本文為作者整理,并經出版社授權聲明原創
骨質疏松癥是以骨量減少、骨組織顯微結構退化為特征的全身性系統性疾病,導致骨的脆性增高、骨折危險性增加,其最主要的并發癥是骨質疏松性椎體壓縮骨折(OVCF),約占所有骨質疏松性骨折的40%。
OVCF的全球發病率呈顯著上升趨勢,70歲以上人群OVCF發生率為20%,絕經后婦女OVCF發生率為16%。北京地區50歲以上女性OVCF發病率達到15%,80歲以上女性發病率達到37%。
此外,由于平均人口壽命的延長,原發病治愈率的提高,以及類固醇激素在各種疾病治療中的應用,均使OVCF的發病率持續增高。隨著人們對生活質量的日益重視,骨質疏松癥及OVCF的治療越來越受到全社會的關注。
椎體成形術(PVP)和椎體后凸成形術(PKP)是目前治療疼痛性OVCF的首選臨床干預措施。
PVP經皮將骨水泥注入骨折椎體。
PKP先經皮將球囊置入椎體內,擴張球囊使骨折復位,然后將球囊取出,注入骨水泥。
PVP和PKP采用經皮微創穿刺技術,將骨水泥注入骨折椎體內,能夠迅速緩解疼痛,增強病椎的強度和剛度,防止椎體進一步塌陷和畸形。通過球囊擴張,PKP可以使椎體骨折得到較大程度的復位,從而使壓縮椎體丟失的高度得到部分或完全的恢復。此外,球囊取出后在椎體內形成的空腔有利于骨水泥在低壓力狀態下注入椎體,從而有效降低骨水泥滲漏率。
臨床研究表明,這兩種微創手術療效優良,不僅縮短患者住院時間,允許患者早期活動,減少甚至不需要止痛藥物,而且沒有切開復位內固定帶來的手術創傷以及遠期可能出現的內固定失敗。上述優點使PVP和PKP在臨床上開展日益廣泛,也被用于椎體血管瘤、脊柱轉移性腫瘤和多發性骨髓瘤的治療。
目前,PVP和PKP手術中最常用的椎體填充材料是聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA)。注入椎體后的PMMA骨水泥凝固后能穩定斷裂的骨小梁,協助支撐椎體,分擔壓力,改善骨折椎體力學性質達到治療作用。PKP球囊擴張將骨折椎體內的骨松質向四周擠壓密實,形成四周骨壁相對完整的空腔,然后在空腔內注入PMMA骨水泥,凝固后形成以空腔為模具的骨水泥鑄件,有力地支撐已被擠壓密實的骨松質,形成穩定“核心”,使傷椎能夠有效承受脊柱的軸向載荷。生物力學研究表明,骨水泥的注入量和分布對所強化椎體的強度和剛度產生顯著影響。
研究發現
注入2ml骨水泥就可以恢復脊柱各節段椎體的強度,恢復胸腰段椎體的剛度則需要6~8ml。
骨水泥注射量達椎體容積15%可恢復椎體剛度,增加注射劑量可使剛度顯著高于術前。
比較單側和雙側椎弓根注射強化椎體的效果,結果顯示單雙側注射骨水泥均能顯著增加椎體強度和恢復椎體剛度。
椎體強度的恢復可以防止骨折椎體進一步塌陷,而椎體剛度的過度增加則會使鄰近椎體承受應力增加,可能導致鄰近椎體骨折。
