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经皮椎体成形术与经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的进展

2012-12-10葛郁龙刘志斌贺永进

延安大学学报(医学科学版) 2012年2期
关键词:椎弓成形术经皮

葛郁龙,刘志斌,贺永进

(延安大学附属医院骨一科二病区,陕西延安716000)

经皮椎体成形术与经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的进展

葛郁龙,刘志斌,贺永进

(延安大学附属医院骨一科二病区,陕西延安716000)

椎体压缩性骨折是最临床中常见的脊柱创伤之一,根据椎体压缩和对脊髓、马尾神经、脊神经根的压迫程度,一期行后路(椎板减压)椎弓根钉棒系统内固定手术治疗,纠正伤椎侧凸、后凸畸形,恢复椎体高度,重建脊柱稳定目前已成为治疗金标准。值得一提的是,对于由骨质疏松引起的椎体压缩骨折(OVCF)的老年患者,因内固定术创伤大,术后并发症多,不能被患者接受,所以大多临床医师不主张对此类患者行内固定手术治疗。随着微创技术日益深植人心,微创技术在各学科领域的广泛开展,20世纪下半叶来随着经皮椎体成形术(Percutaneous Vertebroplasty PVP)和经皮椎体后凸成形术(Percutaneous Kyphoplasty PKP)的诞生,为上述问题找到了很好的解答。因PVP、PKP创伤小、操作简便、术后早期可下床活动减少卧床并发症,受到众多临床医生和广大患者的认可和青睐,现已成为治疗老年骨质疏松性椎柱压缩性骨折的首选方法。

1 PVP与PKP的起源及发展历程

1984年法国医生Galibert[1]首次应用PVP治疗C2椎体血管瘤取得成功,成为实施PVP的第一人。1989年Kaemmerlen等报道采用该技术治疗椎体转移瘤,20例椎体转移瘤患者中有16例取得显著疗效,2例无效,有2例出现并发症。1998年美国骨科医生Mark Reiley研制出一种可膨胀性扩骨球囊(KyphXTm inflatable bone tamp),在PVP基础上首次应用球囊扩张来矫正脊柱压缩骨折后形成的后凸畸形,标志着PKP技术的诞生。此技术1998年引进至我国。2002年,美国开展的PVP手术就有38000台,PKP手术16000台,主要用于骨质疏松性椎体压缩性骨折的治疗。

2 PVP、PKP的定义及作用原理

经皮椎体成形术(PVP)直接经皮通过椎弓根或椎弓根外向椎体内注入骨水泥,以此填充椎体,恢复伤椎的高度,重建脊柱稳定,缓解疼痛。而经皮椎体后凸成形术(PKP)是在经皮椎体成形术的基础上的术式改进,先用经皮穿刺至椎体内,扩张气囊使椎体复位,再给椎体内部形成的空间里注入骨水泥,以此恢复伤椎的高度,增加椎体强度和稳定性,解除或缓解疼痛症状。

椎体成形术作用原理是:①增强椎体强度,研究表明骨水泥注入后数分钟内即可达到原椎体的硬度,承载负荷的效果不逊于原椎体和钉棒系统;②改变椎体稳定性,骨水泥的弥散填充,能支撑起塌陷的椎体,恢复高度,能很好的解决因某个或数个椎体压缩所产生的脊柱高度丢失的不稳定性问题。

对于PVP及PKP缓解疼痛的机制,目前尚无肯定的解释,但大多数学者认为有以下三点:①.骨水泥可起到伤椎内微骨折的固定作用;②.骨水泥可部分承担椎体的的负重,降低伤椎的负荷,减少骨折线的微动对椎体神经的刺激;③.椎体内的感觉神经末梢在骨水泥聚合的过程中被毁坏。

