韋昌輝,張偉,盧俊浩,彭晨建,柏茂盛,王軍
(南京市中醫(yī)院骨傷科,江蘇 南京 210000)
骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCF)是導(dǎo)致中老年人腰背部疼痛和殘疾的常見(jiàn)原因。我國(guó)OVCF發(fā)生率隨著老年人口的增長(zhǎng)逐漸增高,經(jīng)皮穿刺椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty,PVP)是糾正脊柱后凸畸形、緩解疼痛的常用椎體增強(qiáng)術(shù)式之一[1]。但是對(duì)于椎體壓縮超過(guò)2/3的重度OVCF,PVP穿刺困難,操作難度大,會(huì)延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間,增加術(shù)后骨水泥滲漏等并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),因此重度OVCF一直被認(rèn)為是PVP的禁忌證[2]。3D打印是骨科手術(shù)領(lǐng)域常用的輔助治療技術(shù),該技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)斷層掃描、磁共振成像等醫(yī)學(xué)數(shù)字成像技術(shù)獲得圖像數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)3D物理模型,打印所需形狀和尺寸的導(dǎo)航材料以輔助完成手術(shù),大大提高了手術(shù)治療的精確性和可操控性,降低了手術(shù)操作難度[3]。目前3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛用于骨折手術(shù)的輔助治療,但其在重度OVCF中的應(yīng)用價(jià)值還需進(jìn)一步探討。本研究將3D打印技術(shù)輔助PVP應(yīng)用于重度OVCF的治療,以期為該病的臨床治療提供參考。
回顧性分析2019年2月至2021年2月我院骨科收治的82例重度OVCF患者的資料。納入標(biāo)準(zhǔn):①術(shù)前X射線(xiàn)片提示骨折椎體壓縮,受累節(jié)段椎體前緣高度超過(guò)原高度的2/3,即重度壓縮;②雙能X射線(xiàn)吸收法檢測(cè)骨密度T值≤-2.5 SD,符合骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)[4];③新鮮單椎體骨折,椎體后壁完整,無(wú)椎管占位;④年齡52~75歲;⑤無(wú)手術(shù)禁忌,可耐受手術(shù)治療;⑥定期復(fù)查及配合隨訪(fǎng)。排除標(biāo)準(zhǔn):①椎體骨折或脫位;②并發(fā)脊髓和神經(jīng)損傷;③骨腫瘤;④凝血功能障礙、骨水泥過(guò)敏;⑤長(zhǎng)期服用激素;⑥臨床資料不全。根據(jù)手術(shù)方式不同將患者分為觀察組(40例,采用3D打印技術(shù)輔助PVP治療)和對(duì)照組(42例,采用常規(guī)PVP治療)。2組年齡、性別、骨折部位、受傷機(jī)制和骨質(zhì)疏松病程均衡可比(P>0.05)。
患者入院后均行常規(guī)心電圖、實(shí)驗(yàn)室、正側(cè)位X射線(xiàn)、CT掃描及骨密度檢查,明確椎體壓縮程度和骨質(zhì)疏松程度,給予鈣劑、維生素D抗骨質(zhì)疏松治療。對(duì)照組:患者采用局部麻醉,取俯臥位,床旁C型臂透視機(jī)定位穿刺進(jìn)針點(diǎn),于穿刺點(diǎn)作一個(gè)0.5 cm的切口,C型臂透視指引下置入帶芯穿刺針至傷椎椎體后方擴(kuò)孔,放置骨水泥專(zhuān)用推桿,將聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥注入椎體,待骨水泥干結(jié),退出工作套管,創(chuàng)口貼覆蓋切口。術(shù)后繼續(xù)常規(guī)抗骨質(zhì)疏松治療,臥床休息,術(shù)后6 h可軸向翻身,12 h進(jìn)行腰背肌鍛煉主動(dòng)收縮和雙下肢主動(dòng)功能練習(xí),48 h佩戴護(hù)具下床活動(dòng),術(shù)后3個(gè)月恢復(fù)良好可解除護(hù)具,加強(qiáng)腰背部肌肉功能鍛煉。觀察組:術(shù)前行椎體64排螺旋CT薄層掃描,將掃描圖像以Dicom格式導(dǎo)入Mimics17.0軟件,測(cè)量穿刺進(jìn)針點(diǎn)至棘突中線(xiàn)的距離、頭傾角度及外展角度,并從橫斷位、矢狀位、冠狀位觀察釘?shù)琅c椎弓根的位置關(guān)系,MedCAD模塊模擬生成目標(biāo)椎體的三維模型,將導(dǎo)板文件導(dǎo)入Forml+3D打印機(jī)(Formlabs,美國(guó))制作1∶1傷椎三維模型。根據(jù)CT三維數(shù)據(jù)在傷椎三維模型上演練,確定避開(kāi)破裂終板穿刺至理想部位的路徑。術(shù)前對(duì)病椎三維模型嚴(yán)格消毒,術(shù)中操作和術(shù)后處理同對(duì)照組。
