骨囊袋填充与经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折

侯东坡 海涌 康南 杨林

随着人口老龄化，骨质疏松症在老年人群中的发病率日渐增加，作为骨质疏松症主要并发症，椎体压缩骨折严重影响患者生活质量。骨质疏松性椎体压缩骨折 ( osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF ) 主要发生于老年患者，以往多采用保守治疗，包括卧床休息、局部止痛等。传统保守治疗不能迅速缓解疼痛，老年人长期卧床容易产生多种危及生命的并发症和进一步骨量丢失；并且骨折愈合后残存的后凸畸形可导致持续腰背部慢性疼痛，明显降低患者生活质量[1]。鉴于保守治疗的缺陷，经皮椎体后凸成形术 ( percutaneous kyphoplasty，PKP ) 于 1998 年经美国 FDA 批准被应用于临床，该方法为微创手术，早期止痛效果好，术后下床时间早，避免了老年患者长期卧床引起的各种并发症。然而，随着 PKP 广泛应用，其并发症也逐渐增多，骨水泥渗漏是 PKP 的主要及严重并发症[2]。近年来为了减少骨水泥渗漏风险，一种新型骨水泥注射技术——骨囊袋填充椎体成形术 ( vesselplasty ) 应用于临床。我科于 2016 年 9 月至 2016 年 12 月对 68 例OVCF 患者采用 PKP 或 vesselplasty 治疗，现就其手术效果分析如下。

资料与方法

一、纳入与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 站立不稳摔倒所致的低能量型损伤；( 2 ) 病程＜3 周的新鲜骨折；( 3 ) 椎体骨折导致患者腰背部疼痛；( 4 ) 无脊髓或马尾神经损伤表现；( 5 ) MRI 显示伤椎 T2像及抑脂像呈现高信号；( 6 ) 能够耐受手术，无绝对手术禁忌证。

2. 排除标准：( 1 ) 车祸等所致高能量型损伤；( 2 ) 病程＞3 周的陈旧性骨折；( 3 ) 有脊髓或马尾神经损伤表现；( 4 ) CT 或 MRI 提示伤椎疑肿瘤或炎症改变。

二、一般资料

本组共纳入 68 例，其中男 24 例，女 44 例。68 例中，14 例伴有椎体后壁缺损，椎体后壁缺损被认为是 PKP 的禁忌证，故 14 例伴有椎体后壁缺损患者采用 vesselplasty 治疗，其余 54 例后壁完整患者则随机进行分组治疗。其中 34 例采用 PKP 治疗( PKP 组 )，男 13 例，女 21 例；年龄 52～88 岁，平均 ( 67.21±5.79 ) 岁；34 例均为单节段 OVCF，且后壁均完整；腰椎 18 节，胸椎 16 节，胸腰段椎体( T11～L2) 30 节。34 例采用 vesselplasty 治疗( Vesselplasty 组 )，男 11 例，女 23 例；年龄 53～89 岁，平均 ( 68.06±5.22 ) 岁；34 例均为单节段OVCF，其中伴有椎体后壁缺损 14 例；腰椎 14 节，胸椎 20 节，胸腰段椎体 ( T11～L2) 30 节 ( 表 1 )。所有患者的 X 线片均明确显示椎体压缩骨折，均行MRI 检查明确显示为新鲜骨折。所有的患者均行骨折椎体 CT 平扫，明确椎体后缘的完整性或者有无骨折块突入椎管；所有患者均通过术前检验和检查评估无手术禁忌证，可耐受手术。术中伤椎常规取病理送检，结果回报均排除伤椎病理性压缩骨折。

