祝騰蛟 綜述 田 耘 周 方 審校

(北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科，北京 100191)

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·文獻(xiàn)綜述·

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折微創(chuàng)治療的現(xiàn)狀和進(jìn)展*

祝騰蛟 綜述 田 耘**周 方 審校

(北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科，北京 100191)

經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty，PVP)和經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty，PKP)憑借其快速的止痛效果和良好的功能恢復(fù)，現(xiàn)在已被越來越多地運(yùn)用于骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)的治療中。本文綜述目前新發(fā)展起來的微創(chuàng)手術(shù)PVP、PKP出現(xiàn)的一些問題及進(jìn)展，希望為OVCF的治療提供參考。

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折; 經(jīng)皮椎體成形術(shù); 經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)

隨著人口老齡化的加劇，全世界約有2億骨質(zhì)疏松患者[1]，而骨質(zhì)疏松骨折最常見的發(fā)生部位是脊柱[2]，每年因為骨質(zhì)疏松發(fā)生的椎體壓縮骨折約有140萬例[3]。骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折(osteoporosis vertebral compression fracture，OVCF)不僅會給病人帶來急性的后背疼痛，與之而來的因為椎體壓縮引起的脊柱畸形，會造成很多功能障礙，諸如肺功能下降，胸腹腔容量減小，活動能力受限，嚴(yán)重者無法維持正常的體位，甚至可能引起抑郁，大大影響OVCF患者的生活質(zhì)量[4]。目前針對OVCF的治療選擇主要有保守治療、傳統(tǒng)的切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)、經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty，PVP)和經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty，PKP)等。其中PVP、PKP作為新發(fā)展起來的微創(chuàng)手術(shù)，憑借其良好的止痛效果及快速恢復(fù)患者活動功能的特點(diǎn)，現(xiàn)在正被越來越多地運(yùn)用到臨床中[5～9]。本文綜述目前PVP、PKP遇到的一些問題及進(jìn)展。

1 麻醉方式的選擇

目前PVP、PKP手術(shù)的麻醉方式主要有全身麻醉和局部麻醉兩種，國外文獻(xiàn)報道大多數(shù)PKP采用全身麻醉[10]。因為PKP需要更長的手術(shù)時間，手術(shù)過程中的操作所伴隨的疼痛，尤其是球囊擴(kuò)張時引起的疼痛，常常是局部麻醉患者難以忍受的。全身麻醉的優(yōu)點(diǎn)是患者不會有疼痛不適感，主觀滿意度相對較高，而且全麻術(shù)中比較容易管理生命體征，如在手術(shù)中遇到骨水泥栓塞或過敏，因為事先的氣管插管和靜脈開放，可以及時發(fā)現(xiàn)和搶救。但是大多數(shù)OVCF患者是老年人，有許多伴隨疾病，全身麻醉風(fēng)險較大，用風(fēng)險更小的局部麻醉方式更安全。在局麻下患者可以自述不適，如在手術(shù)中因為器械損傷或者骨水泥滲漏而出現(xiàn)神經(jīng)損傷癥狀時可以及時發(fā)現(xiàn)，而且局麻手術(shù)可以省去全身麻醉相關(guān)的誘導(dǎo)和蘇醒時間，術(shù)后恢復(fù)快，不存在因為氣管插管而帶來的呼吸道并發(fā)癥。但是在局麻下患者仍有部分疼痛，如果術(shù)中疼痛嚴(yán)重可能需要中止手術(shù)或更改麻醉或手術(shù)方式。對于一些患者，局麻下手術(shù)帶來的緊張和焦慮會引起很大的血壓變化，降低術(shù)中依從性，增加手術(shù)風(fēng)險。有報道局麻下PKP給予小劑量靜脈鎮(zhèn)靜可以取得很好的療效[11,12]。對于一些需要實施PKP的高危人群，也可以用一些特殊的麻醉方式，Hannallah等[13]報道在小劑量脊髓麻醉下實施PKP并取得成功。

因此，關(guān)于PKP中麻醉方式的選擇需要考慮到以下方面：患者年齡和對疼痛的耐受程度，以及因伴隨疾病而帶來的麻醉風(fēng)險，手術(shù)節(jié)段的數(shù)量和手術(shù)本身風(fēng)險的大小等。麻醉方式的最終選擇需要患者、麻醉醫(yī)生和手術(shù)醫(yī)生共同決策。無法長時間耐受俯臥位體位，或手術(shù)節(jié)段較多手術(shù)時間較長的患者，全身麻醉更為合適。

