经皮椎体后凸成形术治疗椎体转移瘤中C臂CT的临床应用

高 嵩， 朱 旭， 张宏志， 郭建海， 陈 辉， 王晓东， 曹 广，徐海峰， 刘 鹏， 杨仁杰

经皮椎体后凸成形术（percutaneous kyphoplasty，PKP） 是在经皮椎体成形术 （percutaneous vertebroplasty，PVP）基础上通过引入球囊发展而来，球囊可纠正病变椎体的后凸畸形，并在椎体内形成一个空腔，保证在低压下注入骨水泥，明显降低了骨水泥渗漏率，从而进一步提高临床疗效和安全性［1］，现与PVP治疗一起被广泛应用于骨质疏松症合并椎体压缩性骨折、椎体转移瘤、血管瘤、骨髓瘤等良恶性疾病的治疗［2］。

PVP、PKP常在DSA透视下引导穿刺和治疗，其操作简便，可实时监测穿刺及治疗过程，但对判断引导穿刺的准确性，准确评估骨水泥渗漏尚有不足。经螺旋CT引导PVP、PKP治疗定位精确，可清晰显示穿刺准确性及骨水泥分布，但无法做到实时监测。

C臂CT（旋转平板DSA三维重建技术）是一项新的成像技术，它融合了DSA透视和螺旋CT两种影像学方法的优点。可对软组织结构清晰显示，对感兴趣区任意角度立体观察病变部位的形态、大小、结构、与周边组织之间的关系，现已被日益广泛地应用于神经介入、肿瘤介入以及非血管介入治疗［3-5］，在 PVP、PKP治疗中的临床应用已有报道［6-9］。

本文通过分析骨转移瘤患者PKP治疗过程，探讨C臂CT在PKP治疗椎体转移瘤过程中的临床应用，评估其术前、术中制订指导穿刺计划的准确性、术后评估骨水泥渗漏方面的应用价值。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 一般资料 2009年8月—2013年8月共收治椎体转移性肿瘤患者69例，年龄15～81岁，平均59岁。所有患者均有腰背部疼痛病史，其中4例曾行椎体转移瘤放疗，19例术前口服芬必得等甾体抗炎类、阿片类镇痛药物治疗，所有69例患者均经影像学检查、骨扫描等检查提示椎体骨转移。

1.1.2 设备及治疗器材 INNOVA 4100 IQ数字减影血管造影系统 （USA，GE公司），Advantage Workstation 4.2工作站。使用美敦力专用PKP治疗器械（USA，Medtronic公司）：13 G骨穿刺针套装、球囊、球囊扩张压力泵、工作套管、高精度骨钻、骨填充器；克氏针，骨水泥：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA：GER，Heraeus Medical公司）。

1.2 方法

1.2.1 C臂CT引导下治疗过程 患者术前均摄脊柱正侧位X线片并行CT或MRI检查；术前30 min予地西泮10 mg肌内注射。患者取俯卧位，控制台进入3D-CT模式，选择采集参数：FOV 40 cm，旋转速度为40°/s，帧频30 fps。患者制动屏气完成三维图像采集。通过Workstation 4.2工作站处理，将得到的三维图像经多平面重建（MPR）、最大密度投影法（MIP）重建产生三维断面图像，观察椎体骨破坏程度，结合临床体征判断可能导致疼痛的责任椎体，制订椎体穿刺计划。

常规消毒、铺巾，对拟行治疗椎体体表划线标记；DSA透视导引下使用13 G骨穿刺针套装穿刺，当穿刺针针尖到达椎体后缘，交换克氏针后，通过C臂CT再次扫描并重建三维断面图像（图1），观察穿刺路径，预测穿刺针能否准确到达骨质破坏区域，根据需要调整或重新穿刺进针。穿刺成功到位后，经克氏针交换置入工作通道，使用高精度骨钻行骨转移瘤活检。在侧位DSA透视监视下交换引入球囊，给予球囊扩张，压力控制 ＜300 psi：配置骨水泥，取出球囊，使用骨填充器将处于牙膏期的骨水泥注入，治疗结束后，插入针芯拔除工作通道。

图1 肝母细胞瘤，L3椎体骨转移的术前图像

患者穿刺点局部压迫止血5～10 min后，再次以上述方法采集重建横断面、冠状面、矢状面和三维立体图像，观察评估骨水泥分布及渗漏情况（图2）。术后患者需平卧6～8 h，给予止血、抗炎、对症治疗2～3 d。

