单侧入路椎体强化术治疗单节段骨质疏松性压缩性骨折2年随访

江永发郑召民尚平王建儒

论著·临床研究

单侧入路椎体强化术治疗单节段骨质疏松性压缩性骨折2年随访

江永发1郑召民2尚平1王建儒2

目的 探讨单侧入路椎体强化术 (包括经皮椎体成形术和经皮球囊扩张椎体后凸成形术)治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折 (Osteoporotic vertebral compression fractures,OVCFs)的长期效果。方法 回顾我院自2007年1月～2011年10月应用单侧入路骨水泥充填椎体强化术治疗单节段椎体压缩性骨折共148例，所有患者均为骨质疏松性压缩性骨折。其中经皮椎体成形术 (percutaneous vertebroplasty,PVP)64例，经皮球囊椎体后凸成形术(percutaneous Balloon Kyphoplasty,BKP)84例。随访分三个时间节点：术后2天，术后1个月，术后2年以上。前两个时间点使用视觉模拟评分 (visual analogue scale,VAS)来评估近期治疗效果，术后2年使用Barthel指数及SF-36表来评估远期效果。结果 128例患者术后1个月内有效随访，89例患者术后2年仍有效随访，59例失访，9例死亡。未发现脊髓损伤及有症状的肺动脉栓塞，术中发生骨水泥渗漏23例，总渗漏率为15.5%。所有接受椎体强化术患者术前术后 VAS评分差异有统计学意义 (＜0.01)。BKP组与 PVP组 VAS评分及术后2年Barthel指数和SF-36表评分比较差异无统计学差异 (＞0.05)。结论 单侧入路骨水泥充填椎体强化术治疗单节段骨质疏松性椎体压缩性骨折，PVP以及BKP技术均可以取得很好的短期及长期临床效果，PVP和BKP的短期疗效和2年以上的长期效果之间无差异。

单侧入路；单节段；椎体成形术；椎体后凸成形术；随访；长期效果

经皮椎体成形术 (percutaneous vertebroplasty,PVP)和经皮球囊扩张椎体后凸成形术(percutaneous Balloon Kyphoplasty,BKP)两者都是治疗椎体压缩性骨折 (vertebral compression fractures,VCFs)的重要微创技术，后者由前者发展而来。其核心技术均为通过穿刺向骨折椎体注入骨水泥，使骨水泥在椎体内充填、弥散，达到稳定骨折椎体和止痛效果[1]。尽管至今仍有学者质疑椎体强化术是否比标准的药物及理疗等非手术治疗疗效更好[2,3]，但该技术可为 VCFs患者快速解除疼痛、不同程度地恢复到骨折前生活质量却是不争的事实[4-6]。关于PVP、BKP孰优孰劣，单侧还是双侧入路[1,7-11]等方面问题的争论至今仍未停止。近年来我院对VCFs患者采取单侧入路BKP及PVP术治疗，现将我们的经验回顾分析如下。

1 资料与方法

1.1 患者一般资料

收集我院自2007年到1月～2011年10月使用 BKP和PVP技术治疗148例原发性VCFs患者的临床资料进行了回顾性分析。研究病例的纳入标准：急性或亚急性骨质疏松症压缩性椎体骨折，疼痛难以忍受且一般止痛药物不能缓解，严重影响日常生活；骨折前生活质量与其同龄人无明显差异，并存陈旧性椎体骨折和既往有PKP或BVP的病史也纳入其中；有强烈康复愿望并能够积极配合治疗；术前 MRI证实为单一椎体新鲜压缩性骨折 (单一责任椎)。排除指征：同时多节段椎体新鲜压缩骨折需要一期实施多节段的椎体强化术患者；术前生活质量不能自理者；术前同期存在髋部骨折者；存在包括椎体血管瘤在内的肿瘤患者。伴有糖尿病及高血压病但术前生活能自理者不被排除。被纳入资料中男性47例，女性101例，手术时年龄为43～94岁，平均年龄70.6岁，BKP 84例，PVP 64例，随访时间2～6.5年。电话随访116例，门诊随访32例。2年后有效随访者89例，术后3年内死亡9例，其中2年后死亡的为3例，失访59例。

