經單側椎弓根不同穿刺技術治療骨質疏松性腰椎壓縮骨折臨床療效和骨水泥分布研究

欒艦 李君 歷強 金滄海 郝錳 林勇

作者單位：266000 山東，青島市市立醫院脊柱外二科

自 1987年Galibert 等[1]采用椎體成形術 (percutaneous vertebroplasty，PVP) 治療 C2椎體血管瘤取得成功以來，PVP 以其微創、療效確切等優點被廣泛應用于骨質疏松性椎體壓縮骨折 (osteoporotic vertebral compression fractures，OVCFs) 的治療。PVP骨水泥推注通道的建立目前可分為經椎弓根穿刺和椎弓根外穿刺。椎弓根外穿刺多用于上胸椎和椎弓根狹小等情況，并不作為 PVP 常規穿刺路徑。經椎弓根穿刺可分為單、雙側穿刺并各有其優缺點。雙側穿刺骨水泥分布均勻，但是存在相對創傷大、手術時間長、推注時骨水泥相互遮擋和放射暴露多的缺點。單側穿刺創傷小、手術時間短、放射暴露少，但存在骨水泥常在椎體穿刺側分布的不足。為了滿足單側穿刺并獲得骨水泥良好分布的要求，橫突根部穿刺和彎角穿刺技術逐漸應用于臨床。骨水泥分布是影響 PVP 療效的重要因素，不同的穿刺技術可以得到椎體內不同的骨水泥分布。理想的 PVP穿刺方式應該具備難度低、創傷小并能夠獲得骨水泥分布均勻的特點。2017年3月至 2018年9月，我院采用彎角穿刺椎體成形術 (percutaneous curved vertebroplasty，PCVP)、經單側椎弓根常規穿刺和橫突根部穿刺技術對 88例腰椎單椎體新發 OVCFs 患者進行治療，對三種技術對比分析，評估其臨床療效。報告如下。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

1. 納入標準：(1)年齡 ≥ 60 歲，雙能 X 線吸收法檢測 T＜-2.5 SD；(2) 影像學證實為單椎體新發壓縮骨折且椎體壓縮程度＜40%；(3) 腰背部疼痛嚴重并同意手術治療。

2. 排除標準：(1) 全身或局部軟組織感染性疾病、椎體腫瘤及椎體骨折不愈合；(2) 椎體壓縮程度＞40%；(3) 椎管內占位或脊柱不穩定需行椎管減壓內固定治療；(4) 多發椎體壓縮骨折，非OVCFs，無痛、陳舊性 OVCFs；(5) 凝血功能障礙者及嚴重心肺疾病不能耐受手術。

二、一般資料

本組共納入 88例，其中男 16例，女 72例；年齡 60～93 歲，平均 (75±3.4) 歲。病程 2～11 天，平均 (5.0±1.1) 天。所有患者均為單一椎體骨折，其中 L149例、L217例、L39例、L48例、L55例。受傷原因：平地摔傷 66例，彎腰搬重物后疼痛 17例，余 5例無明顯外傷史，無高能量損傷患者。所有患者入院后完善腰椎正側位 X 線片、MRI、CT 以及骨密度檢查明確骨折部位和影像學特征。采用隨機數字表法將其分為常規組 30例、橫突組 29例和彎角組 29例。分別采用常規穿刺、橫突根部穿刺和彎角穿刺三種經單側椎弓根入路進行PVP 治療。三組患者性別、年齡、骨密度等一般資料比較差異無統計學意義 (P＞0.05)，具有可比性(表 1)。本研究經醫院倫理委員會批準 (2020 臨審字第 072 號)，所有患者簽署知情同意書。

