PVP和PKP術(shù)中骨水泥用量與分布對預(yù)后影響的研究進(jìn)展

姜亮，柳達(dá)，邱敏，付勤

(中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院，遼寧沈陽 110004)

經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty, PVP)與經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty, PKP)均是臨床廣泛應(yīng)用的微創(chuàng)療法，主要用于非手術(shù)治療效果不佳的骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporosis vertebral compressional fracture, OVCF)及椎體血管瘤等疾病[1]。PVP、PKP通過在椎體內(nèi)注入骨水泥，可有效緩解疼痛，恢復(fù)椎體的原有高度以及減少后凸畸形[1]。PKP、PVP的預(yù)后除了受患者年齡、體重、骨密度、壓縮性骨折的椎體數(shù)量等因素影響[2,3]，也與骨水泥在術(shù)中不同的使用情況密切相關(guān)[4]。學(xué)者們對骨水泥的研究角度不盡相同，也得出了不同的結(jié)論。本文主要針對術(shù)中骨水泥用量與骨水泥分布情況對預(yù)后的影響進(jìn)行歸納總結(jié)，并綜述如下。

1 PVP、PKP的背景介紹

PVP、PKP臨床上目前主要應(yīng)用于OCVF患者的治療。相對于PVP，PKP術(shù)中應(yīng)用球囊撐開系統(tǒng)，能一定程度減少骨水泥的滲漏，更好地恢復(fù)椎體高度，但兩種技術(shù)緩解疼痛的效果相似，且均有創(chuàng)傷小、安全性高以及恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)[5,6]，所以針對不同類型的患者，兩種技術(shù)有不同選擇地應(yīng)用[7]。

骨水泥是PVP、PKP手術(shù)中的關(guān)鍵，目前認(rèn)為作用機(jī)制包括具有毒性的化學(xué)因素與產(chǎn)熱的熱學(xué)因素[8]，還有骨水泥凝固使椎體的強(qiáng)度(椎體發(fā)生破壞之前承受的最大應(yīng)力)和剛度(椎體在受力時抵抗變形的能力)增加的力學(xué)因素[9]。

2 PVP、PKP術(shù)后觀察指標(biāo)

PVP、PKP手術(shù)的目的是解除患者疼痛，使老年患者更早地恢復(fù)自主活動，減少長期臥床時間造成的褥瘡、墜積性肺炎以及深靜脈血栓的發(fā)生[10]。一些研究表明，相對于非手術(shù)治療，PVP、PKP術(shù)中應(yīng)用骨水泥填充可增加椎體的剛度與強(qiáng)度，部分恢復(fù)椎體高度，減少遠(yuǎn)期后凸畸形和其它椎體再骨折的發(fā)生[11,12]，但同時可能出現(xiàn)骨水泥滲漏。PVP、PKP術(shù)后觀察指標(biāo)一般包括：疼痛緩解程度，是否存在骨水泥滲漏，術(shù)后椎體高度恢復(fù)情況，術(shù)后椎體剛度與強(qiáng)度的比較，以及是否存在術(shù)后遠(yuǎn)期脊柱后凸畸形和椎體的再骨折。研究者通常從以上幾個指標(biāo)進(jìn)行歸納研究。

3 骨水泥用量對PVP、PKP預(yù)后的影響

以Kaufmann等[13]為代表的大量研究表明，骨水泥用量與PVP、PKP手術(shù)的止痛效果不呈正相關(guān)關(guān)系，較少劑量的骨水泥即可充分改善疼痛癥狀，疼痛的緩解程度不隨骨水泥注射量的增加而有所提升。