1.2 术前准备及手术过程

X线检查有椎体压缩性骨折，MRI确认责任椎体，CT检查排除椎体后方不完整，双下肢深静脉彩色多普勒排除静脉栓塞，检查凝血功能及 D-二聚体水平。高血压及糖尿病患者维持既往用药习惯。术前不禁食或至少保留流质饮食，以求尽量降低患者围手术期的应激反应。所有手术分别由具有多年开放性椎弓根植入经验及椎管减压经验的副主任以上职称医师在综合介入室内完成，助手相对固定。所有手术均为局部麻醉，单侧入路。具体的操作步骤与标准的双侧入路操作过程相同，但要特别注意的是骨水泥的注入时机：太迟，骨水泥难以推进；太早，骨水泥容易渗漏。最佳时机应该是在骨水泥干硬到能在推杆尖端挺立的时候。在推入骨水泥的时候应该全程透视骨水泥弥散位置。如有渗漏立刻停止推注并观察20秒以上。如果骨水泥渗漏不再蔓延，即调整推杆套管位置再继续推注骨水泥。在完成推入2～4管 (2～ 4.8ml)骨水泥后左右旋转推杆使推杆前端与椎体内的骨水泥分离以免拔出推杆时将骨水泥带出到工作通道内。最后把推杆连同工作通道套管一起拔出，皮肤切开缝合一针或直接使用创可贴贴上。术后常规卧床、吸氧、心电监护24小时，术后第2天复查X线照片后让患者在腰围保护下下床活动并记录术后VAS评分。

1.3 评估项目

以患者对疼痛的忍受程度及生活能力的自我陈述进行手术效果评估。近期采用视觉模拟评分 (visual analogue scale, VAS)，术后2年使用Barthel指数及SF-36表记录。电话随访由4位经过专门统一训练过、从事专科护理2年以上的护士完成。记录分为3个时间节点：术前，术后第2天及出院后1个月。术后2年在门诊或者电话随访记录Barthel指数及SF-36表评分。

1.4 统计学方法

统计软件为SPSSv18.0(SPSS Inc,Chicago,Illinois)。计量资料采用均数标准差(±s)表示，BKP和PVP同组间患者不同时间点VAS评分使用配对样本 检验，而在同一时间点不同组间的VAS评分、Barthel指数及SF-36表评分使用独立样本 检验。检验水准 =0.05。

2 结果

手术时间25～150分钟，平均为54分钟，其中BKP组平均为58分钟，PVP组平均为53分钟；两组平均为出血量3ml，注入骨水泥量分别为为3.5ml和3.3ml，从左侧入路的共138例，从右侧入路共10例，两组的出血量无及骨水泥灌注量无明显差异。术中发生骨水泥渗漏的23例，总渗漏率为15.5%。其中发生在椎体前方的7例，椎间隙8例，椎体后缘 (硬膜外)5例，椎旁渗漏3例，从穿刺工作通道带出骨水泥残留2例。1例椎弓根外侧壁骨折。没有发生有脊髓受损和有症状的肺栓塞并发症，术后即刻出现肋间神经痛2例，经过对症治疗后均有好转，BKP及PVP组均未出现术椎再骨折，2例 BKP术后发生相邻椎体骨折，分别位于上椎和下椎，其中一例选择PVP手术治疗，另一例采用保守疗，两者均好转出院。128例患者术后1个月内获得有效随访，89例患者术后2年仍有效随访，59例失访，9例3年内死亡。记录BKP和PVP两组患者三个时间点VAS评分、2年后Barthel指数及 SF-36表评分并进行相关统计学计算。结果显示：无论是BKP还是PVP，手术前后VAS评分比较差异有统计学意义﹙P＜0.01﹚，而同一随访时间点的BKP组与PVP组VAS评分及术后2年的Barthel指数和SF-36表评分比较差异无统计学意义 (P＞0.05)。典型病例随访：研究显示：单侧穿刺BKP如果骨水泥局限于一侧，一样可以恢复椎体的轴向抗压强度，但对抗侧方压力时非穿刺侧的强度明显低于穿刺侧；当骨水泥充填越过中线时两侧椎体的刚度则较为平衡。该研究不强调单双侧穿刺而强调了骨水泥是否过中线。但是实验研究毕竟是在尸体上进行，而人体上除了椎体周围还有韧带，小关节突关节给椎体分担了轴向应力。我们认为实验室的单一轴向及侧方应力载荷并不真实地反映出人体的正常负荷，来自于实验室的结论并不理所当然地反映临床实际情况，椎体刚度的两侧不对称也不意味着偏心分布的骨水泥容易导致非穿刺侧的半椎楔形改变；同时我们认为脊柱的每个运动功能单位可以看做一个以前面上下椎间连成一条棱线，后面上下相邻的两对小关节突可以看做是后面两条对称排列的棱线，这三条棱线与相邻的上下椎间盘构成一个三棱体框架结构。单侧的骨水泥分别只是把作为前面棱线移向另一边，这个并不影响三棱椎体(脊柱运动功能单位的简化)的轴向负荷能力 (见图3，彩图见插页)。我们应用Solidworks2007软件进行模拟载荷试验，证实两者是没有差异的(见图4，彩图见插页)。研究证实尽管骨水泥的弥散不均匀而偏于一侧，即所谓半椎体成形术hemivertebroplasty也达到同样的临床效果，同时不增加患椎再骨折的发生率[11]。我们观察结果也支持该结论：两种术式均没有因为单侧穿刺而引起对侧半椎的楔形压缩。相反，过度地强调过中线的穿刺反而容易导致椎弓根后半部分外侧壁或者前半部分内侧壁骨折，术中容易引起骨水泥的渗漏，术后降低了该侧的力学强度[7]，我们其中1例椎弓根骨折也说明了这点。