三、手術方法

所有患者術前透視定位傷椎并體表標記椎弓根體表投影處。10 ml 利多卡因 (10 g / L) 局部浸潤麻醉至椎弓根穿刺處。

1. 常規組：于穿刺椎弓根體表投影約 10 點或2 點處切開皮膚，以帶外套管的穿刺針進行經傷椎側椎弓根入路穿刺 (圖 1)。正位透視見穿刺針尖位于椎弓根內，側位越過椎體后壁時拔出穿刺針芯，保留外套管，以骨鉆鉆至椎體中前 1 / 3 處。調和骨水泥，待骨水泥至拔絲期注入椎體內，待骨水泥硬化后，拔出套管，消毒包扎。

2. 橫突組：于穿刺椎弓根體表投影約 10 點或2 點旁開 1.0～1.5 cm 處切開皮膚，以帶外套管的穿刺針穿刺至椎弓根外緣骨質后沿骨質向上、下移動探查并明確腰椎橫突上下緣。自橫突上下緣中點向內側移動穿刺針至被上關節突阻擋時即為橫突根部(圖 2)。穿刺后透視見穿刺針尖正位達到椎弓根內壁，側位超過椎體后緣時加大外展角度繼續穿刺。側位透視見穿刺針超過椎體后緣約 10 mm 時更換骨鉆鉆入。正位骨鉆尖部位于椎體中線，側位位于椎體中前 1 / 3 處時完成穿刺。骨水泥注入同常規組。

3. 彎角組：同常規組穿刺至穿刺針尖側位超過椎體后緣約 2 mm，正位位于椎弓根內時，拔出穿刺針芯安裝導向器。將帶有骨水泥輸送導管的彎角穿刺針芯按照導向器指引方向置入外套管內，于透視監測下穿刺至椎體對側完成病椎穿刺 (圖 3)。拔出彎角穿刺針芯，保留前端帶腹側開口的骨水泥輸送導管。調和骨水泥移入骨水泥推注器中，安裝連接管 (直角設計) 和骨水泥輸送導管。待骨水泥至拔絲期時透視監測下注入骨水泥。分別于穿刺對側、椎體中部和穿刺側三處分別推注骨水泥。骨水泥推注完成后拔出骨水泥輸送管和外套管，消毒包扎。

術后患者平臥 2 h，觀察穿刺點有無血腫及雙下肢感覺、運動功能情況，無明顯不良反應后可佩戴腰圍或支具下床活動。術后 48 h 復查腰椎正側位 X線片。術后長期應用鈣劑＋活性維生素 D3為基礎的抗骨質疏松治療。

四、觀察指標

觀察并比較三組患者手術時間、骨水泥灌注量、術中透視次數及并發癥發生情況。采用疼痛視覺模擬評分 (visual analogue scale，VAS) 和 Oswestry功能障礙指數 (oswestry disability index，ODI) 評估術前及術后 48 h、6 個月患者疼痛和腰椎功能變化情況。VAS 評分采用 0～10 分法，0 分表示為無痛，0～3 分表示患者出現輕微疼痛并能耐受，4～6 分表示患者出現中度疼痛并對夜間睡眠產生影響，7～10 分表示患者出現劇烈疼痛難以耐受且明顯伴有夜間睡眠障礙或被動體位。ODI 評分共計 50 分，主要包括患者疼痛強度、日常生活自理能力、睡眠情況與站立、行走、坐位及提物等情況，得分越高表示功能障礙程度越嚴重。根據術后腰椎正側位 X 線片觀察統計骨水泥在椎體內分布和滲漏情況。

五、統計學處理

采用 SPSS 13.0 軟件對數據進行統計學分析，正態分布計量資料以±s表示，兩獨立樣本的計量資料采用t檢驗：重復測量的計量資料比較采用方差分析，兩兩比較采用 LSD－t檢驗。計數資料以率表示，采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

