基于术前椎体影像学参数预测椎体成形术骨水泥渗漏风险的研究进展
2021-11-29李秋江房晓敏王胤斌胡学华蔡利军
李秋江 房晓敏 王胤斌 胡学华 蔡利军
经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP) 和经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP) 这两种经皮微创手术方式通过向椎体内推注适量骨水泥起到迅速缓解疼痛,强化骨折椎体,防止椎体进行性压缩、塌陷,实现快速功能恢复的作用[1]。据不完全统计,超过半数以上的 PVP / PKP 并发症均与骨水泥渗漏相关[2]。骨水泥渗漏至椎间盘或椎旁软组织常常仅引起患者术后慢性疼痛,然而当骨水泥向椎管内或经椎静脉渗漏常常会压迫脊髓神经,导致患者瘫痪或肺栓塞等,甚至死亡。为了更深入地了解椎体成形术骨水泥渗漏现状及影响因素,本研究对 2009~2019 年间与骨水泥渗漏相关文献进行了检索,以“cement leakage”“vertebroplasty”“kyphoplasty” “osteoporotic vertebral compression fractures”或“经皮椎体成形术”“经皮椎体后凸成形术”“椎体压缩性骨折”“骨质疏松性椎体压缩性骨折”“骨水泥渗漏”作为关键词,在 PubMed、Google Scholar、万方和中国知网等数据库进行检索。纳入文献标准:( 1) 论著、综述、个案报道、经验分享以及会议文献;( 2) 研究内容与椎体成形术骨水泥渗漏有关。排除标准:( 1) 同类文章以不同语言发表;( 2) 无法获取全文;( 3) 评论、通讯类文章。最终共筛选出 68 篇相关研究文章,其中中文 13 篇,英文 55 篇。因此本研究通过骨水泥渗漏的分型、术前椎体影像学参数预测及预防措施等作一系统综述,希望能够早识别、早预防骨水泥渗漏高风险人群,及时避免骨水泥渗漏的发生,为临床医师预防骨水泥渗漏提供参考。
一、骨水泥渗漏分型及特点
1.按渗漏途径分型 —— Yeom 分型:Yeom 等[3]通过对 49例骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCFs) 的 76 个椎体进行 CT 及三维重建扫描后将骨水泥渗漏分成 3种类型,分别是经 B 型(经椎基底静脉渗漏)、S 型(经椎体节段静脉渗漏) 和 C 型(经椎体骨皮质缺损渗漏)。其中以 B 型、S 型骨水泥渗漏发生率最高,分别达到 28.38% 和 29.39%,而 C 型发生率相对最低(17.23%)。
从骨水泥渗漏分布来看,B、C 两型渗漏最终都可以渗漏进椎管,对椎管内容物形成一定的压迫,但影像学上却又有所不同。B 型渗漏可以在椎管内沿着硬膜外静脉丛进行弥散分布,因此影像学上的分布主要集中位于硬脑膜前,硬膜外丛内,沿着血管分布,并且骨水泥分布相对对称,渗漏进椎管的骨水泥占骨性椎管总面积不超过 1 / 3;而 C 型渗漏若出现椎管后壁破裂、缺损,骨水泥无后方骨性的固有屏障,造成骨水泥可以无限制地弥散,因此影像学上主要表现为无规则分布,常常可以弥散整个椎管内,并且轴位 CT 像上显示椎管内渗漏的骨水泥量多,往往超过骨性椎管总面积一半以上。S 型骨水泥往往沿节段静脉水平渗漏,因此较小的骨水泥渗漏很难从正、侧位 X 线片上进行判定,相对而言 CT 是诊断 S 型骨水泥渗漏的金 标准。