骨水泥可以增加椎體的強(qiáng)度與剛度，較為普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，很少劑量的骨水泥即可使椎體恢復(fù)原有的應(yīng)力水平，從而使椎體內(nèi)的壓力分配正?；謴?fù)椎體強(qiáng)度與剛度所需的骨水泥量不同。Belkoff等[14]認(rèn)為，注射2 mL骨水泥即可恢復(fù)椎體的原有強(qiáng)度, 恢復(fù)椎體剛度在胸椎、胸腰段及腰椎所需要的骨水泥分別為4 mL、4 mL、6 mL。結(jié)合其他學(xué)者類似的研究結(jié)果，可以得出一個規(guī)律：胸椎、胸腰段以及腰椎壓縮性骨折后，為恢復(fù)強(qiáng)度與剛度所需的骨水泥量由上到下呈逐漸增加趨勢；相比于強(qiáng)度，剛度的恢復(fù)需要更多骨水泥[14,15]。

值得注意的是，隨著骨水泥用量的增加，骨水泥滲漏的比例也隨之增加[16,17]。骨水泥向椎體前方或后方滲漏，可能造成術(shù)后的神經(jīng)功能障礙及肺栓塞，即使是椎間盤滲漏也可能增加椎體再骨折的風(fēng)險[18]。

4 骨水泥分布對PVP、PKP預(yù)后的影響

4.1 骨水泥的體積分?jǐn)?shù)

體積分?jǐn)?shù)(volume fraction%, VF%)即注入椎體的骨水泥用量占整個椎體體積的比例。Molloy等[19]將其分為4級：1級體積分?jǐn)?shù)為<25%，2級為25%～50%，3級為51%～75%，4級為>75%；在對尸體模型進(jìn)行生物力學(xué)研究后，他們認(rèn)為，當(dāng)骨水泥體積分?jǐn)?shù)分別達(dá)到16.2%和29.8%時，可重建病椎的強(qiáng)度與剛度。隨后各學(xué)者相繼展開研究，并一致認(rèn)為骨水泥的不同體積分?jǐn)?shù)均能有效緩解疼痛[20-22]。進(jìn)一步提高體積分?jǐn)?shù)，不會明顯改善疼痛和恢復(fù)椎體的強(qiáng)度、剛度，但能更有效地恢復(fù)椎體原有高度、改善椎體后凸畸形，并能減少相鄰椎體再骨折的發(fā)生[23,24]。

骨水泥的體積分?jǐn)?shù)與其用量呈正相關(guān)，但相同骨水泥用量可能產(chǎn)生不同的體積分?jǐn)?shù)[21]。相對于骨水泥的用量，體積分?jǐn)?shù)對預(yù)后的影響似乎更大[20]。所以術(shù)者應(yīng)該從骨水泥類型、粘度及手術(shù)技巧等相關(guān)因素著手[25]，使骨水泥在椎體內(nèi)充分彌散，在安全用量的基礎(chǔ)上達(dá)到更大的體積分?jǐn)?shù)。

4.2 骨水泥的分布形態(tài)

骨水泥在椎體內(nèi)有著不同分布形態(tài)，Tanigawa等[26]將其分為團(tuán)塊模式和網(wǎng)狀模式，通過對76例OVCF患者PVP術(shù)后進(jìn)行隨訪后發(fā)現(xiàn)，兩種分布形態(tài)的術(shù)后鎮(zhèn)痛效果相似，其他評價指標(biāo)如椎體后凸畸形、脊柱功能障礙指數(shù)等均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；但團(tuán)塊模式分布組的術(shù)后椎體再骨折率比較高、尤指是鄰近椎體，而網(wǎng)狀模式分布組卻更容易出現(xiàn)骨水泥滲漏。He等[27]將兩種骨水泥分布模式拓展為四種：互鎖團(tuán)塊模式(interlocked solid pattern, LS)和非互鎖團(tuán)塊模式(uninterlocked solid pattern, ULS)；連續(xù)網(wǎng)狀模式(contiguous trabecular pattern, CT)和不連續(xù)網(wǎng)狀模式(discontiguous trabecular pattern, DCT)。他們發(fā)現(xiàn)，與互鎖團(tuán)塊模式及連續(xù)網(wǎng)狀模式相比，非互鎖團(tuán)塊模式及不連續(xù)網(wǎng)狀模式的患者再骨折發(fā)生率更高，疼痛恢復(fù)情況也較差。