結 果

一、手術時間、骨水泥注入量和透視次數比較

所有患者均順利完成手術，手術過程中無神經、血管損傷、無骨水泥栓塞等并發癥發生。手術時間三組比較差異無統計學意義 (P＞0.05)。骨水泥注入量：彎角組顯著多于常規組和橫突組，差異有統計學意義 (P＜0.05)，常規組和橫突組差異無統計學意義 (P＞0.05)。術中透視次數三組比較差異無統計學意義 (P＞0.05) (表 2)。所有患者均獲得隨訪，隨訪時間 7～13 個月，平均 (10.0±1.8) 個月。

表1 三組一般資料比較Tab.1 Comparison of general data among the 3 groups

表2 三組手術時間、骨水泥量和術中透視次數比較 (±s)Tab.2 Comparison of operation time, bone cement volume and intraoperative radiography frequency among the 3 groups (±s)

表2 三組手術時間、骨水泥量和術中透視次數比較 (±s)Tab.2 Comparison of operation time, bone cement volume and intraoperative radiography frequency among the 3 groups (±s)

注：a與常規組和橫突組比較，P＜0.05Notice: aCompared with the routine group and transverse process group, P < 0.05

組別 手術時間 (min) 骨水泥量 (ml) 透視次數常規組 35.5±4.4 3.6±0.4 10.7±2.6橫突組 36.2±4.0 3.8±0.4 11.4±2.7彎角組 36.6±3.9 5.6±0.5a 11.9±2.5

二、VAS 和 ODI 比較

所有患者術后疼痛癥狀較術前緩解，VAS 較術前均降低，手術前后比較差異均有統計學意義 (P＜0.05)。術后 48 h VAS 橫突組、彎角組明顯低于常規組，差異有統計學意義 (P＜0.05)，橫突組與彎角間差異無統計學意義 (P＞0.05)。術后 6 個月時常規組VAS 繼續降低，與術后 48 h 比較差異有統計學意義(P＜0.05)，但常規組、橫突組和彎角組 VAS 組間比較差異無統計學意義 (P＞0.05)。三組患者 ODI 均較術前降低，手術前后比較差異有統計學意義 (P＜0.05)。術后 48 h 橫突組、彎角組明顯低于常規組，差異有統計學意義 (P＜0.05)，橫突組與彎角間差異無統計學意義 (P＞0.05)。術后 6 個月時常規組 ODI與術后 48 h 比較差異有統計學意義 (P＜0.05)，但常規組、橫突組和彎角組 ODI 組間比較差異無統計學意義 (P＞0.05) (表 3)。

圖1 常規組穿刺針穿刺位置 Fig.1 Puncture position of the routine group

圖2 橫突組穿刺針穿刺位置 Fig.2 Puncture position of the transverse process group

圖3 彎角穿刺針和穿刺完成后彎角穿刺針位置Fig.3 Puncture position of the curved group

表3 三組手術前后 VAS、ODI 比較 (±s)Tab.3 Comparison of VAS and ODI among the 3 groups before and after operation (±s)

表3 三組手術前后 VAS、ODI 比較 (±s)Tab.3 Comparison of VAS and ODI among the 3 groups before and after operation (±s)

注：a與術前比較，差異有統計學意義；b與術后 48 h 比較，差異有統計學意義；c與常規組術后 48 h 比較，差異有統計學意義Notice: aCompared with preoperative data, differences were statistically significant; bCompared with the data 48 h after operation, differences were statistically significant;cCompared with the routine group 48 h after operation, differences were statistically significant

組別 VAS 評分 ODI 評分術前 術后 48 h 術后 6 個月 術前 術后 48 h 術后 6 個月常規組 7.4±1.0 3.5±1.3a 2.4±0.9ab 40.2±4.7 26.3±5.7a 22.9±4.5ab橫突組 7.5±1.2 2.5±1.0ac 2.0±0.8a 39.4±5.3 22.1±5.0ac 21.8±4.7a彎角組 7.6±1.2 2.5±1.1ac 1.9±0.8a 39.4±4.7 21.5±4.1ac 21.1±3.7a