2 骨水泥種類的選擇

聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)作為20世紀(jì)80年代就被外科大夫熟悉的材料率先應(yīng)用于PVP中。因為它的不透射線性，在手術(shù)過程中可以追蹤填充材料的運(yùn)動，從而指導(dǎo)手術(shù)操作，并可預(yù)防骨水泥的滲漏。生物力學(xué)實驗也證實PMMA具備足夠的強(qiáng)度支撐靜態(tài)和動態(tài)的壓力，使得椎體在注入PMMA后可以維持椎體形態(tài)。此外，PMMA準(zhǔn)備方便，黏度低，有適當(dāng)流動性，便于操作，聚合快，可以迅速恢復(fù)椎體結(jié)構(gòu)，達(dá)到快速止痛的效果，從而允許患者快速恢復(fù)活動，改善生活質(zhì)量。PMMA憑借其直接的止痛效果和良好的機(jī)械強(qiáng)度，可以穩(wěn)定骨折端，從而被常規(guī)用于PVP、PKP中。當(dāng)然，PMMA的價格低廉也是考慮因素之一。但是，PMMA也有以下不足[14]：①黏度低。PMMA最常見的并發(fā)癥之一就是骨水泥滲漏，常見的滲漏部位包括椎管內(nèi)滲漏、神經(jīng)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。文獻(xiàn)報道的骨水泥滲漏率差異很大，從早期PVP報道的高達(dá)67%[15]，到如今的PKP可以控制在10%左右[16]。雖然大部分滲漏不會發(fā)生不良臨床反應(yīng)，但也有發(fā)生嚴(yán)重后果的可能，如骨水泥滲漏到椎管內(nèi)壓迫脊髓，或者滲漏到血液中有發(fā)生肺栓塞的可能。②放熱反應(yīng)。PMMA的放熱反應(yīng)可能引起周圍組織熱燒傷。Yu等[17]的研究表明，這樣的反應(yīng)溫度在椎體前緣、椎體中心和椎管內(nèi)分別能達(dá)到39～112 ℃、49～112 ℃和39～57 ℃，而超過50 ℃的時間分別能持續(xù)5、8和25 min。因為存在骨水泥滲漏問題，一些神經(jīng)結(jié)構(gòu)的熱損傷已經(jīng)成為用PMMA的椎體成形術(shù)的一個潛在不良反應(yīng)。③生物活性不足，沒有骨誘導(dǎo)作用，不能被降解。組織學(xué)證實，PMMA是通過纖維組織層環(huán)繞植入物這種方式達(dá)到愈合的[18]。而纖維組織包繞植入物會潛在抑制骨質(zhì)和PMMA多聚體界面之間的骨融合，使得PMMA與新生骨之間無法融合成為一個整體。④生物力學(xué)方面，注入PMMA后原有椎體的強(qiáng)度發(fā)生改變，松質(zhì)骨的彈性模量是168 MPa，而PMMA是2700 MPa，因為PMMA的強(qiáng)度大于正常骨組織，尤其對骨質(zhì)疏松患者的骨質(zhì)，PMMA的強(qiáng)度是其8～40倍[19]。這樣不僅會引發(fā)原有椎體未被PMMA填充部分的骨質(zhì)發(fā)生骨折，也增加了鄰近椎體骨折的可能。生物力學(xué)的有限元法研究表明，注入PMMA不僅增加治療椎體的強(qiáng)度，而且增加鄰近椎體的壓力。因此，隨著PMMA的填充，鄰近椎體有發(fā)生再骨折的可能[20]。⑤毒性反應(yīng)，PMMA釋放的毒性單體和PMMA碎片會抑制細(xì)胞生長和DNA合成。⑥此外，還有過敏問題，局部抗炎能力下降，誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生等其他反應(yīng)。