4.3 骨水泥在椎體內(nèi)的水平分布

有學(xué)者著眼于骨水泥在椎體內(nèi)的水平分布情況，Molloy等[28]對椎體注入骨水泥后的強(qiáng)度與剛度做出了評估，得出結(jié)論：骨水泥分布呈雙側(cè)分布與局限于一側(cè)分布，對椎體剛度的恢復(fù)并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；同樣，相對于骨水泥呈雙側(cè)分布，骨水泥局限的分布于椎體一側(cè)并不會增加未填充側(cè)的再壓縮風(fēng)險。Knavel等[29]也提出，骨水泥不超過中線的單側(cè)填充方式也能有效地改善疼痛癥狀，且不會使術(shù)椎再骨折及相鄰椎體骨折的風(fēng)險提高。但也有一些學(xué)者表達(dá)了不同的看法，陳柏齡等[30]類似的成人離體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)顯示：骨水泥在椎體內(nèi)呈水平方向單側(cè)分布時，未填充一側(cè)的剛度明顯低于對側(cè)；骨水泥過椎體中線分布時，兩側(cè)椎體剛度才能得到同樣程度的強(qiáng)化。Liebschner等[31]也認(rèn)為，相比于骨水泥雙側(cè)對稱式分布，局限于單側(cè)的骨水泥填充會使椎體的應(yīng)力不均衡，從而導(dǎo)致椎體不穩(wěn)及再骨折等不良預(yù)后，甚至可能導(dǎo)致骨水泥在椎體內(nèi)的異常移動。但生物力學(xué)研究需要適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合臨床，影響PVP、PKP術(shù)后再骨折的因素較多，因此需要對術(shù)后患者開展長時間隨訪研究，以得到更全面的結(jié)論。

4.4 骨水泥在椎體內(nèi)的縱向分布

有些學(xué)者通過縱向分層來研究骨水泥分布對預(yù)后的影響。陳其勇等[32]將三維CT中的椎體成像縱向均勻地分為四層，發(fā)現(xiàn)單側(cè)PVP術(shù)后的骨水泥分布具有規(guī)律性，第2層面分布最多，第1、3層面次之，而第4層面則分布最少，他們認(rèn)為，通過適當(dāng)增加第4層面骨水泥的填充可以更好地改善疼痛。椎體的兩端分別為上、下終板，Chevalier等[33]發(fā)現(xiàn)，骨水泥彌散到上、下終板處可使椎體強(qiáng)度提高11倍左右；若骨水泥僅接觸一端終板，椎體強(qiáng)度僅增加約2倍。Zhang等[34]的研究表明，骨水泥是否彌散到上、下終板并不影響術(shù)后疼痛癥狀的改善，但其在椎體上下終板的充分彌散有利于減少術(shù)后椎體再骨折風(fēng)險[34,35]。

4.5 骨折線周圍的骨水泥分布

近年來，一些學(xué)者致力于應(yīng)用PVP、PKP治療不穩(wěn)定性骨折，同樣取得了一定療效。這為一些研究者提供了思路，他們著眼于壓縮性骨折椎體的不穩(wěn)定區(qū)域，即骨折線區(qū)域骨水泥的分布情況。江曉兵等[35]發(fā)現(xiàn)，骨水泥在骨折線區(qū)域分布不充分可能造成術(shù)后早期恢復(fù)效果不佳，其原因可能是骨水泥并未對斷裂的骨小梁起到充分固定作用，使骨折端仍存在微動；但術(shù)后遠(yuǎn)期效果比較則無明顯差異，這可能與骨折端術(shù)后遠(yuǎn)期的愈合有關(guān)。宋曉飛[36]認(rèn)為，術(shù)后椎體的再壓縮可能也與骨折線區(qū)域的骨水泥填充不足有關(guān)。