三、骨水泥分布和滲漏情況比較

參考謝華等[2]的方法將術后腰椎正位 X 線片椎體平均分為 A、B、C、D 區，將骨水泥分布于 A＋B區或 C＋D 區定義為偏側分布、骨水泥分布 A＋B＋C 區或 B＋C＋D 區分布為近中線分布、骨水泥分布于 A＋B＋C＋D 區為均勻分布 (圖 4)。常規組骨水泥主要呈偏側分布，橫突組骨水泥主要呈近中線分布，彎角組骨水泥主要呈均勻分布。

圖4 椎體分區和骨水泥分布示意圖a：將椎體均勻分為四部分，分別為 A、B、C、D 區；b：骨水泥偏側分布于半側椎體 A + B 區或 C + D 區；c：骨水泥近中線分布，骨水泥超過椎體中線到達B 區或 C 區；d：骨水泥均勻分布于椎體兩側 A、B、C、D 區Fig.4 Vertebrae and bone cement distribution a: The vertebral body was evenly divided into four parts (A, B,C, D); b: Bone cement was distributed laterally in the A + B area or C + D area of the hemivertebra; c: Bone cement was distributed along the midline of the vertebral body and reached B or C area beyond the middle line; d: Bone cement was evenly distributed in the A, B, C, and D area on both sides of the vertebral body

術后正側位 X 線片共發現 20例骨水泥滲漏，其中常規組滲漏 9例 (30.0%，9 / 30)，橫突組滲漏6例 (20.1%，6 / 29)，彎角組滲漏 5例 (17.2%，5 /29)。常規組滲漏率高于橫突組和彎角組，彎角組滲漏率低于橫突組 (表 4)。

表4 三組骨水泥分布和滲漏比較 (例)Tab.4 Comparison of bone cement distribution and leakage among the 3 groups (case)

討 論

隨著社會老齡化的到來，OVCFs 患者逐年增加。OVCFs 常導致患者嚴重腰背部疼痛，非手術治療為防止椎體繼續塌陷，加重后凸畸形，要求患者嚴格臥床，患者常會出現墜積性肺炎、壓瘡、深靜脈血栓、泌尿系感染等并發癥。早期、安全、有效地緩解椎體骨折導致的疼痛可以有效提高患者的生活質量和生存期。Clark 等[3]與 Wardlaw 等[4]分別認為 PVP 與球囊擴張椎體后凸成形術 (peractanocs kypho plasty，PKP) 在治療急性骨質疏松性骨折疼痛緩解方面明顯優于非手術治療。PKP 較 PVP 在恢復椎體高度、防止骨水泥漏方面優于 PVP，但手術時間較長，兩者臨床療效相似，筆者認為，對于老年患者，手術耐受度差，對于椎體高度的恢復無要求的患者，PVP 作為首選。隨著該項手術的開展與增多，骨水泥的分布受到了越來越多的重視，是椎體強度和生物力學平衡的重要因素，注入骨水泥的椎體，其剛度、強度及生物力學平衡發生明顯改變，如果骨水泥分布不均勻，可導致椎體再骨折，相鄰椎體骨折等并發癥[5]。PVP 早期采用雙側經椎弓根穿刺，通過兩側通道向椎體內分別推注骨水泥，可以獲得骨水泥在椎體兩側均勻分布，有利于椎體強度和剛度的均衡恢復，獲得良好的椎體力學穩定性。但是，雙側穿刺不僅增加了手術創傷、手術時間，還額外增加了穿刺風險及放射暴露。OVCFs 多為高齡患者，常伴有高血壓病、冠心病、慢阻肺等多種病癥，長時間俯臥位對心肺功能的影響此類患者常難以承受，手術需要在保證效果的前提下盡早完成。研究認為單側穿刺也可以獲得與雙側穿刺相似的臨床效果[6-9]且單側穿刺具有創傷小、手術時間短、放射暴露少等優點[10-12]。因此，目前部分學者更愿意選擇單側穿刺的手術方式。但是，由于穿刺角度的限制單側穿刺常出現骨水泥偏側分布。Liebschner 等[13]通過三維有限元模型分析結果顯示，骨水泥在椎體內不對稱分布可引起椎體單側承重而導致脊柱不穩定，在恒定的載荷下可造成穿刺對側椎體壓縮變形，尤其是在患者側方運動時，可使相鄰椎體骨折幾率增加。賀寶榮等[14]通過生物力學研究發現，在加載載荷過程中由于骨水泥在椎體偏側分布，應力分布不均勻，從而出現椎體向未灌注骨水泥側傾斜。這提示骨水泥在椎體單側分布易導致局部應力分布不均，產生不穩。臨床研究認為骨水泥分布是影響椎體成形術后臨床療效的主要因素[15]，骨水泥分布過椎體中線的臨床療效較偏于一側效果好[2]。骨水泥偏側分布也是強化椎體術后塌陷的重要原因[16-17]。本研究中常規穿刺組骨水泥主要分布于穿刺半側椎體，分析原因可能是推注通道位于穿刺側椎體內，骨水泥推注過程中骨水泥首先在通道頂點處 (最接近椎體中線) 推注，此時骨水泥向推注點周圍阻力小的方向彌散 (包括椎體中線甚至達到椎體對側)。隨著骨水泥的注入，推注點周圍阻力增加以及推注點的后移 (遠離椎體中線) 使骨水泥難以彌散至椎體中線或椎體對側，此時骨水泥均位于穿刺側椎體。故常規穿刺組骨水泥僅少部分呈近中線分布或均勻分布，主要分布方式為穿刺側偏側分布?；颊咝g后 48 h VAS 和 ODI 評分較術前降低但顯著高于橫突組和彎角組，這與骨水泥偏側分布僅增加了穿刺側椎體穩定性和強度，但穿刺對側局部仍存在骨折微動有關。

