【綜述】經(jīng)皮椎體后凸成形術治療老年骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折的研究進展

【綜述】經(jīng)皮椎體后凸成形術治療老年骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折的研究進展摘要

本綜述通過介紹老年骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折（OVCF）的診斷、治療以及經(jīng)皮椎體后凸成形術（PKP）治療OVCF的適應證和禁忌證，分析了PKP治療OVCF的原理和效果，介紹了PKP需要的椎體成形材料。隨著社會人口老齡化現(xiàn)象日益加劇，骨質(zhì)疏松癥（osteoporosis，OP）成為老年人的多發(fā)病，由于老年人骨密度降低，骨小梁結構異常，輕微外力即可造成骨折。據(jù)報道骨密度每降低1%，脊柱骨折的風險就會增加3%。其中骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折（osteoporoticvertebralcompressionfracture，OVCF）是最常見的并發(fā)癥之一，以胸腰段椎體壓縮骨折居多，常表現(xiàn)為腰背部疼痛、后凸畸形、活動明顯受限，嚴重影響老年人身心健康和生活質(zhì)量。據(jù)文獻報道，絕經(jīng)后女性的OVCF發(fā)病率可能會達到16%，70歲以上老年人群則高達70%。Ross等報道單椎體骨折后鄰近椎體骨折發(fā)生率是未骨折OP患者的5倍，而多節(jié)段骨折繼發(fā)骨折的發(fā)生率則增加12倍。所以，對于胸腰段OVCF的治療已成為越來越多脊柱外科醫(yī)師關注的焦點。一一、OVCF的診斷OVCF的診斷標準為：（1）腰背痛病史；（2）腰部活動受限；（3）X線與CT表現(xiàn)：椎體楔形壓縮（包括上、下終板雙凹塌陷），椎體爆裂骨折（以椎體前中柱崩裂，椎體后壁骨折為特征）；（4）MRI檢查：提示椎體內(nèi)信號改變；（5）骨密度T值＜2.5SD。Rao和Singrakhia的研究將OVCF分為3種類型：楔形壓縮骨折、雙凹形壓縮骨折、粉碎形壓縮骨折，其中楔形壓縮骨折最為常見，約占OVCF的51%。二、經(jīng)皮椎體后凸成形術治療OVCF的開展經(jīng)皮椎體后凸成形術（percutaneouskyphoplasty，PKP）首先由美國Garfin等于1994年提出設計理念，后來逐漸以此產(chǎn)生出PKP及應用Sky膨脹式椎體成型器經(jīng)皮椎體后凸成形術等治療，1998年通過美國食品藥品監(jiān)督管理局認證應用于臨床，我國于2000年由解放軍總醫(yī)院率先開展PKP手術。PKP是在經(jīng)皮椎體成形術（percutaneousvertebroplasty，PVP）基礎之上發(fā)展而來，通過向壓縮椎體內(nèi)部置入可擴張球囊，球囊擴張后撐開塌陷終板，復位壓縮椎體，擠壓松質(zhì)骨并在椎體內(nèi)部形成一定空腔，然后注入骨水泥，從而能夠防止骨水泥滲漏，改善傷椎的承重能力，較好地增加傷椎強度和穩(wěn)定性，恢復傷椎高度和矯正脊柱后凸畸形。Zarghooni等通過對臨床醫(yī)師問卷調(diào)查和患者病例隨訪發(fā)現(xiàn)，80%受訪者認為PKP安全性較PVP更高，Edidin等2012年的一項研究表明PKP更具有效價比。Goz等和Chin等報道，由于PKP術后效果較好、安全性更佳、恢復傷椎高度滿意、并發(fā)癥少，已經(jīng)成為大多數(shù)脊柱外科醫(yī)師的首選。三、PKP治療OVCF的適應證及禁忌證合理選擇PKP適應證是影響手術效果的決定性因素。目前臨床上PKP的適應證主要從以下幾個方面選擇：（1）骨質(zhì)疏松所導致的單純脊柱壓縮骨折，傷椎椎體后壁基本完整且不合并神經(jīng)脊髓損傷；（2）陳舊性椎體壓縮骨折導致長期腰背疼痛及嚴重后凸畸形；（3）OVCF繼發(fā)鄰近椎體的壓縮骨折；（4）椎體血管瘤、椎體淋巴瘤等椎體腫瘤。