乏足够的证据。顾宇彤等[14]报道采用微创椎弓根钉内固定加经皮穿刺椎体成形术治疗胸腰椎骨质疏松性骨折, 他们分别使用经皮穿刺后凸成形术、开放椎弓根钉内固定+椎体成形术及微创椎弓根钉内固定+经皮穿刺椎体成形术三种方法治疗胸腰椎骨质疏松性骨折,通过对患者的临床效果及椎体高度压缩率、恢复率和后凸角、后凸矫正率的观察和比较来评价微创椎弓根钉内固定+经皮穿刺椎体成形术的疗效,并由此认为在治疗胸腰椎骨质疏松性骨折时尽量采用微创椎弓根钉固定与经皮椎体成形相结合的方法。

2 经皮椎体后凸成形术

经皮椎体成形术最大的缺点是“畸形固定”和骨水泥渗漏率较高。近年来逐渐被椎体后凸成形术所替代,但PVP 操作相对简单,费用低廉,从医疗成本考虑,对于急性骨质疏松性椎体轻度压缩性骨折患者,王兴武等[15]认为PVP应是首选术式。Belkoff等[16]发现,PKP与PVP不同,PKP不但能够恢复椎体的强度和硬度,而且能部分恢复椎体的高度,矫正后凸畸形。Lieberman等[1]利用PKP治疗30例70个椎体,发现70%椎体高度增加>47%,骨水泥渗漏率仅为8.6%。王守赟等[17]采用PKP治疗骨质疏松性椎体骨折,取得了良好的效果。江兵等[18]于2010年报道应用PKP治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折11例,患者临床效果确切,并于2012年报道应用PKP治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折60例[19],取得良好效果,无神经损伤、感染、骨水泥渗漏及肺栓塞等并发症的发生,3例存在少量骨水泥沿工作通道返流,但未引起临床症状。在随访期间发现病椎高度均有不同程度的降低,未发现明显骨水泥移位。随访发现2例病人再次出现病椎塌陷,塌陷的病椎高度与术前无明显差异,塌陷后再次出现腰背痛,予以保守治疗后缓解。1例L3骨折患者术后1年出现L1骨折,予以PKP治疗,但术后效果较第一次明显降低。张淼荣等[20]探讨使用椎体成形术和椎体后凸成形术治疗陈旧性椎体骨折,发现如果术前准备充足,术中严格遵循操作原则,PVP及PKP均能有效改善疼痛症状,为了降低骨水泥渗漏率,可优先选择PKP。陈俊峰等[21]报道经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性胸腰椎单椎体楔形骨折与凹陷型骨折的效果,得出PKP 可以有效恢复楔形骨折椎体高度,缓解疼痛,纠正脊柱后凸畸形,恢复椎体序列;而对凹陷型椎体骨折可达到恢复椎体中央高度、强化和稳定椎体的作用。申勇等[22]报道单、双侧经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效,发现经单侧椎弓根途径穿刺骨水泥过椎体中线注射治疗骨质疏松性椎体压缩骨折可取得双侧穿刺同样满意的临床效果,且具有手术时间短、骨水泥渗漏率低等优点。杨炎等[23]也报道单侧与双侧椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的临床效果,单侧与双侧椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折均安全有效,单侧与双侧比较具有手术时间短、术中X 线辐射剂量小的优点。

3 PKP与PVP的适应证和并发症

3.1 适应证

掌握恰当的适应证是PKP取得良好效果的关键[18,19]:①主要用于骨质疏松性椎体压缩性骨折伴有严重腰背部疼痛且无严重神经受压症状和椎体后壁完整者。②椎体血管瘤和椎体恶性肿瘤等。PKP主要用于伴有腰背部疼痛的骨质疏松性椎体骨折和椎体良恶性肿瘤,因此术前应排除相关疾病引起的腰背部疼痛。PKP能增加椎体强度,但不能缓解神经根或脊髓压迫症状,也不能抑制肿瘤生长,治疗中是选择单纯PKP治疗还是联合手术,放疗等应根据具体情况综合考虑。有学者[24]采用CT 引导下PVP 联合放射性125Ⅰ粒子植入技术治疗脊柱转移瘤疗效确切。与传统放疗相比,在疼痛的缓解、预防椎体塌陷及压缩性骨折等方面有明显优势,是一种安全可靠的局部微创治疗方法。PKP无绝对的禁忌证,伴椎体后缘骨折、骨块向椎管内移位者也不是绝对禁忌证[25]。下列情况可视为相对禁忌证[19]:①无腰背痛的椎体骨折;②非骨质疏松性椎体骨折;③脊髓受压有神经症状;④椎体压缩>75%;⑤椎弓根骨折;⑥严重出凝血疾病;⑦年轻患者。