图2 L3椎体骨转移术后图像

1.2.2 疼痛症状评估 术后第3～5天采用根据WHO 标准疼痛疗效评价［10］（CR+PR 为有效）及视觉模拟评分（VAS）变化评估PKP治疗后镇痛疗效。① 完全缓解（CR），指疼痛症状完全缓解，生活完全自理；② 部分缓解（PR），指疼痛缓解明显，偶有症状，无需使用口服镇痛药，生活大部分自理；③轻微缓解（MR），指时有疼痛症状，使用口服止痛剂能止痛，生活部分自理；④ 无效（NR），指疼痛无缓解，使用口服止痛剂不能止痛，依赖强止痛剂。

1.3 统计学方法

采用SPSS19统计学软件进行统计学分析。对PKP术前、术后VAS疼痛评分数值进行正态性检验，使用均数 ±标准差进行统计学描述；对VAS评分变化使用配对t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般情况

69例椎体转移性肿瘤患者中，原发灶为肺癌22例，肝癌18例，结肠直肠癌4例，胃癌、乳腺癌3例，前列腺癌、鼻咽癌、胆管癌、黑色素瘤各2例，其他部位少见恶性肿瘤共计11例。

2.2 C臂CT引导下PKP技术成功率

共行PKP治疗病变椎体154个，137个椎体行单侧椎弓根穿刺，17个椎体行双侧椎弓根穿刺，穿刺均获成功。单个椎体骨水泥注射量1～12 ml，平均3.8 ml。

2.3 PKP术中穿刺活检结果

术中对50例患者的93个椎体使用高精度骨钻行肿瘤组织活检，34例患者59个椎体获得阳性诊断，椎体活检阳性率63.4%，患者活检阳性率为68.0%。

2.4 不良反应

术中，1例患者球囊破裂、1例出现无症状骨水泥肺栓塞；术后，使用C臂CT观察共有67个椎体发生骨水泥渗漏，渗漏发生率为43.5%。其中：椎旁静脉血管内渗漏（14处）；椎旁及椎间盘组织内渗漏（41处）；椎管内少量渗漏（7处）；同时发生椎旁软组织及静脉血管内渗漏（5处）；所有患者无椎体感染、神经根损伤等不良反应发生。

2.5 疼痛症状评估

据WHO标准疼痛疗效评价：CR 6例；PR 47例；MR 9例；NR 7例。 有效率 （CR+PR为有效）：76.8%。19例口服镇痛药物治疗患者中，11例术后停止服用止痛药物，5例减量50%继续服用，3例无效病例继续止痛药物治疗。

所有患者术前VAS评分为（6.9±1.6）分，术后VAS评分为（3.0±2.3）分，患者术前、术后疼痛VAS评分差异有显著统计学意义（P＜0.01）。

3 讨论

3.1 C臂CT成像的特点

相对于传统的螺旋CT，包括Innova CT在内的C臂CT是低辐射剂量的术中影像导引系统。相比较于多层螺旋CT的亚毫米级的空间分辨率以及小于3 Hu的密度分辨率，C臂CT图像还有很大的差别［11-12］。C臂CT图像的密度分辨率已能够分辨出肌肉、视神经和出血灶等软组织；在小血管成像的很多方面，得益于其平板探测器技术，其图像质量更明显优于多层螺旋CT扫描。对于PKP治疗来说，椎体CT值为300～1 000 Hu，骨水泥CT值在1 000 Hu以上，与周围软组织均可形成强烈对比，使用C臂CT引导病变穿刺、评估骨水泥渗漏等不存在因密度差异较小而出现显示不清的情况。C臂CT缺点主要是检查中C臂旋转采集速度慢，旋转采集约需20 s［6］，对于屏气较差的患者，呼吸运动伪影可能影响图像的质量。

