郝潤松， 李娟， 劉訓(xùn)偉， 左金良， 邱思強(qiáng)

【關(guān)健詞】 骨質(zhì)疏松； 椎體壓縮性骨折； 球囊； 椎體后凸成形術(shù); 血管造影術(shù)，數(shù)字減影

骨質(zhì)疏松椎體壓縮性骨折(osteoporosis vertebral compression fractures，OVCF)是導(dǎo)致老年人死亡和生活質(zhì)量下降的一個重要原因[1]。過去多采用臥床制動等方法保守治療，但其并發(fā)癥多，傷殘率及病死率高。球囊椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphonplasty，PKP)是一種較好的治療OVCF的微創(chuàng)介入方法[2]。常規(guī)PKP的操作方法需要雙側(cè)穿刺和置入球囊，并在椎體內(nèi)協(xié)調(diào)擴(kuò)張，使得手術(shù)時間較長，手術(shù)費(fèi)用昂貴。近年來，單球囊雙側(cè)擴(kuò)張椎體后凸成形術(shù)的應(yīng)用，降低了手術(shù)費(fèi)用，但仍未解決手術(shù)和放射暴露時間較長的問題。孫鋼等[3]嘗試在椎體后凸成形術(shù)中應(yīng)用一側(cè)椎弓穿刺單球囊跨中線擴(kuò)張的技術(shù)，以期降低手術(shù)費(fèi)用，減少手術(shù)和放射暴露時間。為比較以上三種方法椎體高度的恢復(fù)、生物力學(xué)性質(zhì)的改善、X射線曝光時間、骨水泥外滲等情況的差異，本文進(jìn)行了球囊雙側(cè)交替擴(kuò)張、跨中線擴(kuò)張和雙側(cè)同時擴(kuò)張的經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)對比研究，旨在為椎體后凸成形術(shù)的臨床應(yīng)用提供一定的理論支持。

材料與方法

1.標(biāo)本的選擇與分組

5具胸腰段脊柱T10-L3標(biāo)本(取自福爾馬林浸泡后的老年尸體)，攝DR片，排除外傷性及病理性改變。采用骨密度測量儀測試每具標(biāo)本的骨密度(bone mineral density,BMD)，驗證為骨質(zhì)疏松椎體(BMD<0.72g/cm2)[4]。每具標(biāo)本取T10～L36個椎體，制成30個單椎體標(biāo)本。將連續(xù)的兩個椎體標(biāo)本(T10～T11，T12～L1，L2～L3)交叉分配到雙側(cè)同時擴(kuò)張組、雙側(cè)交替擴(kuò)張組和跨中線擴(kuò)張組，使三組間標(biāo)本均衡可比，然后分別用生理鹽水紗布包裹后編號，用塑料袋密封后備用。

2.實(shí)驗方法

游標(biāo)卡尺測量椎體各邊緣高度，計算各椎體初始高度平均值。采用義齒基托樹脂(Ⅱ型)處理椎體上下終板成為相互平行的平面。電腦萬能試驗機(jī)壓縮處理后的各椎體標(biāo)本，使其成為壓縮性骨折椎體，記錄壓縮后椎體最大負(fù)荷，并根據(jù)負(fù)荷-位移曲線，計算椎體剛度。再次測量各椎體邊緣高度，計算并記錄殘余高度平均值。

在數(shù)字化血管造影系統(tǒng)的監(jiān)視下，采用201型球囊擴(kuò)張椎體后凸成形術(shù)器械(山東冠龍醫(yī)療用品有限公司生產(chǎn))按照臨床球囊擴(kuò)張椎體后凸成形術(shù)技術(shù)操作規(guī)程操作。跨中線擴(kuò)張組與人體矢狀面成15°～25°角，自椎弓根投影外上緣約10點(diǎn)位經(jīng)椎弓根穿刺靶椎體，穿刺針抵達(dá)椎體后1/3處時，應(yīng)用精細(xì)骨鉆，建立工作通道，鉆頭抵達(dá)椎體前1/4處時，正位透視應(yīng)顯示鉆頭跨過椎體中線，取出精細(xì)鉆，沿工作通道放入球囊，連接注射裝置并擴(kuò)張球囊。雙側(cè)同時擴(kuò)張組采用雙側(cè)建立工作通道并置入球囊，在椎體內(nèi)同時協(xié)調(diào)擴(kuò)張；雙側(cè)交替擴(kuò)張組采用單球囊分別經(jīng)兩側(cè)工作通道在椎體內(nèi)交替擴(kuò)張。當(dāng)椎體終板已經(jīng)復(fù)位或球囊壓力達(dá)到300psi時，應(yīng)立即停止擴(kuò)張，保持15～30 s，撤出球囊，經(jīng)工作套管推入調(diào)配好處于面團(tuán)期的骨水泥(天津市合成材料工業(yè)研究所制備的聚甲基丙烯酸甲脂骨水泥Ⅱ型，此骨水泥含有硫酸鋇，透視下顯影清晰)，記錄注入骨水泥量及X射線曝光時間，觀察骨水泥是否外滲[5](圖1～6)。再次測量椎體各邊緣高度，計算術(shù)后椎體高度平均值及高度恢復(fù)率，椎體高度恢復(fù)率按公式(1)計算：