常規穿刺技術加大穿刺針的外展角度也可以獲得骨水泥在椎體中心分布，但是增加了穿刺針穿透椎弓根內壁造成神經根、脊髓損傷的風險[18]。將穿刺點外移至橫突根部上關節突外緣的穿刺技術可以獲得更大的穿刺外展角度，穿刺針可以更安全達到椎體中線從而獲得骨水泥在椎體中心分布的結果[19]。王新虎等[20]分析認為與雙側經椎弓根穿刺技術相比，橫突根部穿刺不僅具有手術時間短、放射暴露少、并發癥少的優點，還可以避免經椎弓根穿刺技術存在的關節突關節損傷。Harste[21]研究發現單側橫突根部穿刺入路與雙側椎弓根入路行經皮穿刺椎體后凸成形術治療 OVCFs 均可以改善患者運動功能和減輕疼痛，可安全增加椎體高度，且單側橫突根部入路具有手術時間短的優點。本組研究發現橫突根部穿刺組骨水泥主要為近中線分布并非中心性分布，這與骨水泥推注部位有關。橫突根部穿刺骨水泥推注部位位于骨鉆頂點 (椎體中線處) 至橫突根部穿刺點的直行線路，骨水泥只能在此直行線路上單點或者多點推注。在推注過程中骨水泥首先在線路頂點 (椎體中線處) 推注，此時骨水泥在椎體中線處向周圍彌散，部分骨水泥可以彌散至對側，隨著推注部位后移骨水泥僅能在椎體穿刺側彌散。