術(shù)后1個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月定期門(mén)診復(fù)查和電話(huà)隨訪(fǎng)。記錄穿刺定位時(shí)間、透視次數(shù)、手術(shù)時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間、術(shù)后首次下床活動(dòng)時(shí)間等手術(shù)及術(shù)后恢復(fù)相關(guān)指標(biāo)。于術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月采用Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry dysfunction index,ODI)評(píng)估患者胸腰椎功能改善情況,ODI越高則功能障礙越嚴(yán)重[5]。于術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月拍攝正側(cè)位X射線(xiàn)片,計(jì)算椎體前緣丟失高度、傷椎前緣壓縮率、傷椎后緣壓縮率、矢狀面后凸Cobb角。Cobb角測(cè)量:沿脊柱后凸上端椎(傾斜度最大的椎體)的上終板和下端椎的下終板分別作一平行線(xiàn),兩條線(xiàn)的夾角即Cobb角。于術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月采用疼痛視覺(jué)模擬量表(visual anologue score,VAS)評(píng)估患者腰痛和下肢痛情況,0分為無(wú)痛,10分為難以忍受的劇痛[6]。于術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月采用健康狀況調(diào)查簡(jiǎn)表(36-item short-form health survey,SF-36)評(píng)價(jià)患者生活質(zhì)量,評(píng)分越高表示生活質(zhì)量越高[7]。記錄2組術(shù)中及隨訪(fǎng)期間神經(jīng)損傷、腦脊液漏、骨水泥滲漏、切口感染、腰痛復(fù)發(fā)等并發(fā)癥發(fā)生情況。
采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,Kolmogorov-Smirnov法檢驗(yàn)計(jì)量資料符合正態(tài)分布,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),不同時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析,球型性校正為HF系數(shù)法,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),組內(nèi)時(shí)間點(diǎn)比較采用差值t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義
觀察組穿刺定位時(shí)間、手術(shù)時(shí)間短于對(duì)照組(P<0.05),透視次數(shù)少于對(duì)照組(P<0.05),2組術(shù)后住院時(shí)間、術(shù)后首次下床活動(dòng)時(shí)間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表1。
表1 手術(shù)及術(shù)后恢復(fù)相關(guān)指標(biāo)比較(±s)
表1 手術(shù)及術(shù)后恢復(fù)相關(guān)指標(biāo)比較(±s)
組別對(duì)照組觀察組tP n 42 40穿刺定位時(shí)間(min)7.65±2.03 6.24±1.51 3.555 0.001手術(shù)時(shí)間(min)35.26±6.46 30.15±5.14 3.951 0.000透視次數(shù)(次)12.35±2.66 9.05±2.05 6.270 0.000術(shù)后首次下床活動(dòng)時(shí)間(d)8.05±2.13 7.95±2.06 0.216 0.830術(shù)后住院時(shí)間(d)5.28±1.12 5.16±1.07 0.496 0.622
2組術(shù)后ODI隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸降低,組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義且不存在交互效應(yīng)(P>0.05),見(jiàn)表2。
表2 2組ODI比較(±s,%)
表2 2組ODI比較(±s,%)
*:與術(shù)前比較,P<0.05;#:與術(shù)后1個(gè)月比較,P<0.05;△:與術(shù)后6個(gè)月比較,P<0.05
組別對(duì)照組觀察組tP n 42 40術(shù)前73.61±13.26 73.95±13.82 0.114 0.910術(shù)后1個(gè)月43.26±9.56*42.75±9.23*0.246 0.807術(shù)后6個(gè)月21.35±4.69*#20.15±4.16*#1.223 0.225術(shù)后12個(gè)月12.35±3.26*#△11.31±3.82*#△1.328 0.188 F F組間=1.653 F時(shí)間=16.352 F交互=0.532 P P組間=0.326 P時(shí)間=0.000 P交互=0.619
