本文原载于《中华创伤杂志》年第7期
骨质疏松症表现为骨量减少、骨密度降低及骨内微结构退化性改变,导致骨质脆性增加及骨折风险升高[1]。随着全球老龄化社会的到来,胸腰椎脊柱骨质疏松性压缩骨折患者数量逐年升高[2],由此引起的并发症可导致老年患者残疾,甚至死亡,加重社会负担。所以,对于骨质疏松性压缩骨折的治疗成为近十年的研究热点。与外科治疗相比,非手术治疗虽然短期内获得的有效性较为相似,但是对于远期再发病率和病死率,外科治疗的效果更让人满意[3,4]。经皮椎体后凸成形术(percutaneouskyphoplasty,PKP)及经皮椎体成形术(percutaneousvertebroplasty,PVP)已经广泛应用于骨质疏松性压缩骨折的治疗,并取得了良好效果,但也出现一定比例的失败患者,如骨水泥渗漏、相邻节段再骨折等。除此之外,由于患者骨骼骨量继续丢失而导致的再发骨折。对学界提出了新的问题和挑战。所以亟须改进手术技术,为骨质疏松性压缩骨折提供更为安全有效的治疗方法。笔者对最新的手术技术进展进行综述,以期为对临床相关治疗提供帮助。
1 PVP和PKP
PVP是指经皮通过椎弓根或椎弓根外向椎体内注入骨水泥,以增加椎体强度和稳定性、防止塌陷、缓解疼痛,尽可能恢复椎体高度为目的的一种微创脊椎外科技术。PKP及PVP技术在上世纪出现后,已经广泛应用于骨质疏松性压缩骨折的临床治疗[5,6],是学界公认的成熟外科技术。
尽管PKP和PVP技术已经应用近20余年,但是关于这两项技术的必要性、适应证及优劣性依然存在争论。年之后,多个研究中心进行了8项关于PKP技术与非手术治疗方法的随机对照研究[7],大部分研究结果支持椎体成形技术优于非手术治疗。Anderson等[8]于年对以上临床研究结果进行了Meta分析,结果肯定PKP在有效缓解疼痛、加速功能康复及提高生活质量等方面优于非手术治疗。
对于选用PKP还是PVP,目前大多数文献倾向于PKP手术,虽然PKP和PVP在短期和长期止痛及功能恢复方面没有区别,在手术时间和经济性方面PVP具有优势[9],但是在矫正后凸角度、恢复椎体高度、降低骨水泥渗漏率方面,PKP效果优于PVP[10]。Du等[11]对采用两种治疗方法的例患者进行了2年的随访研究,结果显示PKP组骨水泥渗漏率为11.4%,优于PVP组的31.0%,且相邻椎体再骨折方面没有差异。Liu等[9]在其进行的5年随访研究中指出,对于相邻椎体再骨折率,两种方法差异无统计学意义,但是在PVP手术中过度矫正后凸增加了相邻椎体再骨折的风险。Vogl等[12]报告了一种改进的PKP技术,并将其应用于77例患者,该方法将工作通道通过椎弓根送达椎体中前部,而后应用特殊弧形骨钻预制跨越中线的空腔,然后置入由含有金属合金丝和高分子材料制作的可膨胀球囊,最后注入骨水泥,骨水泥可以通过球囊上的微孔弥散到邻近椎体内。应用该技术,可以有效降低骨水泥渗漏,而骨水泥渗漏又与相邻椎体再骨折密切相关。Jesse等[13]的回顾性研究表明,骨水泥渗漏至终板外可以使相邻椎体再骨折率增加22.6倍,尤其是位于椎体前1/3的终板外渗漏。Chu等[14]应用负压PVP治疗35例患者,结果显示骨水泥渗漏率仅有12%,明显优于文献报道的20%~88%。该方法在注入骨水泥时通过对侧椎弓根穿刺通道进行负压吸引,从而达到引导骨水泥趋向对侧、减少渗漏的目的。
2 靶向射频椎体成形术(radiofrequency-targetedvertebralaugmentation,RF-TVA)
RF-TVA是以PVP和PKP为基础的椎体成形技术[15,16],但是在预制椎体内空腔及骨水泥注入方法上进行了创新,从而有效降低了骨水泥的渗漏率。该技术操作过程在全身麻醉下进行,导针经皮穿刺通过椎弓根达骨折椎体中1/3位置,然后置入工作通道,经工作通道探入带有关节的可变方向的小骨凿,在骨折椎体内穿刺侧和对侧开凿空腔,从而避免了PKP术中对球囊扩张时邻近骨小梁的破坏;预制空腔后,经射频加热的超高黏度骨水泥通过液压装置注入骨折椎体内。由于使用了超高黏度骨水泥,所以有效减少了骨水泥沿骨皮质缺损处渗漏的概率。Dalton等[17]的生物力学试验证实,RF-TVA注入的超高黏度骨水泥相对于PKP注入的骨水泥,相邻骨小梁的弥散和咬合度更佳,而在恢复椎体高度方面两者差异无统计学意义。
