计算机术前设计辅助椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折

谢清华　陈忠羡　薛忠林　付朝华　秦英　原向伟　李学士

[摘要]目的 探讨计算机辅助术前设计在椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折的临床应用。方法 选择2007年8月～2015年3月采用计算机术前设计辅助椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折45例（46个椎体）。分别记录手术时间、手术前后患者的VAS评分，测量术前、术后骨折椎体的高度和Cobb角。结果45例患者手术过程顺利，其中9例出现骨水泥渗漏，6例渗漏至椎间盘，3例渗漏至椎旁。术后随访2～36个月，平均（10.5±0.9）个月。手术时间15～30min，平均手术时间（21.0±3.1）min，VAS评分分别为术前（8.2±0.9）、术后（2.8±0.6）分，差异具有统计学意义（P<0.05），椎体高度术前为（85±1.0）mm、术后为（11.1±13）mm，差异有统计学差异（P<0.05）。术前Cobb角为（27.3±4.5）°，术后为（22.0±4.3）°，差异有统计学意义（P<0.05）。结论计算机辅助术前设计下应用椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折，可提高手术精准性，缩短手术时间，恢复椎体高度、Cobb角，缓解疼痛，获得满意的疗效。

[关键词]椎体成形术；骨质疏松；椎体压缩性骨折；骨水泥；计算机辅助术前设计

[中图分类号]R687.3；R580 [文献标识码]A [文章编号]2095-0616（2016）12-22-05

随着人口老年化，骨质疏松性椎体压缩性骨折发病率也相应增加，随着椎体成形术（percutaneous vertebroplas，PVP）应用于治疗骨折疏松性椎体压缩性骨折，及该技术的不断进步，也有学者用于治疗重度椎体压缩性骨折，但依然存在不同意见。随着计算机技术进步，利用计算机术前设计手术穿刺操作，模拟手术穿刺，可提高穿刺精确度缩短手术穿刺操作时间。我院2007年8月～2015年3月采用计算机术前设计辅助椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折45例，46椎，取得良好效果。现报道如下。

1.资料与方法

1.1一般资料

本组资料收集我院2007年8月～2015年3月采用计算机术前设计辅助椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折45例，共48椎，男13例，女32例；年龄65～86岁，平均（73.6±6.5）岁；其中T₁₂：8个椎体，T₁₁：7个椎体，L₁₀：4个椎体，T₉：5个椎体，T₈：3个椎体，T₇：2个椎体，L₁：7个椎体，L₂：5个椎体，L₃：3个椎体。椎体压缩率>75%；有长期冠心病史5例，合并高血压病37例，合并糖尿病5例，均请内科会诊治疗。所有患者术前骨密度检测为骨质疏松患者，X线片、CT、MRI扫描检查确诊椎体压缩率>75%；主要症状为胸、腰背部疼痛，疼痛剧烈或保守治疗无效，所有患者无明显的脊髓、神经根损伤的临床症状和体征；无严重内科疾病；无局部皮肤或其他器官感染。

1.2治疗方法

患者入院明确诊断后均行过伸位复位，胸部及髂嵴部分别用20cm厚软垫垫高，将腹部悬空，行过伸位复位。术前设计：术前所有患者均行过伸位复位，复位后行64层螺旋CT检查，将检查图片进行三维重建，利用三维图像确定进针点并测量穿刺针与人体正中失状面的夹角、与人体横断面的夹角及进针深度。

患者取俯卧位，胸部及髂嵴部分别用软垫垫高，将腹部悬空复位。过伸位复位成功后，确定皮肤穿刺点，采用1%利多卡因5mL在局部浸润麻醉，在C臂机透视定位标记伤椎椎弓根体表进针点，根据术前计算机设计测量的相对于横断面头倾角度、相对于失状面外倾角度，锤入穿刺针，并根据术中情况在C臂机透视监视调整角度，根据术前设计测量的穿刺针的深度锤入穿刺针至椎体前中1/3处；正位像针尖位于棘突附近。调好骨水泥至挤牙膏状，在C臂透视下将骨水泥注入椎体中，在骨水泥注射过程中如发现骨水泥渗出时停止注射或缓慢注射骨水泥。每椎体注入骨水泥约2～5mL，骨水泥硬化后拔出穿刺针。术后继续抗骨质疏松治疗，卧床休息1～2d即可带腰围起床下地活动，并及时行腰背肌功能锻炼。术后1周拍摄x片及对患者疼痛评分（VAS评分）。

