骨质疏松性胸腰椎骨折椎体强化术后并发骨水泥渗漏的若干问题

2022-11-10    点击量:447 我要说

来源:中华创伤杂志2022年3月第38卷第3期

作者:李庆达1 贺园2 贺宝荣1

     1.西安交通大学附属红会医院脊柱外科

     2.西安市第五医院骨科

随着椎体强化术在骨质疏松性胸腰椎骨折(OTLF)治疗中的广泛应用,骨水泥渗漏这一并发症越来越受到关注。虽然多数骨水泥渗漏无明显临床症状,但仍有部分患者会出现椎体骨折、肺栓塞、脊髓神经受压等严重并发症。

骨水泥渗漏与患者自身因素、骨水泥因素及围术期相关因素等密切相关。因此,临床上明确骨水泥渗漏危险因素并采取针对性措施来预防,对提高临床疗效及手术安全性具有重要指导意义。为此,笔者对骨水泥渗漏的相关危险因素及预防措施进行讨论,为降低骨水泥渗漏发生率提供参考。

经皮椎体成形术(percutaneous vertebro plasty,PVP)和经皮椎体后凸成形术(percutaneous kypho plasty,PKP)可快速缓解疼痛、强化骨折椎体及重建脊柱稳定性,是骨质疏松性胸腰椎骨折(osteoporotic thoraco lumbar fracture,OTLF)的常规治疗方法[1-3]

骨水泥渗漏作为椎体强化术最常见的并发症亦被逐渐认识并受到重视,其发生率为5%~80%[4]。血管及椎管等重要部位的骨水泥渗漏,可造成灾难性后果,给患者造成严重二次伤害[5]

为明确骨水泥渗漏的原因、提高临床疗效和手术安全性,笔者总结骨水泥渗漏相关危险因素及预防措施,以降低骨水泥渗漏发生率。

1. 患者自身因素

1.1 个体因素

1.1.1 年龄和性别:随着年龄增加,骨质疏松程度加重,低骨密度椎体单位体积内的骨小梁数量减少,骨小梁间隙增大,注射骨水泥时阻力较小,骨水泥渗漏发生风险降低。

绝经后老年女性体内雌激素合成分泌不足,在同等年龄下,老年女性继发OTLF的风险高于男性。同时,老年女性椎体相对男性较小,在注射相同体积骨水泥条件下,其椎体内压力更大,骨水泥渗漏发生风险更高。

相反,也有研究表明,在同等条件下男性患者行PVP术后骨水泥渗漏的发生率更高,可能原因为男性患者推注的骨水泥体积大于女性,注射骨水泥体积越大,骨水泥渗漏发生风险也越高[6]。因此,手术操作时应充分考虑不同性别和年龄患者之间的个体差异。

1.1.2 骨密度:骨密度是预测骨水泥渗漏的重要危险因素。

Zhong等[7]分析241例椎间隙骨水泥渗漏危险因素时发现,椎体CT值越高,骨水泥渗漏风险越大。Xie等[8]亦认为骨密度增加骨水泥渗漏的因素为:椎体骨密度越高,注射骨水泥时产生的阻力更大,向椎体内推注骨水泥时需要的力量也越大。

另一方面,较高骨密度提示单位体积内骨小梁数目较多,骨小梁间隙较小,在注射相同体积骨水泥时,骨密度较高椎体就需要更大空间,骨水泥渗漏的风险也相应增加。然而Lin等[9]认为,椎体骨密度越低,骨水泥在椎体内弥散越快,越容易发生渗漏。此外,Hong等[10]认为,骨密度与骨水泥渗漏并无相关性。因此,骨密度能否预测骨水泥渗漏仍无定论,需要进一步研究。

1.1.3 椎体内裂隙征:椎体内裂隙征是OTLF的一种病理改变,其与骨水泥渗漏的关系研究结果并不一致[11-13]

Tomé-Bermejo等[11]认为,椎体裂隙征是骨水泥渗漏的保护因素,为推注骨水泥提供了一个类似于PKP球囊作用的均匀扩散空间,可减少骨水泥渗漏的发生。而Tang等[12]研究认为,椎体内裂隙征降低了静脉骨水泥渗漏风险,但增加了骨皮质骨水泥渗漏风险。

