椎體成形術(shù)在骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折中的應(yīng)用進(jìn)展

周紅云 綜述 許 超 審校

(浙江中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床學(xué)院，杭州 310053)

骨質(zhì)疏松癥是一種全身代謝性疾病，其特征在于骨密度降低及骨組織微結(jié)構(gòu)惡化，導(dǎo)致骨脆性增加，使骨折風(fēng)險(xiǎn)上升。隨著人口老齡化的發(fā)展，繼發(fā)于骨質(zhì)疏松癥的椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)已成為常見疾病，發(fā)生率是髖部骨折的2倍[1]。有癥狀的骨折常伴有持續(xù)性疼痛，影響生活質(zhì)量或工作能力。傳統(tǒng)保守治療以臥床休養(yǎng)為主，輔以支具固定、物理治療等，但臥床時(shí)間長，初期可能需要服用止痛藥物，老年患者易出現(xiàn)骨量流失、肌肉萎縮、肺炎、泌尿系感染、壓瘡、深靜脈血栓形成等并發(fā)癥[2,3]。相比保守治療，椎體成形術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)在于緩解疼痛及利于早期活動(dòng)，自應(yīng)用于OVCF以來，在手術(shù)操作、手術(shù)器械和骨填充材料方面不斷發(fā)展。本文對椎體成形術(shù)臨床應(yīng)用方面的問題進(jìn)行分析總結(jié)，以期為初入臨床的骨科醫(yī)師提供一些指導(dǎo)。

1 手術(shù)指征和患者選擇

經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty，PVP)及經(jīng)皮球囊擴(kuò)張椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty，PKP)的常見適應(yīng)證[4,5]包括藥物治療超過3周的難治性O(shè)VCF，Kummell病(骨質(zhì)疏松性椎體骨折不愈合)，癥狀性血管瘤，廣泛骨溶解或繼發(fā)于惡性腫瘤(轉(zhuǎn)移瘤、多發(fā)性骨髓瘤等)的侵襲性疼痛椎骨，急性創(chuàng)傷性骨折等。從分類上看，Magerl A1型椎體壓縮性骨折(包括椎體終板嵌壓、楔形嵌壓、椎體塌陷)是PVP的主要適應(yīng)證[6]。嚴(yán)重壓縮性骨折和有癥狀的非急性骨折?？墒芤嬗谑中g(shù)治療，椎體壓縮且其骨折裂隙含氣的病例手術(shù)效果可能更好[7]，因?yàn)檫@些裂隙表明骨折塊不連貫，通過椎體成形術(shù)，將這些碎片粘合在一起，多能緩解疼痛。

椎體成形術(shù)禁忌證包括無癥狀椎體壓縮性骨折，腫瘤累及椎管，妊娠狀態(tài)，不可糾正的凝血障礙，骨水泥或顯影劑過敏，椎體嚴(yán)重壓縮超過75%，粉碎性爆裂性骨折，存在局部或全身感染[4,5]。后壁骨折和椎弓根骨折可有神經(jīng)根受壓，多數(shù)不能以填充骨水泥來緩解癥狀，故存在神經(jīng)根癥狀可能是椎體成形術(shù)的相對禁忌[8]。

對于有腰背疼痛癥狀者，需盡量獲取詳細(xì)的病史資料及相關(guān)影像學(xué)檢查，并特別注意OVCF的風(fēng)險(xiǎn)因素，這對之后的治療選擇及預(yù)后至關(guān)重要。無論是OVCF還是血管瘤或者其他椎體惡變，往往會(huì)出現(xiàn)腰背疼痛，對于癥狀初起的患者，行X線檢查確定疼痛部位與影像學(xué)結(jié)果是否一致，若提示椎體骨折，可評估椎體后凸畸形程度及丟失高度，結(jié)合CT橫斷面影像可清晰顯示骨折移位尤其椎體后壁的裂縫及缺損情況。MRI檢查對于判斷骨折新舊必不可少，由于出血、水腫，急性、亞急性椎體骨折在T1W1圖像上呈低信號(hào)，T2W1和STIR序列呈高信號(hào)。此外，MRI還有利于對椎體周圍軟組織病變的把握，若存在多節(jié)段相鄰椎體骨折，有時(shí)可能難以確定哪一節(jié)段是責(zé)任椎體，MRI顯示周圍水腫嚴(yán)重的椎體對治療的反應(yīng)最敏感。