3 选择PVP及PKP治疗的纳入标准

针对无神经系统合并损伤的中老年骨质疏松所致椎体新鲜压缩骨折;陈旧性脊柱压缩骨折(半年以上),严重后凸畸形并伴骨折所致顽固性腰背痛;椎体良、恶性肿瘤造成的病理性压缩骨折;椎体转移瘤及侵袭椎体血管瘤均纳入PVP及PKP的适应症标准。但是目前临床主要应用于疏松性椎体压缩骨折。

4 PVP及PKP的术前准备、术后治疗注意事项

4.1 术前

①常规行胸腰椎正侧位X线片、CT、MRI影像学检查,通过X线片了解椎体压缩塌陷程度;CT检查明确椎体皮质尤其是后壁骨皮质是否完整,确定进针途径、椎弓根的倾斜角度;MRI明确骨折的新鲜程度。②常规检查血象和凝血系列,评估手术风险,排除手术禁忌;③若患者合并内科基础疾病,请相关科室会诊,对症治疗;④术前10 h禁饮食,术前60~30 min预防性应用抗生素。

4.2 术后

24 h内心电监护、吸氧、观察生命体征,预防感染、抗凝治疗。术后2-3 d即可在腰围支具保护下下地活动,一周内拍胸、腰椎正侧位X线片,术后10-12 d天伤口拆线。术后长期服用抗骨质疏松药物,避免剧烈运动及外伤。

5 疗效回顾

国外Deramond[2]等学者报道61例行PVP后经长期随访,90%以上解除疼痛。Rao[3]回顾了行PKP的相关文献,总结得出PKP的对骨质疏松性压缩骨折的有效率达90%。国内杨惠林[4]于2004年3月~2005年6月,对16例胸腰椎爆裂性骨折患者实施可吸收球囊扩张椎体成形术均取得成功,无神经症状加重或出现新的神经损伤症状。单硕等[5]应用PKP治疗29例(35椎)胸腰椎骨质疏松性压缩骨折,术后X先观察骨水泥填充良好,骨折复位满意,术后疼痛明显缓解或消失,手术成功率达100%,29例术后均获8.8个月的随访,术后疼痛未见明显加重,椎体高度无继续丢失。

6 PVP与PKP操作中常见问题及对策

6.1 椎弓根穿刺的角度

在胸椎离后正中线外展角度7°~10°,腰椎为10°~15°。若该角度偏小,有刺穿同侧前方骨皮质的风险,且不能超过伤椎椎体中线,只能复位和填充单侧的伤椎;若该角度偏大,虽能超过伤椎椎体中线,兼顾双侧椎体,减少穿刺次数,缩短手术时间,但这有刺破同侧椎弓根皮质,刺伤脊髓或马尾神经,甚至注射骨水泥时有渗漏至椎管的危险。所以在操作时必须要有严密的X线机的监测,手术要有经椎弓根进针经验丰富的医师来完成。

6.2 单侧、双侧穿刺的选择

根据术前X线正位片,先从压缩明显一侧的椎弓根穿刺、注入,若术中发现单侧填充不足时,可以考虑对侧辅助注入。通常的来说,单侧穿刺创伤小,手术时间短,降低穿刺风险,减少放射暴露和器械费用。双侧穿刺能获得较好的骨水泥填充,且减少每侧骨水泥的注射量,降低渗漏风险。Steinmann等(2005)发现单侧和双侧球囊扩张PKP均能在一定程度上修复椎体的强度和刚度,其差异无统计学意义[6]。

6.3 骨水泥类型的选择

目前临床常用的填充物有聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、磷酸钙(CPC)骨水泥。国外学者曾对40例新鲜骨质疏松性压缩骨折分两组注入PMMA和CPC骨水泥,检测椎体轴向压缩强度和刚度,PMMA组分别为1036±100N、156±8N/mm,CPC组分别为1063±100N、157±21N/mm;CT平扫示椎体内骨水泥充盈良好,PMMA组79%~90%充盈,CPC组85%~95%[7]。从生物相容性、骨传导性、生物力学特性、生物降解性、凝固温度低等方面来比较PMMA和CPC骨水泥,后者要优于前者,但是CPC骨水泥较差的显影效果,不能在术中被C型臂X线机良好监视。