Zhang等[13]认为,椎体内裂隙征与骨水泥渗漏无明显相关性。由此可见椎体内裂隙征作为OTLF的一种特殊征象,对骨水泥渗漏的影响尚无定论,仍需大规模数据进一步证实。

1.2 解剖因素

1.2.1 椎体静脉:椎体周围静脉是骨水泥渗漏的解剖学基础,当骨水泥推注压力较小时,骨水泥易通过破裂的血管壁向椎体外渗漏。

此外,椎静脉系统广泛分布于椎体周围,椎内、外静脉丛及连接其间的椎体静脉和椎间静脉无瓣膜,血液可双向流动,向前可直接引流至椎外静脉丛,向后直接引流到椎管内静脉丛[6]。因此,椎体静脉是椎体内骨水泥向椎体外及椎管内渗漏的天然通道,增加了骨水泥渗漏的发生率,术前了解椎静脉分布情况对预防骨水泥渗漏具有重要意义。

1.2.2 椎基底静脉孔:椎基底静脉孔为椎体后壁与两侧椎弓根之间的骨质缺损区,与椎体内髓腔相通,一旦椎基底静脉孔与椎体内骨折裂隙相通,骨水泥向椎体周壁及椎管渗漏的风险将明显增加。

同时,椎基静脉孔的存在导致椎体中部骨小梁较为稀疏,使该区域力学相对薄弱,反复运动使得骨折难以愈合,形成椎体内裂隙征[10]。而当椎基静脉孔尖端延伸至椎体中心与椎体内裂隙征相通时,骨水泥可从这一通道漏出。因此,椎基底静脉孔的存在是骨水泥渗漏的潜在风险因素,该解剖结构与骨水泥渗漏有一定的相关性。

1.3 骨折因素

1.3.1 椎体骨皮质缺损与终板损伤:椎体骨皮质缺损是发生骨水泥渗漏的独立危险因素,尤其是对于椎体后壁不完整者,骨水泥极易渗漏入椎管及神经根管。

Nieuwenhuijse等[14]研究发现椎体骨皮质连续性中断时,骨水泥渗漏的风险增加25%。而当上下终板损伤时,形成终板缺损区与椎间盘腔隙的通道,而骨水泥则以较小的阻力从该通道渗漏至椎间隙。

此外,侯万星等[15]通过术前MRI发现,终板损伤是椎间盘骨水泥渗漏的危险因素。因此,术前进行详细的影像学检查对降低骨水泥渗漏具有重要作用。

1.3.2 骨折椎体压缩程度:骨折椎体压缩程度与骨水泥渗漏关系密切,压缩程度严重的骨折椎体单薄,抗压能力差,无法阻挡注射的骨水泥,此时发生骨水泥渗漏的风险极高。同时,椎体压缩程度越重,骨皮质和终板破坏概率越高、程度越重。

椎体内压力随骨水泥注射量的增加而增加,骨水泥更易从压力高的区域经骨折裂隙渗漏至压力较低区域。Zhu等[6]也发现,椎体严重骨折是骨水泥渗漏的强烈危险因素,可导致椎间盘及椎体外骨水泥渗漏风险显著增大。

此外,骨折节段越多,累及的椎间盘越多,骨水泥经破裂终板渗漏至相邻椎间盘的风险也越高。因此,骨折椎体压缩程度对不同类型骨水泥渗漏有不同影响,在一定程度可预测骨水泥渗漏发生的风险。

1.3.3 骨折形态:骨折形态同样也是骨水泥渗漏的重要危险因素。

Zhang等[16]发现,由于胸腰椎椎体后壁的形态差异,胸椎椎体后壁存在弯曲,胸椎管骨水泥渗漏的发生率明显高于腰椎管。

另外,双凹型椎体骨折易发生骨水泥渗漏,其原因为该损伤类型上下双侧终板破坏严重,破坏了终板的完整性;同时,由于中部严重压缩的椎体使骨小梁重新分布,出现薄弱区[11]