三、治疗方法

1. PKP 手术方法：麻醉满意后，取俯卧位，34 例全部采用局部浸润麻醉，身体中线与手术床中线一致，用软垫分别垫于上胸部和骨盆以保持呼吸道通畅并获得椎体的体位复位。常规消毒、铺无菌巾，C 型臂机用无菌透明薄膜包扎，便于术中调整。本研究中均采用经单侧椎弓根入路穿刺。透视监测下经椎弓根穿刺，穿刺时仔细选择进针点及穿刺方向，避免误入椎管内。透视下经皮将穿刺针经椎弓根 ( 左侧 10 点钟或右侧 2 点钟 ) 刺入椎体，抵达椎体前中部，穿刺针椎体侧位到达椎体的前中1 / 3。确认穿刺针位置良好后，去除针芯。置入工作套管，使其前端到达距椎体后缘皮质前 2～3 mm；通过工作套管推进钻头，使其尖端距椎体前缘 3～4 mm 处停止。置入球囊扩张系统，C 型臂机监视下扩张球囊；当椎体高度恢复满意或者接触到椎体皮质时，停止扩张。撤出球囊，调配甲基丙烯酸树脂骨水泥，连续透视在牙膏期用骨水泥注入器低压下注入椎体内，填充满意时即停止注射。正侧位 X 线透视观察骨水泥分布满意后，于骨水泥凝固前旋转穿刺套管数圈，使之与骨水泥分离，然后拔出穿刺针，缝合切口，覆盖无菌敷料，结束手术。

2. vesselplasty 手术方法：麻醉、体位、穿刺方法同 PKP。穿刺后更换工作套管，依次循序置入导针、扩张管和工作套管，建立工作通道。置入精细钻并旋转，当侧位 X 线显示骨钻尖接近椎体前缘时，正位应显示钻尖靠近棘突边缘，撤出骨钻后置入骨囊袋，透视下确定骨囊袋位置合适后将骨囊袋引导管的内芯拔出，调配骨水泥，在拔丝晚期或成团早期时通过输送装置灌注骨水泥，在 X 线下可清楚看到骨水泥填充到骨囊袋中，骨囊袋逐渐膨胀，至一定程度后骨水泥成线条状从骨囊袋边缘渗出，进入骨小梁间隙。停止灌注骨水泥，引入推杆，将输送装置内骨水泥推入骨囊袋内，松解输送装置，撤出输送装置及穿刺套管，压迫止血，待骨水泥硬化后结束手术，缝合皮肤切口，敷无菌创可贴。

3. 术后处理：所有患者接受相同的围术期治疗方案，患者术后平卧 6 h，吸氧并监测生命体征。术后第 1 天可佩戴支具离床活动，复查胸腰椎 X 线片，确认骨水泥在椎体内的分布和椎体高度恢复的情况。术后第 2～3 天出院。术后平均随访 4.5 个月。

四、观察项目与方法

1. 疼痛视觉模拟评分 ( visual analogue scale，VAS ) 和 Oswestry 功能障碍指数 ( oswestry disability index，ODI )：VAS 评分是目前评价疼痛的常用方法。分为 0～10 分，无痛＝0 分，最痛＝10 分。分值的大小可以反映患者的疼痛程度：1～3 分为轻度疼痛，4～6 分为中度疼痛，7～9 分为重度疼痛。ODI 包括疼痛的强度、生活自理、提物、步行、坐位、站立、干扰睡眠、性生活、社会生活、旅游10 个方面的情况，每个问题 6 个选项，每个问题的最高得分为 5 分，最低得分为 0 分，最后得分越高表明功能障碍越严重。

2. 责任椎高度和 Cobb’s 角变化的观察：对所有患者术前和术后 1 天、1 个月和末次随访均行胸腰段正侧位 X 线片 ( 以责任椎为投照中心 ) 检查，测量侧位 X 线片上责任椎前缘、中部相对高度和责任椎 Cobb’s 角。责任椎相对高度＝( 实测高度 / 参考高度 )×100%；参考高度＝( 责任椎上位椎体高度＋下位椎体高度 ) / 2；责任椎体 Cobb’s 角＝责任椎椎体侧位 X 线上下终板垂线交角。