从危险系数来看,C 型渗漏骨水泥积聚椎间盘,改变了椎体局部生物力学,增加了术后继发椎体骨折的风险;当椎体呈楔形或爆裂性骨折时,骨水泥向椎体前缘渗漏,短时间内骨水泥发生固化,在椎体前缘对大血管造成一定的压迫[3];而当骨水泥向椎管内渗漏对后方脊髓形成压迫,继续向下渗漏至椎间孔也会对孔内神经形成压迫,造成术后患者神经功能障碍或瘫痪。在多数情况下,S 型骨水泥渗漏量较少,是长时间渗漏累积的结果,同时 X 线片不能有效评估渗漏情况,所以临床上很容易漏诊 S 型渗漏。但是从解剖角度看,节段静脉较硬膜外丛静脉更靠近大静脉,S 型渗漏较 B 型导致肺栓塞的可能性更大。然而,临床上未见 S 型渗漏与症状性肺栓塞的病例报道。正如 CT 所见,B 型骨水泥渗漏量小于 C 型,对后方脊髓的压迫程度低,因此较 C 型渗漏的危险性小。但是随着椎体成形术后骨折椎体进一步压缩、塌陷,会导致骨水泥进一步向椎管中心靠近,形成骨性压迫,因此会导致延迟性瘫痪。因此相比较 3种分型的危险系数:C 型 > B 型 > S 型。
该种分型考虑了渗漏骨水泥在影像学上的分布特点,可以比较明确分析出每种分型的危险性,对临床医师评估骨水泥渗漏的危险提供了参考。但该种分型对于 B、C 两型椎管内骨水泥渗漏的评价更多需要依靠 CT,甚至是薄层 CT,而通过 X 线片评估骨水泥渗漏的漏诊率达到 97%。
2.按渗漏途径分型 —— Wang 分型:2013年Wang 等[4]在 Yeom 分型的基础上对 3种渗漏分型进一步细化为 5种分型,分别是 A 型(经皮质缺损进入椎旁软组织)、 B 型(经椎基底孔)、C 型(经穿刺针道)、D 型(通过皮质缺损进入椎间盘间隙)、E 型(经椎旁静脉)。多数研究发现术中骨水泥推注后未待骨水泥固化完全,过早退出工作通道,则会造成骨水泥经椎弓根骨性隧道内发生渗漏。此外作者的研究表明,Yeom 等[3]的 B 型渗漏可以通过椎基底孔内的静脉以及潜行骨性隧道发生渗漏,该型渗漏在有椎体内裂的椎体比没有椎体内裂的椎体更常见,因此将 B 型渗漏定义为经椎基底孔渗漏。Wang 分型[4]和 Yeom 分型[3]一样通过对骨水泥渗漏途径进行分型,分型上对 C 型渗漏进行了细化,同时也提出并证实了骨水泥经椎基底孔的渗漏。但是关于 C 型渗漏中骨水泥经椎体后壁进椎管未加以考虑是该分型的一个不足之处。该分型在临床上的应用较少。
3.按渗漏部位分型:国内多数的研究根据骨水泥渗漏的部位进行分型,分为椎间盘渗漏、椎旁软组织渗漏、椎间孔渗漏、椎管内渗漏、椎间静脉渗漏、穿刺针针道渗漏和混合型渗漏。
该种分型中以椎间盘和椎旁软组织渗漏发生率最高。部分研究显示,椎间盘内骨水泥渗漏会硬化椎间盘,使得糖胺多糖的合成效率降低,使椎间盘失营养化,从而加快退变进程[5]。此外,椎间盘内骨水泥渗漏是术后继发椎体骨折的重要危险因素,骨水泥渗漏越多,继发椎体骨折的发生率越高。肺栓塞是骨水泥经静脉丛渗漏的重要并发症,其发生率约 2.1%~26.0%[6]。虽然发生率较其它分型低,但是一旦骨水泥渗漏导致症状性的肺栓塞会出现呼吸困难并发低氧血症等重要症状,造成严重的后果。1999年Padovani 等[7]和 2005年Monticelli 等[8]先后报道了骨水泥经静脉渗漏至肺部,引起患者肺栓塞、急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS),最终导致患者死亡的不良事件。此外,还有更多关于骨水泥经静脉渗漏至远处部位造成下腔静脉[9]、脊髓前动脉综合征[10]等的研究报道。因此,骨水泥经静脉渗漏发生率较低,但是出现渗漏后对患者的危害巨大。总体来说,该种分型因其简单易懂而在临床上应用广泛。