2組椎體前緣丟失高度、傷椎前緣壓縮率、傷椎后緣壓縮率、后凸Cobb角組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義且不存在交互效應(yīng)(P>0.05),2組術(shù)后椎體前緣丟失高度、傷椎前緣壓縮率、傷椎后緣壓縮率、后凸Cobb角均呈先下降后緩慢上升趨勢(shì)(P<0.05),見(jiàn)表3。
表3 骨折椎體影像學(xué)指標(biāo)比較(±s)
表3 骨折椎體影像學(xué)指標(biāo)比較(±s)
*:與術(shù)前比較,P<0.05;#:與術(shù)后1個(gè)月比較,P<0.05;△:與術(shù)后6個(gè)月比較,P<0.05
組別對(duì)照組觀察組F組間,P組間F時(shí)間,P時(shí)間F交互,P交互n 42 40時(shí)間術(shù)前術(shù)后1個(gè)月術(shù)后6個(gè)月術(shù)后12個(gè)月術(shù)前術(shù)后1個(gè)月術(shù)后6個(gè)月術(shù)后12個(gè)月椎體前緣丟失高度(mm)9.41±2.32 4.14±1.16*4.32±1.05*#4.45±1.01*#△9.44±2.18 4.09±1.31*4.21±1.65*#4.41±1.79*#△1.819,0.235 42.258,0.000 0.241,0.851傷椎前緣壓縮率(%)71.05±6.23 10.82±2.31*12.85±2.53*#13.93±2.92*#△71.46±6.59 10.65±2.16*12.64±2.91*#13.84±3.03*#△0.956,0.407 49.005,0.000 0.619,0.613傷椎后緣壓縮率(%)20.62±2.35 5.62±1.03*6.75±1.15*#6.87±1.26*#△20.57±2.43 5.41±1.12*6.25±1.64*#6.54±1.95*#△0.471,0.789 51.021,0.000 0.901,0.425后凸Cobb角(°)33.62±5.15 5.63±1.25*5.92±1.39*#6.25±1.47*#△33.57±7.82 5.35±1.36*5.62±1.42*#6.06±2.01*#△0.709,0.567 62.187,0.000 1.052,0.369
2組VAS評(píng)分、SF-36評(píng)分組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義且不存在交互效應(yīng)(P>0.05),2組術(shù)后VAS評(píng)分逐漸降低(P<0.05),SF-36評(píng)分均逐漸上升(P<0.05),見(jiàn)表4。
表4 VAS評(píng)分、SF-36評(píng)分比較(±s,分)
表4 VAS評(píng)分、SF-36評(píng)分比較(±s,分)
*:與術(shù)前比較,P<0.05;#:與術(shù)后1個(gè)月比較,P<0.05;△:與術(shù)后6個(gè)月比較,P<0.05
組別對(duì)照組觀察組n 42 40時(shí)間術(shù)前術(shù)后1個(gè)月術(shù)后6個(gè)月術(shù)后12個(gè)月術(shù)前術(shù)后1個(gè)月術(shù)后6個(gè)月術(shù)后12個(gè)月F組間=0.752,F(xiàn)時(shí)間=36.005,F(xiàn)交互=1.241 P組間=0.812,P時(shí)間=41.274,P交互=0.902 VAS評(píng)分8.01±1.34 2.26±1.21*1.51±0.16*#0.65±0.05*#△8.35±1.39 2.05±1.35*1.45±1.43*#0.52±0.72*#△SF-36評(píng)分45.42±5.95 56.26±6.59*75.65±10.25*#86.46±13.72*#△45.05±6.23 56.64±6.37*75.34±11.4*#86.56±12.47*#△
2組術(shù)中均未出現(xiàn)神經(jīng)損傷及腦脊液漏;對(duì)照組出現(xiàn)6例骨水泥滲漏,1例切口感染,1例腰痛復(fù)發(fā);觀察組未發(fā)生骨水泥滲漏,出現(xiàn)1例切口感染。觀察組骨水泥滲漏發(fā)生率低于對(duì)照組(Fisher確切概率法,P<0.05),2組切口感染率(χ2=0.000,P>0.05)、腰痛復(fù)發(fā)率(Fisher確切概率法,P>0.05)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
病例1:患者,男,75歲,外傷致腰背部疼痛3 d余就診,查體示腰背部叩擊痛,CT及MRI診斷為L(zhǎng)1椎體壓縮性骨折,重度OVCF(圖1a、b),采用常規(guī)PVP治療。術(shù)中X射線(xiàn)片顯示椎體高度恢復(fù)良好,骨水泥在位(圖1c),術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月復(fù)查CT及X射線(xiàn)片顯示椎體高度恢復(fù)(圖1d~f)。
圖1 重度OVCF典型病例1圖片
病例2:患者,男,70歲,外傷致胸背部疼痛2 d余就診,查體示胸腰部叩擊痛,胸椎X射線(xiàn)片及CT三維重建示T12椎體壓縮性骨折,重度OVCF(圖2a、b),采用3D打印輔助PVP治療,術(shù)中X射線(xiàn)片示椎體高度恢復(fù)良好,骨水泥在位(圖2c),術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月復(fù)查CT及X射線(xiàn)片顯示椎體高度恢復(fù)(圖2d~g)。