3. 术后骨水泥渗漏数：采用 Hulme 等[3]骨水泥渗漏按部位分类的方法，分为硬膜外骨水泥渗漏、椎旁渗漏、椎间隙渗漏的计数方式，计算总渗漏数。

五、统计学处理

采用 SPSS 23.0 软件进行统计学分析，数据均以±s 表示。组间均数差异比较采用 t 检验、方差分析。骨水泥渗漏率组间比较采用 χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

患者的例数、年龄、性别、体质量指数 ( body mass index，BMI ) 等方面差异无统计学意义 ( P＞0.05 )。Vesselplasty 组平均手术时间、透视次数少于PKP 组，差异有统计学意义 ( P＜0.05 )；术中骨水泥注入量差异无统计学意义 ( P＞0.05 ) ( 表 1 )。

所有患者获得 3 个月以上的随访。术后 3 天、1 个月及末次随访，两组患者 VAS 及 ODI 评分均较术前有明显改善 ( P＜0.01 )。两组间比较，在术前、术后 3 天、1 个月及末次随访时 VAS 和 ODI 评分差异均无统计学意义 ( P＞0.05 ) ( 表 1 )。

两组术后椎体前缘和中部相对高度及责任椎Cobb’s 角均得到明显恢复 ( P＜0.01 )。两组间比较，Vesselplasty 组术后椎体前缘相对高度较 PKP 组恢复更好，差异有统计学意义 ( P＜0.05 )；Vesselplasty组术后椎体中部相对高度较 PKP 组恢复更好，差异有统计学意义 ( P＜0.05 )；Vesselplasty 组术后责任椎 Cobb’s 角恢复较 PKP 组更好，差异有统计学意义( P＜0.05 ) ( 表 1 )。

术后 PKP 组骨水泥渗漏 8 例，其中硬膜外骨水泥渗漏 2 例，椎旁渗漏 1 例，椎间隙渗漏 5 例；Vesselplasty 组骨水泥渗漏 1 例，为椎间隙渗漏。9 例骨水泥渗漏患者均无明显临床症状，渗漏的骨水泥未用手术方法处理。 PKP 组渗漏数多于 Vesselplasty组，差异有统计学意义 ( P＜0.05 ) ( 表 1 )。

典型病例：72 岁老年女性，L1椎体压缩骨折，行 PKP 治疗，术后恢复良好 ( 图 1 )；76 岁老年女性，T12椎体压缩骨折，行 vesselplasty 治疗，术后恢复良好 ( 图 2 )。

表1 临床资料与各指标两组比较 ( ±s )Tab.1 Comparison of clinical data of patients between two groups( ±s )

表1 临床资料与各指标两组比较 ( ±s )Tab.1 Comparison of clinical data of patients between two groups( ±s )

注：a与术前比较，差异有统计学意义 ( P＜0.01 )Notice: aCompared with preoperative index, differences were statistically significant( P ＜ 0.01 )

项目 PKP 组 Vesselplasty 组 t / χ2 P 值性别 ( 男 / 女，例 ) 13 / 21 11 / 23 0.258 0.612年龄 ( 岁 ) 67.21±5.79 68.06±5.22 -0.824 0.416 BMI 23.38±1.71 23.23±1.86 0.368 0.751伤椎分布 ( 例 )T10 2 3 - -T11 6 7 - -T12 8 10 - -L1 13 11 - -L2 3 2 - -L3 2 1 - -手术时间 ( min ) 37.97±5.41 31.65±3.06 6.650 0.000透视次数 14.32±2.52 10.71±1.87 7.660 0.000骨水泥注入量 ( ml ) 5.61±1.25 5.75±1.36 -1.360 0.182 VAS 评分术前 8.03±0.87 8.12±0.73 -1.000 0.325术后 3 天 2.74±1.42a 2.82±1.31a -0.281 0.781术后 1 个月 2.62±1.30a 2.71±1.21a -0.325 0.747末次随访 2.50±1.21a 2.59±1.13a -0.362 0.720 ODI 评分术前 82.44±3.58 82.79±3.34 -1.280 0.211术后 3 天 28.74±5.33a 29.18±5.46a -1.010 0.318术后 1 个月 27.85±4.72a 28.24±4.77a -0.929 0.360末次随访 27.44±4.57a 27.82±4.81a -0.739 0.465责任椎相对高度 ( mm )前缘术前 62.76±4.06 63.32±4.26 -1.970 0.057术后 3 天 78.09±3.90a 79.21±3.41a -2.840 0.008术后 1 个月 77.85±3.31a 78.94±3.16a -3.050 0.004末次随访 77.74±2.52a 78.85±2.33a -4.200 0.000中部术前 66.81±4.57 67.12±4.31 -1.600 0.120术后 3 天 81.82±3.93a 83.35±3.47a -2.210 0.034术后 1 个月 81.64±3.74a 82.99±3.29a -2.190 0.036末次随访 81.38±3.38a 82.72±3.14a -2.480 0.018 Cobb’s 角 ( ° )术前 19.26±2.80 18.94±3.22 1.930 0.062术后 3 天 10.76±2.37a 9.98±2.14a 4.050 0.00术后 1 个月 10.84±1.66a 10.01±1.29a 4.790 0.00末次随访 10.95±1.99a 10.16±1.38a 5.200 0.00骨水泥渗漏 ( 例 ) 8 1 4.610 0.03

