章凱,陸繼業,盧斌,蔣國強
隨著我國經濟的發展,老年人口以及由于老齡化所導致的骨質疏松和骨質疏松性骨折患者逐漸增多。對于脊柱骨質疏松性骨折患者,如果未予正規治療,將會導致脊柱相關節段器官功能障礙甚至衰竭[1]。經皮椎體強化術由于其創傷小、恢復快等優點[2-3],受到廣大患者的青睞。經皮椎體強化術主要包括經皮椎體成形術(PVP)和經皮椎體后凸成形術(PKP)。但隨著該項技術的廣泛使用,該技術所存在的鄰椎骨折等弊端也顯現出來。本文對近幾年該項術式有關術后并發癥、材料學進展等進行綜述。
PVP首先于 1984年由法國學者Marlin等[4]應用于1例C2椎體血管瘤患者的治療。1990年Deramond則將該項技術應用于骨質疏松性骨折的治療。而隨著該項技術的不斷進步,1998年,美國醫師Belkoff等[5]在PVP的基礎上通過采用一種可膨脹性擴張球囊首次成功矯正因脊柱壓縮性骨折所導致的后凸畸形。且該項技術于同年獲得了美國食品藥品管理局的審核后正式推向臨床,標志著PKP技術的誕生。
PKP術是在PVP術基礎上,于注射導管到達椎體內指定區域后加用擴張球囊使傷椎盡可能的恢復一定的高度,緩解后凸畸形,然后在球囊擴張形成的空間里注入骨水泥來起到增加椎體強度和穩定性的作用。Wang等[6]通過對8項研究845名患者的Meta分析后指出該兩種術式長期疼痛緩解率、術后功能恢復程度以及術后鄰近椎體再次骨折的發生率均較為相近,但相較PVP而言,PKP能產生更好的支撐作用,更好的短期疼痛緩解率,更有效的降低脊柱后凸角,但也存在著手術時間長,費用高的缺點。對于急性壓縮性骨折而言,如果椎體整體壓縮程度較大,后凸畸形較為明顯且椎體后緣存在損傷考慮時,則優先選擇行PKP術治療;而對于壓縮程度較小、椎體后緣完整的骨折則可以優先選擇PVP術。除此之外,美國的一項大型數據研究顯示行 PKP術在降低患者術后死亡率上具有明顯優勢[7]。
3.1 穿刺路徑 目前常用的穿刺路徑分單雙側經椎弓根或椎弓根外側入路4種。相較椎弓根外側入路而言,經椎弓根入路,骨性標志明確且易于操作。而椎弓根外側入路則可以巧妙的解決因椎弓根結構異常、椎弓根被腫瘤侵犯而無法行經椎弓根穿刺的問題。雖然單側入路較雙側入路而言能縮短手術時間、降低X線透視頻率,且兩種術式在長短期的臨床表現、并發癥方面沒有明顯的差異,但雙側入路在注射過程中,能使骨水泥分布更均勻,避免了單側入路注射時骨水泥局限于椎體一側的問題,提高了椎體的穩定性同時也明顯降低了骨水泥滲漏導致的并發癥的發生率。
3.2 麻醉 臨床上常用的麻醉方式分全身麻醉及局部浸潤麻醉等。由于該項術式對麻醉要求較高,故臨床上通常以局部浸潤麻醉作為首選。局部浸潤麻醉具有可操作性強、起效快、對心肺功能負擔小的優點。但局麻同時也存在著注射范圍較局限的缺點,進而使患者在術中產生一定不適感。