二、骨水泥渗漏的椎体影像学预测因素
1.性别和年龄:随着年龄的增加,骨质疏松发病率也明显增加,并且同等年龄下,老年女性继发骨质疏松和骨质疏松性骨折的风险均高于男性,这与女性自然绝经后体内雌激素合成分泌不足有关[11]。Nakano 等[12]分析了 65例椎体成形术发生骨水泥渗漏的相关因素,结果发现共计 23例出现骨水泥渗漏,而高龄、女性、高骨密度(bone mineral density,BMD) 可增加骨水泥渗漏的发生率。而 Hsieh 等[13]对 3100例 OVCFs 术后 75例发生骨水泥渗漏进行研究,发现年龄、性别、BMD 与椎间盘内骨水泥渗漏无相关性。相反,有研究报道同等条件下,男性患者行椎体成形术后骨水泥渗漏的发生率更高,其可能原因与骨水泥注入量有关[14]。男性推注的骨水泥体积大于女性,骨水泥体积越大发生骨水泥渗漏的风险越高。
2.BMD:BMD 是骨水泥渗漏的重要预测因子。Loeffel 等[15]对人工椎体模型及尸体实验研究发现,骨质越疏松则发生骨水泥渗漏的风险越高。同样有研究证实较低的 BMD T 值与较高的渗漏率相关[16-17]。Zhong 等[18]通过对 330例骨水泥渗漏的椎体进行回顾性分析研究发现,椎体 BMD 越高,发生骨水泥渗漏的风险就越高。Xie 等[19]研究得出了同样的结论。分析原因是椎体 BMD 较高,椎体硬度也就越高,因此在推注骨水泥过程中需要施加更大的推注力量才能将骨水泥充分分布,同时 BMD 越高,椎体内骨质也就越致密,椎体内骨小梁之间的间隙也就越狭小,相比骨质疏松椎体需要推注更多的骨水泥,因此发生骨水泥渗漏的风险也会增加。然而有研究却认为,椎体低 BMD 会加速骨水泥在椎体内的弥散,因而出现骨水泥渗漏的风险也会增加[20]。Hong 等[21]研究却并未发现 BMD 与骨水泥渗漏之间的相关性。由此可见,术前 BMD 能否预测骨水泥发生渗漏的风险还需进一步的研究。
3.骨折椎体节段:以往的研究很少关注椎体后壁形态对骨水泥渗漏的影响。有研究通过对 98例骨质疏松症患者胸腰椎椎体进行 CT 平扫和三维重建,并测量非骨折椎体后凹壁深度(concave posterior vertebral wall depth,PVWCD) 和相应的中矢状径(corresponding midsagittal diameter, VBSD),计算 PVWCD / VBSD 比值,发现胸椎后壁形态呈弯曲,腰椎椎体后壁明显较平[2,22]。而在手术中临床医师常常通过术中 C 型臂侧位影像的观察评估骨水泥是否已经进入椎管内,因此由于中、下胸椎凹陷后壁的存在会间接影响临床医师对骨水泥渗漏情况的判断,当骨水泥刚刚超出中、下胸椎后壁时,通常在术中侧位像上并不能观察到渗漏的影像。因此有研究表明,当骨水泥分布到中、下胸椎后部 1 / 6 时,骨水泥即有出现漏入椎管的风险,证实了中、下胸椎后壁的形态学特征可能是骨水泥漏入椎管的一个危险因素。因此对于临床医师,在行椎体成形时应避免侧位像上骨水泥超过椎体后 1 / 6,这样可以有效防止骨水泥渗漏椎管[14]。
