經(jīng)皮椎體成形術(shù)中骨水泥分布因素的研究進(jìn)展▲

覃海飚 宋泉生 陳榮喜 鐘遠(yuǎn)鳴

(廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，南寧市 530023)

經(jīng)皮椎體成形術(shù)中骨水泥分布因素的研究進(jìn)展▲

覃海飚 宋泉生 陳榮喜 鐘遠(yuǎn)鳴

(廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，南寧市 530023)

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折是臨床上常見(jiàn)的一種老年脆性骨折，目前廣泛采用經(jīng)皮椎體成形術(shù)治療。但是，其療效、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與骨水泥的注射量及骨水泥彌散分布情況關(guān)系密切。影響骨水泥在椎體內(nèi)彌散分布的因素很多，其中客觀因素包括骨水泥相關(guān)因素，如骨水泥的黏度、注射量、類別等；還有椎體相關(guān)因素，如椎體內(nèi)壓力、骨密度、椎體的解剖結(jié)構(gòu)等。同時(shí)，手術(shù)技巧也是影響骨水泥在椎體內(nèi)彌散分布的重要因素，如手術(shù)方式的選擇(單側(cè)或雙側(cè)穿刺)、椎體內(nèi)靜脈造影、明膠海綿預(yù)注射、術(shù)中引導(dǎo)技術(shù)、編織袋骨水泥填充技術(shù)等。一方面，手術(shù)器械和手術(shù)材料的不斷改進(jìn)，可以控制骨水泥的合理分布；另一方面，通過(guò)提高手術(shù)技巧，可以使得骨水泥的分布更加均勻，并可減少骨水泥的滲漏率。

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折；經(jīng)皮椎體成形術(shù)；骨水泥分布因素；綜述

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF)是指由于骨質(zhì)疏松癥造成椎體骨組織內(nèi)鈣的逐漸丟失，導(dǎo)致椎體骨密度和骨強(qiáng)度的降低，最終引起單發(fā)或多發(fā)的椎體壓縮性骨折。OVCF已成為骨質(zhì)疏松癥患者臨床常見(jiàn)的一種骨折，是老年脆性骨折之一，占骨質(zhì)疏松性骨折的45%[1，2]，常會(huì)導(dǎo)致脊柱病理性彎曲，引起駝背畸形、腰背部疼痛、活動(dòng)功能障礙。研究表明，目前只有1/3的OVCF患者能及時(shí)得到臨床確診，這是由于大部分患者考慮疼痛為骨關(guān)節(jié)病所致，或是由于疼痛不明顯未及時(shí)就診拍片檢查所致。目前經(jīng)皮椎體成形術(shù)(Percutaneous vertebroplasty，PVP)已被廣泛應(yīng)用于OVCF的治療。雖然沒(méi)有研究證明椎體成形術(shù)比保守治療效果優(yōu)越，但通過(guò)臨床經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為早期行PVP微創(chuàng)手術(shù)治療是OVCF治療的最佳方法，其療效和風(fēng)險(xiǎn)與骨水泥注射量及分布密切相關(guān)：量少，分布不均勻，術(shù)后疼痛緩解不理想，甚至容易再發(fā)骨折；量多，容易出現(xiàn)其并發(fā)癥-骨水泥滲漏，有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果-肺栓塞、截癱等，嚴(yán)重影響了這一術(shù)式的發(fā)展。所以，明確影響骨水泥在椎體成形術(shù)中的分布因素，減少PVP骨水泥滲漏的發(fā)生率，尤為重要。本文總結(jié)探討影響骨水泥彌散分布的原因，為PVP的臨床應(yīng)用推廣提供參考。