表1 术前、术后各阶段随访的VAS、2年后Barthel指数及SF-36评级(±s)

表1 术前、术后各阶段随访的VAS、2年后Barthel指数及SF-36评级(±s)

注：1PVP组术后2天和术后1月VAS分别与术前VAS进行配对 检验，P＜0.01；2 BKP组术后2天和术后1月VAS分别与术前VAS进行配对 检验，P＜0.01；3PVP和BKP两组术后2年Barthel指数进行组间独立样本 检验，P＞0.05；4PVP和BKP两组术后2年SF-36评级进行组间独立样本 检验，P＞0.05。

术式PVP BKP 84数量 术前VAS 6.5±0.91 6.6±0.98 2.4±0.89 64术后2天VAS 术后1月VAS 1.0±1.1 1.2±1.1 90.9±19.3 2.3±0.81 2年后Barthel指数 2年SF-36评级2.65±1.3 2.52±1.1 89.6±20.2

病例1(图1)患者女性，手术时77岁，L1缩性骨折，BKP术后显示L1椎体高度明显改善，骨水泥局限于左侧并无越过中心线。VAS评分从7分降低至1分，1个月后降至0分。5年后(82岁)随访复查，患者独居，生活自理，能独立外出旅游，无诉腰背痛，Barthel指数100分。X线复查椎体外形无任何改变。

病例2(图2)患者女性，手术时88岁，L1压缩性骨折，PVP术后显示L1椎体高度有改善，骨水泥越过中心线，分布良好。VAS评分从8分降低至1分，1个月后降至0分。5年后随访复查，患者独居3楼，生活自理，无诉腰背痛，Barthel指数100分。

3 讨论

3.1 单双侧入路的争论

无论PVP还是BKP，早期多采用双侧入路，后来越来越多医师倾向于单侧入路进行，甚至有人称之为半椎体成形术[8,11-14]。从理论上讲，双侧椎弓根或椎弓根旁入路穿刺注入骨水泥要比单侧入路更能使骨水泥均匀地在椎体内弥散分布，术后椎体的强度及力学上的平衡性要好，不会出现冠状面上的楔形改变[15-17]。陈柏龄等进[16,17]行了相关系列实验

图3 a表示骨水泥在椎体内居中分布后形成横截面为等边三角形的三棱柱框架结构；3b表示骨水泥在椎体内偏心分布后形成横截面为非等边三角形的三棱柱框架结构。

图4 a与4b显示两种不同形状的棱柱体模拟受力后形变情况(Solidworks2007软件)非常接近

3.2 椎体高度恢复及骨水泥的注入量应该个体化

尽管骨水泥填充明显地恢复了椎体的强度和刚度，但单节段椎体刚度和强度的恢复对于一个骨质疏松症患者是否过度?是否存在着应力集中从而引起相邻节段的椎体骨折?目前没有办法得知任何一个骨质疏松症患者椎体的“正常”刚度是多少。这点与AO内固定理论进化有相似之处：即由坚强的内固定转变生物性内固定就是强调内植物的刚度和强度与骨骼的力学特性相近。同样道理，发生压缩骨折椎体的高度在没有出现症状前的高度是多少也是不可得知的。有时候术者认为是满意的高度恢复对于患者来说可能是过度了。现实生活中不少驼背的老年人不一定都有胸背痛，相反很多没有驼背的同龄人却因为骨质疏松症而经历着胸腰部剧烈疼痛的折磨。这也佐证了应力的不平衡只是引起压缩骨折疼痛的一个因素而不是唯一重要因素，椎体强化术的止痛机理至今还没有十分确定。徐磊等经22例临床回顾性研究后认为：单侧穿刺骨水泥注入部位、注入量与止痛效果无关[14]。但是该回顾性研究样本较少，而且局限于 BKP。在我们的经验中决定我们骨水泥注入量的原则是：从侧位透视下前方不超过椎体前壁，后方约接近椎体后壁约0.2cm时就停止注入。而这时候的骨水泥基本在2～4ml之间，从来没有超过4.8ml。骨水泥的注入量不是取决于球囊的扩张程度，而是取决于椎体的体积和骨质疏松的程度。简单表述为：骨水泥适合注入量=椎体体积×骨质疏松程度。

