骨质疏松椎体压缩性骨折PKP术后骨水泥渗漏研究进展

乔小万，邓强，李中锋，张彦军，彭冉东，朱宝，王雨榕，杜凯然，杜云霞

(1.甘肃中医药大学，兰州730000； 2.甘肃省中医院脊柱骨科，兰州 730050； 3.白银市第一人民医院医学影像中心，甘肃 白银 730700)

老年性及绝经后骨质疏松症患者由于椎体内骨量丢失、椎体强度及承重能力大幅下降，极易因轻微外力导致骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoprosis vertebral compression fracture,OVCF)，是绝经后骨质疏松症和老年性骨质疏松症最常见的并发症。临床症状以骨折部位疼痛、活动受限多见，甚至脊柱驼背、后凸畸形，严重者可致残[1]。经皮椎体后凸成形术(percutanouskyphoplasty，PKP)是治疗OVCF的经典微创术式，骨水泥注入可重建骨折椎体生物机械性能，防止伤椎进行性压缩塌陷，其热效应能有效杀灭椎体末梢神经细胞，从而阻断疼痛神经传导，可以有效恢复椎体高度、减轻患者疼痛症状、预防后凸畸形，并能避免长期卧床所致的压疮、肺部感染等并发症的发生[2-4]。但PKP治疗OVCF同样存在一定的缺陷，有研究指出PKP术后骨水泥漏发生率高达9.1%[5]，是影响手术质量的关键因素，严重者可导致脊髓压迫、肺部栓塞等，给患者造成严重的二次伤害。防止骨水泥渗漏是临床上应用PKP治疗OVCF亟待解决的问题，对于提高该术式的安全性、普及率、降低医疗成本及医源性损伤均具有重要意义。现就从骨水泥渗漏的分型、危害、原因、预防等方面进行综述。

1 骨水泥渗漏的分型

目前骨水泥渗漏的分型尚无统一标准，常根据骨水泥渗漏的部位及途径进行归类。倪文飞等[6]根据骨水泥渗漏累及部位将其分为6型：椎体周围渗漏(Ⅰ型)、椎管内渗漏(Ⅱ型)、椎间孔内渗漏(Ⅲ型)、椎间盘内渗漏(Ⅳ型)、椎旁软组织内渗漏(Ⅴ型)、混合型渗漏(Ⅵ型)，该分型较笼统且尚未考虑椎体静脉渗漏及穿刺通道渗漏，临床指导意义有限。郑召民[7]和彭志刚等[8]在此分型的基础上进行了补充和完善，形成了目前临床上最常用的骨水泥渗漏分型：经椎管内硬膜外渗漏、椎体静脉渗漏、椎间孔渗漏、椎体间隙渗漏、针道工作通路渗漏，此外还包括临床上较少见的混合型渗漏。Yeom等[9]借助CT成像技术根据渗漏途径将骨水泥渗漏分为经由椎基静脉孔(B型)、经由节段静脉型(S型)、经由骨皮质缺损处(C型),Tomé-Bermejo等[10]又将C型分为渗漏达椎间盘内(D型)、渗漏未达椎间盘内(C型)两种亚型。临床行PKP时穿刺针及工作管道一般由椎弓根进入目标椎体，穿刺针外展角度的把握与医师熟练程度、透视视野等因素密切相关，Becker等[11]认为外展角过大则易损伤椎弓根内侧皮质导致骨水泥渗漏，也有临床报道骨水泥经椎弓根基底部及后缘漏出[12]，因此经穿刺通路渗漏是骨水泥渗漏的重要途径。骨水泥渗漏部位及途径的差异可导致不同的临床症状，分型对临床诊治具有重要指导意义，熟知各种骨水泥渗漏的临床症状，早期发现显得尤为重要；初学者应严格遵守手术指征，学习并掌握各种手术技巧，减少骨水泥渗漏的发生[13]。