Pflugmacher等[18]对例采用RF-TVA治疗的患者进行前瞻性研究,结果显示,RF-TVA患者相比PKP患者骨水泥渗漏率更低,长期疼痛缓解更有效,手术时间更短,但在椎体高度恢复和功能恢复方面没有差异。Georgy[19]对比了RF-TVA和PKP两种手术骨水泥渗漏率的差异,结果表明,RF-TVA组较PKP组渗漏率降低约50%。Petersen等[20]进行一项临床前瞻性随机对照研究,对44例PKP治疗患者和36例RF-TVA治疗患者进行围术期观察和术后1年随访,结果显示,RF-TVA在单侧穿刺率、骨水泥用量、手术时间及骨水泥渗漏率等方面均优于PKP。Moser等[21]对23例单椎体骨折的老年骨质疏松患者进行RF-TVA治疗(图1)及术后3个月短期随访,结果表明,患者疼痛和功能评分均得到有效改善,止痛药物使用量有效降低。
图1
RF-TVA手术示意图。 A.透视下利用Midline万向骨凿在椎体中线两侧开凿空腔;B.骨凿向头侧开凿特定位置空腔;C、D.置入StabiliTER2靶向高黏度骨水泥注入通道;E、F.分别为前后位和侧位透视显示大量骨水泥注入后,骨小梁交联以及可控的复位椎体高度。注:RF-TVA为靶向射频椎体成形术
因此,作为以PKP为基础的改进方法,RF-TVA的确在手术的便捷程度及降低手术失败率方面取得了明显进步。
3 Kiva技术
Kiva技术也是经椎弓根置入工作通道,并且经该通道向内置物的空腔内注入骨水泥,骨水泥和内置物一并留于椎体内,从而降低骨水泥渗漏的同时还可以较好地保留椎体高度。
Olivarez等[22]和Korovessis等[23]于年介绍了Kiva椎体成形系统,该系统包括椎体穿刺及工作通道、钛镍合金Kiva线圈、含有质量分数15%硫酸钡的聚醚醚酮生物材料内置物(图2)。该操作系统的新颖之处在于:在完成椎体穿刺和工作通道置入后,沿工作通道导入Kiva线圈导丝,导丝呈螺旋状进入骨折椎体内,然后,内部为空腔的生物材料内置物再顺沿导丝方向进入椎体,拔出导丝后,从体外向内置物空腔内注入骨水泥,待骨水泥聚合反应完成后,一并内置物留于椎体内(图3)。Olivarez等[22]术后对患者随访6周、3个月、6个月和12个月,疼痛缓解66%~80%,功能障碍指数缓解63%~69%;骨水泥使用量仅为(2.20±0.12)ml,骨水泥渗漏率8%。Korovessis等[23]更强调采用Kiva术相对于PKP的低骨水泥渗漏率,仅为7.7%。
图2
Kiva椎体成形系统。 A.经皮穿刺工作通道、钛镍合金线圈导丝;B.导丝呈螺旋形经工作通道进入椎体;C.聚醚醚酮生物材料内置物经导丝置入椎体;D.抽出导丝后内置物呈鸟巢状留于椎体内
图3
Kiva术中影像。A.内置物经导丝置入椎体内;B.抽出导丝后内置物成鸟巢状完全留于椎体内;C、D.分别为骨水泥经内置物空腔注射进椎体后侧位像和正位像
Wilson等[24]将Kiva术和PKP进行了体外力学测试比较,结果Kiva术与PKP在椎体高度恢复、强度及加压位移方面没有差异,但是骨水泥用量[(2.6±0.4)ml∶(7.5±0.8)ml]和骨水泥渗漏率或向后流注比例(0/7∶4/7)明显降低。
Otten等[25]对采用Kiva术与PKP治疗的52例患者进行回顾性研究,随访时间6个月,发现疼痛缓解率Kiva组优于PKP组;而椎体高度、功能障碍指数及骨水泥渗漏率差异无统计学意义。同年,Korovessis等[26]对例患者进行前瞻性随机对照研究,其中PKP组86例(个椎体),Kiva组82例(个椎体),平均随访14个月,结果显示,Kiva术和PKP均能够获得比较理想的椎体高度复位,但是在5o的后凸畸形残留率方面,Kiva术显著低于PKP(84%∶%);Kiva术的骨水泥渗漏率仅为0.%,显著优于PKP的0.%;在骨折再发生率、疼痛缓解率、功能障碍指数方面两者效果令人满意,且无差异。Tutton等[27]将例患者分为Kiva手术组(例)和PKP手术组(例),术后随访12个月,结果显示,两组患者疼痛缓解和功能恢复均获得满意效果,且Kiva术在骨水泥用量和渗漏率方面占优势,在降低相邻椎体再骨折率方面起到了积极作用。Beall等[28]在对Kiva术的经济学研究中指出,由于该技术有效降低了相邻椎体再骨折风险,从而有效降低了骨质疏松性压缩骨折的社会经济成本。
4 椎体支架成形技术(vertebralbodystenting,VBS)
VBS是一种最新的椎体成形技术,这种方法借鉴了心血管外科的支架技术,但是对于这种方法的有效性和安全性,不同的学者和医疗中心看法并不一致。
