PVP和PKP治疗椎体脆性骨折的研究进展

李 超，张海峰

(1.内蒙古科技大学包头医学院2016级硕士研究生，内蒙古 包头 014060；2.乌兰察布市中心医院骨科)

骨质疏松是世界范围内一个重要的公共卫生问题。骨质疏松症是人类最常见的骨病，其特点是骨量低，骨组织退化，骨结构断裂，骨强度受损，骨折风险增加。根据世卫组织的诊断分类，骨质疏松症的定义是指髋部或腰椎的骨密度低于或等于青年参考人群平均骨密度的2.5倍标准差。骨折的风险在骨密度低的人群中最高，但大多数骨折发生在骨量较低的患者，而不是骨质疏松症患者，因为在这一范围内有大量的骨量。骨质疏松症影响到大量不同种族、性别的患者，而且随着人口老龄化，骨质疏松症的发病率将增加。骨折及其并发症是骨质疏松症的相关临床表现。椎体脆性骨折(Vertebral fragility fractures，VFF)是骨质疏松症最常见的并发症。椎体脆性骨折是老年人的多发病、常见病，且发病率呈上升趋势。椎体脆性骨折的发病率随年龄呈指数增长，在50岁以上的人群中，有30 %的人患有这种疾病。椎体脆性骨折全球每年约发生140万例。椎体脆性骨折是引起严重腰痛的重要原因，严重影响患者的生活质量、生理功能、心理社会功能、心理健康和生存。椎体脆性骨折类型包括骨质疏松症、肿瘤(如骨髓瘤、转移瘤、淋巴瘤和血管瘤)、骨坏死和创伤，患者的临床表现包括腰背部长期或慢性疼痛、胸腰段后凸畸形、因胸腔容积减小导致的呼吸功能障碍、腹部受压而引起食欲减退、由于腰椎前凸增大导致的椎管狭窄及椎体滑脱、失眠和抑郁症等。本文就PVP和PKP在治疗椎体脆性骨折的临床应用中存在的主要问题：如治疗方式、手术操作、手术并发症等相关研究进展进行综述。

1 治疗方式

1.1保守治疗和开放手术 椎体脆性骨折保守治疗，由于长期卧床会导致褥疮、坠积性肺炎、下肢深静脉血栓形成进而导致肺栓塞可能、泌尿系感染等并发症，增加了患者死亡率。开放手术的主要适应症是伴有神经、脊髓受压及结构性失平衡的患者。椎体脆性骨折多发生在中老年人，全身状况较差，多伴有既往心、肺、肾、肝等功能障碍，或其他慢性疾病(高血压、糖尿病等)，手术带来的创伤大，病人手术耐受较差，术后常因骨质疏松，螺钉把持力下降、脱出，起不到支撑固定椎体的作用，最终导致内固定失败率较高。

1.2PVP和PKP 对于椎体脆性骨折患者的治疗，临床上比较流行和推崇的是微创手术。目前微创手术临床应用最广泛的术式包括椎体成形术(percutaneous vertebroplasty，PVP)和椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP)。随着这两种手术在全世界范围内的开展和应用，其疗效也得到了业界越来越广泛的认可和肯定。20世纪初该技术引入我国沿用至今。经皮椎体成形术是由法国的Galibert和Deramond医生首先实行，它包括在部分塌陷的椎体内注射放射性不透明骨水泥，以缓解疼痛和增加稳定性。因疗效确切，后这一技术逐渐被应用推广。疼痛的椎体脆性骨折患者采用PVP治疗后从中受益，PVP在技术上是可行的[1]。然而，这项技术并不能恢复椎体的高度，而且有较高的骨水泥渗漏率[2]。经皮椎体后凸成形术是PVP的改良与发展，由美国的Mark医生研制出一种可膨胀性扩骨球囊，该技术利用气囊扩张部分恢复椎体高度，在椎体内部形成空间，这样可减小注入骨水泥时所需的推力，减少了骨水泥渗漏的发生，治疗椎体脆性骨折有较好的疗效[3]。文献还证实，脊柱转移瘤和多发性骨髓瘤患者可获得良好的治疗效果。对于因骨质疏松性或溶骨性椎体压缩骨折而出现严重疼痛或进行性塌陷的患者，早期椎体扩大可提供良好的早期疼痛缓解、早期功能恢复、维持椎体矢状位的功能位[4]。Khanna等[5]发现对于骨质疏松症和多发性骨髓瘤患者，在功能预后方面无差异。后凸成形术为骨质疏松和多发性骨髓瘤继发椎骨压缩性骨折患者的疼痛和残疾提供了一种安全有效的治疗方法[6]。