2 骨水泥渗漏的危害及处理

多数骨水泥渗漏对人体影响较小，但仍有可能造成脊髓及神经根压迫、肺动脉栓塞、邻椎骨折、腹主动脉受压，甚至截瘫等严重后果。研究表明，椎旁型渗漏中骨水泥渗漏至周围软组织不会引起临床症状，偶有渗漏至肌肉则会引发局部肌肉酸痛，经休息制动、抗炎镇痛等保守治疗后缓解；渗漏量较多时也可压迫椎前自主神经节，引起一过性腹胀、恶心等腹腔脏器反射功能异常，可给予胃肠减压、促进排气等处理[14]。应当注意的是，骨水泥经椎间静脉渗漏，若渗漏团块局限于椎间静脉则一般不会出现临床症状，若骨水泥经侧支循环进入腔静脉，则要警惕肺栓塞的可能，若一旦发生肺栓塞和心脏压塞，应立即多学科合作行手术取栓[15]。骨水泥经由椎基静脉孔渗漏，通常渗漏量少且局限于血流丰富的硬膜外静脉丛而不会出现临床症状。经椎间孔渗漏可压迫对应阶段神经根，造成下肢疼痛麻木、皮肤感觉障碍等症状，可酌情给予营养神经、激素等对症支持治疗[16]。经椎体后壁渗漏则会压迫椎管内容物，出现神经系统功能障碍，严重者可发生急性脊髓压迫导致截瘫，一旦发生则需及时行椎间孔镜等椎管减压术。对于椎间隙型渗漏，陆声等[17]通过动物造模证实，骨水泥渗漏至椎间隙时相邻椎体会出现应力集中现象，导致相邻椎体骨折风险增高，影响PKP的远期疗效。若骨水泥渗漏至椎间盘会出现腰背部胀痛等不适，其原因可能与炎性物质刺激椎间盘、椎间盘内压力增高导致的盘源性腰痛有关，可给予非甾体抗炎药、局部理疗等处理。Jamjoom等[18]利用磁共振成像评分系统表明，骨水泥渗漏量与椎间盘退行性病变密切相关。另有研究表明，常见骨水泥材料聚甲基丙烯酸甲酯能显著减少体外培养髓核组织的数量，同时抑制髓核细胞基质代谢基因的表达[19-20]。同样骨水泥渗漏也可使椎间盘力学承重方向、生物代谢发生改变，增加邻椎骨折风险[21-22]，因此应警惕骨水泥渗漏后椎间盘退变性疾病的发生。若骨水泥经工作管道渗漏至椎弓根，一般不会引起患者不适，但要警惕骨水泥经工作通道进入椎管的可能。若胸椎阶段发生骨水泥渗漏可导致肋间神经痛，可应用局部神经无水乙醇浸润、针灸、理疗等手段以减轻症状。总之，骨水泥渗漏的发生对PKP治疗OVCF的远期疗效无较大影响，但熟悉其危害对防治骨水泥渗漏有较好的预警作用。

3 骨水泥渗漏的影响因素

骨水泥渗漏的发生是多因素作用的结果，与患者骨折程度、解剖特点、手术入路、透视视野等因素关系密切。

3.1患者自身因素 骨水泥渗漏与责任椎体本身具有因果关系，主要与以下因素有关：①椎体周壁的完整性，陈任等[23]通过探讨PKP术后骨水泥分布与手术椎体再骨折的相关性研究发现，骨折椎体后壁破损是导致骨水泥渗漏的独立危险因素，且球囊扩张可能再次破坏椎体后壁导致骨水泥渗漏量进一步增多。Nieuwenhuijse等[24]依据Yeom等[9]的骨水泥渗漏分型探讨骨水泥渗漏的影响因素，通过多因素分析发现术前责任椎体周壁破裂是导致C型(经由骨皮质缺损处)渗漏的独立影响因素。椎体后壁的解剖特点也与骨水泥渗漏密切相关，结构复杂且个体差异显著的椎基静脉孔和椎基静脉可使椎体后壁丧失屏障作用，导致椎管型渗漏的发生[25]。②骨折椎体的压缩程度，严重的椎体压缩性骨折(压缩程度超过2/3或更多)应视为PKP的相对禁忌证。黄顺水等[26]研究表明，椎体压缩程度≥50%是PKP术后骨水泥渗漏的影响因素。陈兵等[27]通过回顾性研究发现，骨水泥渗漏组中椎体压缩程度>75%的比例高达85.2%。骨折椎体的压缩程度越大，对椎体终板、皮质等屏障结构的破坏越严重，是C型、D型骨水泥渗漏的危险因素之一。③终板损伤，Zhong等[28]认为终板结构的破坏不仅为骨水泥进入椎间盘组织提供了通道，而且缺损本身会形成压力差，导致椎间盘渗漏(D型渗漏)的发生，与Tomé-Bermejo等[10]的研究结果一致。④骨折线的分布类型，姜潇[29]通过Logistic回归分析证实，椎体前侧壁骨折(A型)PKP术后易发生椎旁组织渗漏、静脉渗漏，混合型骨折(椎旁及前侧壁骨折)则是T型、D型渗漏的重要危险因素，骨折线类型的差异直接影响骨水泥在椎体内的分布和弥散，术前应通过影像学手段辨别骨折线类型，选择合理的穿刺路径进行操作。⑤骨折椎体阶段，研究发现腰椎骨折PKP术后骨水泥渗漏率显著高于胸椎[30]。一方面，腰椎椎体体积大于胸椎，因此在同等压缩程度下骨水泥注入量显著多于胸椎，因此临床行腰椎PKP术时应特别控制骨水泥注入量；另一方面，胸椎椎体所承受的人体负荷重力相对较小，在发生骨折时椎体丢失高度通常小于腰椎，因此对椎静脉的损伤较小，骨水泥易经过椎静脉系统导致椎旁静脉型渗漏。影响PKP术后骨水泥渗漏的自身因素较多，除上述被广泛认可的危险因素外，还可能与骨折椎体数量、骨密度、椎体裂隙征、年龄等因素密切相关。