3.2 C臂CT行PKP术前评估、引导术中穿刺及活检

近年来，PVP及PKP治疗在稳固椎体、缓解疼痛等方面显示出良好的临床疗效［2，8］。应用术前C臂CT扫描，可以直观显示转移椎体的骨质破坏程度、椎体后缘完整性以及脊柱生理曲度变化情况，可进一步确定导致疼痛的“责任椎体”。根据椎体骨质破坏的位置、程度，可以制订诸如皮肤穿刺点的位置、单侧还是双侧、穿刺针外展或向头、向足侧倾斜的角度等具体椎弓穿刺计划。另外，C臂CT可对椎体后缘的完整性进行术前评估，对骨水泥可能发生的渗漏进行预判［8］。

与普通DSA比较，C臂CT术中扫描能清晰准确显示穿刺针的路径，可不同角度、不同断面观察穿刺针与椎弓根后缘、内缘的位置关系，对能否准确穿刺肿瘤骨质破坏区进行预估，如穿刺出现偏差，可及时进行调整［13］。经工作套管于3D Innova CT引导下还可进行椎体转移瘤的穿刺活检，帮助获取肿瘤病理诊断，指导肿瘤的临床个体化治疗。

3.3 C臂CT对PKP治疗后骨水泥渗漏的评估

骨水泥渗漏是PKP治疗的主要不良反应，或根据骨水泥渗漏不同路径，或根据骨水泥渗漏的部位来定义渗漏类型［14］。虽然在PKP术中使用球囊扩张，在椎体肿瘤破坏区内形成一个空腔，从而在低压下注入骨水泥有望减少渗漏的发生，但本组骨水泥渗漏率仍高达43.5%，主要为椎间盘或椎旁软组织渗漏、血管内渗漏，原因考虑为椎体转移瘤发生溶骨性骨质破坏或骨折导致骨皮质的缺损［15］、引流静脉增粗，在骨水泥注入过程中，随注射压力、剂量的增加导致渗漏发生率增高。C臂CT因有较高的密度分辨率，术后可及时迅速地从三维重组的矢状、冠状、横断面观察骨水泥的分布，也增加了发现微小骨水泥渗漏的概率，同时对椎体后缘的硬膜外或椎间孔渗漏和胸膜腔损伤［8］，C臂CT具有明显的优势。

传统上认为椎体肿瘤致椎体后缘广泛破坏是PKP治疗的相对禁忌证。得益于C臂CT的精确引导和显示，我们对部分椎体后缘骨质破坏的椎体成功进行了PKP治疗，部分患者术后C臂CT虽然发现了少量的骨水泥渗漏，但均未发生明显的临床症状。本研究中包含少数骶椎（S1、S2）或椎弓根破坏骨转移瘤病例，经C臂CT引导下安全地进行了PKP治疗，术后患者疼痛缓解程度满意，未发现骨水泥椎管内渗漏，结果与最近文献报道［7，16］的 C臂CT联合透视引导行PVP治疗骶椎或椎弓根破坏临床报道相似。

PVP或PKP术后疼痛缓解的机制目前尚未明了，多数学者认为骨水泥的细胞毒性导致肿瘤组织坏死、周围组织中神经末梢敏感性的下降、脊柱稳定性加强以及对理化、机械刺激反应性降低是其主要原因。文献报道镇痛作用与骨水泥注入量并不成正比，而机械支撑作用与注入的骨水泥有正相关，因而不必将整个椎体注满骨水泥［17］。在本组临床实践中，我们单个椎体骨水泥注射量1～12 ml，平均3.8 ml，疼痛缓解有效率（CR+PR）为 76.8%，术后疼痛VAS评分较术前有显著降低。

本研究通过C臂CT，可获得更多的影像学信息，避免术中过多的透视，提高了经椎弓穿刺的安全性和准确性，可能减少了患者接受的X线剂量；但是过度地使用C臂CT功能，仍可能会导致患者的曝光量增加［18］，需要在今后的临床实践中进行监测评估并合理地应用。

本临床观察属回顾性临床研究。因颈椎、高位胸椎椎弓根较细小及寰椎、枢椎的特殊解剖结构，其发生骨转移瘤一般不选择PKP治疗，故本组观察中未纳入相应的病例；虽然骨水泥的聚合热及单体细胞毒作用可对其分布到的肿瘤组织产生一定的抑制杀伤，但却不能持续抑制肿瘤的生长、骨质的破坏和向外扩散，如何科学有序地结合诸如放疗、核素内照射、射频、粒子植入等治疗方法［19-23］，进一步提高椎体骨转移瘤的治疗疗效仍需更多前瞻性的临床研究。

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