出诊医院: 东南大学附属中大医院 介入与血管外科
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皮椎体成形术如何治疗骨质疏松椎体压缩骨折

    发布时间:2011-06-26    编辑:何仕诚
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  随着人口老龄化,老年性骨质疏松症已成为常见病,易引发各中骨折,椎体为其最易发生骨折的部位,据估计全世界每年因骨质疏松导致新发椎体压缩骨折约有140万,其中约1/3并有剧烈背痛、活动受限,严重影响生活质量 。骨质疏松椎体压缩性骨折(Osteoporotic vertebral compression fractures, OVCFs)的传统治疗为卧床+药物止痛,约60-80%患者在2-3月后背部疼痛可逐步减轻,但坐立和行走后腰背痛多持续3~6个月,部分患者剧烈背痛可持续更长时间甚至难以缓解。Papaioannou认为约84%的OVCFs患者将遗留有急性或慢性胸、腰背疼痛,脊柱后凸畸形,胸腹腔容积缩小,内脏功能受限,再加之疼痛、运动障碍或长期卧床,易出现各种并发症,如精神状况恶化、感染、深静脉血栓、脏器功能衰竭而死亡,因而OVCFs已成为严重影响人们生活质量的常见病之一。

  1987年,Galibert等首先报道用经皮椎体穿刺注射骨水泥(Polymethylmethacrylate, PMMA)治疗椎体血管瘤7例获得显着的止痛效果,从而开创了经皮椎体成形术(Percutaneous vertebroplasty,PVP)。1991年Debussche-Depriester报道5例PVP治疗OVCFs疼痛,术后所有患者的疼痛都即刻得到完全缓解。但直到1993年在北美神经放射学年会上有PVP术专题报告后,这一技术才在北美得到认可。1997年,美国学者Jensen[4]报告PVP治疗29例共47节OVCFs,疼痛即刻缓解率达90%以上。随后,有关PVP的病例报告的文献相继发表,均获得良好的止痛效果、远期疗效稳定且极少发生并发症。故Murphy指出PVP的最成功之处是采用一项简单的技术解决了一个棘手的难题。2000年滕皋军教授等率先在国内开展经皮椎体成形术并举办了首届全国性学习班,随后这一技术在国内逐渐推广,迄今可检索到的中文文献约有1000余篇。

  一、经皮椎体成形术的机理

  PVP术是用骨穿刺针在透视监视下穿刺入病变椎体后,将PMMA注入病变椎体内,从而达到治疗目的,主要作用是解除或减轻疼痛、加固椎体和防止椎体进一步压缩塌陷。其止痛机制为:1. PMMA加强了椎体强度,减轻了塌陷椎体的压力,并稳定了压缩椎体内的微骨折(microfracture),减少骨折断端的运动,从而减少了对痛觉神经末梢的刺激;2. PMMA机械作用阻断了局部组织的供血和聚合时热力,导致痛觉神经末梢坏死。

  二、充填材料及其理化特性

  目前普遍使用的充填材料为骨水泥,即聚甲基丙烯酸甲酯,是由丙烯酸的聚合物(粉)和单体(液)按一定比例混合后聚合固化成强度较高的高分子化合物,在其聚合过程中有一过性产热,最高温度可达74℃。市售PMMA为白色粉末40g/袋+1支20ml调配液(单体)。一般采用粉:液为2:1调配,即20g粉+10ml调配液,其聚合过程大致分为三个时相,1.稀薄阶段:粉液迅速调匀,在开始2分钟内呈稀薄液状;2.粘稠阶段:粉液混合约2-3分钟后PMMA开始变粘稠,呈浆糊到生面团状,约持续到3~5分钟,要在此阶段内将PMMA注入椎体内,超过此阶段则注入十分困难;3.硬化阶段:粉液调和约7~10分钟后,PMMA变硬固定,并一过性产热。Haas等[19]经过实验后提出以下可能降低产热的措施:①事先将PMMA粉末置于0℃,调制时产热温度可明显下降;②提高粉:液比率,如从2:1增加到3:1则可降到10℃。环境温度偏低时PMMA聚合时间会延长,反之则缩短。需指出的是,不同厂家生产的PMMA的聚合过程有所不同,上述聚合过程的时间划分是滕皋军、何仕诚等[16]使用英国Corinplasty 3 PMMA在环境温度为20~25℃所测定的结果,建议初期开展PVP者应先掌握好所用PMMA的不同调配方法和聚合过程,方可进行PVP。