PKP的臨床禁忌證主要有：（1）嚴重壓縮的椎體骨折導致術中穿刺困難者；（2）合并神經(jīng)脊髓損傷出現(xiàn)功能障礙者；（3）傷椎后壁骨折；（4）患者凝血功能障礙以及心肺功能不全導致有麻醉風險和不能耐受手術者；（5）對手術器械、造影劑或填充材料過敏者。但是隨著PKP技術的開展和研究的進步，對于部分椎體嚴重壓縮骨折和椎管輕度占位的OVCF患者也可根據(jù)病情選擇PKP治療。四、PKP治療OVCF的原理及效果目前關于PKP的原理、效果等很多方面仍有爭議。首先在緩解疼痛方面，PKP治療OVCF可迅速、明顯緩解疼痛。但是PKP的止痛機制并未明確，目前認為主要與以下因素有關：（1）骨水泥注入有效恢復了傷椎強度，消除了骨折部位骨小梁間的微動，增加了傷椎穩(wěn)定性；（2）骨水泥注入后短時間凝固，提高傷椎支撐力，同時也固定了椎體內(nèi)微小骨折，使其活動時不會再擠壓、摩擦和刺激神經(jīng)末梢；（3）骨水泥聚合反應時產(chǎn)生的熱效應破壞了傷椎感覺神經(jīng)末梢，消除了痛覺傳導；（4）骨水泥單體的細胞毒性可以使骨水泥周圍組織壞死和神經(jīng)敏感性降低。Rao和Singrakhia認為骨水泥產(chǎn)生的化學毒性作用與緩解疼痛有一定關聯(lián)。但是Grafe等報道傷椎局部穩(wěn)定性的重建才可能是疼痛緩解的主要原因。Dong等報道在術后緩解疼痛方面，PKP和PVP的效果近似。雖然PKP在治療OVCF方面能夠迅速緩解疼痛，防止惡性循環(huán)，盡可能地恢復傷椎高度和矯正脊柱后凸畸形，幫助患者早日下地活動，提高患者生活質(zhì)量，但是明確PKP止痛機制還需進一步研究。PKP在臨床操作中分為單側和雙側入路，到底選擇單側還是雙側入路一直是廣大學者爭議的焦點。據(jù)報道單側與雙側在傷椎高度恢復、視覺模擬評分（visualanaloguescale，VAS）、并發(fā)癥方面無明顯統(tǒng)計學差異，均可獲得滿意效果。然而李濤等認為PKP術中選擇單側還是雙側椎弓根入路穿刺應當根據(jù)具體情況再定。有學者認為應當在以下情況下選擇單側穿刺入路：（1）壓縮椎體一側塌陷嚴重，穿刺進針困難，則采用對側椎弓根穿刺進針；（2）壓縮椎體塌陷程度不嚴重，椎體骨折呈一側側方塌陷，采用塌陷側椎弓根穿刺；（3）病變椎體呈均勻性塌陷，塌陷程度不低于原椎體高度一半，可采用任意一側椎弓根穿刺進針。單側穿刺出血少、可以縮短手術時間、降低X射線輻射風險、減少椎弓根穿刺帶來的并發(fā)癥，節(jié)約住院費用。但是單側穿刺容易造成椎體強度和剛度的改變，不能較好維持壓縮椎體生物力學平衡，易導致壓縮椎體單側承重過大，對側不穩(wěn)而塌陷。王建等提出治療重度OVCF時單側入路PKP是安全有效的。Liebschner等報道單側注入容易造成骨水泥在椎體內(nèi)不均勻分布，影響傷椎穩(wěn)定性，遠期會造成椎體再次壓縮變形。所以應根據(jù)患者具體情況，準確完善的術前評估，合理選擇單側或者雙側穿刺入路。隨著PKP廣泛開展，應用于臨床治療的骨水泥在體內(nèi)不能降解而長期存在，由于填充材料及其剛度和強度的特性，是否會造成鄰近椎體生物力學改變以及骨折已引起臨床醫(yī)師的重視。Movrin等和Bliemel等研究認為PKP或PVP術后鄰近椎體骨折風險很低，幾乎和保守治療的效果相似。鄰近椎體骨折最主要的影響原因是患者骨質(zhì)疏松的程度。Chen等提出骨水泥滲漏至椎間盤可能會導致后期鄰近椎體骨折。閔繼康等報道認為再骨折與術后手術椎體和鄰近椎體生物力學改變有關系。Ross等報道單椎體骨折后鄰近椎體骨折發(fā)生率是未骨折OP患者的5倍，多節(jié)段骨折繼發(fā)骨折的發(fā)生率會增加12倍。Harrop等回顧性研究PKP術后115例患者225個椎體發(fā)現(xiàn)聯(lián)合抗骨質(zhì)疏松藥物治療可有效減少再骨折發(fā)生。