1 影響骨水泥分布的客觀因素

1.1 骨水泥相關(guān)因素 PVP的原理是指經(jīng)皮通過(guò)椎弓根或椎弓根外向椎體內(nèi)注入骨水泥以及骨水泥凝固時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)，以達(dá)到穩(wěn)定骨折、恢復(fù)椎體力學(xué)強(qiáng)度和剛度、防止椎體進(jìn)一步壓縮，從而起到緩解腰背部疼痛為目的的一種微創(chuàng)技術(shù)。體外研究表明，在標(biāo)準(zhǔn)的椎體模型內(nèi)注入骨水泥時(shí)，骨水泥呈類球形分布，由中心向四周彌散，針尖處濃度最高，距離針尖中心越遠(yuǎn)則骨水泥濃度越稀薄。然而，由于各種各樣原因，在實(shí)際臨床應(yīng)用時(shí)，我們很難見(jiàn)到骨水泥在椎體內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)分布。但是，研究證實(shí)，骨水泥在椎體內(nèi)的彌散分布情況會(huì)影響術(shù)后病變椎體剛度和強(qiáng)度，影響病變椎體高度的恢復(fù)以及骨水泥滲漏，從而影響臨床療效[3～5]。因此，骨水泥的分布是影響PVP療效的一個(gè)重要因素，而骨水泥的分布受很多因素影響。

1.1.1 黏度 對(duì)椎體來(lái)說(shuō)，骨水泥沒(méi)有黏性，他只是一種填充劑而不是黏合劑。PVP是通過(guò)骨水泥與多孔的松質(zhì)骨進(jìn)行微觀絞鎖起到牢固固定在椎體內(nèi)。黏度只是描述骨水泥處理特性的一個(gè)重要參數(shù)，反應(yīng)骨水泥凝固過(guò)程中各期時(shí)間長(zhǎng)短和變化情況。Nieuwenhuijse等[6]指出，常溫下骨水泥一般可分為濕砂期、黏絲期和面團(tuán)期三期。其中，黏絲期指混合后7～10 min，此時(shí)骨水泥黏度相對(duì)較高，在椎體內(nèi)彌散程度較好，而且注射時(shí)壓力、可注射時(shí)間等均較好。因此，PVP多選取黏絲期骨水泥進(jìn)行椎體內(nèi)填充。根據(jù)骨水泥的黏度，李波等[7]采用高壓分步法注射不同黏度期骨水泥來(lái)調(diào)控骨水泥分布，減少骨水泥滲漏率，臨床效果良好。此外，骨水泥的黏度與溫度相關(guān)，溫度低時(shí)其三期時(shí)間會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)。為了延長(zhǎng)骨水泥的黏絲期時(shí)間，術(shù)前可把骨水泥預(yù)先放在冰箱內(nèi)適度冰凍。因此，術(shù)中應(yīng)根據(jù)骨水泥的填充目的、根據(jù)患者病情及臨床需求，調(diào)配合適黏度的骨水泥，把握注射的時(shí)機(jī)。

1.1.2 骨水泥注射量 目前多數(shù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為，椎體成形術(shù)中向病椎內(nèi)注入適量的骨水泥即可達(dá)到恢復(fù)病變椎體的強(qiáng)度及剛度的目的。但由于所治療的椎體及患者病情不同，具體注射多少劑量的骨水泥才算合適，目前尚無(wú)統(tǒng)一定論。Jin等[8]的臨床試驗(yàn)表明，骨水泥分布情況與注射的骨水泥量相關(guān)；當(dāng)骨水泥注入量相對(duì)較大(6～8 mL)時(shí)，骨水泥會(huì)向椎體后緣、骨折裂縫、椎體骨折后空腔等低壓力區(qū)彌散。因此，臨床上只需注入可以恢復(fù)椎體剛度少量的骨水泥即可，從而避免因過(guò)量注射骨水泥而導(dǎo)致發(fā)生骨水泥滲漏。邢文釗等[9]認(rèn)為，在身體活動(dòng)時(shí)椎體一定程度上的變形具有保護(hù)椎體的作用，不應(yīng)過(guò)于強(qiáng)調(diào)恢復(fù)椎體的剛度，而忽視了發(fā)揮椎體的這種自我保護(hù)作用，因此不主張往椎體內(nèi)注入大量的骨水泥。王延濤等[10]認(rèn)為椎體的最佳生物力學(xué)效果與骨水泥填充量并不成正比。因此，沒(méi)有必要為了追求椎體剛度恢復(fù)而加大骨水泥的注入量，只需骨水泥在椎體內(nèi)小量填充和對(duì)稱分布就可達(dá)到臨床效果。程才等[11]認(rèn)為在滿足臨床療效的前提下，病變椎體內(nèi)填充小劑量骨水泥即可，同時(shí)可以降低骨水泥滲漏、相鄰節(jié)段椎體繼發(fā)骨折等并發(fā)癥的發(fā)生率。李楠等[12]研究認(rèn)為，椎體成形術(shù)是治療老年 OVCF的一種簡(jiǎn)單快速、療效確實(shí)的手術(shù)方法；達(dá)到骨水泥滿意的分布狀態(tài)是提高手術(shù)療效的關(guān)鍵，而與具體的用量無(wú)關(guān)?？傊?，在保證手術(shù)療效的前提下，應(yīng)適當(dāng)減少骨水泥的注入量，這樣可以減少骨水泥滲漏風(fēng)險(xiǎn)。

