PKP術中應用低溫間斷灌注技術治療周壁破裂型OVCF

袁泉，蔣健，李浩，孟柏屹，王龍，王海波，李成宇，趙德勇

(徐州醫科大學附屬醫院骨科，江蘇 徐州 221000)

經皮椎體后凸成形術(percutaneous kyphoplasty，PKP)由于其微創、操作簡單、止痛明確、術后可早期活動等優點為骨質疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)提供了一種安全有效的治療方法[1-2]。對于椎體周壁破裂型OVCF，骨水泥可通過破損的縫隙向椎體外滲漏，引起相關的并發癥，由于該類型骨折滲漏率較高，被列為手術相對禁忌證[3-4]。楊惠林等提出了溫度梯度灌注技術、分次灌注技術，有效減少了骨水泥滲漏的發生[5]。但溫度梯度灌注技術的骨水泥可注射時間短，需要盡可能快速地完成手術，對手術技術及助手配合要求高，可能會影響手術療效[6]。而分次灌注技術有著操作復雜、需兩次配制骨水泥、水粉比例不能精確控制導致聚合物力學性能改變的缺點[7]。對于周壁破裂型OVCF，采用何種方法預防骨水泥滲漏非常關鍵。既往有學者采用低溫灌注技術來預防骨水泥的滲漏，但鮮有其應用于周壁破裂型OVCF的臨床對比研究[8]。本研究通過應用低溫間斷灌注技術治療此類型椎體骨折，取得良好臨床療效的同時降低了骨水泥滲漏率，并與溫度梯度灌注技術進行了回顧性對比研究，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究選取2015年1月至2018年12月期間于徐州醫科大學附屬醫院骨科采用PKP治療椎體周壁破裂型骨質疏松性骨折的患者60例。所有患者術前均行X線片、CT及MRI檢查了解椎體骨折情況及皮質的完整性。納入標準[9-11]：(1)年齡≥60歲，確診為胸腰椎骨質疏松性椎體骨折；(2)單節段椎體骨折，三維CT示責任椎的椎體前壁、后壁、側壁、上壁或下壁有破裂；(3)椎體骨折導致的胸背部疼痛經保守治療無法緩解，影響日常生活；(4)能夠耐受手術，無絕對手術禁忌證。排除標準：(1)椎體后緣骨塊突入椎管引起下肢神經癥狀；(2)全身癥狀差，不能耐受手術者；(3)腫瘤或感染所致病理性椎體骨折患者；(4)術后隨訪出現其他節段骨折患者。本研究共納入60例患者，其中胸椎骨折13例，腰椎骨折47例，均采用PKP治療。根據骨水泥灌注技術不同分為溫度梯度灌注組(A組)和低溫間斷灌注組(B組)。術前兩組一般情況比較見表1，兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。

表1 兩組一般資料比較

1.2 手術方法 局麻生效后，患者取俯臥位，在C型臂透視下定位，經雙側穿刺。穿刺點位于正位X線像椎弓根影的外上方10點(左側)和2點(右側)；側位像沿椎弓根方向進入椎體，穿刺達椎體后緣前方約3 mm處。然后依次放置導針、擴張套管、工作套管建立工作通道。連接球囊裝置，插入球囊，旋轉把手擴張球囊，使傷椎撐開，透視下注射骨水泥。兩組注射骨水泥方法不同，分別如下。

溫度梯度灌注組：將手術室溫度調整為20℃，待骨水泥處于拉絲期后期，團狀期早期，采用緩慢、低壓、間隔的方式將骨水泥灌注入椎體內。當骨水泥充填在骨折破損處有滲漏傾向時，暫停1～2 min。將推桿拔出體外，讓體內的骨水泥先行凝固(體內溫度37℃，與體外的20℃存在溫度梯度，體內骨水泥凝固速度更快)，將骨折周壁的破損處填塞，防止滲漏，然后繼續灌注，直至完成骨水泥的灌注。