2 手術(shù)要點(diǎn)

PVP：①手術(shù)在C臂X線機(jī)透視監(jiān)視下進(jìn)行，患者取俯臥位，兩側(cè)椎弓根在后前位對稱顯示，穿刺點(diǎn)為椎弓根外緣體表投影外側(cè)1～2 cm處。②理想的針尖位置為透視側(cè)位時(shí)在椎體前中1/3交界處，正位時(shí)在椎體中央。針尖到達(dá)椎體后緣時(shí)必須確保不超出椎弓根內(nèi)緣，以免進(jìn)入椎管導(dǎo)致災(zāi)難性后果。③把握骨水泥凝固時(shí)間，當(dāng)骨水泥呈黏稠狀時(shí)緩慢注入椎體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)骨水泥滲漏時(shí)立即停止推注，修正穿刺位置或方向，當(dāng)椎體恢復(fù)適當(dāng)高度且骨水泥均勻地分布在椎體和終板的橫向邊界之間時(shí)停止注射。④將穿刺針套管內(nèi)殘留的骨水泥推入椎體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)退針，避免拖尾現(xiàn)象。將患者從手術(shù)臺(tái)轉(zhuǎn)移前需等待水泥硬化，攪拌碗中的硬化水泥可供參照。

PKP操作方法同PVP，在穿刺成功后通過球囊擴(kuò)張穿刺通道，在椎體內(nèi)形成腔隙恢復(fù)適當(dāng)高度并注入骨水泥。

通常骨水泥的注入量為胸椎3 ml，腰椎5 ml。國外尸體造模研究顯示2 ml骨水泥注入量即可恢復(fù)椎體強(qiáng)度[9]。一般認(rèn)為骨水泥注入量與療效并無正相關(guān)關(guān)系，反而劑量越多可能引起的并發(fā)癥越多[10]。

3 并發(fā)癥

骨水泥滲漏是椎體成形術(shù)最常見的并發(fā)癥，其滲漏途徑有神經(jīng)孔、椎管內(nèi)硬膜囊外、椎旁軟組織、椎間盤、椎旁靜脈叢及穿刺針道。主要原因與骨水泥黏度及注射量、骨折原因及壓縮程度、手術(shù)操作等因素有關(guān)[11～13]。一般骨水泥滲漏到椎旁軟組織及椎間盤無明顯癥狀，滲漏到神經(jīng)根管和椎旁靜脈可引起神經(jīng)根痛，滲漏到椎管致脊髓或馬尾神經(jīng)受壓有癱瘓風(fēng)險(xiǎn)，但極罕見。若骨水泥稀薄、量大而滲漏到椎旁靜脈，進(jìn)一步回流至肺動(dòng)脈，將導(dǎo)致肺栓塞，出現(xiàn)低氧血癥、休克、肺動(dòng)脈高壓，甚至導(dǎo)致死亡[14]。因此，預(yù)防骨水泥滲漏相關(guān)并發(fā)癥必須合理選擇適應(yīng)證，完善影像學(xué)檢查和術(shù)前準(zhǔn)備，掌握手術(shù)技巧，精細(xì)操作。一旦發(fā)現(xiàn)骨水泥滲漏，無癥狀者密切關(guān)注病情，癥狀輕微者口服非甾體抗炎藥物治療，嚴(yán)重情況下積極手術(shù)摘除滲漏硬化的骨水泥或采取相應(yīng)搶救措施。