6.4 骨水泥黏稠的把握

在配制PMMA骨水泥要有足够的粘稠度,要合理调配比例,不能过稀也不能过稠。过稀可能被椎体松质骨不断地出血冲出,造成骨水泥渗漏;骨水泥过稠时,注射阻力较大,填充不到位,椎体的强度、复位程度欠佳。黏稠适宜的骨水泥才能在疏松的椎体内得到充分的弥散,椎体高度才能恢复较满意。

6.5 骨水泥注入量

骨水泥注入过少时,会出现椎体复位效果不理想,术后容易出现椎体高度的丢失;注入过多,一是加大渗漏的风险,二是椎体强度与刚度增加,这使得术后相邻椎体的骨折的发生几率增大。生物力学研究证实椎体刚度恢复需要4~6 ml或29.8%的椎体体积百分比的骨水泥量[8]。但是现在大多学者认为,在无明显的骨水泥渗漏的前提下,尽可能保障足量的注入量,否则术后容易出现伤椎高度的丢失。

6.6 骨水泥渗漏

骨水泥渗漏是PVP和PKP最主要的术中并发症,占所有并发症的30%~67%,渗漏的部位涉及椎体侧方、椎旁静脉丛、前缘、后缘、上下终板。除了渗漏及椎旁静脉丛有时会引起肺栓塞等不良后果,一般不会出现其他的症状,不需特殊的处理。Garfin[9]等回顾文献,骨水泥渗漏在椎体成形术中发生最多,达30%至67%。PVP与PKP相比较,后者是通过建立工作通道,球囊撑开,预先注射造影剂,显示伤椎椎体的完整性;术者通过球囊压力及造影剂的注入量对骨水泥的注入量做出初步估算。而PVP骨水泥的注入量过多依赖手术医生的经验,骨水泥的渗漏发生几率远远大于PKP。Hulme[10]等搜集了2005年以前的69篇文献,发现在骨水泥渗漏方面,PVP组有41%的椎体出现,而PKP组有9%的椎体出现。术前评估椎体的完整性,术中适中的骨水泥质地、注入的量、注射压力、速度,严密的X线机监控,一有渗漏立即停止,都是积极预防骨水泥渗漏的有效措施。

6.7 治疗多椎体压缩骨折时孰重孰轻

为获得良好的疼痛缓解,手术必须针对疼痛源性椎体。确定致痛椎的方法有以下两点:1)脊柱叩痛点与X光片上的骨折节段一致;2)MRI的T2加权像上的高信号影或骨扫描片上的信号浓集区与X线片上的骨折节段一致。上述两点均提示疼痛性椎体的存在,对这些椎体进行成形术后患者的疼痛往往可以得到良好的缓解。对病椎数量较多的患者,宜分次手术,一次手术椎体以不超过3个为宜。

6.8 PVP和PKP的选择

国内有研究结果表明,PVP和PKP在止痛与术后发生相邻椎体骨折的并发症方面并无明显差异[11]。相比较而言,PKP手术适合于新鲜骨折,对于陈旧性的压缩骨折,在球囊撑开的过程中,原本的应力被骨质疏松的骨小梁吸收,不能充分传导至上下终板,复位欠佳。最重要的一点,PVP治疗骨水泥渗漏的发生率高达11%~76%;Hillmeier等对102名患者(192椎体)行PKP治疗,随访12个月,有效率达89%,骨水泥渗漏率为7%,远低于PVP(20%)。PKP手术并发症少、治疗相对安全有效,对于经济条件许可的患者可以优先选择。但PVP费用较低,操作相对简单,不需要在椎弓根上反复穿刺建立骨扩张器的置入通道,穿刺相关的并发症较PKP低。只要病例选择适当,严格操作技术,PVP仍不失为一种安全有效经济的方法。

