PKP术中应用低温间断灌注技术治疗周壁破裂型OVCF

袁泉，蒋健，李浩，孟柏屹，王龙，王海波，李成宇，赵德勇

(徐州医科大学附属医院骨科，江苏 徐州 221000)

经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP)由于其微创、操作简单、止痛明确、术后可早期活动等优点为骨质疏松性椎体压缩性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)提供了一种安全有效的治疗方法[1-2]。对于椎体周壁破裂型OVCF，骨水泥可通过破损的缝隙向椎体外渗漏，引起相关的并发症，由于该类型骨折渗漏率较高，被列为手术相对禁忌证[3-4]。杨惠林等提出了温度梯度灌注技术、分次灌注技术，有效减少了骨水泥渗漏的发生[5]。但温度梯度灌注技术的骨水泥可注射时间短，需要尽可能快速地完成手术，对手术技术及助手配合要求高，可能会影响手术疗效[6]。而分次灌注技术有着操作复杂、需两次配制骨水泥、水粉比例不能精确控制导致聚合物力学性能改变的缺点[7]。对于周壁破裂型OVCF，采用何种方法预防骨水泥渗漏非常关键。既往有学者采用低温灌注技术来预防骨水泥的渗漏，但鲜有其应用于周壁破裂型OVCF的临床对比研究[8]。本研究通过应用低温间断灌注技术治疗此类型椎体骨折，取得良好临床疗效的同时降低了骨水泥渗漏率，并与温度梯度灌注技术进行了回顾性对比研究，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究选取2015年1月至2018年12月期间于徐州医科大学附属医院骨科采用PKP治疗椎体周壁破裂型骨质疏松性骨折的患者60例。所有患者术前均行X线片、CT及MRI检查了解椎体骨折情况及皮质的完整性。纳入标准[9-11]：(1)年龄≥60岁，确诊为胸腰椎骨质疏松性椎体骨折；(2)单节段椎体骨折，三维CT示责任椎的椎体前壁、后壁、侧壁、上壁或下壁有破裂；(3)椎体骨折导致的胸背部疼痛经保守治疗无法缓解，影响日常生活；(4)能够耐受手术，无绝对手术禁忌证。排除标准：(1)椎体后缘骨块突入椎管引起下肢神经症状；(2)全身症状差，不能耐受手术者；(3)肿瘤或感染所致病理性椎体骨折患者；(4)术后随访出现其他节段骨折患者。本研究共纳入60例患者，其中胸椎骨折13例，腰椎骨折47例，均采用PKP治疗。根据骨水泥灌注技术不同分为温度梯度灌注组(A组)和低温间断灌注组(B组)。术前两组一般情况比较见表1，两组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 两组一般资料比较

1.2 手术方法 局麻生效后，患者取俯卧位，在C型臂透视下定位，经双侧穿刺。穿刺点位于正位X线像椎弓根影的外上方10点(左侧)和2点(右侧)；侧位像沿椎弓根方向进入椎体，穿刺达椎体后缘前方约3 mm处。然后依次放置导针、扩张套管、工作套管建立工作通道。连接球囊装置，插入球囊，旋转把手扩张球囊，使伤椎撑开，透视下注射骨水泥。两组注射骨水泥方法不同，分别如下。

温度梯度灌注组：将手术室温度调整为20℃，待骨水泥处于拉丝期后期，团状期早期，采用缓慢、低压、间隔的方式将骨水泥灌注入椎体内。当骨水泥充填在骨折破损处有渗漏倾向时，暂停1～2 min。将推杆拔出体外，让体内的骨水泥先行凝固(体内温度37℃，与体外的20℃存在温度梯度，体内骨水泥凝固速度更快)，将骨折周壁的破损处填塞，防止渗漏，然后继续灌注，直至完成骨水泥的灌注。