低溫間斷灌注組：配制骨水泥后裝入推桿內，待骨水泥進入拉絲期后期，先將一份推桿內的骨水泥緩慢推入責任椎體，同時將剩余推桿內的骨水泥放入0℃無菌冰鹽水混合物內浸泡。骨水泥灌注方法同上。由于體內溫度高，體內凝固較快的骨水泥可將骨折周壁的縫隙填塞，而體外推桿內的骨水泥仍在低溫控制下，凝固較慢，大約12 min仍處于可注射階段。骨水泥可推注時間大大延長，有充足的操作時間對骨水泥的注射時機、注射速度、注射壓力、注射量及骨水泥分布進行精確把控，觀察骨水泥的注射量、分布情況滿意后完成灌注。

應用全程動態C型臂X線機監測骨水泥灌注過程，一旦出現滲漏傾向立即停止灌注，暫停1～2 min后再繼續灌注直至填充滿意。切口各縫合1針，完成手術。術后第2天在腰圍保護下可緩慢行走，兩組均予以正規抗骨質疏松治療。

1.3 臨床療效、影像學表現、手術相關參數以及骨水泥滲漏情況 評估方法包括臨床療效：記錄術前、術后2 d及末次隨訪時疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)和Oswestry功能障礙指數(Oswestry disability index，ODI)；影像學表現：測量傷椎前緣相對高度以及椎體后凸角(Cobb角)的變化；采用He等[12]提出的測量方法，根據術后傷椎正側位X線片測量骨水泥分布面積比。對比兩組患者的手術時間、骨水泥可推注時間(從開始推注骨水泥到所有骨水泥至面團期晚期不可推注的時間)[13]、骨水泥注射量及骨水泥滲漏情況。根據術后X線片來判定骨水泥是否滲漏。

2 結 果

所有患者均獲得6～34個月隨訪，平均(17.0±8.4)個月，均未發生脊髓、神經根損傷等并發癥。溫度梯度灌注組術后隨訪時間平均(15.3±8.4)個月；低溫溫度梯度灌注組術后隨訪時間平均(18.6±8.2)個月，兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。

2.1 臨床療效 兩組內術后2 d和末次隨訪時VAS評分、ODI評分較術前差異均有統計學意義(P<0.05)，兩組內末次隨訪時與術后2 d相比差異無統計學意義(P>0.05)。A組和B組組間比較，術后2 d和末次隨訪時的VAS評分差異有統計學意義(P<0.05)，其余時間點VAS評分和ODI差異無統計學意義(P>0.05，見表2)。

2.2 影像學表現 A、B兩組的傷椎前緣相對高度和傷椎椎體后凸角手術前后比較差異均有統計學意義(P<0.05)。兩組組間比較，手術前后及末次隨訪時差異均無統計學意義(P>0.05，見表2)。

表2 兩組患者臨床療效及影像學結果比較±s)

2.3 手術相關參數及滲漏情況 兩組患者均順利完成手術。兩組間手術時間比較差異無統計學意義(P>0.05)，其中低溫間斷灌注組的骨水泥可推注時間(12.1±1.0)min，顯著長于溫度梯度灌注組(5.3±1.1)min(P<0.05)。低溫間斷灌注組的骨水泥灌注量(3.9±0.79)mL和骨水泥分布面積比(0.46±0.10)，均優于溫度梯度灌注組(3.20±0.67)mL和(0.31±0.07)，差異有統計學意義(P<0.05)。溫度梯度灌注組有8例患者發生骨水泥滲漏，滲漏率26.7%；低溫間斷灌注組有2例患者發生骨水泥滲漏，滲漏率6.7%，顯著低于溫度梯度灌注組(P<0.05)。兩組發生滲漏患者均無明顯臨床癥狀(見表3)。

表3 兩組手術相關參數及滲漏情況比較±s)

2.4 典型病例 66歲女性患者，因“摔倒后致腰背部疼痛2 d”于我院就診，腰椎正側位X線片示L2椎體壓縮性骨折，術前VAS評分為5分。完善術前檢查未見明顯手術禁忌，術前CT示L2椎體骨折伴前壁破裂，于局麻下行PKP手術，術中采用低溫間斷灌注技術，術后恢復順利，術后復查腰椎X線片示骨水泥填充良好，未見明顯滲漏，VAS評分1分。手術前后影像學資料見圖1～3。