3.2 并发症

3.2.1 骨水泥渗漏 骨水泥渗漏是常见的并发症,按照部位分为椎管内硬膜外渗漏,椎间盘渗漏,椎间孔渗漏,椎旁静脉渗漏,椎体旁软组织渗漏和穿刺通道渗漏。如果骨水泥向椎管内渗漏,可引起瘫痪等严重并发症。有学者[19]采用以下方法可以大大减少骨水泥渗漏的发生:①术前行CT检查,了解椎体壁的完整性。②首先采用体位复位,初步恢复椎体的高度,避免球囊过度扩张造成椎体次发骨折。③扩张结束后用细克氏针经通道探查椎体壁是否完整,如果触及软组织,用探针经通道填入明胶海绵到触及软组织处,以减少骨水泥渗漏的发生。④以术前影像学资料为依据估计骨水泥的注入量,不应片面追求骨水泥的填充量,骨水泥的填充量和患者的疼痛缓解程度并不呈正相关[26],而和骨水泥的渗漏呈正相关。⑤如果术前或术中发现椎体壁破裂,应适当延长骨水泥凝固时间,将处于拉丝期以后的骨水泥在C行臂监控下缓慢的注入椎体,边注入,边观察。对于椎体后壁破坏程度较重的患者,有学者采用骨水泥强化与内固定相结合的方法[27],还有学者将椎体骨水泥强化和开放性椎管减压相结合,先行椎板减压,再在直视下行椎体成形术[28]或椎弓根内固定与椎体成形术相结合的方法[29] 均取得了良好的效果。

3.2.2肺栓塞 由于椎体静脉丛无瓣膜组织,而骨水泥又要在压力下被注入椎体,在这种压力下骨水泥就有可能进入椎体内丰富的静脉丛,并汇入与之相连的上下腔静脉,如果骨水泥随血液循环进入肺部,就有可能引起肺栓塞,产生临床症状,严重者引起呼吸功能衰竭,甚至死亡。如果骨水泥处于低黏度状态,则更容易进入椎体内静脉丛。Duran等[30]观察73例PVP术后患者的胸部X线,发现有肺栓塞的比例高达6.8%。王志芳等[31]观察58例PVP和PKP患者的胸部CT中5例(8.6%)发现骨水泥肺栓塞。预防措施是:①将处于拉丝期的骨水泥注射,过稀的骨水泥不但容易渗漏而且易随静脉回流,引起肺栓塞;②将穿刺针尖置于椎体前中部,先注射少许造影剂,如与椎体内静脉相通,椎管内或椎旁静脉丛常迅速充盈,此时应调整穿刺针尖的位置.直至静脉充盈主要局限于椎体内;③要有良好的C行臂,在C行臂透视监测下缓慢注入骨水泥,如果发现骨水泥随静脉回流迅速扩散应停止注射,待其黏稠度增加或骨水泥栓塞该静脉后再注射;④由于术后残留疼痛程度和注射骨水泥量不成正比,因此不要片面追求骨水泥填充量或全部填满椎体;⑤在溶骨性骨转移瘤的椎体内注入骨水泥时阻力并不大,如感到阻力增大时须立即停止,一般不采用加压注射;⑥术中应加强监护,术后常规行胸片或CT检查,以便早期发现栓子,采取相应措施。