讨 论

一、骨水泥渗漏并发症防治

PKP 具有微创、迅速止痛、部分恢复椎体高度、防止椎体进一步塌陷等优点，是临床上治疗椎体压缩骨折的主要手段[4]。但 PKP 存在骨水泥渗漏的风险，有研究显示 73% 的 PKP 临床并发症由骨水泥渗漏引起[5]。骨水泥渗漏致使椎体高度再次丢失，不能恢复脊柱生物力线，影响脊柱稳定性，易使伤椎邻近椎体发生骨折[6]。渗漏出去的骨水泥扩散到椎旁组织，会使其水肿；椎管内硬膜外渗漏和神经孔渗漏可能会引起脊髓神经受压症状；椎旁静脉渗漏有导致肺动脉栓塞的危险[7-9]。

vesselplasty 是一种既能迅速缓解疼痛、恢复椎体高度，又能防止骨水泥外漏的新技术[10]。该技术采用的骨囊袋是由高分子材料相互交错编织成网袋状结构，通过直接灌注黏稠的骨水泥即可达到膨胀的目的，其致密的高分子网层结构能够包裹大部分骨水泥，并且允许少量的骨水泥渗到网层之外，与骨组织耦合；并且，其囊袋的形状在膨胀后相对固定，能够较好地控制骨水泥的分布，有效控制骨水泥椎体外渗漏，从而在工作原理上杜绝了出现骨水泥渗漏甚至导致下肢瘫痪等严重并发症的可能。Klingler 等[11]治疗 11 例病理性骨折的患者，其中9 例 ( 81.8% ) 病椎伴随后壁缺损 ( ＞30.0% )，但无一例发生骨水泥渗漏；作者总结 vesselplasty 对于后壁缺损的病理性椎体骨折可有效缓解疼痛，提高患者生活质量，取得满意的临床疗效。白明等[12]对 40 例 OVCF 伴有后壁有不同程度破损的患者行vesselplasty，均顺利完成手术，无肺栓塞、骨水泥渗漏，未出现脊髓和神经根损伤，其观点为骨囊袋治疗椎体后壁破损的骨质疏松性椎体骨折可有效防止骨水泥渗漏。

本研究中，PKP 组骨水泥总的渗漏率较高，为23.5%，但硬膜外渗漏仅为 2 例 ( 渗漏率为 5.88% )；而椎间隙渗漏 5 例 ( 渗漏率为 14.7% )，考虑可能与 OVCF 本身骨折部位有关，其主要发生于椎体上方，常导致椎体上方周围骨皮质破裂或终板破裂，从而使骨水泥容易渗漏至椎间隙。Vesselplasty 组仅有 1 例椎间隙渗漏，无硬膜外渗漏，提示在减少骨水泥渗漏方面，vesselplasty 效果优于 PKP，且对于伴有后壁缺损的椎体骨折，vesselplasty 也有较好的临床疗效。PKP 术中球囊扩张后不留置于椎体内，通过球囊扩张椎体内形成空腔后取出球囊，再注射骨水泥，虽然注射压力明显降低，但取出球囊后骨水泥与椎体内部直接接触，且骨水泥是在牙膏期注入椎体，更易通过骨折缝隙弥散到任何部位，笔者认为这也是 PKP 组骨水泥总渗漏率高的一个重要原因。