為了尋找PMMA合適的替代材料，新近發(fā)展起來一種可吸收骨水泥——磷酸鈣骨水泥(calcium phosphate cement，CPC)。CPC不僅擁有良好的不透射線性，在強(qiáng)度上已經(jīng)被生物力學(xué)實驗證實是可行的，而且因為它的強(qiáng)度介于正常椎體和骨質(zhì)疏松椎體之間，這樣可以減少手術(shù)后因為治療椎體強(qiáng)度發(fā)生改變而引起的鄰近椎體再骨折的風(fēng)險。CPC同時具有可吸收、骨誘導(dǎo)作用。CPC的吸收現(xiàn)象不僅已經(jīng)被一些組織學(xué)研究描述過，而且Libicher等[21]運(yùn)用高精度3D-CT對12例23個椎體(14個CPC，9個PMMA)測量得到：在PKP術(shù)后12個月時，CPC體積平均減少0.08 ml，吸收比率2%。Libicher等[22]也報道CPC的骨誘導(dǎo)吸收作用在初步的臨床和實驗室研究中得到證實。當(dāng)然，這些結(jié)果還需要大樣本的實驗室和臨床研究進(jìn)一步確證。CPC是在正常體溫下結(jié)晶硬化，它硬化后的多孔結(jié)構(gòu)允許骨在其內(nèi)生長，同時避免熱損傷。但是這些單純的理論優(yōu)勢不足以讓CPC取代PMMA。Grafe等[18]通過對隨訪3年的20例CPC和20例PMMA患者進(jìn)行臨床回顧性對照研究，證實在VAS評分，歐洲骨質(zhì)疏松癥研究(European Vertebral Osteoporosis Study，EVOS)評分或任何時間段的椎體高度恢復(fù)方面均無統(tǒng)計學(xué)差異。當(dāng)然，CPC也有本身的不足需要改進(jìn)：①高黏度。CPC的黏度相對較高，在操作上有一定困難。②被沖刷問題(washout)。CPC的親水特性以及較低的密度，使得CPC在注入過程中更容易被血沖刷掉，導(dǎo)致注射失敗。③關(guān)于應(yīng)用CPC的最大擔(dān)憂主要是由于CPC過早過快吸收使得椎體形態(tài)結(jié)構(gòu)的恢復(fù)失敗，會影響椎體的穩(wěn)定性，甚至造成治療椎體再骨折。有注射CPC治療后1個月椎體在無外傷情況下發(fā)生再骨折的報道[23]。此外，Ryu等[24]觀察到,因為CPC的吸收，治療椎體術(shù)后高度恢復(fù)雖然比較理想，但在之后的隨訪中會發(fā)生椎體高度再次丟失。Heo等[25]通過PVP術(shù)后隨訪2年以上觀察到，CPC在注射進(jìn)入椎體后的形態(tài)變化是多樣而且不可預(yù)測的，有再吸收、沉積、誘導(dǎo)骨生成、CPC骨水泥骨折以及異位骨化可能，所以是否用CPC作為PVP的填充材料需要重新考慮。

所以我們需要一種理想的填充材料——有足夠的機(jī)械強(qiáng)度來支持和維持結(jié)構(gòu)的恢復(fù)，良好的不透射線性和可注射性方便操作，合適的生物相容性和生物活性能誘導(dǎo)骨再生盡可能恢復(fù)骨折前的生理狀態(tài)。

3 并發(fā)癥

PVP、PKP相關(guān)的圍手術(shù)期及術(shù)后并發(fā)癥主要有骨水泥滲漏、骨水泥栓塞、肺栓塞、血腫、脊髓受壓、神經(jīng)根損傷、感染、鄰近和非鄰近椎體再骨折等[26～28]。

骨水泥滲漏是PVP和PKP的主要并發(fā)癥之一，目前文獻(xiàn)報道的骨水泥滲漏率差異很大，因為骨水泥滲漏率在一定程度上受測量方式的影響。彭志剛、高偉等[29,30]報道對PKP術(shù)后患者運(yùn)用CT較普通的X線片能發(fā)現(xiàn)更高的骨水泥滲漏率。就目前資料來看，使用低黏度的骨水泥和注入水泥時壓力過高是造成骨水泥滲漏的重要影響因素，因此，降低骨水泥滲漏有賴于新型骨水泥的發(fā)明，以及更為新型有效的手術(shù)手段能夠使壓縮椎體獲得足夠的椎體高度恢復(fù)，為骨水泥的填充創(chuàng)造合適的空腔以減小注入時的壓力。大多數(shù)骨水泥滲漏不會引起臨床癥狀，但一部分骨水泥滲漏會造成相應(yīng)的神經(jīng)癥狀。Hulme等[26]的研究表明，PVP和PKP手術(shù)的神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生率分別為0.6%和0.03%，也有一部分骨水泥因為滲漏到血管中，造成嚴(yán)重的肺栓塞并發(fā)癥，但發(fā)生率很低，一般在0.6%(PVP)～0.01%(PKP)之間。

鄰近椎體及非鄰近椎體再骨折是PVP、PKP術(shù)后的主要并發(fā)癥之一，但是關(guān)于新發(fā)椎體再骨折原因的解釋很多，是骨質(zhì)疏松的自然疾病進(jìn)展結(jié)果，還是因為骨水泥填充使得傷椎強(qiáng)度變化，抑或是因為骨折后脊柱后凸畸形引起的脊柱生物力學(xué)改變所致，目前仍然存在很大爭議[31,32]。