美国特种外科医院最近的研究结果也支持单侧椎弓根入路球囊扩张椎体后凸成形术有着与双侧入路同样的近期远期临床及影像学效果[18]。我们的回顾性研究收集了更多单侧病例，同时把BKP与PVP也分别进行了组内及组间对比。之所以大部分是左侧入路，这与我们四位术者都是右手优势有关，还与我们的DSA设备C臂和放射台的摆放位置有关。由于脊柱是人体的冠状面受力中心线，椎弓根对称性地位于两旁，从力学上左右入路没有任何差别，因此我们并没有把左右作为一个比较因素单独分开。我们选择了单一椎体骨折的患者就是为了使研究的对象条件尽可能地接近，且单一椎体受到的力学干扰因素相对简单很多。从我们的回顾性研究的结果来看，单侧入路无论是BKP还是PVP都能够达到同样的近期及远期临床效果。

关于球囊复位的问题。我们认为椎体强化术俯卧体位才是最重要的椎体骨折复位机制[19]，而椎体高度的恢复并不一定就理所当然地取得了预想的效果，因为椎体压缩骨折发生前，都可能有不同程度的椎体塌陷，没有任何影像学的资料能够回答患者在骨折发生前该椎体的高度是多少，究竟是恢复到正常人的椎体高度还是该椎体发生有症状骨折前的高度?尽管我们的PVP没有像BKP那样有直接的椎体复位效果，却在近期及远期的随访观察中取得与BKP相同的临床效果。过度强调球囊的复位作用反而会引起邻近椎体的骨折或者术椎再骨折[20]。我们的病例中有两例邻近椎体的骨折都是在球囊扩张术后发生的，其中1例以PVP再治疗，二次术后5年随访再没有骨折，另外1例则通过保守治疗好转。BruceM.Frankel等[9]研究也认为在球囊后凸成形术比椎体成形术更容易引起邻近椎体骨折。因此我们更相信：椎体强化术的止痛机制不是椎体高度的恢复而另有其因。这种推测也支持那些没有椎体高度改变的椎体血管瘤和多发性骨髓瘤为什么能够通过椎体强化术来缓解疼痛症状。尽管我们只有两例BKP术后相邻椎体骨折的经验，文献报道的也不多，但我们要重视球囊的远期并发症会比PVP多的可能。

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Unilateral approach vertebral augmentation for single segment of compression fracture-2 years follow up study

Jiang Yongfa1,Zheng Zhaomin2,Shang Ping1,et al.1Department of Orthopedics,the People's Hospital of Huadu District Guangzhou City,Guangzhou Guangdong,510800;2Department of Spine surgery,the First Affiliated Hospital of Zhongshan University,Guangzhou Guangdong,510800,China

Objective To investigate the long-term effect of unilateral approach vertebral augmentation(including percutaneous vertebroplasty and percutaneous kyphoplasty)in the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures (OVCFs).Methods 148 cases with single segment of vertebral compression fractures treated in our hospital from January 2007 to October 2011 using unilateral approach bone cement vertebroplasty were analysed retrospectively.64 cases were treated with percutaneous vertebroplasty(PVP)and 84 cases were treated with percutaneous ballo on kyphoplasty(BKP). Respectively recorded the scores of visual analogue scale(VAS)at three time points:the preoperative time,the second postoperative day and the first postoperative month.Recorded the Barthel index and SF-36 scores 2 years postoperatively. Results 128 cases followed up 1 month and 89 cases followed up 2 years postoperatively,59 cases missed,9 patients passed away.No spinal cord injury and symptomatic pulmonary embolism,23 cases of bone cement leakage occurred during operation procedures,the total rate of leakage is 15.5%.There are statistical significant VAS score differences between the preoperative and postoperative time points(P＜0.01)and no significant difference between the BKP group and PVP group(P＞0.05).Respectively there are no differences in the Barthel index and SF-36 score between the two groups in the 2 postoperative years(P＞0.05).Conclusion For the treatment of single segment osteoporotic vertebral compression fracture,both PVP and BKP with unilateral approach of bone cement filling vertebral augmentation have not only shortterm but also long-term clinical effects,there are no differences between PVP and BKP.

Unilateral approach;single segment;Vertebroplasty;Kyphoplasty;Follow-up;Long term effect

R683

B

10.3969/j.issn.1672-5972.2014.04.008

swgk2013-12-0274

江永发(1971-)男，主任医师。研究方向:脊柱、关节疾病。

2013-12-20)

1广州市花都区人民医院骨外科，广东广州510800；2中山大学附属第一医院脊柱外科，广东广州510080