3.2.3 有关病椎高度的丢失与邻近椎体再骨折的问题 由于骨水泥的强度与刚度与椎体不同,造成受力不均而导致应力遮挡与应力集中,从而导致病椎的高度丢失甚至病椎的塌陷和邻近椎体的骨折可能。病椎高度的丢失甚至椎体塌陷和邻近椎体再骨折的危险性与填充骨水泥的量有一定的关系,随着填充骨水泥的量增多,其危险性增大;与病椎高度的恢复情况和术后是否长期坚持抗骨质疏松治疗也有一定关系。Polikeit等[32]通过三维有限元模型研究发现,即使注入少量骨水泥,也可以使邻近节段应力和应力分布发生改变,使邻近椎体骨折的发生率增加。有学者[33]认为,骨质疏松的内因,术后椎体弹性模量改变和患者运动过多的外因是导致椎体成形术后再骨折的原因,也有学者[34]认为,相邻椎体较间隔椎体更早、更易发生骨折,并且认为PKP 术后相邻椎体继发骨折的危险因素是低体重指数和骨水泥椎间隙渗漏。

4 结论

经皮椎体成形术和椎体后凸成形术是一种新的微创手术,它能明显缓解疼痛,维持脊柱稳定性,恢复椎体高度,且其创伤小,已成为骨质疏松椎体骨折的首选治疗方法,但是也存在一些并发症,如存在临近椎体骨折,骨水泥渗漏等,探索一种新型生物性性能和力学性能理想的骨水泥材料和可吸收球囊将是以后研究热点。

[参考文献]

[1] Lieberman IH,Dudeney S,Reinhardt MK,et al. Initial outcome and efficacy of kyphoplasty in the treatment of painful osteoporotic vertebral compression fratures[J]. Spine,2001,26(14):1631-1638.

[2] 赵之淼,卢志有,钟伟建. 经皮球囊扩张椎体后凸成形术在骨质疏松性椎体压缩骨折中应用体会[J]. 赣南医学院学报,2013,33(2):264-265.

[3] 袁维诚,江兵,刘立明,等. 椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折[J]. 蚌埠医学院学报,2010,35(4):387-388.

[4] 石浪滔,向伟能,周赟,等. 经皮球囊扩张椎体后凸成形术疗效分析及技巧[J]. 中国矫形外科杂志,2011,19(8):617-619.

[5] Jensen ME,Evans AJ,Mathis JM,et al. Percutaneous polymethylmethacrylate vertebroplasty in the treatment of osteoporotic vertebral body compression fractures:technical aspects[J]. AJNR Am J Neuroradiol,1997,18(10):1897-1904.

[6] Kim AK,Jensen ME,Dion JE,et al. Unilateral transpedicular percutaneous vertebroplasty:initial experience[J]. Radiology,2002,222(3):737-741.

[7] Han KR,Kim C,Eun JS,et al. Extrapedicular approach of percutaneous vertebroplasty in the treatment of upper and mid-thoracic vertebral compression fracture[J]. Acta Radiol,2005,46(3):280-287.

[8] Depalma MJ,Ketchum JM,Frankel BM,et al. Percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral body compression fractures in nonagenarians: a prospective study evaluating pain reduction and new symptomatic fracture rate[J]. Spine(Phila Pa 1976),2011,36:277-282.

[9] Muijs SP,Akkermans PA,van Erkel AR,et al. The value of routinely performing a bone biopsy during percutaneous vertebroplasty in treatment of osteoporotic vertebral compression fractures[J]. Spine (Phila Pa 1976),2009,34:2395-2399.

[10] 何建群,邵嵘,成文. 经皮椎体成形术治疗胸腰椎骨折患者的临床分析[J]. 中国现代医生,2011,49(7):110.

[11] 李健,吴溢峰,杨波,等. 双侧双平面与单侧经椎弓根椎体成形术疗效比较[J]. 中国矫形外科杂志,2011,19(2):91-95.

[12] 高万旭,宓士军,高景春,等. 经皮椎体成形术治疗伴有远位牵涉痛的骨质疏松性椎体压缩性骨折[J]. 中国骨与关节损伤杂志,2011, 26(3):235-236.

[13] 李大刚,苏培基,陈敢峰,等. 保守疗法和椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的系统评价[J]. 中国矫形外科杂志,2012,20(4):306-310.

[14] 顾宇彤,张键,姜晓幸,等. 微创椎弓根钉内固定加经皮穿刺椎体成形术治疗胸腰椎骨质疏松性骨折的疗效分析[J]. 中国矫形外科杂志,2012,20(12):1057-1061.