Fürderer等[29]于年介绍了VBS,这项技术借鉴了心脏支架技术的原理和方法,并且进行了生物力学试验,结果显示,骨质疏松性压缩骨折模型的复位效果理想,并且终板中部的骨折得到有效复位,支架扩张后椎体内注入可降解的硫酸钙骨水泥,其强度可以达到正常生理水平。但是之后对于这项技术的进一步研究及应用一直未见报道,直到年Rotter等[30]的生物力学研究结果发表后,VBS才在临床得到应用,并开始出现随访研究、评价的文献。Rotter等[30]应用骨水泥填充支架扩张后的椎体空腔,并且与PKP进行比较,结果提示,VBS在避免因为球囊撤退后椎体高度再丢失方面明显优于PKP(21%∶58%),即椎体复位高度保留显著高于PKP(13%∶8%)。Disch等[31]的力学研究也获得了VBS对于椎体复位高度保留方面具有优越性的结果。
年开始出现对VBS的早期随访研究报道结果显示,VBS在对患者的疼痛缓解、功能恢复、椎体高度保留以及后凸角度纠正等方面均有满意的效果,但是这些研究存在病例数少、没有和其他方法(如PKP)对比参照的缺点[32,33]。Heini和Teuscher[34]详细介绍了VBS以及适用条件—高度丢失35%或后凸角度15°,但是他们还指出VBS的适用条件应当个体化,甚至爆裂骨折后壁完整性75%时也可以应用该技术。Capel等[35]对76例手术患者进行的一项针对骨水泥渗漏的回顾性研究发现:VBS组的骨水泥渗漏率低于PKP组,但差异无统计学意义,原因可能由于VBS的良好复位使得骨折线对合更好,从而骨水泥渗漏的机会降低。Diel等[36]和Thaler等[37]分别对VBS进行了影像学研究,在前者的研究中,根据后凸角度、椎体前缘高度或椎体中部高度/椎体后缘高度(BI)的变化评价VBS对骨折复位的程度。结果表明,使用VBS后,平均后凸角度由13.1°复位至8.9°,平均BI由0.73(或0.63)复位至0.81(或0.82);骨质疏松性压缩骨折亚组患者的骨水泥渗漏率为23.8%,3个月邻近椎体骨折率9%,非相邻椎体骨折率4%。由此可见,VBS技术对于终板塌陷的钳夹样骨折或爆裂骨折有着不错的治疗效果。Thaler等[37]的研究着重对VBS与PVP技术的骨水泥渗漏率和后凸矫正率进行对比,结果表明,VBS组的骨水泥渗漏率为25.5%,优于PKP组的42.0%,并且平均漏出体积亦小于PKP组(0.28cm3∶2.70cm3);VBS组的平均BI优于PKP组(0.94∶0.86)。
基于VBS技术的诸多优点,大多数学者持肯定意见,但是Werner等[38]的随机对照研究,将例骨折椎体分为VBS治疗组和PKP治疗组,比较两组之间后凸矫形效果、球囊扩张压力、渗漏率以及术中器械相关的并发症,结果显示,两组治疗效果无差异,而且由于VBS组扩张球囊时比PKP组施加更大压力[(±)kPa∶(±)kPa],从而导致9倍于PKP组器械相关的手术失败例数。但是Hartmann等[39]最近进行的2年随访研究结果表明,VBS对于保留骨折椎体复位高度有更好的作用。Martín-López等[40]系统性研究对VBS的优越性并不乐观,他们认为VBS与PKP在矫正椎体高度和后凸角度方面差异无统计学意义,两种技术在不考虑器械相关并发症的情况下,对于骨质疏松性压缩骨折治疗的效果相似。
5 展望
作为治疗骨质疏松性压缩骨折"金标准"的PKP经历了20余年的临床实践检验,目前趋于成熟,并已广泛为世界各国医师所用,造福患者。而以上介绍的RF-TVA、Kiva术和VBS应用临床均不足5年,出现学术争议不足为奇。RF-TVA在手术的便捷程度及降低手术失败率方面取得了明显进步,希望可变方向小骨凿的应用技术能够得到推广。Kiva术通过更好的后凸矫正及良好的骨水泥填充使得骨质疏松性压缩骨折的再发率降低,但如果能够对聚醚醚酮生物材料内置物进行个体化设计,将更能够适应不同体型人群的需要的。VBS作为一种最新的椎体成形技术在椎体高度保留和后凸矫正方面具有一定优势,但是由于金属支架材料的顺应性受到限制,所以球囊扩张压力过大使得安全性降低,如果能够使用硬度可随温度变化的金属材料作为支架,相信可以带来安全性的提升。每一种椎体成形技术的进步都需要临床医师总结经验,积累成果,为骨质疏松性压缩骨折患者提供更安全、有效和经济的治疗方法。
“参考文献略”
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