1.1.3 骨水泥類別 按照骨水泥單體與粉劑混合后的流動(dòng)性、滲透性的高低及聚合后每一時(shí)相所占時(shí)間的不同，可將骨水泥分為高黏性和低黏性兩類。目前PVP術(shù)通用的骨水泥為低黏稠度注射用PMMA，他屬于生物惰性材料，不能與宿主骨組織形成有機(jī)的化學(xué)界面結(jié)合，另外凝固聚合過(guò)程中產(chǎn)生熱量、單體的細(xì)胞毒性作用、可操作時(shí)間有限等不足，限制了其臨床應(yīng)用。高黏度骨水泥是在傳統(tǒng)骨水泥基礎(chǔ)上進(jìn)行的配比改進(jìn)，具有瞬間高黏度、低聚合溫度、可工作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可降低骨水泥的滲漏率[13，14]。周英杰等[15]研究證明，Confidence高黏度骨水泥具有瞬間高黏度、低聚合溫度(50℃～60℃)、可注射時(shí)間長(zhǎng)、良好的顯影能力等優(yōu)點(diǎn)，用于治療OVCF具有PMMA相近的臨床療效，比較適合取代傳統(tǒng)PMMA骨水泥。

1.2 椎體相關(guān)因素 根據(jù)流體力學(xué)的相關(guān)研究提示，椎體內(nèi)骨水泥彌散分布主要受骨水泥注射壓力、骨內(nèi)壓力、骨水泥與骨小梁之間的黏滯阻力等方面影響。

1.2.1 椎體內(nèi)壓力 王爾天等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在PKP中應(yīng)用球囊擴(kuò)張器在椎體內(nèi)擴(kuò)張產(chǎn)生空腔后，椎體內(nèi)壓力相對(duì)較小，此時(shí)往椎體內(nèi)注射骨水泥，骨水泥填充以大空腔填充為主，呈非均勻性彌散；而在PVP中，椎體內(nèi)注射壓力相對(duì)較高，骨水泥多向低壓力區(qū)彌散，因此骨水泥填充以小腔隙填充為主，呈均勻性彌散。這些研究為負(fù)壓引導(dǎo)下進(jìn)行骨水泥填充學(xué)說(shuō)提供了理論依據(jù)。孫曉威等[17]進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)研究表明，骨水泥的分布與椎體內(nèi)壓力相關(guān)，當(dāng)穿刺針出口位于椎體前中1/2時(shí)，椎體內(nèi)負(fù)壓越小，骨水泥在椎體內(nèi)填充越接近圓形。所以，在進(jìn)行椎體成形術(shù)時(shí)，適度控制椎體內(nèi)負(fù)壓，有利于控制骨水泥的分布。

1.2.2 骨密度 張亮等[18]發(fā)現(xiàn)，在相同注射壓力下椎體骨密度與椎體內(nèi)骨水泥彌散體積密切相關(guān)，骨密度較高的患者，椎體骨水泥彌散體積較大，所需骨水泥注射量較小，這可能是由于骨水泥與骨小梁之間的黏滯阻力會(huì)影響骨水泥的流動(dòng)方向所致。