[15] 王兴武,陆建猛,俞武良,等. 经皮椎体成形术与后凸成形术治疗急性骨质疏松性轻度压缩骨折的疗效及成本比较[J]. 临床骨科杂志,2012,15(2):125-128.

[16] Belkoff SM,Mathis JM,Fenton DC,et a1. An ex vivo biomechanical evaluation of an inflatable bone tamp used in the treatment of compression fracture[J]. Spine,2001,26(2):151-156.

[17] 王守赟,慈元,张光宇. 经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性胸腰椎压缩性骨折的临床观察[J]. 中国现代医生,2012,50(25):54-55.

[18] 江兵,刘立明,曹燕庆,等. 椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折[J]. 安徽医学,2010,31(3):233-234.

[19] 江兵,刘立明,曹燕庆,等. 椎体后凸成形术治疗60例骨质疏松性椎体骨折[J]. 中国骨与关节损伤杂志,2012,37(5):447-448.

[20] 张淼荣,陈飞,荚鹏辉,等. 椎体成形术及椎体后凸成行术治疗陈旧性骨质疏松性椎体压缩性骨折31例[J]. 福建医药杂志,2011, 33(1):47-49.

[21] 陈俊峰,杨惠林,王根林,等. 经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性胸腰椎单椎体楔形骨折与凹陷型骨折的效果[J]. 中国脊柱脊髓杂志,2011,21(3):197-201.

[22] 申勇,刘法敬,张英泽,等. 单、双侧经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效[J]. 中国脊柱脊髓杂志,2011,21(3):202-206.

[23] 杨炎,王根林,杨惠林,等. 单侧与双侧椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折[J]. 中国脊柱脊髓杂志,2011,21(6):480-484.

[24] 任超,肖越勇,李婕,等. 脊柱转移瘤的局部治疗:经皮椎体成形术联合125Ⅰ放射性粒子植入与传统放疗疗效比较[J]. 解放军医学院学报,2013,34(6):578-581.

[25] 高景春,宓士军,刘长林. 椎体成形术治疗骨质疏松性多种类型椎体骨折[J]. 中国骨与关节损伤杂志,2009,24(1):35-37.

[26] 陈健民,陈文贵,肖立军,等. Sky 膨胀式椎体成形器治疗疼痛性脊柱压缩性骨折[J]. 中国骨与关节损伤杂志,2009,24(1):71-72.

[27] 朱立帆,蒋富贵,朱晓东,等. 内固定联合椎体成形术治疗胸腰椎骨折临床分析[J]. 中华实用诊断与治疗杂志,2013,27(5):489-490.

[28] Singh K, Heller JG. Open vertebral cement augmentation combined with lumbar decompression for the operative management of thoracolumbar stenosis secondary to osteoporotic burst fractures[J]. J Spinal Disord Teah, 2005, 18(5):413-419.

[29] 史锐,朱振军. 短节段椎弓根钉内固定结合硫酸钙人工骨椎体成形术治疗胸腰椎骨折[J]. 浙江创伤外科,2011,16(2):236-238.

[30] Duran C,SirvancinM,Aydogan M,et al. Pulmonary cement embolism:a compliation of percutaneous vertebroplasty[J]. Acta Radiologica,2007,48(8):854-859.

[31] 王志芳,张海深,王勇,等. 经皮椎体成形术和椎体后凸成形术并发骨水泥肺栓塞的MSCT表现及其临床意义[J]. 临床放射学杂志,2012,31(11):1573-1576.

[32] Polikeit A,Nolte LP,Ferguson SJ. The effect of cement augmentation on the load transferin an osteoporotic functional spinal unit: finite-element analysis[J]. Spine,2003,28(10):991-996.

[33] 王智运,尹庆水,章凯,等. 经皮椎体成形术后再发骨折的临床研究[J]. 中国骨与关节损伤杂志,2011,26(1):14-16.

[34] 贾小林,谭祖键,杨阜滨,等. 椎体后凸成形术与邻近椎体继发骨折的关系[J]. 中国矫形外科杂志,2012,20(2):101-104.

(收稿日期:2013-08-27)