图1 患者，女，72 岁，跌伤后腰背痛 2 天入院 a～b：术前腰椎正侧位 X 线片示 L1 椎体楔形改变；c～d：术前 MRI 显示 L1 椎体骨髓高信号，为新鲜骨折；e～f：L1 椎体行 PKP 治疗，单侧椎弓根穿刺，注入骨水泥 5.5 ml，术后 X 线片示骨水泥弥散良好，无明显渗漏；g～h：术后末次随访腰椎正侧位 X 线片示 L1 椎体高度无明显丢失Fig.1 Female, 72 years old, falling, back pain for 2 days before admission a - b: Preoperative anterioposterior and lateral X-ray films of the lumbar spine showed L1 vertebral wedge change; c - d: Preoperative MRI showed L1 vertebral bone marrow high signal, which was a fresh fracture; e - f: L1 vertebrae was treated by PKP, unilateral pedicle puncture, L1 bone cement injection 5.5 ml. Postoperative X-ray showed bone cement dispersion was good, no obvious leakage; g - h: Postoperative anterioposterior and lateral X-ray films showed no significant loss of L1 vertebral height in the latest follow-up

二、X 线暴露次数和疼痛缓解情况

手术时术者及患者均暴露于透视射线下，虽然目前临床最新的 C 型臂机一般放射性较低，术者穿戴铅衣或铅板隔离，正常情况下不会出现急性放射性损伤，因此对接受单次手术治疗患者的损伤不大；但对于术者却存在射线损伤的累积效应，因而尽量降低放射暴露对于医生健康的影响是非常重要的。PKP 术中定位伤椎椎弓根、确定穿刺针的位置、长度及骨水泥注入量均需借助透视，通过透视可防止穿刺针穿破椎弓根误入椎管内、刺破神经根及周围重要血管组织[13-14]。vesselplasty 手术是在局麻下实施，手术切口小，手术时间短，术后患者疼痛症状缓解迅速[15]。本研究中，vesselplasty 与 PKP 均具有相同的手术效果，术后患者疼痛缓解和功能恢复 ( VAS 和 ODI 评分 ) 差异无统计学意义，但本研究发现 vesselplasty 手术平均时间为 31.65 min，显著小于 PKP 组 ( 平均手术时间 37.97 min )；且术中平均透视 10.71 次，也显著小于 PKP 组 ( 平均 14.32 次 )。所以 vesselplasty 具有手术时间短、术中透视次数减少的优点。

图2 患者，女，76 岁，跌伤后腰背痛 3 天入院 a～b：术前腰椎正侧位 X 线片示 T12 椎体楔形改变；c～d：术前 MRI 示 T12 椎体骨髓高信号，为新鲜骨折；e～f：L1 椎体行 vesselplasty 治疗，单侧椎弓根穿刺，注入骨水泥 5.3 ml；术后腰椎正侧位 X 线片示 L1 椎体高度较术前增加，骨水泥良好，无渗漏；g～h：术后末次随访腰椎正侧位 X 线片示 T12 椎体高度无明显丢失Fig.2 Female, 76 years old, falling, back pain for 3 days before admission a - b: The preoperative anterioposterior and lateral X-ray films showed T12 vertebral wedge change; c - d: Preoperative MRI showed T12 vertebral bone marrow high signal, which was a fresh fracture; e - f: L1 vertebrae was treated by vesselplasty, unilateral pedicle puncture, L1 bone cement injection 5.5 ml. Postoperative X-ray showed bone cement dispersion was good, no obvious leakage; g - h: Postoperative anterioposterior and lateral X-ray films showed no significant loss of T12 vertebral height in the latest follow-up

