PKP 术中运用侧开口骨水泥注射器治疗 OVCFs 短期疗效分析

李艳宁 杨小胜 张智海 黄进

骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures，OVCFs) 是骨质疏松的常见并发症之一。国外报道，50岁以上的妇女中，25% 患有 1 处或多处椎体骨折[1-2]。北京 50岁以上妇女脊柱骨折的患病率为 15%，而到 80岁以后增加至 37%[3-4]。经皮椎体成形术(percutaneous vertebrolplasty，PVP) 和经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP) 是目前治疗 OVCFs 最常用的两种手术，绝大多数患者疼痛可得到缓解[5]。两种手术均存在骨水泥渗漏、骨水泥分布不均等问题。外科医生试图通过各种方法解决上述问题，提高治疗的效果。2002年Heini 等[6]首次报道在尸体研究中使用侧方开口骨水泥注射器改善了骨水泥在椎体内的分布，减少了骨水泥渗漏。之后有关侧方开口骨水泥注射器的临床研究，集中于单侧 PKP 或双侧 PVP，缺乏双侧 PKP 的研究。我科自 2019 年开始使用侧方开口骨水泥注射器行双侧 PKP 治疗 OVCFs，取得良好效果，报道如下。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1.纳入标准：( 1) 椎体骨折表面处局部压痛、叩击痛，可伴有局部后凸畸形，疼痛持续不缓解或保守治疗可能出现卧床并发症；( 2) 有轻微外伤史或无明显外伤史；( 3) X 线或 CT 显示椎体压缩性骨折，椎体后壁完整，经 MRI 检查证实为新鲜骨折，且无脊髓或神经根受压；( 4) 骨密度双能 X 线吸收测定法提示骨质疏松 T 值 ≤ -2.5 SD；( 5) 年龄 ≥ 60岁。

2.排除标准：( 1) 2 个以上节段椎体骨折；(2) 脊柱结核、椎体原发或继发骨肿瘤引起的非骨质疏松性病理骨折；( 3) 行单侧穿刺 PKP；( 4) 合并神经功能损伤、凝血功能异常者；( 5) 无法配合手术者。

二、一般资料

本组共纳入 2019年1月至 2020年2月于我科行双侧 PKP 治疗的单节段 OVCFs 患者 99例。其中 35例使用侧方开口骨水泥注射器(观察组)，64例使用普通前方开口骨水泥注射器(对照组)。两组之间年龄、性别、骨密度、伤椎节段分布等资料比较差异均无统计学意义(P> 0.05)(表1)。

表1 两组性别、年龄、骨密度及伤椎椎体分布情况Tab.1 Comparison of gender, age, BMD and fracture vertebrae between the two groups

三、手术方法

所有患者取俯卧位，术中心电监护及吸氧。 G 型臂机透视定位伤椎及伤椎双侧椎弓根体表投影。

观察组：常规消毒铺巾，0.5% 利多卡因局部浸润麻醉。采用双侧椎弓根入路，术者和一助同时操作，进针点位于椎弓根外上方(左侧 10 点钟位置，右侧 2 点钟位置)。当穿刺针尖正位片位于椎弓根内侧缘，侧位片位于椎体后缘时，继续进针 5 mm。退出穿刺针针芯，插入实心钻至椎体前中 1 / 3 处，退出实心钻建立工作通道，双侧顺序置入球囊并扩张。调制骨水泥，在骨水泥拉丝期推注骨水泥。侧方开口骨水泥注射器开口先对向塌陷终板方向，在骨水泥弥散接近终板时改变骨水泥注射方向，使骨水泥在各方向充分弥散。抽出骨水泥注射器后置入穿刺针芯以避免拖尾现象，待骨水泥凝固后拔除工作通道。整个注射过程均在 G 型臂机透视下分次进行，骨水泥注射每次不超过 0.5 ml。