  PMMA本身在X光下几乎不显影,多数厂商已在粉中添加10%钡粉,但PVP术中透视下的显影仍欠佳。为增强显影性,在欧洲多添加钼粉或钨粉,如20gPMMA粉+1.5g钽粉。在美国多用钡粉,一般加入钡粉量约30%,何仕诚等[17]在Corinplasty 3 PMMA中添加消毒纯钡粉,按PMMA15g+钡粉3g+单体10ml调和,即钡粉含量达30%,使其在透视下显影度更强,临床应用400余例证实对疗效无影响。

  三、PVP治疗OVCF的适应证与禁忌证

  早期从事PVP的学者认为OVCF者须经保守治疗4周后疼痛仍不能缓解或为防止长期卧床可能引发并发症,经MRI或CT检查排除其它原因所致的疼痛,如腰椎间盘突出症者方可行PVP,或为防止褥疮和身体状况衰竭,对80岁以上高龄患者可在剧烈背痛持续1~2周内尽快进行。近10年来,越来越多的学者认为一旦明确为OVCF,不需等待保守治疗,可尽早行PVP术,不仅可迅速缓解患者腰背部剧烈疼痛,而且可明显缩短卧床时间、提高生活质量并防止椎体进一步塌陷。对于骨质疏松症无腰背痛者,目前不主张预防性PVP。由于椎体新鲜压缩骨折及骨折难以愈合者才是腰背痛的起因和部位,在MRI上有明显骨髓水肿征象,呈T1W低信号,T2W高信号,可准确鉴别新旧骨折并判断椎体压缩程度。对于相邻椎体多发压缩骨折、既往有椎体压缩骨折史而临床体征难以明确疼痛椎体者,应行MRI检查,因为陈旧性压缩已无疼痛而不需作PVP。CT可了解压缩椎体边缘骨皮质是否完整,有无骨质破坏,并可观察穿刺途径的解剖结构等,近年来CT矢状位和冠状位二维重建可准确显示椎体压缩程度和椎管内是否有游离骨碎片等。X线平片可见骨质疏松、椎体压缩塌陷变形。但CT和X线平片均不能鉴别新鲜和陈旧压缩,故难以准确确定疼痛椎体和部位,易造成漏诊和漏治。核素扫描显示椎体新鲜压缩有核素浓聚,而正常和陈旧压缩则无浓聚征像,故可鉴别新鲜和陈旧压缩,但易误诊为椎体转移瘤。因此,PVP治疗OVCFs前MRI和CT是必备的影像学检查。

  绝对禁忌证包括:椎体结核或其它感染,呼吸困难难以俯卧者,预期生存<2个月者。而椎体压缩程度超过75%者、出凝血功能障碍有出血倾向者等可视为现对禁忌证。

  四、PVP操作

  为保障术中双向定位,C臂X线机为必备的影像导向设备。穿刺针为11~13G带芯骨穿针,目前进口产品有美国Cook、德国Bard及Optimed等,国产有山东冠龙和上海微创等。PMMA注射器有Cook公司Murphy Quick 1.0ml注射器,Optimed、冠龙等公司生产的旋转式压力注射器。笔者长期使用Murphy Quick 1.0ml注射器,认为使用方便、注射容易且价廉,缺点是操作者过于靠近球管,辐射量大。而旋转式注射器价格昂贵且为一次性使用。当穿刺针穿入椎弓根骨皮质时阻力较大,用外科锤敲击推进易控制进针方向、用力大小和进针深度。

  胸腰椎穿刺均主张采用经椎弓根进针,全程应作心电监护。具体操作过程为:①患者取俯卧位,常规消毒铺巾&reg;②在标准正位透视下选择椎弓根外缘的体表投影外侧1~2cm为穿刺点&reg;③用2%利多卡因在穿刺点皮肤向椎弓根方向作穿刺通道全层浸润麻醉&reg;④取骨穿刺沿椎弓根穿刺,在侧位透视下将穿刺针方向尽量调整至与病变椎体中线一致,用外科锤敲击穿刺针入椎弓根,反复多次双向定位,当穿刺针头端抵达椎体后缘时,正位透视显示穿刺针正好越过椎弓根内缘,此为理想的穿刺状态,在侧位透视下将穿刺针敲击推进至椎体前1/3交界处,此时正位可见穿刺针头端位于椎体中央&reg;⑤调和骨水泥至粘稠期,在侧位透视下缓慢向椎体内注入,如发现明显渗漏则立即停止注射,注入量一般胸椎约3.7ml,腰椎约4.8ml。&reg;⑥置入针芯将残留在穿刺针管内的PMMA推入椎体内后旋转撤出穿刺针。