1.3主要观察指标

采用目测类比评分（VAS）评估手术前后疼痛情况，分别在手术前和手术后1周进行，采用目测类比评分为0～10刻度标尺，0～10代表不同程度疼痛，0为不痛，10为最剧烈的疼痛，让患者指出最能代表疼痛的位置，即为该患者疼痛分值。记录手术时间，术后拍x片测量病椎的椎体高度变化情况、Cobb角改变情况，观察骨水泥渗漏情况。

1.4统计学处理

应用SPSS13.0统计软件进行处理，对术前术后VAS评分、椎体高度及Cobb角改变的比较采用配对t检验进行统计分析，均数以（x±s）表示，P<0.05为差异有统计学意义。

2.结果

2.1术后一般情况

45例患者手术后获得随访2～36个月，平均（10.5±0.9）个月。每椎体手术时间15-26min，平均手术时间（21.0±3.1）min；骨水泥注入量为2～5mL，平均椎体（2.5±0.3）mL，术后x线片提示9例患者出现骨水泥渗漏，其中6例渗漏至椎间隙，3例渗漏至椎旁（图1～5）。术中无患者死亡，手术后所有患者腰背部疼痛均得到缓解，但本组病例中有5例患者术后1年后出现其他节段再骨折，需再次行椎体成形术。

2.2术后改善情况比较

术前VAS评分为（8.2±0.9）、术后1周VAS评分为（2.8±0.6）分，术前术后患者疼痛评分差异有统计学意义（P<0.05）。术前椎体高度为（8.5±1.0）mm、术后1周椎体高度（11.1±1.3）mm，术前术后患者疼痛评分差异有统计学意义（P<0.05）。术前Cobb角为（27.3±4.5）°、术后1周Cobb角为（22.0±4.3）°，术前术后患者cobb角改变差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

3.讨论

椎体成形术是是治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的有效方法，但对于重度椎体压缩骨折，有学者报道认为严重的压缩骨折（上胸椎压缩比50%，腰椎压缩比75%）为手术禁忌证。但该类患者病史长，局部疼痛症状明显，保守治疗效果不明显，疼痛症状不能缓解。OBrien等报告了6例严重椎体压缩性骨折PVP治疗的成功经验。潘永谦等也报道了椎体成形术治疗不同程度骨质疏松椎体压缩性骨折的疗效分析，其中其中重度压缩椎体66椎，患者疼痛均获缓解。洪鑫等报道了椎体成形术和椎体后突成形术治疗重度骨质性椎体压缩性骨折，结果表明PVP和PKP均可改善患者疼痛症状。本研究采用计算机术前设计辅助椎体成形术术中穿刺，治疗重度椎体压缩性骨折疗效确切，术前计算机设计辅助手术可以提高穿刺的精准性，降低穿刺难度，减少并发症的发生。