4.压缩椎体形态:Genant 等[23]将椎体压缩形态分为三型,分别是楔形压缩、双凹型压缩和塌陷型压缩。有研究报道,椎体压缩形态不同,则发生骨水泥的风险不同,其中楔形压缩发生 S 型渗漏的风险明显低于双凹型压缩,原因是椎体发生楔形压缩后会导致椎前静脉的破坏,影响骨水泥经静脉渗漏的途径[24]。双凹型椎体中央与四周压力存在梯度变化,中央压力高于四周压力,因此骨水泥发生 S 型渗漏的风险更高[25]。Fu 等[26]发现双凹型椎体发生 D 型渗漏的风险显著高于楔形和塌陷型压缩,而关于其它两型骨水泥渗漏的风险无显著差异性。可能与双凹型椎体的形态有关,因为双凹型椎体压缩程度较重,位于椎体中央的终板极易受到损伤而形成椎体与椎间盘连接的骨性隧道,因此会增加骨水泥渗漏进椎间盘的风险,同时双凹型椎体中央部压缩严重,高度丢失也最多,往往术者在穿刺时容易刺伤终板,形成骨水泥渗漏的隧道,增加了骨水泥渗漏的风险。
5.骨折压缩程度:Genant 等[23]根据骨折压缩比率将骨折压缩程度分为三度,分别是轻度(20%~25%)、中度(26%~40%) 和重度(> 40%)。Nieuwenhuijse 等[27]发现骨折压缩程度是可以预测骨水泥渗漏的独立因子,骨折压缩程度越高,骨水泥发生 C 型(Yeom 分型) 及 D 型渗漏的风险越高,而骨折越严重,S 型渗漏的发生率反而越低。研究认为椎体骨折越严重,椎体周围的椎旁静脉和椎基底静脉损伤就越大,所以骨水泥渗漏经静脉途径的可能性就越小,最终发生肺栓塞或远处器官脏器压迫的并发症就越少[27]。Tomé-Bermejo 等[28]回顾性分析了 194例椎体成形术发生骨水泥渗漏的 272 个椎体,结果发现椎体压缩比例与 D 型渗漏发生率呈正相关,而与 S 型渗漏呈负相关。同样,Ding 等[24]研究证实椎体骨折压缩越严重,发生 S 型渗漏的风险越低。但也有少数研究发现,S 型骨水泥渗漏与骨折椎体严重程度尤其是当椎体骨皮质损伤时密切相关。而 Zhu 等[14]报道椎体压缩程度与 S 型渗漏的发生率无密切联系。总的来说,笔者认为塌陷型椎体压缩程度严重,常合并有终板损伤和椎体骨皮质的缺损,故而发生 D 型和 C 型(Yeom 分型) 渗漏的风险会显著增加。因此术前椎体压缩程度可以一定程度上预测骨水泥渗漏的风险。然而对于椎体压缩程度与 S 型渗漏之间的相关性报道结果存在争议,还有待进一步的研究。
6.椎体裂隙征:椎体裂隙征是一种椎体局部缺血坏死后压力释放,周围软组织所产生的氮气等气体向低压的椎体积聚而形成的真空征象。此外有部分学者研究认为椎体裂隙征也可以由周围的软组织所产生的液体流向低压的坏死椎体所致[13,29]。因此,椎体裂隙征存在椎管内空气腔、液体腔和空气 - 液体腔 3种类型。3种类型的发展往往是从液体到气体的顺序进行,所以当椎体内空气存在表明椎体缺血坏死时间已较长,处于缺血坏死的晚期。当椎体内裂隙主要是空气而不是液体时,椎体所承受的负荷力不足,椎体会进一步的压缩塌陷,影响患者的生活质量[30]。但是关于术前存在椎体裂隙征的患者行椎体成形术发生骨水泥渗漏的报道结果有差异。Mirovsky 等[31]报道椎体骨折导致的真空裂是造成骨水泥渗漏的原因。