低温间断灌注组：配制骨水泥后装入推杆内，待骨水泥进入拉丝期后期，先将一份推杆内的骨水泥缓慢推入责任椎体，同时将剩余推杆内的骨水泥放入0℃无菌冰盐水混合物内浸泡。骨水泥灌注方法同上。由于体内温度高，体内凝固较快的骨水泥可将骨折周壁的缝隙填塞，而体外推杆内的骨水泥仍在低温控制下，凝固较慢，大约12 min仍处于可注射阶段。骨水泥可推注时间大大延长，有充足的操作时间对骨水泥的注射时机、注射速度、注射压力、注射量及骨水泥分布进行精确把控，观察骨水泥的注射量、分布情况满意后完成灌注。

应用全程动态C型臂X线机监测骨水泥灌注过程，一旦出现渗漏倾向立即停止灌注，暂停1～2 min后再继续灌注直至填充满意。切口各缝合1针，完成手术。术后第2天在腰围保护下可缓慢行走，两组均予以正规抗骨质疏松治疗。

1.3 临床疗效、影像学表现、手术相关参数以及骨水泥渗漏情况 评估方法包括临床疗效：记录术前、术后2 d及末次随访时疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)和Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index，ODI)；影像学表现：测量伤椎前缘相对高度以及椎体后凸角(Cobb角)的变化；采用He等[12]提出的测量方法，根据术后伤椎正侧位X线片测量骨水泥分布面积比。对比两组患者的手术时间、骨水泥可推注时间(从开始推注骨水泥到所有骨水泥至面团期晚期不可推注的时间)[13]、骨水泥注射量及骨水泥渗漏情况。根据术后X线片来判定骨水泥是否渗漏。

2 结 果

所有患者均获得6～34个月随访，平均(17.0±8.4)个月，均未发生脊髓、神经根损伤等并发症。温度梯度灌注组术后随访时间平均(15.3±8.4)个月；低温温度梯度灌注组术后随访时间平均(18.6±8.2)个月，两组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.1 临床疗效 两组内术后2 d和末次随访时VAS评分、ODI评分较术前差异均有统计学意义(P<0.05)，两组内末次随访时与术后2 d相比差异无统计学意义(P>0.05)。A组和B组组间比较，术后2 d和末次随访时的VAS评分差异有统计学意义(P<0.05)，其余时间点VAS评分和ODI差异无统计学意义(P>0.05，见表2)。

2.2 影像学表现 A、B两组的伤椎前缘相对高度和伤椎椎体后凸角手术前后比较差异均有统计学意义(P<0.05)。两组组间比较，手术前后及末次随访时差异均无统计学意义(P>0.05，见表2)。

表2 两组患者临床疗效及影像学结果比较±s)

2.3 手术相关参数及渗漏情况 两组患者均顺利完成手术。两组间手术时间比较差异无统计学意义(P>0.05)，其中低温间断灌注组的骨水泥可推注时间(12.1±1.0)min，显著长于温度梯度灌注组(5.3±1.1)min(P<0.05)。低温间断灌注组的骨水泥灌注量(3.9±0.79)mL和骨水泥分布面积比(0.46±0.10)，均优于温度梯度灌注组(3.20±0.67)mL和(0.31±0.07)，差异有统计学意义(P<0.05)。温度梯度灌注组有8例患者发生骨水泥渗漏，渗漏率26.7%；低温间断灌注组有2例患者发生骨水泥渗漏，渗漏率6.7%，显著低于温度梯度灌注组(P<0.05)。两组发生渗漏患者均无明显临床症状(见表3)。

表3 两组手术相关参数及渗漏情况比较±s)

2.4 典型病例 66岁女性患者，因“摔倒后致腰背部疼痛2 d”于我院就诊，腰椎正侧位X线片示L2椎体压缩性骨折，术前VAS评分为5分。完善术前检查未见明显手术禁忌，术前CT示L2椎体骨折伴前壁破裂，于局麻下行PKP手术，术中采用低温间断灌注技术，术后恢复顺利，术后复查腰椎X线片示骨水泥填充良好，未见明显渗漏，VAS评分1分。手术前后影像学资料见图1～3。