為了單側穿刺獲得椎體兩側骨水泥均勻分布，有學者進行了非直行穿刺技術的探索。Zhong 等[22]對 20例小牛骨質疏松椎體進行了彈性弧形骨鉆的研究，結果顯示彈性弧形骨鉆可以改變椎體內骨通道的方向，注入的骨水泥可以沿弧形骨道向椎體中線彌散，取得一側椎弓根穿刺骨水泥椎體兩側都分布的結果。朱迪等[23]應用弧形探針在椎體內制作弧形骨通道后注入骨水泥治療 48例 OVCFs 患者后，認為該方法在注射過程容易控制骨水泥分布并減少骨水泥滲漏的發生。隨著彎角穿刺技術的成熟并應用于臨床，研究發現 PCVP 技術具有手術時間短、放射暴露少、骨水泥滲漏少和骨水泥分布均勻等優點[24-26]。本研究中彎角組以常規經椎弓根穿刺方法進行單側穿刺 (不需要加大外傾角度)。在直行穿刺針芯正位時位于椎弓根內，側位達到椎體后緣前2 mm 時移除直行穿刺針芯，改用鎳鈦合金制成的彎角穿刺針芯繼續穿刺。彎角穿刺針芯在經過外套管時呈伸直狀態，穿出外套管后逐漸恢復其原始弧度，呈弧形分布于椎體中前部。穿刺完成后撤出彎角針芯保留前端帶腹側開口的骨水泥輸送管。術中根據影像學監測骨水泥彌散情況可逐步后撤骨水泥輸送管，骨水泥可在弧形路線上多點注入 (本組選擇穿刺對側、椎體中線和穿刺側三點注射)。術后X 線片顯示彎角組骨水泥主要為椎體兩側均勻分布模式。常規穿刺和橫突根部穿刺組骨水泥彌散是在直行穿刺通路上的單點或多點彌散。穿刺對側椎體也分布部分骨水泥是骨水泥向低阻力部位彌散的結果。與此不同，彎角組骨水泥推注點是椎體前部的弧形線路，推注時骨水泥首先在穿刺對側椎體 (弧形線路頂點) 分布，隨著推注點的后移骨水泥可以在椎體中線和穿刺側分布。彎角組骨水泥在椎體對側分布并不是骨水泥彌散的結果，而是通過骨水泥推注點的改變來實現。

骨水泥滲漏是 PVP 最常見的并發癥，雖然大多數骨水泥滲漏并不引起臨床癥狀，但也有造成脊髓壓迫、肺栓塞甚至心臟穿孔等嚴重并發癥的報道[27-30]。骨水泥滲漏不僅與椎體骨折嚴重程度、椎體真空征、骨水泥黏性、骨水泥推注時機有關，骨水泥用量、骨水泥推注方式 (單 / 雙側) 以及術者經驗也是引起骨水泥滲漏的重要影響因素[31-32]。本研究中常規組滲漏率最高，考慮為骨水泥推注位置為穿刺側半側椎體，骨水泥可彌散空間較小，骨水泥推注點最接近骨折椎體周圍骨質，推注骨水泥時骨水泥向阻力最小的方向彌散，從破裂的骨壁滲漏。橫突組骨水泥推注位置較常規組更接近椎體中心，推注點至破裂骨壁距離較遠，故滲漏較常規組低。彎角組骨水泥推注方式為椎體中前 1 / 3 弧形通路上的多點推注，骨水泥彌散空間為穿刺兩側全部椎體，各推注點推注時僅需推注少量骨水泥。推注時當骨水泥接近周圍骨質后即更換推注點，故彎角組骨水泥注入量最多但滲漏率最低。

影響骨質疏松性腰椎壓縮骨折術后療效的原因眾多，包括生物力學 (術后生物力學改變)、體重指數 (BMI)、抗骨質疏松藥物的應用、術后椎體后凸程度，本研究尚未排除上述因素干擾，尤其缺乏術后生物力學數據支持，這是本研究的不足，然而本研究顯示單側椎弓根入路 PVP 是一種治療 OVCFs 的有效方法，橫突根部穿刺和彎角穿刺技術可以獲得比常規穿刺技術更好的近期臨床療效。在不增加手術難度、手術時間和放射暴露的情況下，彎角穿刺技術通過骨水泥推注點的改變可以獲得更均衡的骨水泥分布且骨水泥滲漏率低，具有較好的臨床應用價值。