1.2.3 椎體的解剖結(jié)構(gòu) 目前研究證實(shí)，在壓力的作用下骨水泥可通過(guò)椎體的回流靜脈叢、椎體裂隙、骨折裂縫或骨缺損處向椎體周圍彌散。在椎體成形術(shù)中，推注骨水泥達(dá)到一定量后骨水泥總會(huì)循低壓力方向走行，沿上述低壓力解剖結(jié)構(gòu)彌散，這是骨水泥發(fā)生滲漏的一個(gè)重要原因[19]。

2 改善骨水泥在椎體內(nèi)分布的手術(shù)技巧

骨水泥彌漫分布情況與術(shù)后患者疼痛的緩解程度、骨水泥滲漏發(fā)生率以及椎體高度的恢復(fù)程度等密切相關(guān)。為了改善骨水泥在椎體內(nèi)的合理分布，臨床上不斷地涌現(xiàn)一些相關(guān)的手術(shù)技巧。

2.1 選擇合適的手術(shù)方式 生物力學(xué)研究證明，椎體成形術(shù)采用單側(cè)或雙側(cè)穿刺，對(duì)病變椎體的高度、強(qiáng)度變化的影響相近，因此臨床上兩者之間手術(shù)效果無(wú)顯著性差異[20]。雙側(cè)穿刺術(shù)經(jīng)雙側(cè)椎弓根入路，可以使得骨水泥的填充更加充分，且減少了每側(cè)骨水泥的注入量，從而可以減少骨水泥的滲漏發(fā)生率。與雙側(cè)穿刺術(shù)比較，單側(cè)穿刺術(shù)可以減少穿刺次數(shù)、治療時(shí)間、射線暴露時(shí)間以及患者的痛苦。韋竑宇等[21]選用單側(cè)多穿刺通道注射骨水泥法治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折，該法操作簡(jiǎn)便易行，對(duì)術(shù)中骨水泥滲漏有良好的補(bǔ)救作用，使骨水泥注入足量、彌散均勻，可有效緩解疼痛癥狀、恢復(fù)活動(dòng)功能。具體采用單側(cè)穿刺還是雙側(cè)穿刺，各有利弊，臨床上應(yīng)根據(jù)患者病情、病變椎體的狀況而定。

2.2 椎體內(nèi)靜脈造影 目前臨床上對(duì)于椎體成形術(shù)有無(wú)必要行椎體內(nèi)靜脈造影以降低手術(shù)的并發(fā)癥，一直存在爭(zhēng)議。有學(xué)者研究認(rèn)為，在PVP之前通過(guò)椎弓根的穿刺針注入水溶性造影劑，進(jìn)行椎體內(nèi)靜脈造影，可以清晰地顯示造影劑的走行情況(滲出終板、骨皮質(zhì)或淤滯于骨內(nèi))，有利于預(yù)先判斷PMMA彌漫分布走向；并且還能顯示單側(cè)注射時(shí)是否能擴(kuò)散到對(duì)側(cè)，以選擇不同的手術(shù)方法，從而減少骨水泥滲漏發(fā)生率[22]。張俊艷等[23]運(yùn)用PVP治療椎體血管瘤時(shí)，采取椎體靜脈造影，不但降低了穿刺通道骨水泥的滲漏率；而且通過(guò)預(yù)先觀察造影劑走行分布情況，有利于提示骨水泥彌散分布路徑，從而降低骨水泥滲漏并發(fā)癥的發(fā)生率。但也有研究認(rèn)為，椎體內(nèi)骨靜脈造影因造影劑黏稠度低, 易進(jìn)入引流靜脈及其他間隙使之顯影,而PMMA 則正相反，因此認(rèn)為椎體內(nèi)骨靜脈造影不能提高PVP療效和安全性, 反而增加了手術(shù)成本和X線照射時(shí)間。