骨水泥填充后椎體剛度增加，應(yīng)力負(fù)荷傳導(dǎo)不平衡會(huì)增加鄰近低剛度椎體尤其是骨質(zhì)疏松椎體骨折的風(fēng)險(xiǎn)，由于類似的原因，骨水泥滲漏與鄰近椎體骨折較高的發(fā)生率有關(guān)[15]。盡管進(jìn)行了大量的臨床研究和生物力學(xué)體外研究，但相鄰椎體再骨折風(fēng)險(xiǎn)仍然是一個(gè)有爭議的話題。關(guān)于尸體脊柱的生物力學(xué)研究[16]表明，椎體骨折或椎體形變造成應(yīng)力負(fù)荷傳導(dǎo)變化對鄰近椎體都有不利影響，但椎體成形術(shù)可以部分逆轉(zhuǎn)這些效應(yīng)。可以確定的是，骨質(zhì)疏松或骨礦物質(zhì)缺乏已被證實(shí)為繼發(fā)性椎體壓縮性骨折的預(yù)測因素，且與非手術(shù)治療相比，PVP或PKP再骨折率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[17,18]。

與術(shù)中穿刺有關(guān)的主要并發(fā)癥有穿刺損傷神經(jīng)根、椎弓根骨折、肋骨骨折、椎管內(nèi)水腫等，這些并發(fā)癥發(fā)生率低，與術(shù)者操作熟練度及精細(xì)度有關(guān)，可通過提高手術(shù)水平減少此類損傷?？傮w而言，骨質(zhì)疏松性椎體骨折的并發(fā)癥較其他原因椎體骨折術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率較低，Chiras等[19]報(bào)道骨質(zhì)疏松患者椎體成形術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率為1.3%，椎體血管瘤和轉(zhuǎn)移瘤并發(fā)癥發(fā)生率更高，分別為2.5%和10%。并發(fā)癥多與骨水泥滲漏有關(guān)，使用高黏度骨水泥可降低骨水泥滲漏風(fēng)險(xiǎn)。Zhang等[13]對PVP、PKP治療椎體壓縮性骨折進(jìn)行系統(tǒng)回顧和meta分析，共納入5項(xiàng)研究，高黏度組307個(gè)椎體，滲漏51個(gè)，低黏度組405個(gè)椎體，滲漏160個(gè)，認(rèn)為高黏度可降低骨水泥滲漏風(fēng)險(xiǎn)(RR=0.38,95%CI:0.29～0.51,P<0.000 01)。

4 選擇PVP還是PKP

4.1 適應(yīng)證選擇

2種技術(shù)在操作方法和作用機(jī)制上大同小異，適用條件基本相同，PKP治療非急性期椎體壓縮骨折甚至骨折已部分愈合時(shí)作用不明顯，但此情況下選擇PVP仍可獲得滿意療效。

4.2 療效

在回顧性比較研究[20～22]中，2種技術(shù)對于OVCF的功能恢復(fù)和疼痛緩解同樣有效，無論是用球囊注射還是無空腔注射，OVCF在椎體強(qiáng)化后7～10天內(nèi)疼痛癥狀會(huì)得到75%～90%的緩解，盡管PKP似乎具有更好的影像學(xué)結(jié)果，但是臨床療效如緩解疼痛方面并沒有突出優(yōu)勢，長期結(jié)果可能受基礎(chǔ)骨質(zhì)疏松癥的嚴(yán)重程度和再骨折的影響。不同的是PKP通過球囊擴(kuò)張作用，對改善椎體后凸Cobb角及椎體高度恢復(fù)效果更理想, 同時(shí)可降低骨水泥滲漏風(fēng)險(xiǎn)[23,24]。Liu等[25]將100例OVCF患者隨機(jī)分為PKP組和PVP組，每組50例，均采用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)骨水泥進(jìn)行椎體強(qiáng)化治療，PKP組PMMA用量是PVP組的1.13倍，Cobb角PKP組減小8.0°，PVP組減少3.3°，術(shù)后隨訪5年，均未出現(xiàn)明顯并發(fā)癥，2組5年內(nèi)椎體高度、后凸Cobb角、疼痛VAS評分均無明顯變化，可見2種術(shù)式均有遠(yuǎn)期療效持久、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