图1 术前腰椎正侧位X线片示L2椎体压缩性骨折

图2 术前三维CT示L2椎体压缩性骨折伴椎体前壁破裂

图3 术后腰椎正侧位X线片示患椎高度基本恢复，骨水泥填充满意，无明显渗漏

3 讨 论

3.1 周壁破裂型OVCF的手术风险 在临床上我们经常会遇到椎体周壁破裂型OVCF的患者，其骨水泥渗漏的风险极大。Poynton等[14]认为对于周壁破损的OVCF，特别是伴有后壁破裂的患者应被列为PKP手术的禁忌证。严重的骨质疏松使患者椎体的脆性增大，生物力学强度下降，即使轻微外伤也容易使骨折椎体承受较大暴力从而导致周壁破裂。尤其发生后壁损伤时，骨水泥可渗入椎管导致压迫或灼伤脊髓和神经根，造成严重后果。部分老年患者存在严重骨质疏松，可导致椎体内松质骨小梁的缺如，椎体内部类似于空壳。此种情况下手术过程中导针或套管很容易导致医源性椎体前壁或侧壁的破损，增加骨水泥渗漏风险。此外，当使用球囊撑开椎体时，也可能会使椎体周壁的裂隙进一步加大，使骨水泥的渗漏概率大大增加[9，11]。骨水泥渗漏是PKP治疗周壁破裂型OVCF的最主要风险，有学者通过术后CT发现其渗漏率可达50.6%[15]。因此，如何采取有效措施避免周壁破裂型OVCF的骨水泥渗漏是手术成功的关键。

3.2 骨水泥渗漏的预防措施 目前有部分研究[10，16-18]采用编织网袋、分次灌注技术、改变骨水泥物理特性等方式来降低渗漏的风险，但上述技术存在手术费用增加、手术时间延长、改变骨水泥力学性能等缺点。研究表明，聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)的特性是其黏稠度随着时间增加逐渐增高，温度越高变化速率越快。临床上我们按照骨水泥随时间增加发生的形态变化分为四个阶段：湿砂期、拉丝期、团状期和硬化期[19]。杨惠林等[11]根据PMMA的特性，利用手术室温度(20℃)与患者体温(37℃)间的温度差，提出温度梯度灌注技术，减少了骨水泥渗漏的发生。但该灌注技术应用于周壁破损型的椎体骨折时，如果骨水泥注射过早，骨水泥处于湿砂期或拉丝期早期，骨水泥流动性大，很容易发生外渗。如果骨水泥处于拉丝期后期或面团期早期进行注射，则剩余推杆内的骨水泥随时间进展可能会出现注射困难，甚至无法完成注射，同时也会影响骨水泥在椎体内的弥散，导致骨水泥注射量不足或分布不佳。特别是对于一些前壁或侧壁破损的椎体骨折，杨惠林等[11]提出建议采用面团期中晚期的骨水泥先进行推注，形成一道“墙壁”封堵前壁破损处，待1～2 min后再进行注射。而体外的骨水泥在室温下也处于面团期晚期，可操作时间极短，如盲目加快操作，仓促注射，虽可增加骨水泥的注射量，但注射压力过大会使骨水泥流动速度加快，向外扩散的压力增大，增加手术风险，骨水泥容易发生渗漏。本研究结果显示温度梯度组的骨水泥渗漏率(26.7%)显著高于低温灌注组(6.7%)，差异有统计学意义(P<0.05)。笔者分析主要原因是由于温度梯度组的骨水泥可推注时间(5.3±1.1)min显著少于低温灌注组(12.1±1.0)min，需要在短短4～6 min内完成骨水泥的抽取，穿刺针的准确置入，把控骨水泥的注射时机、注射量、注射压力，同时要在透视下关注骨水泥的弥散状态、分布情况、渗漏情况等繁杂过程，其可提供的手术操作时间非常有限，导致术者仓促完成手术，增加了骨水泥渗漏的发生率。因此，为预防骨水泥的渗漏，骨水泥的灌注仍应遵循缓慢低压的原则。但操作缓慢，则体外的骨水泥极大可能已超过可注射阶段，无法完成注射，导致骨水泥的注射量不足进而影响骨水泥的分布，难以有效恢复病变椎体的生物力学性能，影响临床疗效。