  五、疗效评价

  多数文献报道PVP的疗效评价主要是观察疼痛缓解,常用视觉模拟评分法(Visual analogue scale,VAS)评价,方法为画一条10cm长直线平均分成10等分,于直线两端分别表有“无疼痛”和“剧烈疼痛”,0为无疼痛,10为剧烈疼痛,由患者自己标出到疼痛强度相对应的刻度,90%以上患者能在24小时内立即止痛。Perez-Higueras等[21]报道13例5年的前瞻性随访研究,结果显示PVP后24小时内VAS分值由术前的7.8-8.0显着降为术后的2.7-3.0,在术后3天、3月、5年的各时点间无统计学上的差异。Tanigwa等[22]报告OVCF 80例,其中水肿明显44例VAS分值由PVP术前的7.5迅速下降为术后1-3天的2.9,改善了4.6。何仕诚等前瞻性评价72例,VAS平均分值由PVP术前的8.53迅速下降为术后24小时的3.22,改善了5.31,术后1月、3月、6月及>1年VAS值分别为3.06、2.06、1.61及1.24,说明PVP能迅速缓解疼痛,在术后24小时VAS值下降最显着,3月后VAS值进一步显着下降,且6月及1年后保持稳定。

  有文献报道应用生活自理能力表(Activity of daily life, ADL)、腰痛功能障碍指数(Oswestry disability index, ODI)等生活质量量表评价PVP后患者活动能力、症状等的改善、功能的恢复及致残的预防等。Masala等报告285例PVP的ADL评价,结果术后1周约95%患者即可进行日常生活活动。Diamond等[15]报告PVP治疗88例和保守治疗38例,术后1年PVP组活动能力提高了29%,比保守治疗组明显高,且PVP组住院时间明显缩短。何仕诚等[23]报道72例ADL总分由PVP术前的40.5升高为术后1周的69.4,提高了71%,有显着差异,术后1月、3月、6月及1年以上ADL总分仍有明显提高(P<0.01),而ODI总均分由术前的33.81下降为术后1周的20.9,改善了38%,且术后1月~>1年各时间点均有明显改善(P<0.01),呈逐步下降趋势,提示下腰部活动障碍在PVP后1周迅速改善,随后1年内可逐步改善。Winking等[24]报道38例,ODI疼痛指数由PVP前的3.7显着下降为术后2天的1.7,术后6周仍维持为1.6,与术后2天比较无明显差异,1年后约92%患者ODI指数仍较术前明显低,说明PVP不仅见效快,而且疗效持久。

  PVP亦可在一定程度上恢复压缩椎体的高度。2003年Hiwatashi等[25]报道37例共85节PVP术后椎体高度,结果有33节增加(1~3mm),39节增加大于3mm,最大高度恢复为15mm,前缘、中央、后缘平均增加分别为2.7、2.8、1.4mm。Teng等采用站立位数字化侧位片测量了53例73节PVP前后椎体前、中、后缘高度,结果PVP后前缘、中央及后缘高度的恢复程度分别为16.7%、14.5%、7.2.0%。Pitton等采用CT重建测量PVP前后椎体的高度,结果前、后缘高度平均分别增高了1.1、0.5mm。刘庆文等报告40例68节OVCF,PVP后椎体前缘、中央及后缘高度平均分别增高了2.01、1.78、0.44mm。PVP恢复骨质疏松压缩骨折椎体高度的机制可能与下列两方面有关:1、站立位时脊椎呈负重状态,特别是椎体前1/2负重明显,而卧位时消除了负重,由于前纵韧带的伸展牵拉,新鲜压缩椎体可得到不同程度的高度恢复,即体位复位;2、PVP通过高压将高粘度的骨水泥注入骨折椎体内并弥漫分布于骨小梁及骨折缝隙中,使间隙扩大增宽并得到加固,使之在体位复位基础上进一步得到高度恢复。