因此,建議把椎體強度提高到正常水平,即要高于骨質疏松性骨折前的強度,而椎體剛度則傾向于恢復到骨折前水平,避免固定太堅強使鄰近節段椎體發生骨折。
PKP在強化椎體的同時,還能夠恢復壓縮椎體的高度。在體外用球囊復位骨質疏松性壓縮骨折椎體,結果顯示術后椎體高度較術前平均恢復(2.5±0.7)mm,而對照組PVP強化的椎體平均高度改變為(0.8±0.2)mm,兩組具有顯著差異。模擬負重狀態的體外實驗也證實了球囊的復位能力。
PVP和PKP能迅速緩解疼痛,多數學者認為可能與下列因素有關:PMMA本身的化學性及其固化時的放熱反應,破壞了椎體內感覺神經末梢;骨水泥使骨折椎體強化,消除了顯微骨折的微動,增加脊柱的穩定性,使頑固性疼痛緩解;PKP球囊擴張一定程度上矯正了后凸畸形,恢復正常脊柱序列,改善生物力學性能,從而使疼痛緩解。
PVP和PKP主要的適應證是骨質疏松性椎體壓縮骨折或椎體腫瘤所致的頑固性椎體源性疼痛。因此,術前應排除因腰椎退變、椎管狹窄、椎間盤突出等原因引起的疼痛。
適應證主要包括:
具有疼痛癥狀的原發或繼發性的胸腰椎椎體骨質疏松性壓縮骨折;
有癥狀的椎體血管瘤;
椎體漿細胞瘤、椎體骨髓瘤或淋巴瘤、溶骨性椎體轉移瘤等姑息性治療;
胸腰椎的創傷性骨折。
禁忌證主要包括:
存在感染性疾病或全身感染,如骨髓炎和硬膜外膿腫;
出凝血功能障礙或有出血傾向者;
嚴重心肺疾病者或體質極度虛弱不能耐受手術者;
無痛的骨質疏松椎體壓縮骨折;
椎體骨折合并神經損傷;
成骨性轉移性椎體腫瘤者;
病變椎體后壁骨質破壞或不完整,椎體后緣存在向后方凸出的骨塊,需進一步評估風險,視為相對禁忌證。
1、經椎弓根入路
PVP和PKP手術的經典入路是經椎弓根入路,只要能維持穿刺針始終處于椎弓根內,就不會損傷鄰近的重要解剖結構(如神經根、肺等)。
經椎弓根入路的潛在缺點是要保持穿刺針處在椎弓根內,導致針尖進入椎體內的角度較小。由于椎弓根在胸椎及上腰椎都幾乎是前后走向的,所以除了較粗的椎弓根和L5椎體外,經椎弓根入路必然會將穿刺針限制在椎體內的側方。
這個途徑對注射骨水泥來說十分安全,但往往使骨水泥不能越過椎體中線很好地充盈。為了克服經椎弓根入路的缺點,人們設計了椎弓根旁入路(或稱為經肋椎入路)。
2、椎弓根旁入路
椎弓根旁入路穿刺針經過椎弓根的外側方,不會因為椎弓根的大小和方向限制穿刺針進入椎體的角度,因此穿刺針比經椎弓根入路更容易指向椎體的中心,可以使單側注射的骨水泥更容易填充整個椎體。
但針尖置于椎體的中央也有缺點,如果位置在椎體內的中線或中線以后,將會增加骨水泥流入后方大的靜脈叢和硬膜外間隙的可能性。如果能保持針尖位于椎體的前1/3,將會降低這一危險性。
椎弓根旁入路應緊貼椎弓根的外側緣,因為位置越靠側方,在胸椎會增加刺穿肺和產生氣胸的可能性。椎弓根旁入路的另一個潛在問題是穿刺針僅僅通過椎體的側壁進入椎體,穿刺針移走時,骨水泥從穿刺孔滲漏的危險性增加。
1、每個椎體骨折的都應治療嗎?