因此,骨折形态不同,发生骨水泥渗漏风险也不同,术前应根据骨折形态制备合理的骨水泥注入通道。

2. 骨水泥因素

2.1 骨水泥体积

目前对骨折椎体内注入骨水泥的量尚存在争议,原因可能在于不同人群、种族及个体伤椎体积不同,继而伤椎内骨水泥的灌注剂量难以统一。但基本观点认为骨水泥注入体积越大,椎体内压力就越大,发生骨水泥渗漏的风险越高。

何仁建等[17]研究发现,当骨水泥量/椎体体积为15%~24%时,椎体的强度和刚度最佳,且骨水泥渗漏发生率最低。同时,高涛等[18]采用Mimics软件3D重建功能的研究表明,穿刺侧骨水泥/椎体体积比是椎体成形术治疗OTLF中椎旁静脉骨水泥渗漏的重要危险因素,且最佳穿刺侧骨水泥/椎体体积比为13. 33%。

当穿刺侧骨水泥/椎体体积比超过最佳值时,椎旁静脉骨水泥渗漏的风险明显增加。但其他研究表明,骨水泥灌注剂量与患者疼痛缓解无明显联系[19]。因此,从手术安全性考虑,当骨水泥灌注达到上述比例即可,无须刻意强调骨水泥的灌注剂量。

2.2 骨水泥黏度

高黏度骨水泥作为一种新型灌注材料,在结构和材质上做了很大改变,具有瞬时高黏度、液态持续时间短、可注射时间长、流动性差、更贴合骨骼等特点。相反,低黏度骨水泥颗粒直径小、液态持续时间长、注射时压力较大、弥散范围广,当椎体压缩严重或存在裂隙时,极易发生渗漏。

高黏度骨水泥能显著降低骨水泥静脉渗漏发生率,而椎旁骨水泥渗漏主要与椎体周围骨皮质是否完整有关,与骨水泥黏度无显著相关性[20]。此外,Habib等[21]通过骨水泥体外分布实验发现,高黏度骨水泥椎体内分布较低黏度骨水泥更为均匀,并认为这可能是高黏度骨水泥渗漏的发生率显著低于低黏度骨水泥另一重要原因。因此,高黏度骨水泥可有防止骨水泥渗漏,增强手术安全性,值得临床推广应用。

2.3 骨水泥形态与分布

椎体内骨水泥形态受骨折线分布类型、骨水泥黏度、注入速度及压力、骨小梁稀疏程度等多种因素影响,主要分为弥散样或团块样分布。

崔利宾等[22]发现,由于骨小梁之间分布着纵横交错的静脉通道,这些汇集形成椎基底静脉系统,所以弥散样骨水泥更容易进入该静脉通道,形成静脉血管骨水泥渗漏。Lv等[23]评估不同骨水泥分布方式与其渗漏关系时发现,呈单分散或单致密模式分布骨水泥,骨水泥渗漏发生率较高,主要原因是骨水泥分布不均,向周围弥散的压力亦有差异,骨水泥会沿着皮质骨缺损压力小的部位渗出。因此,骨折线区域骨水泥广泛填充并连续均匀分布可有效减少骨水泥渗漏。

2.4 骨水泥注入时间

时间作为骨水泥渗漏的危险因素主要体现在两个方面:一是伤后接受手术的时间;二是调制骨水泥到注射骨水泥时间。

Guan等[24]研究发现,对于椎体骨皮质有缺损患者,在伤后2周行手术治疗可明显减少骨水泥渗漏。可能原因是受伤后骨折区已经开始自身修复,修复的骨小梁可限制骨水泥流动。

关于注入骨水泥的时间,推注拉丝期或牙膏期骨水泥,此时骨水泥流动性和黏稠度均符合注入要求,可有效减少骨水泥渗漏。但也有研究表明,高黏度骨水泥的骨水泥渗漏发生率不随注射时间的延长而降低[25]。因此,临床上恰当选择手术时间和注入骨水泥的时机,可以降低骨水泥渗漏的发生。