Nieuwenhuijse 等[32]及 Ding 等[24]研究均认为椎体裂隙与骨皮质缺损处相互连接会一定程度上增加骨水泥渗漏的风险,一致认为椎体裂隙征是 C 型(Yeom 分型) 和 D 型渗漏的独立危险因素。Ding 等[24]认为椎体裂隙征发生骨水泥渗漏的原因主要是终板损伤,使骨水泥通过终板损伤通道漏入椎间盘。然而 Tome 等[28]却报道了不同的观点,认为椎体内裂隙如同 PKP 术中的球囊一样,可以为骨水泥的弥散提供均匀的空间,可以有效减少 B 型和 C 型(Yeom 分型) 骨水泥渗漏的风险,并且相对于正常椎体,存在椎体裂隙征的 B、C 两型(Yeom 分型) 渗漏的手术安全性均得到了显著的提高。同样,Zhong 等[18]研究也发现椎体裂隙征是骨水泥渗漏的保护性因素。还有少部分研究指出 3种类型的椎体裂隙征(椎体内空气腔、液体腔和空气 - 液体腔) 均与骨水泥的渗漏无相关性[29]。因此,关于椎体裂隙征是否会影响椎体成形术骨水泥的渗漏以及能否预测效果如何,还需有待进一步的深入研究。
7.椎体终板损伤:椎体终板由软骨终板和骨性终板两部分组成[33]。Zhong 等[18]对骨水泥渗漏的危险因素进行回顾性分析,结果发现椎体终板损伤是发生骨水泥渗漏的重要危险因素。正常椎体与椎间盘之间存在终板这种固有屏障,并且正常椎间盘内存在一定压力,可以有效防止骨水泥向椎间盘内渗漏,而当终板损伤后,椎体与椎间盘之间的固有屏障失去作用,降低了骨水泥向椎间盘的压力,从而增加了 D 型渗漏风险。Tomé-Bermejo 等[28]同样证实椎体终板损伤是骨水泥渗漏的独立预测因子。
8.骨皮质不完整:Yeom 等[3]C 型渗漏的发生率最高,而且危险系数也最高。Nieuwenhuijse 等[27]根据 Yeom 分型[3]回顾性分析了 177例发生骨水泥渗漏的患者,发现椎体骨皮质缺损是骨水泥渗漏的独立危险因素,若术前椎体骨皮质出现缺损、不完整,则发生骨水泥渗漏的概率增加 25% 左右。而将 C 型(Yeom 分型) 渗漏中椎间盘渗漏定义为 D 型,发现 D 型骨水泥渗漏的发生率远超过 C 型(Yeom 分型) 渗漏。郑毓嵩等[34]研究同样发现椎体皮质完整与否与骨水泥渗漏发生率之间存在密切关系,尤其当椎体后壁缺损不完整,易造成患者截瘫或神经功能障碍。Ding 等[24]通过对 292 个椎体回顾性分析,确定了骨折严重程度(RR= 2.4)、皮质破坏(RR= 1.4) 和裂隙(RR= 1.2) 是骨水泥渗漏的危险因素,而骨皮质无破坏的椎体未发现骨水泥渗漏的事件发生。此外,对多个压缩骨折椎体同时行椎体成形术,骨水泥渗漏的风险会显著增加。Zhan 等[35]进行了一项 Meta 分析得出了同样的结论。由此可见,椎体皮质缺损不完整是骨水泥渗漏尤其是 C 型(Yeom 分型) 渗漏的重要危险因素,可以在一定程度上预测术中或术后骨水泥渗漏的风险,因此在临床上术前压缩椎体的影像学观察显得尤为重要。
三、预防骨水泥渗漏的措施
1.严格把控手术适应证,术前全面评估渗漏风险:想要取得理想的临床疗效,严格把握手术适应证显得尤为重要。目前椎体成形术已然成了治疗 OVCFs 的固定手术方式,但对于创伤性爆裂性骨折或重度压缩骨折的椎体仍然是其相对禁忌证[36-37]。严重压缩或爆裂性骨折椎体完整性破坏,常合并有终板及间盘损伤,导致骨水泥渗漏发生率显著增加,甚至出现肺栓塞、脑栓塞、ARDS 等严重并发症。因此对于此类情况的手术应该慎重考虑,兼顾临床疗效以及手术风险。同时术前椎体骨皮质不完整、终板损伤、椎体裂隙征均是骨水泥渗漏的危险因素,因此术前仔细阅片,明确责任椎体及其损伤特点,尤其是 CT 轴位上观察椎体后壁是否完整,全面评估骨水泥渗漏的风险,做到心中有数,将有利于降低骨水泥渗漏的风险。