(1)

術(shù)后椎體行生物力學(xué)性質(zhì)測試，記錄椎體最大負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷-位移曲線，計算術(shù)后椎體剛度。

3.統(tǒng)計學(xué)分析

表1 骨水泥注入前、后三組椎體壓縮負(fù)荷和剛度比較

表2 三組椎體壓縮前、后及骨水泥注入后椎體高度及高度恢復(fù)率

表3 三組椎體壓縮前、后及注入骨水泥后的椎體高度比較

結(jié) 果

1.椎體的生物力學(xué)測定結(jié)果

雙側(cè)同時擴(kuò)張組、雙側(cè)交替擴(kuò)張組和跨中線擴(kuò)張組原始椎體最大負(fù)荷及剛度差異無統(tǒng)計學(xué)意義。三組注入骨水泥后椎體最大負(fù)荷均明顯高于壓縮前(圖1～6)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；注入骨水泥后椎體剛度低于注入骨水泥前，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表1)。

2.三組椎體高度測量結(jié)果

雙側(cè)交替擴(kuò)張組、跨中線擴(kuò)張組和雙側(cè)同時擴(kuò)張組椎體壓縮前、后及注入骨水泥后與椎體壓縮后椎體高度差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。注入骨水泥后椎體高度有明顯恢復(fù)，但仍低于壓縮前的椎體高度，三組注入骨水泥后的椎體高度與壓縮前差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表2、3)。

3.骨水泥注入量

雙側(cè)交替擴(kuò)張組、雙側(cè)同時擴(kuò)張組和跨中線擴(kuò)張組骨水泥注入量分別為(5.85±0.20)mL、(5.64±0.35)mL和(3.52±0.31)mL，雙側(cè)交替擴(kuò)張組與雙側(cè)同時擴(kuò)張組的骨水泥注入量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；雙側(cè)交替擴(kuò)張組、雙側(cè)同時擴(kuò)張組與跨中線擴(kuò)張組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。

4.骨水泥滲漏情況

三組中僅有跨中線擴(kuò)張組發(fā)現(xiàn)一個椎體骨水泥自椎體后緣少量溢出。

5.曝光時間

雙側(cè)同時擴(kuò)張組、雙側(cè)交替擴(kuò)張組、跨中線擴(kuò)張組手術(shù)曝光時間分別為(60.47±3.77)s、(65.53±3.63)s、(40.55±2.11)s，雙側(cè)交替擴(kuò)張組與雙側(cè)同時擴(kuò)張組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；雙側(cè)交替擴(kuò)張組、雙側(cè)同時擴(kuò)張組與跨中線擴(kuò)張組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。

討 論

椎體壓縮性骨折是骨質(zhì)疏松癥患者的常見并發(fā)癥[6]。最大負(fù)荷和剛度是椎體生物力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)，經(jīng)皮椎體成形術(shù)和PKP為椎體壓縮性骨折提供了一種新的微創(chuàng)療法。PKP的優(yōu)勢在于不僅患者能迅速減輕疼痛癥狀，而且可以通過擴(kuò)張球囊，不同程度恢復(fù)椎體高度，使脊柱的后凸畸形有效矯正[7]。目前已有臨床研究表明經(jīng)雙球囊椎體后凸成形術(shù)可以增加骨質(zhì)疏松性壓縮骨折椎體的負(fù)荷和恢復(fù)剛度。關(guān)于球囊不同擴(kuò)張方式的椎體后凸成形術(shù)的體外生物力學(xué)的研究尚無報道。本研究結(jié)果表明，球囊雙側(cè)交替擴(kuò)張、跨中線擴(kuò)張和雙側(cè)同時擴(kuò)張術(shù)后均能明顯恢復(fù)壓縮椎體的剛度及高度，增加壓縮椎體負(fù)荷。在治療方法上，雙側(cè)同時擴(kuò)張組采用雙球囊雙側(cè)同時擴(kuò)張，將兩枚球囊經(jīng)雙側(cè)椎弓根導(dǎo)入椎體，同時協(xié)調(diào)加壓擴(kuò)張；雙側(cè)交替擴(kuò)張組采用單球囊雙側(cè)交替擴(kuò)張，將一枚球囊先經(jīng)一側(cè)椎弓根導(dǎo)入椎體，加壓擴(kuò)張完成后，再擴(kuò)張另一側(cè)；跨中線擴(kuò)張組采用單球囊經(jīng)單側(cè)椎弓根跨中線擴(kuò)張[8]。三組技術(shù)均是通過加壓擴(kuò)張球囊，使壓縮椎體終板抬升，恢復(fù)椎體高度，同時在壓縮椎體內(nèi)形成一個四周相對密閉的骨性空腔，將團(tuán)狀期的骨水泥注入空腔內(nèi)，骨水泥凝固后和壓縮椎體成為一體，即形成以密閉空腔為模具的骨水泥鑄件[9]，使壓縮椎體能夠有效承受脊柱的軸向負(fù)荷。