有学者提出质疑，认为在治疗急性或亚急性骨质疏松性椎体骨折的疼痛方面，椎体成形术与假手术(安慰剂)组实验的结果一致；敏感性分析证实，可能高估了椎体成形术的任何益处[7]。临床上PVP、PKP治疗椎体脆性骨折通过恢复椎体高度，纠正脊柱后凸畸形等部分还原了骨折椎体的生物力学特征，因此患者疼痛症状解除。虽然目前尚存有争议，但根据大量的临床经验来看，取得的临床效果相比保守治疗有更好的疗效[8]。椎体成形术和后凸成形术能即时、实质性的、明显而持久地改善疼痛和生理功能。在后凸成形术中使用的球囊可以改善椎体高度恢复、造腔和降低水泥外溢率[9-11]。椎体成形术和后凸成形术是一系列治疗骨质疏松和转移性疾病引起的椎体压缩骨折的工具，并不是相互排斥的,两者可以实现优势互补[12]。椎体强化术在治疗骨质疏松、创伤和癌症引起的疼痛性椎体脆性骨折是安全和有效的[13]。

1.3骨填充网袋椎体成形术 椎体后壁不完整是PVP、PKP手术的禁忌证，近年来创新发展的骨填充网袋椎体成形术在治疗椎体脆性骨折方面填补了这一空白。骨填充网袋椎体成形术是台湾A-SPINE公司于2007年首先研发设计，2013年引入我国，独特的前疏后密型设计，可包裹绝大部分骨水泥，防止骨水泥向后方渗漏。骨水泥可向椎体前、中部少量弥散，在保证安全的基础上，使水泥与松质骨良好契合，增加稳定性。临床用于治疗椎体良、恶性肿瘤、骨质疏松导致的椎体压缩性骨折。其特点是：网袋由PET(Polyethylene terephthalate)材料制成，与人体组织有很好的相容性。网袋包裹了绝大部分的骨水泥，有效降低骨水泥渗漏的发生率。网袋并不完全包裹骨水泥，部分骨水泥可从网孔中渗出，与骨组织嵌合。该技术的禁忌包括：(1)骨髓炎、硬膜外囊肿；(2)病变椎体节段脊髓严重受压或有继发性椎管狭窄；(3)严重心、肺功能不全、凝血机制障碍、败血症及其他不适合手术者。该技术是将网袋留置于球囊扩张后的空间内，将骨水泥注入网袋内，不仅能恢复塌陷椎体高度，而且有效控制了骨水泥渗漏。国内研究表明骨填充网袋后凸成形术相比于PVP和PKP在治疗椎体后壁不完整的病例有明显的优越性，极大的减少了发生骨水泥渗漏等并发症的可能[14-16]。

2 手术椎体和手术入路

2.1手术椎体 对于多节段椎体脆性骨折有陈旧性、新鲜骨折椎体，有致痛性、非致痛性椎体，采用椎体强化术治疗时，是否强化所有椎体，或者仅强化责任椎体，目前学术界存在争议。临床常结合症状、体征、X线、MRI确定责任椎体。(1)X线片显示椎体压缩骨折，MRI显示T1加权像的低信号，T2加权像和STIR像的高信号的椎体。(2)疼痛症状和压痛、叩击痛等体征最明显的椎体。(3)应力集中部位(如胸后凸顶点或胸腰段脊柱)的椎体，保守治疗过程中继续塌陷的椎体。临床结果显示同时强化所有椎体与只选择性强化责任椎体疗效相当[17-19]。该方法缩短了手术时间，减少手术医生及患者的放射量，降低了手术费用成本。

2.2手术入路 对于胸椎上段，CT和透视引导更佳。针的轨迹是通过向横突的水平方向过程，采用单侧经椎弓根入路。对于下胸椎，建议单侧肋间入路。可以有效降低气胸和椎旁血肿的风险。腰椎最常见的入路是单侧经椎弓根入路。针迹经椎弓根，针尖的理想位置在椎体的中线和前1/3。如果采用双侧椎弓根入路，针迹的斜度较小，因此皮肤上的入针点更接近中线。椎弓根后外侧入路是另一种选择，但很少使用，也不推荐，因为易出现椎旁血肿和神经损伤的风险较高。经典的PKP入路是通过双侧经椎弓根入路来完成的。双侧放置两根入路套管，放置到位后，移除手钻，两个气球在透视引导和压力控制(最高可达300 psi)下被推进并同时充气。在椎体内，必须缓慢增加压力，压力突然下降表示球囊破裂或椎体终板意外运动。在气球膨胀期间时，应特别注意不要使端板或侧壁破裂。一旦椎体后凸得到纠正，球囊放气并取出。最后通过入路套管注射骨水泥，在透视下监控。

治疗椎体脆性骨折，经椎弓根单侧或双侧入路是PVP、PKP最常用的手术入路，选择单侧或双侧入路，都各有优势。单侧与双侧椎弓根入路治疗多节段椎体压缩性骨折均能部分恢复伤椎体高度、纠正后凸Cobb角并缓解疼痛。但单侧椎弓根入路具有手术时间短、X线暴露时间短、骨水泥渗漏发生率低的优点，双侧入路穿刺方法手术操作相对简单。这在国内学者回顾性分析中得到了相同的结论，也有学者认为单侧在影像学和临床上与双侧一样有效[20-22]。