3. 围术期相关因素

3.1 影像学检查

主要包括X线片、CT及MRI,三者可以从不同的角度反映骨折椎体的程度,充分了解骨折椎体的形态、终板损伤情况及椎体周围血管形态,对骨水泥渗漏做一预判并制订预防措施,降低不良事件的发生率。

3.2 椎体强化方式

主要包括:

(1)注射方式:分阶段注射少量骨水泥,可避免一次注射过多骨水泥,导致椎体内压力过大而引发严重骨水泥渗漏。同时,可实时监测骨水泥的注入及分布情况。一旦发生严重骨水泥渗漏,可及时停止注入。另外,在分期注射过程中,早期注射的骨水泥可以对骨折裂隙产生一定的封闭作用,也降低了骨水泥渗漏风险。

(2)手术方式:对于急性症状性OTLFⅠ型或Ⅱ型患者,可以行PVP,对于OTLF ⅢA型患者,推荐PKP,可降低骨水泥渗漏的发生率[26]。原因可能为PKP术中球囊扩张后椎体内部形成空腔,使骨水泥注入时椎体内部压力相对较小;同时术中球囊撑开过程会夯实椎体周围骨质,对椎体周围骨折裂隙及静脉裂隙形成了封堵,而且也可在半固态下注入[27]

(3)手术入路:文献报道双侧和单侧穿刺均安全有效,但双侧穿刺手术时间及骨水泥注入量均多于单侧穿刺,故双侧穿刺骨水泥渗漏风险明显高于单侧穿侧[28]。Chen等[29]的Meta分析进一步表明,单侧穿刺可以显著降低骨水泥渗漏风险。

因此,由于单侧穿刺手术时间明显缩短且骨水泥渗漏风险降低,故临床中应尽量行单侧穿刺以减少骨水泥渗漏。

3.3 改良手术技术

主要包括:

(1)分次调配骨水泥、靶点封堵技术:首先推注黏度较高的骨水泥封堵裂口,待其干燥后推注相对稀薄骨水泥在椎体内弥散,从而减少对于椎体骨皮质存在裂口的骨水泥渗漏[30];

(2)腰椎横突中点—关节突移行部穿刺技术:该技术穿刺点偏外,骨水泥注射点一般位于椎体前中部,减少对伤椎后壁的激惹[31];

(3)骨填充网袋技术:致密高分子网状半透膜结构可包裹绝大部分骨水泥,只允许少量骨水泥通过网孔向椎体弥散[32];

(4)术中明胶海绵的应用:明胶海绵与骨水泥混合后可以增加骨水泥的黏度并降低其渗透性,使用少量明胶海绵还可对椎体前壁缺损进行填补,可有效减少骨水泥渗漏[33];

(5)骨水泥低温灌注技术和温度梯度灌注技术:可有效延长骨水泥的工作时间,骨水泥弥散满意,渗漏发生减少[34];

(6)新型灌注材料聚乙烯醇膜:聚乙烯醇膜能与骨水泥成分产生共价反应,两者所产生的膜对骨水泥起到很好的限制作用,降低骨水泥渗漏的发生率[35]

4. 总结与展望

椎体强化术已广泛应用于治疗老年OTLF,骨水泥渗漏是最常见的并发症。临床医师应充分考虑患者自身因素、骨水泥因素及围术期相关因素,全面评估骨水泥渗漏的风险,采取综合措施预防骨水泥渗漏的发生。选择合适的填充材料、改良手术技术,明确操作注意点对提高手术安全性及降低医源性损伤具有重要意义。

影响骨水泥渗漏的危险因素较多,目前尚无统一的骨水泥渗漏分型标准,仍需对以下问题进行深入研究:(1)建立多中心、大样本、规范化的骨水泥渗漏数据库,加强循证医学研究,为进一步降低骨水泥渗漏发生率提供临床参考;(2)综合考虑各种危险影响因素,探索建立一种更为完善的骨水泥渗漏分型以指导临床工作;(3)开发新型可降解骨水泥材料,提高临床疗效与手术安全性。

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