  然而,2009年新英格兰杂志的两篇随机对照研究(Randomized controlled trial, RCT)结果显示OVCF疼痛在PVP后并没有比对照组有利,使得PVP治疗OVCF的疗效一度遭到质疑。很快,许多学者发现这两个研究所入选的病例多为亚急性或1年以上OVCF病例,且没有强调MRI显示骨髓水肿征象,与绝大多数PVP文献的适应证选择相差甚远。2010年,Klazen等报告OVCF202例PVP和保守治疗的RCT研究结果显示PVP可迅速缓解急性OVCF疼痛,1年内疗效保持稳定,显着优于保守治疗组。

  六、并发症

  PVP的并发症主要为PMMA向椎体周围渗漏而造成相应的压迫,常见渗漏部位有椎管内硬膜囊外、神经根管、椎旁软组织、相邻椎间盘内及椎旁静脉丛,发生率为1~10%,幸运的是绝大多数无临床症状。早期PVP治疗椎体肿瘤的渗漏率较高,主要原因为对注射PMMA时机的把握不熟练和椎体骨皮质多不完整,Weill等报告37例52节椎体肿瘤PVP术后CT证实有20节渗漏(39%),仅有1例漏入神经根管内而出现严重坐骨神经痛,经外科手术摘除漏出之水泥后症状得到解除。近年PVP治疗OVCF的渗漏发生率明显低为1~6%。少见的并发症有肺动脉栓塞,多数无明显临床症状出现,但Monticelli等报道PVP后发生骨水泥严重肺动脉栓塞而死亡1例。结合文献和笔者的经验,预防PMMA渗漏的主要措施有:⑴侧位透视严密监视下注射,一旦发现有渗漏则立即停止注射;⑵粘稠阶段注射;(3)穿刺针头端尽可能避免损伤椎体软骨终板。

  七、经皮椎体成形术与后凸成形术的比较

  经皮椎体后凸成形术(Percutaneous kyphoplasty, PKP)是20世纪90年代末期在PVP基础上发展起来技术,其基本方法同PVP,只是在穿刺成功后先将专用球囊(balloon tamp)置入压缩椎体内扩张形成一腔隙,然后再注入骨水泥,在治疗OVCF方面亦可取得90%以上的止痛效果,其另外一个重要目的是使压缩椎体的高度得到明显恢复并纠正脊柱后凸畸形,但由于PKP的工作套管粗达8G方可使球囊通过,故多数需在全麻下进行。Rhyne等报道PKP治疗骨质疏松性椎体压缩骨折52例共82节,于站立侧位X线片上测量PKP前后椎体高度,结果术后椎体前缘、中央及后缘高度分别增加4.6mm、3.9mm及0.3mm。2009年,Wardlaw等报告OVCF300例PKP与保守治疗的RCT研究,结果显示PKP可迅速缓解急性OVCF疼痛,1年内疗效保持稳定,显着优于保守治疗组。Liu等报告PKP与PVP对比研究,结果两者的止痛效果相当,而PVP创伤更小、只需局麻。Mathis等对比发现PKP耗材费用是PVP的近10-20倍。2004年,Nussbaum等收集了美国FDA在线数据库公布的数据,并查阅了1999~2003年6月期间所有与PVP术和PKP术有关的58篇报告,分析结果显示PKP渗漏及压迫椎管瘫痪等并发症较PVP明显高。目前骨科医生多推崇PKP技术,但介入医生则多推荐使用创伤小、疗效显着且价廉的PVP。

    擅长:专业特长:从事介入放射工作25年,具有丰富的介入临床实践及临床研究经验。擅长全身各系统的良、恶性肿瘤的灌注、栓塞治疗;采用内支架技术治疗消化道、呼吸道及胆道的良、恶性狭窄;125I放射粒子植入治疗中晚期肿瘤;输卵管再通术治疗不孕症;经皮穿刺髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症;酒精、同位素注射、氩氦刀及射频消融治疗肝脏及全身各种肿瘤等。
    擅长:肿瘤介入治疗及椎间盘突出症微创治疗,尤其是肿瘤的射频加热及氩氦刀冷冻毁损治疗
    擅长:介入与血管外科,神经系统、外周血管、各脏器肿瘤的影像学诊断及介入微创治疗,尤其擅长血管性疾病的微创治疗,脊柱病变如椎体压缩性骨折、脊椎良恶性肿瘤的微创治疗、腰椎间盘突出的微创治疗、糖尿病足的血管内治疗、神经系统病变如脑动脉瘤、动静脉畸形、脑动脉狭窄的血管内治疗。