对照组：麻醉、建立工作通道、球囊扩张同观察组。惟一不同的是通过调整骨水泥注射器的深浅控制骨水泥弥散，当骨水泥充盈接近后壁时停止注入。

术后监护吸氧 6 h，术后 24 h 佩戴腰围下床活动并拍摄术后正侧位 X 线片。指导患者进行腰背肌功能锻炼，规律药物抗骨质疏松治疗。

四、观察项目与评价指标

1.一般情况观察：包括手术时间及骨水泥注 入量。

2.临床指标观察：术前、术后 3 天、术后 1 个月，用疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS) 评估疼痛程度，用 Oswestry 功能障碍指数(oswestry disability index，ODI) 评估功能情况。

3.影像学指标观察：包括骨水泥分布及渗漏，伤椎术前、术后 Cobb’s 角。骨水泥分布用分布等级及体积分数评价。骨水泥分布等级分为 4 级，详见 图 1，表 2。

表2 骨水泥分布分级标准Tab.2 Standard for bone cement distribution grade

图1 骨水泥分布等级 a、b：Ⅰ 级；c、d：Ⅱ 级；e、f：Ⅲ 级；g、h：Ⅳ 级Fig.1 Distribution grade of bone cement a - b: Grade Ⅰ; c - d: Grade Ⅱ; e - f: Grade Ⅲ; g - h: Grade Ⅳ

骨水泥体积分数：于术后正位 X 线片测量伤椎高度、下终板长度，术后侧位 X 线片测量其下终板长度。将椎体以近似椭圆形的圆柱体计算其体积，体积分数 = 骨水泥的用量 / 椎体体积。

骨水泥渗漏按 Yeom 等[7]提出的方法进行分类：B 型，骨水泥沿椎旁静脉渗漏至椎体后缘，在椎体后缘相对对称分布；C 型，骨水泥沿骨皮质缺损渗漏，可渗漏至椎体周围、椎间盘、椎管内； S 型，骨水泥经节段静脉渗漏至椎体周围。

五、统计学处理

采用 SPSS 19.0 软件进行统计学分析。定量资料以x-±s表示。组内术前、术后 3 天、术后 1 个月 VAS 评分、ODI 的比较采用 Wilcoxon 配对符号秩和检验分析。两组间的比较连续变量采用两独立样本t检验和分类变量的χ2检验进行分析。P< 0.05 为差异有统计学意义。

结 果

本组患者均获 2～13 个月随访，平均(5.8± 2.9) 个月，无失访病例。术后 3 天、术后 1 个月，两组 VAS 评分、ODI 与术前比较均有明显下降，差异有统计学意义(P< 0.001)；组间比较，术后 3 天、术后 1 个月 VAS 评分、ODI，两者差异无统计学意义(P> 0.05)(表3)。术后两组 Cobb’s 角较术前相比下降，差异有统计学意义(P< 0.001)；组间比较，术后两组 Cobb’s 角差异无统计学意义(P> 0.05)(表3)。典型病例见图 2。

图2 患者，女，76岁，L4 椎体压缩性骨折，使用侧方开口骨水泥注射器行 L4 椎体双侧 PKP a、b：术前 MRI 及侧位 X 线片显示 L4 椎体压缩性骨折；c、d：G 型臂机透视下行双侧椎弓根穿刺；e～h：双侧顺序置入球囊并扩张；i～n：透视下逐步注入骨水泥；o、p：术后正侧位 X 线片Fig.2 A 76-year-old female with L4 compression fracture underwent bilateral percutaneous kyphoplasty using side-opening injection cannulas a: Preoperative MRI and lateral X-ray showed L4 vertebral compression fracture; b: Bilateral pedicle puncture with G-arm fluoroscopy; c - d: Balloon was placed on both sides in turn and dilated; e - g: Gradually inject bone cement under fluoroscopy; h: Postoperative frontal and lateral X-ray images

表3 两组手术前后 VAS 评分、ODI、Cobb’s 角比较 (±s)Tab.3 Comparison of pre-operative and post-operative VAS, ODI and Cobb’s angle between the two groups(±s)

表3 两组手术前后 VAS 评分、ODI、Cobb’s 角比较 (±s)Tab.3 Comparison of pre-operative and post-operative VAS, ODI and Cobb’s angle between the two groups(±s)