2.开发新型骨水泥填充材料:1987 年,Galibert 等[38]首次提出 PVP 术中使用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA) 用于治疗长期疼痛的 C2椎体血管瘤。随后 Galibert 等[39]又将 PVP 应用于 OVCFs 的治疗并取得了非常满意的疗效,从而使得 PVP 得到了世界上众多学者的认可。目前临床上常用的骨水泥主要是由粉末状 PMMA 共聚物和液体甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,MMA) 单体组成的双组分体系。虽然 PMMA 在注入后 1 h 内达到其极限强度的 90%,但 PMMA 存在聚合时高热产生、单体毒性释放、不可降解性以及渗漏等缺陷[40],同时 PMMA 是以液态注射,骨水泥会经过阻力最小的骨通道向四周进行渗漏[41],因此逐渐给 PMMA 的广泛应用带来了许多挑战。Cortoss® 骨水泥材料无液态期且调制后聚合温度较 PMMA 低,在骨水泥的推注时并不会呈喷射样注入椎体内[42]。有研究通过比较 Cortoss® 和 PMMA 两种骨水泥发现,Cortoss® 能够达到 PMMA 一样的疗效,但却不会增加骨水泥渗漏及邻近椎体骨折的风 险[43]。从生物力学上 Cortoss® 比 PMMA 更能增加椎体骨的强度,患者可以在椎体强化后立即开始负重活动[44]。Genex 骨水泥材料由磷酸钙和半水硫酸钙骨水泥混合而成,具有组织相容性好、可降解、高强度等特点[45]。 杨惠光等[46]采用可降解的 Genex 骨水泥材料结合后路短节段椎弓根钉棒系统骨性治疗伴真空征的 OVCFs,取得了理想的临床疗效,术后 1 周仅 2例出现无症状性骨水泥渗漏。然而关于 Cortoss® 和 Genex 材料的安全性能及疗效还需更多的临床研究进行验证,但不失为防止骨水泥渗漏的一种重要选择。
3.选择高黏度骨水泥及骨水泥推注时机:众多的研究均认为低黏度水泥是导致渗漏的主要危险因素,而高黏度骨水泥可以有效降低渗漏发生率,在预防骨水泥渗漏方面具有重要的意义,同时临床疗效也确切[47]。Nieuwenhuijse 等[27]对发生骨水泥渗漏的潜在危险因素进行了回顾性分析,高、低黏度 PMMA 骨水泥的选用可以影响骨水泥渗漏的发生率。短时间向椎体内推注低黏度 PMMA 会使骨水泥不受控制,在椎体内分布更广泛,从而增加骨水泥渗漏的机会。通过在较高黏度下注入骨水泥,骨水泥弥散速率降低,骨水泥与椎体结合更紧密,降低了骨水泥渗漏发生率。而 PMMA 骨水泥黏度的增加与聚合过程所释放的高温和凝固时间长短有关[40]。由此可见,临床医师选用高黏度的骨水泥能够有效降低骨水泥渗漏的风险,即使在使用低黏度骨水泥时也应当在最晚时间点待骨水泥黏度增加后再推注,以防止骨水泥发生渗漏。