3.3 骨水泥的注射量和分布对疗效的影响 关于骨水泥的注射量和分布对疗效的影响一直存在较大争议。国外有些学者[20-21]建议骨水泥的注射量达到椎体体积的24%时为最佳，平均每个椎体骨水泥的注射量约4 mL。国内相关文献提出大于5 mL的骨水泥注射量带来了更大的邻椎体继发骨折风险和骨水泥渗漏风险，小于3 mL骨水泥注射量可能手术半年以后椎体高度丢失更明显，且存在手术椎再骨折可能，3～5 mL为比较恰当的剂量[22]。现国内外文献的观点普遍认为骨水泥的分布对预测术后疗效的价值优于骨水泥剂量，广泛的骨水泥分布明显提高患者的优良率[21，23-24]。He等[12]通过计算骨水泥分布面积比作为手术中骨水泥使用的评判标准，认为骨水泥分布在判断患者预后的价值方面优于骨水泥剂量，PKP术中使用小剂量骨水泥达到椎体内广泛分布更值得推崇。Lee等[25]提出骨水泥在椎体内分布不均匀会降低椎体稳定性，造成负载发生偏向转移，加重椎体内骨小梁微动，从而残余背部疼痛。本研究结果显示温度梯度组的骨水泥注射量(3.20±0.67)mL、骨水泥分布面积比(0.31±0.07)均小于低温灌注组的(3.9±0.79)mL、(0.46±0.10)，差异有统计学意义(P<0.05)。其术后2 d和末次随访时的VAS评分均高于低温灌注组，差异具有统计学意义(P<0.05)。说明更佳的骨水泥分布在短期和长期疼痛缓解方面有一定优势，与上述文献观点类似。因此，为达到满意的骨水泥分布，温度梯度组往往需要二次调配骨水泥以期获得更优的临床疗效，常常导致骨水泥的浪费和患者费用增加，同时也会延长手术时间，增大手术风险。本研究采用低温间断灌注技术，进一步加大患者体温和体外骨水泥的温度梯度，解决了这一难题。在第一份推杆内的骨水泥注射后，体外的骨水泥仍处于0℃冰盐水混合物中，其仍处于拉丝期，有充足的时间进行操作，可对骨水泥的注射时机、注射量、注射压力，骨水泥的分布及渗漏情况等进行精准把控，使骨水泥在椎体内的注射量充足并达到更优的分布面积比，提高临床疗效的同时降低骨水泥渗漏率。术中不必仓促注射或多次配制骨水泥，降低手术潜在风险并减少骨水泥的消耗，减轻患者的经济负担。

3.4 本研究中低温间断灌注技术的特点 虽然已有许多学者采用冷却PMMA骨水泥，延长骨水泥的聚合时间来增加PKP手术的操作时间，但目前大部分文献所采用的方法，均是在骨水泥粉液混合后立即置入低温中进行冷却，虽然延长了骨水泥可注射时间，同时也显著延长了骨水泥在湿砂期(非操作期)的持续时间[6，8，26-27]。一方面使术者等待骨水泥从湿砂期至可注射期的时间延长，增加了手术时间，另一方面增加骨水泥在湿砂期即被注射入椎体的可能，加大骨水泥渗漏的概率。在本研究中，我们在骨水泥进入拉丝期后期后，再将其放入冰盐水混合物内浸泡，使其仅延长骨水泥的可推注时间，手术操作时间延长的同时不会显著增加手术时间。本研究结果显示两组的手术时间比较差异无统计学意义(P>0.05)，验证了这一结论。

综上所述，在PKP治疗周壁破裂型OVCF中应用低温间断灌注技术可以有效延长骨水泥可推注时间且不会显著增加手术时间，有利于提高骨水泥在椎体内的注射量和分布面积，降低骨水泥渗漏率的同时可获得更好的临床疗效，经济、简便、易行，值得推广。