圖1 術前腰椎正側位X線片示L2椎體壓縮性骨折

圖2 術前三維CT示L2椎體壓縮性骨折伴椎體前壁破裂

圖3 術后腰椎正側位X線片示患椎高度基本恢復，骨水泥填充滿意，無明顯滲漏

3 討 論

3.1 周壁破裂型OVCF的手術風險 在臨床上我們經常會遇到椎體周壁破裂型OVCF的患者，其骨水泥滲漏的風險極大。Poynton等[14]認為對于周壁破損的OVCF，特別是伴有后壁破裂的患者應被列為PKP手術的禁忌證。嚴重的骨質疏松使患者椎體的脆性增大，生物力學強度下降，即使輕微外傷也容易使骨折椎體承受較大暴力從而導致周壁破裂。尤其發生后壁損傷時，骨水泥可滲入椎管導致壓迫或灼傷脊髓和神經根，造成嚴重后果。部分老年患者存在嚴重骨質疏松，可導致椎體內松質骨小梁的缺如，椎體內部類似于空殼。此種情況下手術過程中導針或套管很容易導致醫源性椎體前壁或側壁的破損，增加骨水泥滲漏風險。此外，當使用球囊撐開椎體時，也可能會使椎體周壁的裂隙進一步加大，使骨水泥的滲漏概率大大增加[9，11]。骨水泥滲漏是PKP治療周壁破裂型OVCF的最主要風險，有學者通過術后CT發現其滲漏率可達50.6%[15]。因此，如何采取有效措施避免周壁破裂型OVCF的骨水泥滲漏是手術成功的關鍵。

3.2 骨水泥滲漏的預防措施 目前有部分研究[10，16-18]采用編織網袋、分次灌注技術、改變骨水泥物理特性等方式來降低滲漏的風險，但上述技術存在手術費用增加、手術時間延長、改變骨水泥力學性能等缺點。研究表明，聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)的特性是其黏稠度隨著時間增加逐漸增高，溫度越高變化速率越快。臨床上我們按照骨水泥隨時間增加發生的形態變化分為四個階段：濕砂期、拉絲期、團狀期和硬化期[19]。楊惠林等[11]根據PMMA的特性，利用手術室溫度(20℃)與患者體溫(37℃)間的溫度差，提出溫度梯度灌注技術，減少了骨水泥滲漏的發生。但該灌注技術應用于周壁破損型的椎體骨折時，如果骨水泥注射過早，骨水泥處于濕砂期或拉絲期早期，骨水泥流動性大，很容易發生外滲。如果骨水泥處于拉絲期后期或面團期早期進行注射，則剩余推桿內的骨水泥隨時間進展可能會出現注射困難，甚至無法完成注射，同時也會影響骨水泥在椎體內的彌散，導致骨水泥注射量不足或分布不佳。特別是對于一些前壁或側壁破損的椎體骨折，楊惠林等[11]提出建議采用面團期中晚期的骨水泥先進行推注，形成一道“墻壁”封堵前壁破損處，待1～2 min后再進行注射。而體外的骨水泥在室溫下也處于面團期晚期，可操作時間極短，如盲目加快操作，倉促注射，雖可增加骨水泥的注射量，但注射壓力過大會使骨水泥流動速度加快，向外擴散的壓力增大，增加手術風險，骨水泥容易發生滲漏。本研究結果顯示溫度梯度組的骨水泥滲漏率(26.7%)顯著高于低溫灌注組(6.7%)，差異有統計學意義(P<0.05)。筆者分析主要原因是由于溫度梯度組的骨水泥可推注時間(5.3±1.1)min顯著少于低溫灌注組(12.1±1.0)min，需要在短短4～6 min內完成骨水泥的抽取，穿刺針的準確置入，把控骨水泥的注射時機、注射量、注射壓力，同時要在透視下關注骨水泥的彌散狀態、分布情況、滲漏情況等繁雜過程，其可提供的手術操作時間非常有限，導致術者倉促完成手術，增加了骨水泥滲漏的發生率。因此，為預防骨水泥的滲漏，骨水泥的灌注仍應遵循緩慢低壓的原則。但操作緩慢，則體外的骨水泥極大可能已超過可注射階段，無法完成注射，導致骨水泥的注射量不足進而影響骨水泥的分布，難以有效恢復病變椎體的生物力學性能，影響臨床療效。