2.3 明膠海綿預(yù)注射 大量研究證實(shí)，骨水泥的分布與其黏度密切相關(guān)。明膠海綿是一種通透性好、柔軟、易被組織吸收的材料，具有良好生物相容性和可降解性。Meng等[24]通過(guò)體外研究指出，不同直徑顆粒和質(zhì)量的明膠海綿均能增加骨水泥的黏度。徐林飛等[25]認(rèn)為明膠海綿預(yù)注射通過(guò)提高低黏度骨水泥的黏度，可以降低骨水泥在椎體內(nèi)的流動(dòng)性；同時(shí)，明膠海綿可以預(yù)先填充可能存在的椎體壁破損，降低骨水泥滲漏的發(fā)生率。楊智賢等[26]的研究也得出相似的結(jié)論。

2.4 術(shù)中引導(dǎo)技術(shù) 傳統(tǒng)的C臂X射線機(jī)只能單一方向透視，X線照射次數(shù)較多，影響穿刺的準(zhǔn)確率，且對(duì)于術(shù)中骨水泥在椎體內(nèi)分布的監(jiān)測(cè)效果較差。隨著科技的不斷發(fā)展，臨床上越來(lái)越多的醫(yī)者在術(shù)中使用CT三維成像、高清血管成像、3D-RA重建等實(shí)時(shí)引導(dǎo)技術(shù)[27，28]。通過(guò)更加直觀的透視監(jiān)測(cè)，可以有效減少手術(shù)中X線透視次數(shù)，減少放射劑量對(duì)患者及術(shù)者都可能造成的危害；另外穿刺定位更加準(zhǔn)確，可以清楚地了解骨水泥在椎體內(nèi)彌散分布情況。使得臨床醫(yī)生可以通過(guò)提高相關(guān)手術(shù)操作技巧，如擇向注射技術(shù)、雙側(cè)椎弓根穿刺法[29]、單側(cè)入路退針?lè)╗30]等及時(shí)調(diào)整骨水泥的分布，使得骨水泥分布更加均勻，從而取得更好的臨床療效。

2.5 編織袋骨水泥填充技術(shù) 骨填充網(wǎng)袋(bone filling meshcontainer，BFMCs)作為一種新的手術(shù)器械，在植入到由骨擴(kuò)張矯形器切割形成的空腔后，向骨填充網(wǎng)袋內(nèi)灌注骨水泥，利用骨填充網(wǎng)袋的包裹作用抬升椎體并防止骨水泥滲漏，骨水泥通過(guò)網(wǎng)眼擴(kuò)散到椎體骨小梁間隙，形成微觀絞鎖，達(dá)到恢復(fù)椎體剛度、強(qiáng)度的目的。研究表明應(yīng)用骨填充網(wǎng)袋灌注聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折，其可操作性、易控性良好，在改善疼痛、抬升傷椎高度、矯正后凸畸形等方面具有滿意效果，并可降低骨水泥椎體外滲漏率[31～33]。

3 展 望

綜上所述，隨著老齡化社會(huì)的到來(lái)，特別是在目前對(duì)骨質(zhì)疏松癥還沒(méi)有有效的預(yù)防與治療手段的情況下，椎體成形術(shù)不失為一種有益的治療OVCF的選擇。術(shù)中椎體內(nèi)骨水泥彌散分布情況是影響臨床療效、并發(fā)癥發(fā)生與否的一個(gè)重要因素，影響著PVP的臨床推廣使用。因此，手術(shù)器械和骨水泥材料的不斷改良，手術(shù)操作技巧的不斷改進(jìn)提高，有可能是下一步的研究熱點(diǎn)。

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廣西壯族自治區(qū)衛(wèi)生廳科研項(xiàng)目(編號(hào)：Z2014119)

覃海飚(1972～)，男，研究生，副主任醫(yī)師，研究方向：脊柱及相關(guān)疾病的診治。

R 47

A

1673-6575(2016)04-0558-04

10.11864/j.issn.1673.2016.04.25

2016-04-27

2016-06-23)