注：与术前相比，aP < 0.001Notice: Compared with pre-operative data, aP < 0.001

组别 VAS 评分 ODI Cobb’s 角(°) 术前 术后 3 天 术后 1 个月 术前 术后 3 天 术后 1 个月 术前 术后 改善观察组 7.06±1.08 2.54±0.56a 1.83±0.38a 70.31±10.41 42.29±14.27a22.96± 6.89a 13.13±3.66 10.62±3.09a 2.51±1.72对照组 7.22±1.20 2.75±0.84a 1.92±0.65a 70.13±11.32 45.91±16.56a24.04±10.62a 11.59±5.43 9.45±4.53a 2.14±1.77 t 值 -0.662 -1.312 -0.778 0.075 -1.089 -0.540 1.502 1.515 1.008 P 值 0.510 0.193 0.439 0.941 0.279 0.591 0.136 0.133 0.316

观察组较对照组手术时间更短，骨水泥注入量更多，体积分数更高，差异有统计学意义(P< 0.05)(表4)。骨水泥分布等级：观察组与对照组骨水泥分布等级，差异有统计学意义(P= 0.004) (表4)。观察组中骨水泥渗漏率 5.7%(C型1例、S 型 1例，共2例)，低于对照组的 17.2%(C 型9例、S型2例，共11例)，但差异无统计学意义(P= 0.192)(表5)。所有渗漏病例均未引起临床症状。

表4 两组手术时间、骨水泥量、体积分数比较 (±s)Tab.4 Comparison of operation time, cement volume and volume fraction between the two groups(±s)

表4 两组手术时间、骨水泥量、体积分数比较 (±s)Tab.4 Comparison of operation time, cement volume and volume fraction between the two groups(±s)

组别 手术时间(min) 骨水泥量(ml) 体积分数(%) 观察组(n = 35) 38.0±10.4 5.7±1.3 20.2±5.5对照组(n = 64) 43.1±10.2 5.1±1.1 15.9±4.8 t 值 -2.343 2.299 3.987 P 值 0.021 0.024 < 0.001

表5 两组骨水泥分布及渗漏情况Tab.5 Comparison of bone cement distribution grade and leakage rate between the two groups

讨论

随着我国人口老龄化的进程，骨质疏松症的发病率逐年增加，其引发的椎体压缩骨折也随之增多。骨折的骨小梁刺激周围神经末梢、骨折后脊柱不稳定导致骨折部位出现剧烈疼痛，同时也可出现相应脊神经支配区域的牵涉痛[8]。骨折部位疼痛在翻身、咳嗽时尤为明显，严重影响患者的生活质量。PVP 和 PKP 作为微创手术治疗 OVCFs，因其术后能迅速缓解疼痛、允许早期下床活动等优势变得越来越普及。但 PVP 和 PKP 均存在骨水泥渗漏、骨水泥分布不均等问题。侧方开口骨水泥注射器的出现使上述问题得到了改善。涉及侧方开口骨水泥注射器的文献，集中于单侧 PKP 或双侧 PVP，缺乏双侧 PKP 报道。我科自 2019 年开始在双侧 PKP 治疗 OVCFs 中使用侧方开口骨水泥注射器，取得良好效果。首先，使用侧方开口骨水泥注射器提高了骨水泥的分布等级。侧方开口骨水泥注射器开口位于前端侧方(图 3)，术者可通过调整开口方向控制骨水泥流动方向，使骨水泥更容易向对侧及上下终板方向弥散。本研究中，观察组骨水泥弥散更充分，骨水泥分布等级更高，分布指数 Ⅲ～Ⅳ 级者比例高达 80.0%，高于对照组的 51.6%，差异有统计学意义。对照组骨水泥弥散较差，骨水泥不易越过中线，导致 Ⅰ～Ⅱ 级分布较多。

图3 侧方开口骨水泥注射器和前方开口骨水泥注射器Fig.3 Side-opening injection cannula and front-opening injection cannula

其次，使用侧方开口骨水泥注射器缩短了手术时间。本研究中，观察组的手术时间明显短于对照组 [(38.0±10.4) minvs.(43.1±10.2) min ]，差异有统计学意义。骨水泥的注入需在 G 型臂机间断透视下分次少量注入，当发现骨水泥过于偏向一个方向弥散时，观察组仅需改变注射器开口方向后继续推注。而对照组需停止推注骨水泥，调整注射器深度并再次透视确认后再行推注，延长了手术时间。