4.选择合理的手术方式:大量研究均证实 PVP 与 PKP 在治疗 OVCFs 方面的疗效相近,但是 PVP 发生骨水泥渗漏的风险显著高于 PKP[47-48]。Hulme 等[49]进行了一项系统评价发现,PVP 总的骨水泥渗漏率显著高于 PKP(41%vs.9%)。这是由于 PKP 通过球囊适度撑开骨折椎体可以获得椎体内的低压空间,术者仅需要较小的推注力量即可将骨水泥推注入椎体内,而 PVP 所需推注骨水泥的力量明显高于 PKP,因而发生骨水泥的渗漏率较高。但一旦 PKP 空腔被骨水泥填充满后,发生骨水泥渗漏率与 PVP 相似。但是 PKP 所需器材较 PVP 昂贵,而且操作也较复杂,因此在临床上有条件患者可以选择 PKP。
双侧入路行椎体成形术时穿刺针所需的内倾角度小,操作上刺破椎弓根内壁的概率低,每侧仅需少量骨水泥即可获得良好的骨水泥分布及椎体稳定性,从而降低了骨水泥渗漏的风险。但操作更加频繁,手术时长增加接近一倍,患者及术者射线透视次数增加;而单侧穿刺操作简便,往往术者为追求骨水泥在椎体内的充分分布会加大穿刺内倾角度,同时为了充分强化椎体也会增加骨水泥注入量,因此增加了骨水泥渗漏的风险[50]。由此可见,双侧穿刺一定程度上能够预防骨水泥渗漏,但临床医师需要术前仔细查阅患者影像学资料,充分评估椎体两侧损伤程度,针对不同情况的椎体压缩骨折实现个体化治疗。
5.序贯推注骨水泥:Weisskopf 等[25]报道,骨水泥分次推注的渗漏发生率显著低于一次性推注,其认为骨水泥推注过程中会使椎体内压增加,而分次推注减慢了推注速率,同时也降低了椎体内外压力差,从而显著降低了骨折渗漏风险。杨惠林等[51]在 Kümmell 病中也得到了同样的结论。Hoppe 等[52]在椎体模型上对 3种骨水泥推注方式进行了分别评估,分别是一次性推注、两次推注(先推注 1 ml,1 min 后推注 5 ml)、分次推注(每次 0.5 ml,间隔 1 min),结果发现一次性推注模型发生骨水泥渗漏率高达 100%(20 / 20),明显高于两次推注(15 / 20) 和分次推注(2 / 20)。PMMA 的聚合是一个自由基反应,在更高的温度下会加速骨水泥聚合的反应,从而增加其黏度和硬度[53]。 短时间内注射大量的 PMMA 骨水泥情况下,骨水泥呈相对低黏度性,随后推注的骨水泥会将其推向阻力较小的隧道,而这种隧道往往是骨水泥渗漏的重要途径,因此,一次性推注骨水泥会造成模型全部发生渗漏。相比之下,序贯推注过程中,最先进入椎体内的骨水泥因时间原因黏度增加,发生固化堵塞了潜行的渗漏通道,从而降低了骨水泥渗漏的风险。因患者椎体内温度较高,骨水泥固化所需时间短,手术室温度低,骨水泥固化所需时间长,利用两者温度梯度原理,Liu 等[54]研究发现温度梯度灌注法可以有效降低骨水泥渗漏的发生率,与传统的一次性灌注比较取得了相同的临床疗效。因此在临床中应当给予骨水泥聚合反应的时间,将有助于降低骨水泥渗漏的风险。