4.3 并發(fā)癥

PVP通常使用低黏度骨水泥，PKP可選擇較高黏度骨水泥，這樣骨水泥可注射時(shí)間長，固化溫度更低，填充更均勻，可明顯減少骨水泥滲漏[26]。系統(tǒng)回顧研究[27]結(jié)果顯示，PKP和PVP治療椎體骨折的骨水泥滲漏發(fā)生率分別為2.6%～15.8%(1486個(gè)椎體，18項(xiàng)研究)和32%～50%(2283個(gè)椎體，27項(xiàng)研究)。Zhang等[28]對椎體創(chuàng)傷后再骨折問題進(jìn)行meta分析，納入12項(xiàng)研究共1328例，其中768例接受椎體成形術(shù)(PKP或PVP)，560例為非手術(shù)治療，結(jié)果表明手術(shù)組不會(huì)增加椎體再骨折的風(fēng)險(xiǎn)(新發(fā)椎體骨折P=0.55，鄰近椎體再骨折P=0.5，原椎體再骨折P=0.24)。徐建成等[29]的研究也得出與之相似的結(jié)果。目前尚無大數(shù)據(jù)分析表明兩種手術(shù)方式在術(shù)后再骨折方面存在差異，但手術(shù)治療并非再骨折發(fā)生的關(guān)鍵因素。

4.4 手術(shù)時(shí)間和費(fèi)用

由于手術(shù)技術(shù)和工具的發(fā)展，兩種手術(shù)方式在操作時(shí)間上相差無幾。PKP的治療費(fèi)用相對高，但更具性價(jià)比，因此在臨床上并不一定影響患者或家屬以及術(shù)者選擇PKP治療老年OVCF。

5 磷酸鈣骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)骨填充材料

Kim等[30]對PVP 69例(121個(gè)椎體)進(jìn)行平均5.7年的隨訪，用影像學(xué)表現(xiàn)評價(jià)注入椎體內(nèi)的PMMA骨水泥的長期變化，由于椎體與骨水泥的相互作用，遠(yuǎn)期出現(xiàn)4例骨水泥解離斷裂伴椎體塌陷，2例骨水泥鄰近區(qū)域骨密度降低。PMMA是一種相對穩(wěn)定的骨水泥，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但其在椎體內(nèi)不會(huì)吸收，仍然是一種外來物質(zhì)，生物相容性較低，可能會(huì)出現(xiàn)與骨吸收有關(guān)的不良結(jié)果。Heo等[31]對14例OVCF采用CPC骨水泥進(jìn)行椎體成形術(shù)，隨訪2年觀察CPC形態(tài)學(xué)變化及其效應(yīng)，其中6例骨水泥部分降解吸收，2例出現(xiàn)椎體內(nèi)成骨，1例骨水泥斷裂，3例異位骨化(與骨水泥滲漏有關(guān))，可見CPC作為骨替代材料，具有良好的生物學(xué)活性。

CPC是由一種或多種磷酸鈣化合物的粉末相與含水或含鈣或含磷酸鹽的液相組成的混合物，最初應(yīng)用于牙科，因其避免陶瓷型羥基磷灰石不易塑形、難降解的缺陷，在骨修復(fù)和骨填充領(lǐng)域得到進(jìn)一步研究和應(yīng)用。研究表明[32,33]，CPC具有以下特點(diǎn)：①等溫固化反應(yīng)。CPC混和物在室溫或體溫下經(jīng)歷溶解-再沉淀過程，一般需10～15 min，較PMMA骨水泥固化時(shí)間長，但其發(fā)生固化結(jié)晶時(shí)無產(chǎn)熱反應(yīng)，對周圍組織不會(huì)產(chǎn)生熱損傷，且無單體毒性。②具有生物可降解性和相容性。在體內(nèi)，CPC會(huì)發(fā)生吸收現(xiàn)象。Libicher等[34]的研究顯示，CPC填充術(shù)后12個(gè)月磷酸鈣吸收比率為2%。磷酸鈣多孔晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類似于天然骨組織中的羥基磷灰石(hydroxylapatite，HA)，具有一定程度的骨誘導(dǎo)作用，結(jié)合其可降解性，有利于后期血管侵入和骨重塑。③機(jī)械性能高。CPC具有骨樣彈性模量，可保持足夠的韌性以防止循環(huán)載荷下的疲勞斷裂。磷酸鈣的力學(xué)強(qiáng)度介于骨質(zhì)疏松椎體與正常椎體之間，治療椎體的抗壓縮負(fù)荷與鄰近椎體相當(dāng)，可減少術(shù)后鄰近椎體再骨折風(fēng)險(xiǎn)。④具有載藥作用。CPC的多孔微觀特性允許其表面發(fā)生物質(zhì)交換或作為控制藥物輸送的載體，復(fù)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白或抗骨質(zhì)疏松成分(如阿侖膦酸鈉、鮭魚降鈣素)的磷酸鈣骨水泥，具有促進(jìn)骨生成、抑制骨吸收的作用，此類載藥磷酸鈣骨水泥材料對治療骨質(zhì)疏松性椎體骨折具有增強(qiáng)效應(yīng)。