3.3 骨水泥的注射量和分布對療效的影響 關于骨水泥的注射量和分布對療效的影響一直存在較大爭議。國外有些學者[20-21]建議骨水泥的注射量達到椎體體積的24%時為最佳，平均每個椎體骨水泥的注射量約4 mL。國內相關文獻提出大于5 mL的骨水泥注射量帶來了更大的鄰椎體繼發骨折風險和骨水泥滲漏風險，小于3 mL骨水泥注射量可能手術半年以后椎體高度丟失更明顯，且存在手術椎再骨折可能，3～5 mL為比較恰當的劑量[22]。現國內外文獻的觀點普遍認為骨水泥的分布對預測術后療效的價值優于骨水泥劑量，廣泛的骨水泥分布明顯提高患者的優良率[21，23-24]。He等[12]通過計算骨水泥分布面積比作為手術中骨水泥使用的評判標準，認為骨水泥分布在判斷患者預后的價值方面優于骨水泥劑量，PKP術中使用小劑量骨水泥達到椎體內廣泛分布更值得推崇。Lee等[25]提出骨水泥在椎體內分布不均勻會降低椎體穩定性，造成負載發生偏向轉移，加重椎體內骨小梁微動，從而殘余背部疼痛。本研究結果顯示溫度梯度組的骨水泥注射量(3.20±0.67)mL、骨水泥分布面積比(0.31±0.07)均小于低溫灌注組的(3.9±0.79)mL、(0.46±0.10)，差異有統計學意義(P<0.05)。其術后2 d和末次隨訪時的VAS評分均高于低溫灌注組，差異具有統計學意義(P<0.05)。說明更佳的骨水泥分布在短期和長期疼痛緩解方面有一定優勢，與上述文獻觀點類似。因此，為達到滿意的骨水泥分布，溫度梯度組往往需要二次調配骨水泥以期獲得更優的臨床療效，常常導致骨水泥的浪費和患者費用增加，同時也會延長手術時間，增大手術風險。本研究采用低溫間斷灌注技術，進一步加大患者體溫和體外骨水泥的溫度梯度，解決了這一難題。在第一份推桿內的骨水泥注射后，體外的骨水泥仍處于0℃冰鹽水混合物中，其仍處于拉絲期，有充足的時間進行操作，可對骨水泥的注射時機、注射量、注射壓力，骨水泥的分布及滲漏情況等進行精準把控，使骨水泥在椎體內的注射量充足并達到更優的分布面積比，提高臨床療效的同時降低骨水泥滲漏率。術中不必倉促注射或多次配制骨水泥，降低手術潛在風險并減少骨水泥的消耗，減輕患者的經濟負擔。

3.4 本研究中低溫間斷灌注技術的特點 雖然已有許多學者采用冷卻PMMA骨水泥，延長骨水泥的聚合時間來增加PKP手術的操作時間，但目前大部分文獻所采用的方法，均是在骨水泥粉液混合后立即置入低溫中進行冷卻，雖然延長了骨水泥可注射時間，同時也顯著延長了骨水泥在濕砂期(非操作期)的持續時間[6，8，26-27]。一方面使術者等待骨水泥從濕砂期至可注射期的時間延長，增加了手術時間，另一方面增加骨水泥在濕砂期即被注射入椎體的可能，加大骨水泥滲漏的概率。在本研究中，我們在骨水泥進入拉絲期后期后，再將其放入冰鹽水混合物內浸泡，使其僅延長骨水泥的可推注時間，手術操作時間延長的同時不會顯著增加手術時間。本研究結果顯示兩組的手術時間比較差異無統計學意義(P>0.05)，驗證了這一結論。

綜上所述，在PKP治療周壁破裂型OVCF中應用低溫間斷灌注技術可以有效延長骨水泥可推注時間且不會顯著增加手術時間，有利于提高骨水泥在椎體內的注射量和分布面積，降低骨水泥滲漏率的同時可獲得更好的臨床療效，經濟、簡便、易行，值得推廣。