再次，使用侧方开口注射器增加了骨水泥注入量。观察组与对照组比较，骨水泥使用量更多 [(5.7±1.3) mlvs.(5.1±1.1) ml ]，体积分数更高 [(20.2±5.5) %vs.(15.9±4.8) % ]，差异有统计学意义。对照组由于骨水泥注射时间长，后期注射器内剩余的骨水泥黏度增大，降低了后期骨水泥在椎体内的弥散、减少了骨水泥的用量。而观察组则因手术时间短，在骨水泥黏度未明显增大前已在椎体内充分弥散，增加了骨水泥注入量。

临床效果方面，一些研究发现，骨水泥分布越广，手术效果越好[9-10]，另外一些研究则未发现类似的效果[11-12]，本研究中结果与后者一致。如前文所述，观察组骨水泥分布等级优于对照组，差异有统计学意义，但其术后 VAS 评分、ODI、Cobb’s 角改善等指标较对照组无统计学差异，骨水泥分布等级与上述临床指标间并未显示有明显相关性。观察组骨水泥用量、体积分数高于对照组，差异有统计学意义，但 VAS 评分改善未见优于对照组，说明骨水泥使用量与疼痛缓解无明显关系，这与 Al-Ali 等[13]的结论一致。本研究采用双侧穿刺，观察组和对照组骨水泥面积均 > 椎体面积 50%，骨水泥量均在 5 ml 以上，没有骨水泥分布面积过少或注入骨水泥量过低的病例出现。这也可能是导致上述结论的原因之一。

骨水泥渗漏是 PKP 常见的并发症之一，可导致神经压迫和肺栓塞等灾难性后果。使用侧方开口骨水泥注射器，当术中发现骨水泥渗漏时，可通过改变开口方向减少骨水泥渗漏。文献报道使用侧方开口骨水泥注射器可显著减少骨水泥渗漏[14-15]。本研究中，观察组骨水泥渗漏率低于对照组(5.7%vs.17.2%)，但差异无统计学意义。分析可能的原因有：( 1) 病例数较少；( 2) 使用 X 线而非 CT 扫描检测骨水泥渗漏，致使渗漏检出率低；( 3) 渗漏与骨水泥使用量相关，骨水泥使用量的增加会增加渗漏的风险，观察组中无论是骨水泥绝对使用量(骨水泥注入量)，还是骨水泥相对使用量(体积分数高) 均高于对照组。

相邻节段椎体继发骨折也是外科医师关注的焦点问题。有文献报道，骨水泥填充致密时，相邻的椎体继发骨折的风险较高[16]。使用侧方开口骨水泥注射器，海绵状骨水泥填充(骨水泥分布等级 Ⅱ 级 / Ⅳ 级) 的比例更高，因此相邻椎体骨折的风险会低于对照组。但因随访时间较短、病例数较少，本研究未对此类并发症进行分析，这是本研究的局限性之一。此外，观察组与对照组的样本量差距较大，因此统计分析可能出现误差，是本研究的另一个不足之处。

侧方开口骨水泥注射器长轴与骨水泥注射方向成 90°，通过调整开口方向可以避免骨水泥直接向破损的椎体壁扩散导致渗漏，因此更适用于椎体周壁不完整特别是椎体前壁不完整的骨折。采用双侧穿刺，不需要较大的穿刺外展角度，椎弓根内壁及神经损伤的风险小，但需要注意的是注射器前端会距离椎体外侧壁较近，为避免骨水泥从外侧壁渗漏，推注骨水泥时注射器的开口方向应在上下终板及其内侧 180° 夹角范围内。另一点需要注意的是，侧方开口骨水泥注射器推注骨水泥时阻力略大于前方开口骨水泥注射器，如果后期推注困难，可先在体外将注射器头部少量骨水泥推出后再行体内推注。

综上所述，双侧 PKP 术中使用侧方开口骨水泥注射器可以提高骨水泥的分布等级，缩短手术时间，注入的骨水泥更多而不增加渗漏的风险。