6.9 术后相邻椎体骨折及伤椎的再次骨折

有研究证明新的椎体骨折与PVP或PKP密切相关,尤其是增加了相邻椎体骨折的风险。其原因目前认为有:①骨水泥一方面能提供满足载荷所需的椎体强度,一方面剂量过大时,加剧载荷应力不均匀分散,抑制椎体中心将应力分散传导至骨小梁,破坏了“蛋壳样”效应,载荷应力通过终板膨出传递至相邻的椎间盘和椎体上,因此增加了相邻椎体骨折的风险;②Liebschner等[12]通过研究表明单侧注射骨水泥造成骨水泥在椎体分布不对称,增加单侧载荷传递;双侧注射骨水泥在椎体内分布均匀,能获得理想的生物力学效果,相邻椎体的骨折及伤椎的再次骨折明显低于单侧前者。③骨水泥的种类,Nouda等通过研究表明,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥比磷酸钙骨水泥的硬度大,是相邻椎体骨折的危险因素。④强化椎畸形的过度纠正。有研究结果表明,如果强化椎前柱高度(anterior vertebral height,AVH)超过1㎝则相邻椎体骨折的风险提高2.59倍,AVH每增加1%则相邻椎体骨折的风险提高7倍;后凸畸形角度每矫正1°会使发生相邻椎体骨折的几率增加9%[13]。⑤骨质疏松的进展,可能与术后骨质疏松的相邻椎体应力集中有关。另外术后不合理的功能锻炼,也是导致强化椎高度的丢失和相邻椎体骨折的原因之一。预防上述问题的方法,一是改进技术、合理的填充物的研制开发,二是术后还应避免不合理的剧烈活动锻炼。

7 展望

随着社会人口老龄化,骨质疏松症的发病率明显增加,据不完全统计,目前全世界范围内约有2亿骨质疏松患者,我国就有5000万。骨质疏松症严重的并发症就是骨折,而骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)最常见。既往非手术治疗和后路钉棒内固定手术因下地迟,术后并发症多,不能从根本上改善症状和提高生活质量。自PVP和PKP技术的问世,给广大椎体骨折患者带来了福音。由于手术时间短,止痛、伤椎复位效果明显,术后可早期下床活动,避免或减少并发症的发生,是治疗该类患者的首选方法。同时我们还要清楚看到PVP和PKP费用较高,操作技术要求高,同时还有骨水泥渗漏等并发症,在实际操作中仔细权衡。但是我们坚信随着科学技术的发展,今后各种PVP与PKP手术器械的研制改进和技术的日趋成熟,操作更为简便,能在更广泛的的地区开展,更好地服务患者,服务临床。

[1]Galibert P,Dermond H,Rosal P,et al.Preliminary note on the treatement of vertebral angiona by percutaneous crylic vertebroplasty[J].Neurochirurgie,1987,33:166-168.

[2]Deramond H,Perliminary note on the treament of vertebral angioma by percutaneous acrylic vertebroplasty[J].Neurochirurgie,1987,33(2):166-168.

[3]Rao R D,Singrakhia M D.Painful osteoporotic vertebralfracture[J].J Bone Joint Surg(Am),2003,85A(10):2010-2018.

[4]杨惠林.可吸收球囊椎体成形术治疗胸腰椎爆裂骨折[J].中华创伤杂志,2007,23(2):127-130.

[5]单硕,林帆,周光.经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折[J].中国骨与关节损伤杂志,2006,21(7):549-550.

[6]郑召民,经皮椎体成形术和经皮椎体后凸成形术—问题与对策[J],中华医学杂志,2006,86(27):1878-1880.

[7]李佛保,经皮椎体成形术和椎体后凸成形术,脊柱脊髓的修复重建[M],第二军医大学出版社,214-235.

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[12]Liebschner MA,Rosenberg WS,Keaveny TM.Effects of bone cement volume and distribution on vertebral stiffness after vertebroplasty[J].Spine,2001,26(14):1547-1554.

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2012-04-20;责任编辑 赵菊梅]

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