3 PVP及PKP并发症

3.1骨水泥渗漏 骨水泥渗漏是PVP、PKP治疗椎体脆性骨折最为常见的并发症，水泥渗漏至硬膜外间隙和椎间孔，神经根受压和脊髓受压分别可导致神经根病变和截瘫。Radiculopathy病可能是由于在水泥聚合过程中与新生神经根接触并随后发热所致。为了减轻这种并发症，应立即用生理盐水和类固醇对神经孔进行渗透，以减少局部炎症反应。手术后，病人可以接受非甾体类消炎药和/或口服类固醇的简短疗程。脊髓压迫是一种严重的并发症，需要紧急进行神经外科减压以预防神经后遗症。然而，在严重的骨质疏松中，椎间盘大量渗漏会导致相邻椎体塌陷。脊柱周围静脉丛和肺栓塞通常无症状，骨水泥漏入椎间孔的脊神经丛可使肺远端栓塞，文献中肺栓塞率的报道范围较广，从3.5 %～23.0 %不等。

有学者认为在椎体内注入水泥前形成一个小空洞是减少椎体成形术中骨水泥渗漏的一种有效方法[23]。骨水泥粘度是影响水泥渗漏的另一个危险因素，Nieuwenhui等[24]认为应用中、低粘度PMMA骨水泥治疗OVCF后临床疗效无明显差异。但有的研究结论与此不同，认为低粘度骨水泥是水泥渗漏的普遍、独立的危险因素，高粘度骨水泥能够减少水泥渗漏[25-26]。Baroud等研究振荡和人工搅拌对水泥粘度和搅拌变异性的影响，认为振荡混合可能有助于改善骨水泥渗漏的发生率[27]。笔者结合多年临床经验认为：灌注骨水泥的粘度、灌注前震荡混合骨水泥，手术操作者的临床经验、技能娴熟程度、手术人员配合，术前完善各项检查，术前评估椎体的骨折程度、后壁的完整性等因素对减少骨水泥渗漏率有重要作用。

3.2相邻椎体骨折 术后并发症主要为相邻椎体再骨折，原因是否由PVP和PKP引起长期存在争议。尚不清楚这些位于相邻水平面的新裂缝是主要由水泥刚度引起的力学变化的结果，还是骨质疏松症演化的结果。生物力学研究发现，骨水泥的增加导致该椎体的刚度增加，并可导致相邻椎体的受力分布改变，从而增加了额外骨质疏松性椎体骨折的几率。椎体脆性骨折引起局部后凸畸形，这种变形使重心向前移动，导致向前弯矩增加。这增加了相邻椎体的负荷，使其易于骨折。而骨质疏松患者的骨量逐渐减少也可能导致相邻椎体的骨折。骨水泥经皮注入椎体松质骨，一旦硬化，水泥提供机械加固椎体的作用，改变了相邻椎体的机械负荷。临床和生物力学报告表明，这一过程可能导致新的相邻椎体的骨折，越来越多的证据支持这种相邻骨折起源的理论[28]。Fahim等[29]研究也证实了椎体成形术后未治疗的相邻椎体骨折发生率增加。一项体外生物力学的研究表明。强化的椎体增加了相邻水平的负荷转移[30]。另外由于相邻椎体本身骨质疏松，容易造成骨折。

3.3死亡率 外科手术降低了有症状的椎体脆性骨折患者的死亡率，与PVP和非手术治疗相比，PKP后死亡率较低。但有的学者提出异议认为PKP与非手术治疗，PKP与PVP之间的死亡率没有差异[31]。研究表明，椎体脆性骨折患者的死亡率高于无椎体脆性骨折患者。死亡原因是多因素的。并发症、椎体骨折数目、年龄、性别、治疗和社会经济状况是影响患者生存率的危险因素。椎体脆性骨折患者的死亡原因多为相关并发症，很少来自骨折本身。与保守措施相比，手术对椎体脆性骨折患者死亡率的影响仍有争议。然而，有研究报告说，与保守治疗相比，外科手术降低了椎体脆性骨折相关死亡率。这些手术程序显示术后疼痛有所改善，减少了术后类阿片和非甾体抗炎药的使用，增加了活动能力，从而可能防止不动的负面后遗症。后凸角的恢复有助于肺功能的改善，可能是PKP患者生存率较椎体成形术高的原因之一。关于PKP对死亡率影响的研究是非常有限的，只有少数文章发表在英语文献中，而且这些研究大多是回溯性的。这些研究还没有研究这些病人死亡的原因。在不同的研究中，PKP的适应证是不同的。需要进行多中心前瞻性和随机对照研究，以充分评估PKP术后死亡率下降的趋势。未来的研究也需要研究复发骨折或多层压缩骨折对患者生存率的影响。同样，还需要进一步的研究来评估椎体成形术对癌症相关椎体脆性骨折存活率的影响。

4 展望

PVP和PKP在治疗椎体脆性骨折方面的研究和疗效受到目前技术和材料的限制，有些并发症是难以避免的，应大力研发有更低并发症发生率的新技术和骨水泥材料，减少术后患者的并发症，降低死亡率，提高患者术后的疗效。对于椎体脆性骨折的研究，目前缺乏大样本长期随访分析，需要到更加具体，更加标准化的治疗标准，为其临床治疗提供更加充分的循证医学证据。