6.选择合理的骨水泥注入量:椎体成形术能够迅速改善疼痛,防止椎体进行性压缩塌陷,实现快速功能恢复的作用。有研究对首次椎体成形术后疼痛无明显缓解的患者实施了二次手术,继续推注适量骨水泥后疼痛症状得到明显改善。因此国外有学者推荐最大限度地注入骨水泥[55]。然而,过量的骨水泥体积会增加骨水泥渗漏率,导致邻近椎体的骨折。因此必须优化骨水泥的注入量,切不可为了提高临床疗效而增加骨水泥注入量。而 Belkoff 等[56]提出注入少量的骨水泥(2 ml) 即可使得骨折椎体获得原有的强度。Zhu 等[14]研究表明,胸椎骨水泥的体积应 < 3.5 ml,腰椎骨水泥应 ≤ 4 ml,可以避免骨水泥的渗漏,同时可获得理想的临床疗效[57]。然而,椎体压缩程度以及椎体节段均会影响骨水泥的推注量。中、下胸椎后壁凹陷的形态学特征可能是骨水泥漏入椎管的一个危险因素,因此避免侧位像上骨水泥超过椎体后 1 / 6 可以有效防止骨水泥渗漏椎管。总的来说,在推注骨水泥过程中应当全程在透视下进行,多观察术中影像,明确骨水泥分布,这样才能有效降低骨水泥渗漏的风险。
7.明胶海绵的使用:Bhatia 等[58]在推注水泥前对静脉通道进行了明胶海绵栓塞,结果显示总渗漏率为 26.2%,明胶海绵可以起到预防骨水泥渗漏的效果。同样 Oh 等[59]通过 PVP 工作通道将生理盐水润湿的明胶海绵填塞至椎体前 1 / 3,然后再向椎体内注入 PMMA,取得了同Bhatia 等[58]一样的结果,明胶海绵填充可以显著降低 PVP 发生骨水泥渗漏的风险。此外,Meng 等[60]在骨水泥中混合可吸收明胶海绵微粒后,骨水泥明显增加且骨水泥渗漏发生率降低。因此,使用明胶海绵填塞可以预防椎体成形术骨水泥的渗漏,降低骨水泥渗漏率。
8.新型骨水泥技术的使用:国外有学者报道了一种椎体成形术的灌洗技术,通过在推注 PMMA 骨水泥前对椎体间进行灌洗,减少椎体内阻力和术者推注力,从而降低骨水泥渗漏以及脂肪栓塞的风险[61]。该项灌洗技术首先在体外实验中得到了初步验证。在一项绵羊模型中,PVP 术前对椎体内骨髓进行灌洗可以有效减少骨水泥推注量,更好地控制骨水泥的分布,降低了骨水泥渗漏发生率[62-63]。此外,Boger 等[64]对 5例骨质疏松症尸体上 24 个椎体进行了灌洗技术测试,发现推注骨水泥前灌洗的确能够降低潜在的骨水泥渗漏和脂肪栓塞的风险,同时还能够使椎体强化更充分。Hoppe 等[61]分别评估了接受 PVP 或 PKP 的患者在灌洗和不灌洗的情况下骨水泥渗漏的发生率,结果发现双侧灌洗技术可以显著减少影像学可见的骨水泥渗漏,尤其对于潜行的静脉渗漏,灌洗是独立的危险因素。主要原因是灌洗去除了椎体骨髓脂肪,降低了推注压力,同时增加了骨水泥与上下终板的接触率。国内外相继报道了运用支架成形术结合可吸收骨水泥治疗 OVCFs,术后塌陷椎体高度及强度恢复理想且骨水泥渗漏率明显降低[65-66]。Cheng 等[37]报道了采用弯角椎体成形术治疗 OVCFs,发现弯角椎体成形术组骨水泥渗漏率为 8.8%(3 / 34),显著低于单侧或双侧 PVP 组,并且手术时间短、并发症少、术后恢复快。国内众多研究也有类似结果的研究报道[67-69]。
四、总结与展望
椎体成形术已广泛应用于 OVCFs 的外科治疗,但骨水泥渗漏是最常见的并发症。国内外关于骨水泥渗漏危险因素的研究报道很多,对发生渗漏的机制及预防认识深刻,但是临床医师更多地关注于手术操作以及技术上的因素,却忽视了术前椎体特点对骨水泥渗漏的影响。临床医师在工作中一定要去仔细查阅影像学资料,全面评估骨水泥渗漏的风险,做到心中有数,早识别早预防骨水泥渗漏高风险人群,及时避免骨水泥渗漏的发生。同时还应该继续改进、创新技术,尤其是开发新型可降解、组织相容性好的骨水泥材料,更进一步降低椎体成形术并发症,提高临床疗效及手术安全性。