3.2医源性因素 医源性因素同样对PKP术后骨水泥渗漏产生重要影响，主要与以下因素有关：①骨水泥-椎体体积比，与单一骨水泥注入量和骨水泥渗漏相比，骨水泥-椎体体积比可消除因骨折阶段、压缩程度等个体差异带来的偏倚，在反映骨水泥注入量与骨水泥渗漏的关联性方面更准确。Nieuwenhuijse等[31]研究发现，平均骨水泥-椎体体积比超过22%时，发生骨水泥渗漏的危险增高，梁德等[32]通过回顾性分析证实骨水泥-椎体体积比过高是导致骨水泥渗漏的独立危险因素。只有少量填充骨水泥(15%左右)起到恢复椎体应力的作用，骨水泥-椎体体积比过高可能导致骨水泥的非对称分布，使椎体内部应力分布失衡导致骨水泥渗漏。②骨水泥灌注技巧，包括骨水泥注入的速度与压力、部位、时机等因素。在调控注入速度与压力方面，术中骨水泥应少量分次缓慢注入椎体，避免大量注射使椎体内压力骤然增高，Weisskopf等[33]证实椎体内外压差突然增高可导致骨水泥渗漏的风险增加；在调控骨水泥注入部位方面，若术中不能充分利用透视设备随时对注射部位进行监视和调整，则术者对伤椎空腔的扩张程度不能进行很好的把握，骨水泥可能无法完整均匀注入责任椎体空腔，从而增加骨水泥渗漏的风险；在骨水泥注入时机方面，骨水泥黏稠度较小时注入椎体内可以使其在松质骨内部充分弥散，但骨水泥通过骨小梁间隙发生渗漏的危险也会增加，因此骨水泥注入时机的选择也是影响骨水泥渗漏的危险因素[34]。另外，若过早拔出工作套管，未完全固化的骨水泥也可经过针道发生渗漏。③穿刺与扩张方式，扩张方式选择不当是骨水泥渗漏的危险因素，Zheng等[35]通过对比球囊扩张与扩张器扩张术后的骨水泥渗漏情况，结果表明球囊组的渗漏率低于扩张器组，而姜潇[29]则认为扩张器扩张是骨水泥渗漏的保护因素，造成不同结论的原因可能与研究对象的选择和评价标准不同有关。穿刺方式(单侧/双侧)的差异也会对骨水泥渗漏造成影响，Zhang等[36]研究不同穿刺方式对骨水泥渗漏的影响，发现单侧穿刺组渗漏率显著低于双侧穿刺组[28.1%(11/36)比52.7%(17/32)]。双侧穿刺更有利于骨水泥的对称分布，但对椎弓根的损伤更大，骨水泥易从工作通道渗出。此外，术者手术的熟练程度、骨水泥材料的差异、术中透视设备的配合情况等均是骨水泥渗漏的危险因素。

4 骨水泥渗漏的预防

近年来骨水泥渗漏的发生率整体呈下降趋势，但科学预防骨水泥渗漏仍是临床医师面临的重要课题，可从以下几个方面入手。

4.1充分的术前准备工作 ①对术者进行规范完整的术前培训，术者应具有扎实的理论功底并能够熟练、规范地施行PKP，手术间应具有配套的影像透视设备。②严格掌握PKP的适应证和禁忌证对预防骨水泥渗漏至关重要，且能降低手术风险、防止其他并发症的发生。③术前应进行完整的影像学检查，通过详尽的体格检查和术前阅片了解患者骨折的具体形态、骨折线的分布、压缩程度等情况，从手术入路、扩张方式、骨水泥用量等角度出发制订科学的术前预案。④骨密度也是骨水泥渗漏的危险因素之一，因此对于OVCF患者应长期行抗骨质疏松治疗。