3.3 骨水泥選擇 目前臨床上常用的骨水泥有聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA)、磷酸鈣骨水泥(CPC)以及可生物降解的骨水泥如天然珊瑚骨替代物等[8]。在產生較大抗壓強度的同時,這些骨水泥存在顯著增加傷椎彈性模量的缺點,易使鄰椎再次發生骨折,同時也存在在傷椎骨不愈合的問題。當前許多學者在體外試驗過以鈣、磷為基礎的生物可吸收材料、以硅酮為基礎的骨填充材料等但都由于其各自的缺點而未在臨床上得到廣泛的應用。Schr der等[9]試圖將氯化鈉作為一種PMMA骨水泥的添加劑來使用,在體外試驗中他們發現加入氯化鈉的骨水泥能在保持較高抗壓強度的同時,顯著降低傷椎的彈性模量,并進一步達到降低鄰椎再次骨折發生率的目的且氯化鈉易獲得,價廉且屬于人體原有成分的一種,該項材料需要進一步進行人體實驗,進而推廣向臨床。
3.4 骨水泥注射劑量 骨水泥注射的劑量與維持傷椎穩定、提供足夠的支撐力以及導致骨水泥滲漏等并發癥密切相關。當骨水泥注射劑量超過特定椎體最適骨水泥體積時,術后發生鄰椎骨折的概率大大增加[10]。目前臨床上行雙側椎弓根途徑PKP術的常用骨水泥劑量為4~8ml[11]。小劑量的骨水泥注入(2~4ml),病椎所受應力逐漸增加,而較大治療量骨水泥(6~8 ml)注入,隨著病椎硬度和剛度增加,其所受應力逐漸下降。Deramond等[12]通過調查研究后認為:行PVP術時于胸椎內注入4~6 ml,腰椎內注入7~10 ml骨水泥能取得較好的臨床療效。黃宇等[11]通過有限元分析以后認為:在能夠避免大治療劑量骨水泥注入所帶來并發癥的前提下,4~8 ml骨水泥注入量更加有效,且不增加鄰椎骨折的風險。除了了解各節段椎體大致的骨水泥注射量之外,Yan等[13]通過對脊柱功能節段單元的有限元分析以后得出:不同傷椎并沒有標準化的最適注射劑量,而應該綜合傷椎特定體積、骨密度以及脊柱穩定性綜合考慮。
對于PKP或PVP緩解疼痛的機制,目前并無統一的解釋。但大多數學者認為有以下幾點:(1)骨水泥注入傷椎后強化了骨質疏松椎體,防止傷椎的進一步塌陷和變形;(2)骨水泥硬化后產生足夠應力,降低傷椎的負荷,減少了骨折部位微動對椎體神經的刺激;(3)骨水泥注入傷椎后,最高溫度可達90℃,從而使椎體內的感覺神經末梢在骨水泥硬化過程中被破壞。對于骨水泥注射量與疼痛緩解之間的關系,Karlsson等[14]認為骨水泥注射容量與疼痛緩解之間并沒有顯著相關性。
骨水泥滲漏是術后最常見的手術并發癥。其發生率為5%~80%[15]。骨水泥滲漏入椎體周圍組織可導致組織的熱損傷和壓迫損傷,當滲漏骨水泥侵及硬脊膜或神經根產生嚴重神經功能癥狀時,則需緊急行神經減壓術,以防止骨水泥對神經功能的進一步損害。對于骨水泥性質與滲漏并發癥之間的關系,許多學者認為當骨水泥黏度逐漸升高時,骨水泥滲漏的風險也相應的減低[16];此外當骨水泥滲入椎間隙并硬化后可導致節段性的椎體和椎間盤的力學性能發生改變進而容易誘發鄰椎骨折的產生。在手術操作中,由于穿刺失誤可導致周圍重要組織如神經根、硬脊膜等的損傷,同時也存在手術后隱性失血的風險。當失血過多,老年患者產生貧血或加重原有貧血癥狀,從而不利于術后的恢復。
PVP/PKP術自發明以來,經歷了30余年的發展,目前已經成為較為成熟的手術方式。該項技術必將在新時代發揮越來越重要的作用。但目前由于骨水泥等材料的限制,該項技術的應用仍較有限。學者們已經通過有限元分析、3D打印技術以及材料學的研究[17]等來進一步完善該項技術的手術方式和手術材料,而這將是接下來我們研究的重要方向。
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