目前,對多節段脊柱骨折手術椎體的選擇仍有爭議。如果對每個骨折椎體進行手術治療,則會因一次過多注入骨水泥,使骨水泥單體毒性增加,引起心血管反應并增加肺栓塞概率。骨質疏松性椎體壓縮骨折有其自身的特殊性,很少是急性外傷引起,多數是慢性積累損傷或在輕微外傷誘因下進一步加重的過程。
單憑X線片上椎體的壓縮程度與病史長短往往不能判斷脊柱骨折處于骨質愈合的哪個階段。多椎體骨折的病例,各個椎體的骨折可能發生于不同時期,并非每個被壓縮椎體都是責任椎體而需要手術治療。
文獻報道,椎體壓縮骨折所致的疼痛是由于生物力學改變后骨折微動所致,只有存在骨折微動的椎體才可注入骨水泥,錨固骨折、穩定椎體,取得滿意療效。因此,判定骨折椎體是否愈合、是否存在活動,是決定手術療效的關鍵。根據骨折椎體MRI信號的改變可以較好確定責任椎體,MRI在判斷骨折椎體是否愈合及手術椎體的選擇中起著重要作用。
骨折塊間存在微動,可引起水腫,表現為T1加權相低信號和T2加權相高信號及STIR高信號。由于部分老年患者椎體內脂肪含量較多,在T1加權相上呈局灶性或彌漫性高信號,在T2加權相上呈中等信號。即使椎體存在骨折活動,有出血和骨髓水腫,責任椎在T1加權相和T2加權相上也可表現為中等程度的高信號,信號強度無明顯改變。因此,必要時加做STIR檢查,抑制脂肪信號。如果STIR序列表現為高信號,則說明高信號改變是由椎體水腫引起而非脂肪組織,為責任椎。針對責任椎行PKP治療,能夠獲得滿意的療效。
2、周壁不完整的椎體骨折能注射骨水泥嗎?
行PVP和PKP手術的OVCF病例通常為椎體后壁完整的壓縮性骨折。因為椎體后壁不完整時,骨水泥容易向椎管內滲漏導致脊髓和神經根的壓迫傷和熱損傷,椎體后壁的骨折塊在球囊擴張時也可能向后方移位壓迫脊髓,因此一般認為后壁不完整的椎體骨折不是椎體強化手術的適應證。
有選擇地運用PKP治療此類患者,取得了較好效果,這是因為:
a. 老年骨質疏松性脊柱骨折和青壯年脊柱骨折有明顯的區別,前者椎體骨小梁變細斷裂,哈佛氏管變粗,成為多孔疏松的結構。應用PKP的球囊擴張技術可壓迫骨小梁形成一個四壁相對完整的致密骨殼,從而封閉骨水泥沿原有骨折裂隙和引流靜脈滲漏的通道;
b. 由于空腔的產生,骨水泥能以高黏滯和低壓力的狀態注入椎體(這的病例骨水泥均在團狀期推注入椎體,而非PVP的稀粥期或拉絲期),處于團狀期的骨水泥流動性差,注射可控性好,骨水泥只能有序地集中分布于球囊擴張所形成的區域中;
c. PKP通過置入可擴張球囊來抬升終板,撐開椎體,恢復了椎體大部分原有高度,特別在韌帶結構完整的急性骨折中,椎體的撐開將會使后縱韌帶緊張,從而回納骨折塊,并使后壁骨折裂隙縮小閉合,避免骨水泥滲漏,同時完整的后縱韌帶可阻擋骨水泥進入椎管。
要強調的是,術中每一步椎體內操作都要在透視下確認,必須使用顯影骨水泥,在持續X線透視下有控制地注入,這一點對于椎體后壁破裂的老年骨質疏松性脊柱骨折尤為重要,雖然為此將增加術者被X線照射的劑量,但這是避免骨水泥滲漏的最主要措施。
另外,不應追求骨水泥的注入量,適量的骨水泥足以達到止痛和穩定骨折的效果,過多的骨水泥注入卻使得滲漏的可能性大大增加。為了早期發現骨水泥滲漏導致的神經損傷可在局麻下手術或術中喚醒。
3、椎體骨折不愈合怎么處理?