4.2椎体骨质裂缝的处理 应用新型材料对骨质裂缝提前进行填堵能够有效减少骨水泥渗漏的发生。Inoue等[37]研究发现，聚乙烯醇膜能与骨水泥成分产生共价反应，两者所产生的膜能对骨水泥起到很好的限制作用。杨智贤等[38]采取先将吸收性明胶海绵颗粒注入骨折椎体，后注入骨水泥的治疗方案，其骨水泥渗漏率显著低于非吸收性明胶海绵组。此外，对于椎体后壁裂缝的患者，可通过预注少量骨水泥的方法减少骨水泥渗漏的发生。

4.3规范术中操作 PKP包括工作通道的置入、骨水泥的调配和注入、影像学检测等方面，规范上述操作对预防骨水泥渗漏具有重要意义。①选择正确的穿刺方式和置针位置，一般采取锤击法单侧椎弓根穿刺方式，穿刺针靠近骨质裂缝且与中线保持较大的距离，针体前端在椎体后缘皮质前方2～3 cm位置，但术中应配合透视设备根据患者情况进行调整，同时应密切监视骨折复位情况，避免球囊过度扩张，确保压力<200 psi。②掌握正确的骨水泥注入技巧，应遵循缓慢少量分次注入的原则，每次注入量应保持在0.5 mL左右，注入总量胸椎一般2～4 mL、腰椎4～6 mL即可满足椎体的正常复位[39]，但具体注入量应根据椎体复位的情况而定，且全程应借助透视设备密切监视骨水泥的分布及弥散情况，若有渗漏，则应停止骨水泥注入。骨水泥注入完成后注射器应置于原位停留3～5 min，待骨水泥初步固化后，再行拔出工作套管，可有效预防椎弓根型渗漏。③了解骨水泥特性，掌握合适的灌注时期。调配骨水泥应注意室内温度及调配比例，一般在骨水泥形态为拉丝后期时注入骨水泥，此时骨水泥流动性和黏稠度均符合手术要求。④高质量的影像学监测，准确及时的影像学监测能够为工作通道的置入、椎体复位程度、骨水泥分布等情况提供最直接可观的反馈，能够有效避免过度穿刺、球囊过度扩张、骨水泥注入过量等不良事件的发生。

4.4新技术的探索与应用 近年来应用新技术预防骨水泥渗漏的报道逐渐增多。网袋加压椎体成形术是PKP技术的延伸，也是预防骨折骨水泥渗漏的有效途径。将骨水泥注入由高分子材料组成的网袋状结构，网袋内的压力随着骨水泥注入量的增加而增加，并以相同压力从网袋上的小孔向周围渗出，且不受周围骨折情况的影响，避免骨水泥沿着骨折缝隙发生渗漏，同时达到止痛和恢复椎体高度的目的[40]。李松华等[41]利用Innova 3D技术指导辅助下行椎体成形术，Innova 3D技术具有多角度成像、三维重建显影、高质量实时监测等优势，能够准确指导椎弓根穿刺，大大降低了骨水泥渗漏的发生率。赵胜军等[42]应用侧开口推注器进行骨水泥注射，并结合低温辅助、分阶段注射等手段，既能防止骨水泥沿骨折裂隙渗漏，又能调整控制骨水泥弥散方向，提高骨水泥锚合作用，能明显降低骨水泥渗漏率。此外，还包括遥控注射系统、腔体成形术、双侧椎弓根椎体灌洗法、Vessel-X骨材料填充器椎体成形、新型高黏度骨水泥等新型材料与技术，值得进一步探索和应用。

5 小 结

骨水泥渗漏是PKP治疗OVCF常见的术后并发症，是影响手术质量的重要因素。骨水泥渗漏的影响因素较多，这就要求临床医师应从这些危险因素入手进行科学的预防，在保证恢复骨折椎体强度和脊柱稳定的前提下，从完善术前检查、规范手术操作、探索及应用新技术等角度出发降低骨水泥渗漏率。关于骨水泥渗漏的处理，应根据患者的症状轻重、体征、影像学检查，采取阶梯化的治疗方案，将骨水泥渗漏对患者的影响降到最低。目前，应注重建立多中心、大样本、规范化的骨水泥渗漏数据库，加强循证医学研究，为新技术、新材料的应用提供前瞻性的基础研究，为进一步降低骨水泥渗漏率提供临床证据。