CPC也存在一些不足：①磷酸鈣的黏度較高，配制和注射操作有待改進(jìn)；②聚合力和抗沖刷力不足，由于其親水性和低密度特征，在注射填充過程中可能隨血液分散甚至滲漏；③機(jī)械強(qiáng)度低于PMMA，CPC為多孔隙結(jié)構(gòu)，其降解速度慢于新骨生成，不利于遠(yuǎn)期骨強(qiáng)度的維持。

對CPC粉末相的顆粒細(xì)化或添加低結(jié)晶顆粒如海藻酸鈉、甲基纖維素和檸檬酸根離子，提高CPC混合物的粉液融合度，可實(shí)現(xiàn)良好的注射性能，同時(shí)能增強(qiáng)骨水泥注射階段的聚合和抗沖刷力，縮短固化時(shí)間[35,36]。CPC固有孔隙率能保證其載藥能力和促進(jìn)骨傳導(dǎo)、骨修復(fù)的作用，但也削弱了其機(jī)械強(qiáng)度。Ogasawara等[37]的實(shí)驗(yàn)研究顯示，在CPC混合物中添加乳酸-乙醇酸共聚物可使水泥孔隙更加致密，顯示出良好的纖維橋接，添加生物活性玻璃或鍶元素，能提高材料固化后的強(qiáng)度，后期可加速材料降解并促進(jìn)新骨形成。可見，在材質(zhì)研發(fā)上對CPC揚(yáng)長避短尤為重要，復(fù)合CPC材料若具有適當(dāng)?shù)慕到饴?、良好的機(jī)械性能和較好的促成骨作用，將有利于其應(yīng)用。

6 小結(jié)

經(jīng)皮椎體成形術(shù)是目前胸腰椎OVCF公認(rèn)的治療方式，具有創(chuàng)傷小、手術(shù)時(shí)間短、療效顯著、不良結(jié)果少的特點(diǎn)，不僅能夠快速緩解疼痛，還能避免患者因保守治療引發(fā)的并發(fā)癥。目前尚不清楚鄰近椎體骨折是由椎體強(qiáng)化后引起的機(jī)械變異導(dǎo)致，還是骨質(zhì)疏松癥自然進(jìn)展的結(jié)果，與保守治療相比，PKP或PVP治療不會(huì)導(dǎo)致新發(fā)椎體骨折的總發(fā)生率升高。PKP和PVP操作方法相似，療效相當(dāng)，通過選擇適當(dāng)患者，完善術(shù)前準(zhǔn)備，提高技術(shù)水平，可以減少相關(guān)并發(fā)癥。由于手術(shù)技巧日趨完善，未來可能以操作工具和骨水泥材料為研究熱點(diǎn)。CPC優(yōu)勢突出，能彌補(bǔ)其生物、機(jī)械性能和應(yīng)用缺陷的復(fù)合型CPC已經(jīng)涌現(xiàn)，下一代骨水泥旨在改善注射性和顯影性能、生物活性和骨修復(fù)能力，并可作為藥物載體擴(kuò)大應(yīng)用范圍和療效。另外需要注意的是，20%～35%的OVCF在接受椎體強(qiáng)化治療后會(huì)出現(xiàn)其他椎體骨折[25]，這種重復(fù)性骨折風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷增加，因此，對于有骨質(zhì)疏松癥病史或既往有骨質(zhì)疏松性骨折的患者，椎體成形術(shù)后仍有必要進(jìn)行長期的抗骨質(zhì)疏松治療。