像其他骨折一樣,OVCF也有骨不愈合現象,對于這種骨不愈合認識不多,使得其成為此類患者慢性背痛和殘疾的根源。
OVCF骨不愈合有以下特點:X線片上可見骨不愈合的椎體內有裂隙征存在,假關節形成。這種裂隙征在MRI T1加權相上呈低信號,T2加權相呈高信號,且與周圍骨組織信號界限清晰。OVCF一旦發生骨折不愈合,通常需要手術干預,目前主要手術方法是PVP或PKP,充填骨水泥穩定椎體,使疼痛消失。椎體骨不愈合的治療不同于四肢骨折骨不愈合,重點不是促進骨折的愈合,而是采用骨水泥錨固骨折塊,消除骨折塊的微動,穩定椎體;以及通過球囊擴張恢復病椎高度,矯正后凸畸形,恢復脊柱序列。由于骨折不愈合椎體有裂隙,假關節形成,大多伴有椎體周壁的破裂,因此對此類患者進行手術時要特別注意防止骨水泥滲漏。
4、怎么能夠有效預防骨水泥滲漏骨水泥?
滲漏是PVP和PKP最常見的并發癥,嚴重可導致癱瘓甚至死亡等災難性后果。 骨水泥滲漏按照部位可分為硬膜外滲漏、椎間孔滲漏、椎間盤滲漏、脊柱旁軟組織滲漏、椎旁靜脈滲漏和穿刺針道滲漏等。
雖然椎間盤滲漏在短期隨訪中幾乎沒有出現臨床癥狀,但可能使遠期鄰近椎體發生骨折的風險性增加,應該盡可能避免。
椎管內硬膜外滲漏和椎間孔滲漏則可能會引起脊髓和神經根受壓迫癥狀。PMMA滲漏入靜脈而引起的肺栓塞是較罕見的并發癥,少量PMMA進入肺動脈者不會引起臨床癥狀,但達到一定量就會引起嚴重后果,甚至死亡。
一般來說,只要采取正確的穿刺技術、骨水泥灌注技術以及術中良好的透視監護,就可以有效地減少骨水泥滲漏。若在灌注骨水泥時采用“初始注入時間窗法”、“灌注壓監測技術”等關鍵技術,可使骨水泥在適當的工作時間、合適的灌注壓力下注入椎體,防止骨水泥滲漏。
對于椎體周壁破裂的骨質疏松性椎體壓縮性骨折,采用“溫度梯度灌注技術”和“二次調制灌注技術”,第一次先用處于團狀期的骨水泥注入椎體使其凝固封堵住裂隙,第二次再將黏度較低的骨水泥注入椎體,從而使骨水泥在椎體內很好地彌散而不發生滲漏。
5、椎體強化會增加其他椎體骨折的發生率嗎?
研究發現
a. Ahn等回顧性分析508例PVP治療的患者隨訪期間出現49例新的椎體骨折,其中35個為鄰近節段椎體骨折。
b. Fribourg等報道38例PKP患者在平均8個月的隨訪中,26%(10例,17個椎體)發生有癥狀的繼發性椎體骨折,且13個發生在鄰近節段。
c. Harrop等隨訪115例接受PKP治療的骨質疏松性椎體骨折患者,平均隨訪11個月,繼發性椎體骨折發生率為22.6%。但也有學者認為盡管PKP術后繼發性椎體骨折有一定的發生率,但PKP本身并不會導致繼發性椎體骨折的風險增高。
d. Jensen等報道109例骨質疏松患者PVP術后,相鄰椎體骨折發生率與對照組比較差異并無統計學意義。
e. Lindsay等對絕經后婦女發生OVCF的自然史進行大樣本追蹤觀察,結果顯示當一個椎體出現骨折后繼發椎體骨折的自然發生率為19.2%,當出現兩個椎體骨折后繼發椎體骨折的發生率為24%。
f. Harrop等將自己研究結果同 Lindsay等的數據比較,發現PKP并不增加術后繼發性骨折的風險。
g. Paul等對69篇相關文獻復習,也發現PVP與PKP術后雖有一定的再骨折率,但與已發生椎體骨折的骨質疏松癥患者相比骨折發生率并沒有顯著增加。
結論
PVP和PKP手術后發生再骨折與患者的骨質疏松程度、功能鍛煉密切相關,要想降低繼發椎體骨折的發生率,在制定手術計劃治療骨折的同時就應當開始系統的抗骨質疏松治療,要向患者強調抗骨質疏松治療的重要性,堅持藥物治療與鍛煉相結合,減少再骨折的發生。