圖1 球囊雙側(cè)同時擴(kuò)張軸位像，顯示在DSA引導(dǎo)下經(jīng)椎弓根雙側(cè)穿刺雙球囊在椎體內(nèi)同時擴(kuò)張圖像。 圖2 球囊雙側(cè)同時擴(kuò)張注入骨水泥后正位像，顯示雙側(cè)同時擴(kuò)張組灌注后撤出穿刺針的骨水泥分布情況。圖3 球囊雙側(cè)交替擴(kuò)張軸位像，顯示在DSA引導(dǎo)下經(jīng)椎弓根雙側(cè)穿刺單球囊在椎體內(nèi)交替擴(kuò)張圖像。圖4 球囊雙側(cè)交替擴(kuò)張注入骨水泥圖像，顯示雙側(cè)交替擴(kuò)張組灌注后撤出穿刺針后的骨水泥分布情況。圖5 球囊跨中線擴(kuò)張軸位像，顯示在DSA引導(dǎo)下經(jīng)椎弓根單側(cè)穿刺單球囊在椎體內(nèi)跨中線擴(kuò)張圖像。圖6 球囊跨中線擴(kuò)張注入骨水泥后圖像，顯示跨中線擴(kuò)張組灌注后撤出穿刺針后的骨水泥分布情況。

PKP通過球囊擴(kuò)張注入骨水泥使壓縮椎體恢復(fù)高度，矯正脊柱后凸畸形[10]。Lieberman等[11]對30例患者70個壓縮性骨折椎體行球囊椎體后凸成形術(shù)，術(shù)后椎體高度恢復(fù)率為30%～70% ，平均47%。孫鋼等[12]的臨床研究的術(shù)后椎體高度恢復(fù)率平均值為70.6%?？偨Y(jié)國內(nèi)外球囊椎體后凸成形術(shù)治療OVCF的臨床效果，椎體高度恢復(fù)率明顯低于Belkoff和本組體外研究結(jié)果。筆者認(rèn)為兩者結(jié)果差異的原因在于，活體壓縮椎體鄰近韌帶、軟組織及上下椎體的束縛和壓迫作用，使壓縮椎體難以恢復(fù)原有高度，另外臨床患者實(shí)施手術(shù)時椎體骨折已有不同程度的愈合，限制了椎體終板的復(fù)位抬升。一般來講，椎體后凸成形術(shù)中球囊雙側(cè)同時擴(kuò)張的操作方式可使壓縮椎體的上下終板受力均勻而得到較好的復(fù)位效果，但本研究結(jié)果表明，三種不同技術(shù)的球囊椎體后凸成形術(shù)，均能完全或部分恢復(fù)椎體高度及剛度，增加椎體的抗負(fù)荷能力。單球囊雙側(cè)交替擴(kuò)張及單球囊跨中線擴(kuò)張并沒有引起椎體上下終板抬升高度不均。Belkoff等[13]的體外實(shí)驗結(jié)果表明注入少量的骨水泥(2mL)即可恢復(fù)椎體強(qiáng)度，而剛度的恢復(fù)因部位不同灌注量各異。Berlemann等[14]的體外實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，注入骨水泥后椎體上方相鄰椎體的屈服應(yīng)力降低，并與骨水泥灌注量呈負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果表明，采用椎弓根入路單球囊跨中線擴(kuò)張，減少了骨水泥的填充量，從理論上講即可重建椎體的強(qiáng)度與剛度，又相對減少了強(qiáng)化后鄰近脊椎的屈服應(yīng)力。另外，椎弓根入路單球囊跨中線擴(kuò)張單側(cè)穿刺即完成了骨水泥在椎體內(nèi)跨越中線的分布，防止了遠(yuǎn)期椎體側(cè)方出現(xiàn)塌陷的可能，同時減少了手術(shù)時間和放射暴露[15]。

綜上所述，單球囊跨中線擴(kuò)張在獲得相同或相似療效的同時，可減少手術(shù)時間和放射暴露，減少醫(yī)療成本和患者負(fù)擔(dān)，值得臨床推廣應(yīng)用。