圖2 重度OVCF典型病例2圖片
重度OVCF是指脊椎椎體前緣塌陷超過(guò)原有椎體高度2/3的病理性骨折,通常發(fā)生在胸腰段交界處,若不及時(shí)救治可導(dǎo)致后凸畸形、疲勞、疼痛、鄰近椎骨骨折等一系列問(wèn)題[1]。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為重度OVCF治療首選椎弓根螺釘固定技術(shù),該技術(shù)可矯正后凸畸形,保持矢狀平衡,恢復(fù)正常脊柱序列并緩解神經(jīng)壓迫,但是螺釘松動(dòng)、脫出和斷裂等風(fēng)險(xiǎn)較大[8]。PVP具有微創(chuàng)、即刻疼痛緩解、功能恢復(fù)快的優(yōu)點(diǎn),但矯正重度OVCF脊柱后凸操作困難,治療過(guò)程中骨水泥滲漏的發(fā)生率較高[9],當(dāng)骨水泥滲入椎管或神經(jīng)根管時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致截癱和神經(jīng)根受壓等神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥;當(dāng)骨水泥滲入血管時(shí),可引起致命的肺栓塞[10]。隨著外科手術(shù)的發(fā)展,3D打印導(dǎo)向模板已被應(yīng)用于多種脊柱外科手術(shù),可提高操作準(zhǔn)確性和精度,減少術(shù)中輻射暴露,降低操作難度和操作相關(guān)并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn),縮短手術(shù)時(shí)間[11]。隨著3D打印技術(shù)在臨床應(yīng)用日益成熟,3D打印技術(shù)結(jié)合微創(chuàng)手術(shù)在骨折治療中表現(xiàn)出較大可行性和實(shí)用性。
本研究觀察組采用3D打印技術(shù)輔助PVP治療,與對(duì)照組比較,穿刺定位時(shí)間和手術(shù)時(shí)間縮短,透視次數(shù)減少,分析原因?yàn)閭鹘y(tǒng)PVP需C型臂透視,但仍有1.2%~15.7%的不符合率和0~7.42%的再手術(shù)率[2],加之重度OVCF伴嚴(yán)重后凸畸形,術(shù)中需反復(fù)透視確定安全理想的穿刺點(diǎn)、穿刺角度和方向,導(dǎo)致術(shù)中放射劑量增加,手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)[2]。3D打印技術(shù)基于術(shù)前CT掃描圖像和數(shù)據(jù),在Mimics軟件中對(duì)目標(biāo)椎體進(jìn)行術(shù)前重建,可協(xié)助外科醫(yī)生全面掌握椎體形態(tài)特征,還可在軟件中制作個(gè)性化的標(biāo)點(diǎn)軌跡,同時(shí),其還可對(duì)骨折部位進(jìn)行可視化手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為患者制定個(gè)體化的手術(shù)方案[12]。林吉生等[13]研究顯示,3D打印導(dǎo)向模板上的引導(dǎo)圓柱體可預(yù)先確定穿刺針?lè)较蚝蜕疃?,無(wú)需調(diào)整穿刺針即可確定合適的進(jìn)入點(diǎn),從而可節(jié)省術(shù)中調(diào)整穿刺針?lè)较蚝蜕疃鹊臅r(shí)間,提高穿刺精確度,縮短手術(shù)時(shí)間,降低輻射暴露率。
本研究中觀察組骨水泥滲漏發(fā)生率明顯低于對(duì)照組,說(shuō)明3D打印技術(shù)輔助PVP可降低骨水泥滲漏風(fēng)險(xiǎn),具有較高的安全性。分析原因?yàn)樾g(shù)前通過(guò)模擬3D打印軟件中經(jīng)椎弓根PVP入路,可確定最佳的進(jìn)針點(diǎn)、進(jìn)針軌跡和進(jìn)針深度,降低骨水泥滲漏的發(fā)生率[14];此外,3D打印技術(shù)通過(guò)術(shù)前模擬真實(shí)手術(shù),將PVP從依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)的術(shù)式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化、個(gè)體化、精準(zhǔn)化的術(shù)式,提高了穿刺的準(zhǔn)確性,進(jìn)而避開(kāi)容易發(fā)生骨水泥滲漏的部位,降低了骨水泥滲漏的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[15]。本研究中2組術(shù)后VAS評(píng)分、ODI、骨折椎體前緣壓縮率、Cobb角、SF-36評(píng)分等均較術(shù)前明顯改善,說(shuō)明3D打印技術(shù)可改善重度OVCF患者術(shù)后腰椎功能,緩解疼痛程度,提高生活質(zhì)量,與常規(guī)PVP效果相當(dāng)。
綜上,3D打印技術(shù)輔助PVP治療重度OVCF可縮短術(shù)中穿刺時(shí)間、手術(shù)時(shí)間,減少透視次數(shù)以及降低骨水泥滲漏率,保障PVP手術(shù)順利和安全進(jìn)行。但本研究為回顧性單中心研究、樣本量有限,因此仍需開(kāi)展多中心、大樣本的隨機(jī)對(duì)照研究加以證實(shí)。