3.1重度压缩性骨折椎体成形术骨水泥相关问题

椎体成形术治疗老年骨质疏松性压缩性骨折是主要目的是缓解患者的腰背部疼痛症状，增强病椎的强度。其主要是通过以下方面达到止痛作用的：向病椎内注入骨水泥，骨水泥渗入椎体骨折间隙内及骨小梁内，增强内椎体的强度；椎体强度加强后，病椎可承受重量，脊柱的稳定性得到加强；骨水泥在椎体内硬化时发热，可使周围组织中神经末梢坏死，消除神经性疼痛，但骨水泥注入量与疼痛缓解效果不成正比。Belkoff等生物力学实验正常骨质疏松椎体恢复椎体刚度仅需2m，恢复椎体强度需骨水泥4～6mL。Barr等研究发现，胸椎骨水泥2～3mL，腰椎3～5mL，97%患者疼痛能得到完全缓解。骨水泥注入过多会增加渗漏风险，Tayor等回顾性研究发现骨水泥渗漏在PVP中为40%。高梁斌等研究显示骨水泥渗漏与骨水泥在椎体内填充分布等级有关，分布等级高骨水泥渗漏率高。重度椎体压缩性骨折骨折后椎体容量小，且终板多有裂痕或骨折，容易渗漏，骨水泥应该注入少些。谢清华等研究过伸位复位椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折，认为骨水泥量易偏少（1.5～3.5mL），本组病例中有9例出现骨水泥渗漏，但均未出现临床症状。本研究在术中操作时工作通道需避开骨折裂隙位置，注入骨水泥时加强C臂监测，骨水泥注入应缓慢骨水泥应粘稠，可减少渗漏风险。

3.2术前过伸位复位对椎体复位及术中穿刺的帮助

重度椎体压缩骨折因骨折后椎体高度小，术中穿刺操作空间小。过伸位复位后椎体高度部分恢复，椎体的操作空间增大，可减小术中穿刺困难程度。李哲明等报道采用联合过伸位复位椎体后凸成形治疗重度骨质疏松性椎体压缩性骨折，认为过过伸复位联合椎体后凸成形术可增加椎体高度、改善cobb角度，治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折疗效确切。谢清华等研究过伸位复位椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折，认为可恢复椎体高度，缓解疼痛，获得满意的疗效。过伸位复位后椎体高度可部分恢复，但并不能对所有压缩椎体有复位作用，如压缩椎体为陈旧性骨折，且椎体周围疤痕粘连，过伸复位后椎体高度仍不能恢复。这时穿刺操作可能有一定难度。有学者研究对于重度骨质疏松性椎体压缩性骨折穿刺时，不能采用通常的穿刺方法，需经椎弓根中下1/3进针，穿刺针应与终板平行或椎体平行，认为经椎弓根中下1/3进针具有可行性、安全性及较大优势。

3.3术前计算机设计在重度椎体压缩性骨折椎体成形术中的作用

随着影像学技术及计算机技术的发展，利用计算机术前辅助设计开始在骨科手术中应用。计算机术前辅助设计可以使手术变得更精准。Brown等使用虚拟模型确定在髋臼骨折中螺钉的打人方向。Metz等回顾了计算机辅助术前计划在脊椎侧弯手术中的应用，指出这种新的方法可以使复杂的矫形手术更加安全和容易。兰永树等报道寰枢椎病变术前多层螺旋CT成像椎弓根钉道设计的价值，认为术前多层螺旋CT成像椎弓根钉道设计可为临床应用椎弓根螺钉技术治疗上颈椎区域病变开避了新的途径，可指导手术活动成功。也有文献报道通过比较传统方法及导航技术后椎弓根钉的置入情况，认为采用计算机导航技术更为准确、安全。目前在椎体成形术中利用薄层螺旋CT扫描数据重建三位模型不仅能设计个性化的进针通道、测量进针角度和深度，还能观察骨折裂缝情况，判断骨水泥渗漏风险。范海涛等利用计算机术前重建64层螺旋CT三维模型，确定术前术前进针点、进针角度及方向，Sky膨胀式椎体成形器治疗骨质疏松椎体压缩骨折，取得良好疗效，缩短了手术时间，提高了手术精确性。本组病例均通过计算机术前重建设计测量进针角度和深度，术中按照测量进针角度和深度穿刺，手术均在较短时间内及较少的透视次数下获得成功，提高了手术精度。同时本研究通过术前计算机术前设计辅助穿刺操作，提升对于重度压缩椎体穿刺进针应在椎弓根中、下部外缘进针，同时进针方向需与终板平行或椎体平行。

本研究显示通过计算机术前辅助设计椎体成形术治疗重度骨质疏松性椎体压缩骨折，提高手术精准性，可缩短手术时间，可恢复椎体高度，缓解疼痛，获得满意的疗效。