三、椎体高度的恢复和责任椎 Cobb’s 角的变化

在治疗 OVCF 过程中不仅要有效缓解患者疼痛，更要尽可能恢复伤椎的高度和后凸畸形。有文献报道，在恢复椎体高度及伤椎 Cobb’s 角方面 PKP优于 vesselplasty[16]。而刘训伟等[17]通过生物性能测试和动物实验表明 vesselplasty 较 PKP 具有更好的抬升伤椎高度的能力。本临床研究的结果与刘训伟等[17]研究结果一致，骨囊袋灌注骨水泥可使用较大的压力，很好地抬升压缩椎体的高度，恢复脊柱力学性能，减少额外屈曲力矩，提高椎间盘均衡分散负荷的能力。姚珍松等[18]认为 PKP 通过球囊扩张的方法来抬高椎体终板，但由于其撑开椎体及灌注骨水泥的操作分开，含空腔的椎体力学性能较差，往往在球囊抽出时易出现椎体“回弹”，使恢复的椎体高度及后凸角再次丢失；vesselplasty 则是将骨囊袋置入椎体内，并直接将骨水泥填入囊袋中，利用其流体静压来抬高终板，并将囊袋留在椎体内，其椎体扩张及填充一次完成，因此能避免椎体高度及后凸矫正的丢失；另外，由于 vesselplasty 可利用囊袋外均匀弥散的骨水泥整体进行椎体撑开，比 PKP单纯使用球囊的扩张空间更大，理论上可更好地恢复椎体高度及后凸畸形。Darwono[19-20]认为这种新技术能够恢复和维持压缩骨折椎体的高度，优点在于可以控制骨水泥注入椎体的剂量和控制骨囊袋内的压力。

综上所述，应用新型 vesselplasty 治疗椎体压缩骨折，在疼痛缓解、伤椎高度恢复和矫正后凸畸形等方面可达到满意的效果，进一步减少骨水泥渗漏率，可用于椎体后壁缺损的椎体压缩骨折。新型 vesselplasty 总结起来有如下优点：( 1 ) 利用骨水泥直接扩张囊袋，扩张与骨水泥注入同步完成，手术操作更加简单，手术时间明显缩短；( 2 ) 简化操作步骤，通过机械性或流体力学创造空腔，然后注射骨水泥填充，术中透视次数减少；( 3 ) 囊袋扩张与骨水泥填充一体，容易控制骨填充物注入容量，且不需要造影剂，对于少数对造影剂过敏的椎体骨折患者也可应用；( 4 ) 狼牙棒效应：囊袋表面有多孔隙的双层网状结构，术中骨水泥可均匀弥散，渗出的骨水泥与骨组织耦合，使骨填充物与骨小梁相互结合形成微观交锁，增加伤椎的稳定性和机械力学，增加对抗扭力的能力；( 5 ) 独特的“洋葱理论”：向囊袋内灌注骨水泥，使高分子网层结构的囊袋包裹大部分骨水泥，从而恢复椎体高度，并在囊袋完全填满后不再膨胀，后续注入的骨水泥逐渐渗出网格外，形成中心压力高、外周压力小的洋葱效应，逐步释放压力，可有效控制术中骨水泥的渗漏，从而减少并发症；( 6 ) 可控制扩张空间，恢复椎体高度，维持骨水泥填充后囊袋形态，维持已恢复的椎体高度从而避免高度丢失，不会有再塌陷问题。

当然，骨囊袋作为一种新技术，存在价格昂贵，不易得到推广，且囊袋留在椎体内，远期并发症并不清楚等缺点。虽然笔者的研究取得了满意的临床疗效，但本次研究尚存在病例数少且随访时间短等缺点，对新型 vesselplasty 的临床安全性和有效性尚不足以做出客观评价，需要进一步开展大数据的临床研究。

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