4 骨折復(fù)位不足

PVP、PKP良好的止痛效果以及快速的功能恢復(fù)已經(jīng)被廣泛證實，但是對于OVCF的復(fù)位不足一直是臨床治療的焦點(diǎn)之一。PVP治療OVCF中骨折的復(fù)位主要依賴術(shù)中體位復(fù)位[33]，而PKP理論上通過球囊擴(kuò)張可以達(dá)到適當(dāng)?shù)墓钦蹚?fù)位效果，相關(guān)的meta分析也證實了PKP在骨折畸形的糾正中較PVP有優(yōu)勢[34,35]，但是希望通過單純的PKP來達(dá)到良好的脊柱序列的復(fù)位是不切實際的[36]。而脊柱畸形的程度和患者的年齡、腰背部疼痛程度一樣，對患者功能恢復(fù)情況是獨(dú)立的影響因素[4]。功能受損主要體現(xiàn)在肺功能下降、胸腹腔容量受限、活動能力下降、發(fā)生抑郁以及維持正常體態(tài)困難[4]。而且PVP、PKP術(shù)后未糾正的脊柱畸形可能引起鄰近椎體再骨折，目前文獻(xiàn)報道的再骨折發(fā)生率差異較大，Movrin等[37]通過對照研究觀察到，PVP的再骨折發(fā)生率波動于8%～52%，而PKP的再骨折發(fā)生率波動于3%～29%。Civelek等[38]對171例PKP患者的回顧性分析顯示，椎體適當(dāng)填充以及糾正脊柱后凸畸形、恢復(fù)良好的脊柱序列是避免鄰近椎體再骨折發(fā)生的重要因素，單純的PKP不影響再骨折的發(fā)生率。通過前瞻非隨機(jī)對照試驗，Movrin[39]觀察到因為脊柱后凸畸形引起的生物力學(xué)的改變是造成鄰近椎體再骨折的影響因素。而且PKP術(shù)后再骨折不僅發(fā)生在鄰近椎體，非鄰近椎體同樣有再骨折發(fā)生[40～43]。如果沒有糾正由于椎體骨折帶來的脊柱畸形，脊柱的壓力傳導(dǎo)路線會前移，使得椎體前緣承受更大的壓力，從而增加鄰近骨質(zhì)疏松的椎體發(fā)生再骨折的幾率。鄰近和非鄰近椎體再骨折的發(fā)生會使腰背部疼痛的情況進(jìn)一步惡化，同時使脊柱畸形進(jìn)一步加重，從而大大影響PVP、PKP術(shù)后患者的生活質(zhì)量。同時，為了對抗脊柱畸形前彎的力量，椎旁的肌肉和韌帶需要產(chǎn)生一個后伸的力量維持脊柱平衡，椎旁肌肉的長期勞累負(fù)荷也是PVP、PKP術(shù)后骨折畸形糾正不滿意病人長期慢性腰背痛的原因。所以，在對OVCF患者的治療中，對脊柱畸形的糾正與腰背疼痛的減輕一樣重要。這將是未來運(yùn)用PVP、PKP治療OVCF的焦點(diǎn)之一。

微創(chuàng)治療OVCF的前景在于選擇安全有效的麻醉方式，發(fā)明新型更為合適的填充材料，以及新型的手術(shù)技術(shù)來克服PVP、PKP復(fù)位不足的問題，希望能夠提供快速而持久的止痛效果，同時能達(dá)到良好的骨折畸形的糾正，從而提高患者生活質(zhì)量。

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(修回日期：2015-11-18)

(責(zé)任編輯：王惠群)

Current Status and Future Trends of Minimally Invasive Treatment of Osteoporotic Vertebral Compression Fractures

ZhuTengjiao,TianYun,ZhouFang.

DepartmentofOrthopedics,PekingUniversityThirdHospital,Beijing100191,China

TianYun,E-mail:tianyunbj@sina.com

Osteoporotic vertebral compression fracture; Percutaneous vertebroplasty; Percutaneous kyphoplasty

國家自然科學(xué)基金(81470101)

R683.2

A

1009-6604(2015)12-1121-05

10.3969/j.issn.1009-6604.2015.12.019

2015-09-16)

**通訊作者，E-mail：tianyunbj@sina.com

【Summary】 With the increasing global aging population, osteoporosis vertebral compression fracture (OVCF) is getting more attention as a big challenge for orthopedic surgeons. Current therapeutic options include conservative treatment, traditional open reduction and internal fixation, percutaneous vertebroplasty (PVP), and percutaneous kyphoplasty (PKP). Due to excellent clinical results on pain relief and function improvement, PVP and PKP, as minimally invasive surgical techniques, now increasingly become more popular for painful OVCF. The review focused on a brief introduction of the current status of the two procedures and a discussion of the future trends of the two techniques.