所以，如何確定合理精確個性化的骨水泥推注劑量，形成壓縮椎體剛度與強度之間的平衡，以及減少鄰近椎體骨折與退變還需要進一步研究。如何預防骨水泥滲漏一直是臨床醫(yī)師在施行PKP中注意的焦點。Sietsma等的一項研究表明PKP骨水泥滲漏的發(fā)生率為11%。有學者認為骨水泥分布形態(tài)較之骨水泥量對于治療結果影響更大，Pradhan等認為PKP由于置入的球囊擴張后形成一定的空間，使后期骨水泥推注時壓力減小，因此骨水泥在椎體內(nèi)分布位置理想，骨水泥滲漏發(fā)生率減低。而Figueiredo設計出一種側方開口的空心套筒，可以降低推注骨水泥時的滲漏發(fā)生率。王根林等提出采用“溫度梯度灌注技術”，即分次調(diào)和骨水泥，分次灌注可以減少骨水泥滲漏。預防PKP術中骨水泥滲漏應注意以下幾個方面：（1）術前選好合適病例，CT檢查椎體后壁完整性，剔除椎體后壁破裂者；（2）精準熟練的穿刺技術；（3）恰當?shù)墓撬囵ざ龋撬嗤谱r機應在拉絲期，應當防止過早漿狀推注；（4）術中C臂透視監(jiān)測，邊透視邊推注骨水泥；（5）骨水泥推注壓力不應過大，適可而止，骨水泥推注的量和治療效果并不成正比關系。關于PKP術中到底注射多大量的骨水泥更合適，目前尚無統(tǒng)一意見。骨水泥推注量目前爭議較大，有研究表明骨水泥推注量，胸椎一般不超過3ml，腰椎一般不超過3～5ml。Molloy等報道骨水泥推注量達到椎體體積的16.2%時可以恢復椎體強度，達到椎體體積的29.8%時可以恢復椎體剛度。Belkoff等則從具體體積方面報道2ml骨水泥足以恢復椎體強度，而4ml骨水泥就足以恢復椎體剛度。PKP術前過伸體位復位很重要，通過復位可以減少傷椎椎體壓縮高度差，從而較易形成“蛋殼樣”改變或在傷椎中部形成空泡，便于后期骨水泥注入，降低骨水泥推注壓力，達到PKP術中球囊擴張成形的效果。PKP的主要目的包括恢復壓縮椎體高度及矯正脊柱后凸畸形。Lee和Chen認為在行PKP術前利用體位進行復位，可提高椎體高度恢復率和后凸畸形矯正率。有臨床研究報道證實了體位復位結合PKP具有較好的治療效果，過伸體位復位能夠牽拉壓縮椎體前縱韌帶使復位力量顯著增加，為后期PKP手術創(chuàng)造了較好條件，最終能夠恢復傷椎高度，矯正脊柱后凸畸形[47-48]。五、PKP治療OVCF中的椎體成形材料新型骨水泥填充材料一直是研究熱點。目前PKP中椎體成形材料主要有聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）、陶制骨水泥（ceramicbonecements）、磷酸鈣（calciumphosphate，CAP）、硫酸鈣（calciumsulfate，CAS），其中臨床上最常用的填充材料是PMMA，也是使用最早、最廣、止痛效果最好，經(jīng)濟實惠，是評價最好的PKP填充材料。PMMA是一種可注射的生物材料，推注椎體后經(jīng)過一定時間會產(chǎn)生發(fā)熱聚合反應，凝固后具有良好的生物力學強度和剛度，但是PMMA凝固后硬度很大，發(fā)生骨水泥滲漏后去除難度較大。且PMMA不具有骨傳導和骨誘導作用，其單體有細胞毒性，無生物降解性，后期不會被自身組織吸收。由于PMMA過高的彈性模量，使得填充PMMA的椎體和鄰近椎體力學強度不同，應力集中會增加鄰近椎體再骨折的風險。CAP是一種新型、可生物降解、生物相容性較好的可注射填充材料，而且不放熱，無細胞毒性。但是其剛度恢復相比PMMA較差，降解速度難以控制，遇到血液和體液后難以固化，這些缺陷引起的遠期效應有待進一步研究。CAS具有良好的生物相容性、可生物降解、聚合反應時無高熱釋放、影像學顯影效果好、單體無毒性、良好的骨傳導性和骨誘導性等優(yōu)勢。但是其缺陷與CAP類似，如吸收速度較快，生物力學強度較差，且兩者均價格昂貴，大量應用于臨床仍需進一步觀察。為了克服目前各種填充材料的缺陷，人們將兩種或更多不同的生物材料混合后，制成復合型填充材料，以此能獲得更加理想的生物填充材料。但是目前這些材料還處在實驗室研究階段，尚未應用于臨床。相信隨著科學技術的進步、手術方式的改進、手術器