經(jīng)皮椎體成形術(shù)椎體成形術(shù)作為一種開放手術(shù)用于增強(qiáng)椎弓根螺釘和充填腫瘤切除后遺留的缺損已有幾十年的歷史。
該手術(shù)是將骨組織或骨水泥注入椎體,從力學(xué)上增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。對(duì)于某些病例,由于開放手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)太大,而使醫(yī)患雙方止步,因此出現(xiàn)了經(jīng)皮椎體成形術(shù)(PVP)。經(jīng)皮椎體成形術(shù)繼承了椎體成形術(shù)的優(yōu)點(diǎn)而無(wú)與開放手術(shù)有關(guān)的并發(fā)癥。本手術(shù)1984年首先在法國(guó)Amiens大學(xué)醫(yī)學(xué)放射科由Galibert和Deramond開展,經(jīng)皮注射骨水泥甲基丙烯酸甲酯(polymethyl-methacrylate PMMA)成功地治療了1例頸2椎體血管瘤患者,開創(chuàng)了經(jīng)皮椎體成形術(shù)的先河。法國(guó)里昂大學(xué)附屬醫(yī)院的神經(jīng)放射科和神經(jīng)外科醫(yī)生使用一種略加改良的技術(shù)(18G)給7例患者椎體內(nèi)注射骨水泥,其中2例為椎體血管瘤(vertebral hemangiomas VHs),1例是脊柱轉(zhuǎn)移性腫瘤,4例患者有骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折。結(jié)果7例患者的疼痛緩解,良1例,優(yōu)6例。1989年Kaemmerlen等報(bào)道采用該技術(shù)治療椎體轉(zhuǎn)移瘤,20例椎體轉(zhuǎn)移瘤患者中有16例取得顯著療效,2例無(wú)效,有2例出現(xiàn)并發(fā)癥,作者認(rèn)為,疼痛性溶骨性椎體轉(zhuǎn)移瘤不伴有椎弓根周圍侵犯是經(jīng)皮椎體成形術(shù)最佳的手術(shù)適應(yīng)證之一。1994年P(guān)VP(應(yīng)用Deramond的方法)被弗吉尼亞大學(xué)率先介紹到美國(guó)。從那時(shí)開始,PVP成為一種治療疼痛性椎體疾病的常用方法。經(jīng)皮椎體成形術(shù)的應(yīng)用逐漸推廣,除了脊椎血管瘤、骨髓瘤、溶骨性轉(zhuǎn)移瘤外,更多應(yīng)用于骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折伴有頑固性疼痛的患者。隨著腫瘤轉(zhuǎn)移患者的生存時(shí)間延長(zhǎng),他們?cè)谏钯|(zhì)量和疾病的最后階段能夠活動(dòng)的要求也隨之提高。在脊柱轉(zhuǎn)移瘤患者中,據(jù)報(bào)道PVP能夠緩解疼痛并且在結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)被溶骨破壞的椎體,使得患者的痛苦減輕而且能夠繼續(xù)日常的負(fù)重活動(dòng)。歐洲人的經(jīng)驗(yàn)主要集中在治療與腫瘤有關(guān)的疼痛(包括良性和惡性),而美國(guó)人的經(jīng)驗(yàn)主要集中在治療與骨質(zhì)疏松性壓縮骨折有關(guān)的疼痛。經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty,PKP)是經(jīng)皮椎體成形術(shù)的改良與發(fā)展,1999年美國(guó)Berkeley骨科醫(yī)生Mark Reiley研制出一種可膨脹性擴(kuò)骨球囊(KyphXTM ,Inflatable Bone Tamp),該技術(shù)采用經(jīng)皮穿刺椎體內(nèi)氣囊擴(kuò)張的方法使椎體復(fù)位,在椎體內(nèi)部形成空間,這樣可減小注入骨水泥時(shí)所需的推力,而且骨水泥置于其內(nèi)不易流動(dòng)。這種方式和常規(guī)方式相比,兩者生物力學(xué)性質(zhì)無(wú)區(qū)別,臨床應(yīng)用顯示其不僅可解除或緩解疼痛癥狀,還可以明顯恢復(fù)被壓縮椎體的高度,增加椎體的剛度和強(qiáng)度,使脊柱的生理曲度得到恢復(fù),并可增加胸腹腔的容積與改善臟器功能,提高患者的生活質(zhì)量。美國(guó)Kyphon公司研制生產(chǎn)的可膨脹性擴(kuò)骨球囊(KyphXTM)費(fèi)用昂貴,國(guó)內(nèi)冠龍公司生產(chǎn)改進(jìn)的可膨脹性擴(kuò)骨球囊已用于臨床,費(fèi)用大大降低,有利于推廣應(yīng)用。以色列Disc-O-Tech公司研制的一種新型椎體后凸成形系統(tǒng)—Sky膨脹式椎體成形系統(tǒng)(Sky Bone Expender system)亦已開始應(yīng)用于臨床。另外,A-spine公司研制的使用四塊金屬鋼板使椎體復(fù)位并同時(shí)提供一個(gè)穩(wěn)定空洞的Sunflower系統(tǒng)的后凸成形術(shù),還有可以控制空洞的形狀和容積并可將囊狀容器(Vessel-X® )留置于椎體內(nèi)充填骨水泥的 Vesselplasty技術(shù)等等也將應(yīng)用于臨床。經(jīng)皮椎體成形術(shù)和經(jīng)皮球囊椎體后凸成形術(shù)在全世界范圍內(nèi)廣泛開展。2002年,美國(guó)開展的經(jīng)皮椎體成形術(shù)就有38000臺(tái),經(jīng)皮后凸成形術(shù)有16000臺(tái),主要用于骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折的治療,報(bào)道的疼痛緩解率均超過(guò)90%,出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥少,它們良好的療效和較高的安全性得到了廣大醫(yī)生和患者的認(rèn)可。 增強(qiáng)椎體強(qiáng)度Bo等對(duì)40例新鮮骨質(zhì)疏松患者的椎體標(biāo)本的生物力學(xué)測(cè)試顯示:椎體壓縮骨折后其軸向壓縮強(qiáng)度和剛度分別為527.43N、84.11N/mm;而椎體內(nèi)注入磷酸鈣或PMMA后的測(cè)試結(jié)果顯示:磷酸鈣組分別為1063.127N、157.21N/mm,PMMA 組分別為1036.100N、156.8N/mm,CT檢查顯示椎體內(nèi)骨水泥充盈良好,除椎體后部外,磷酸鈣組85~95%充盈,PMMA組79~90%充盈。有研究表明,椎體內(nèi)注射自固化磷酸鈣骨水泥(Calcium Phosphate Cement, CPC)能顯著恢復(fù)骨折椎體的力學(xué)性質(zhì),其恢復(fù)的程度與注入骨水泥的量有關(guān),其強(qiáng)度最高可達(dá)到來(lái)正常情況下的2倍,而剛度可超過(guò)原來(lái)的15%左右;椎體骨折后經(jīng)椎弓根 CPC填塞骨折間隙及椎體內(nèi)空隙同樣也可恢復(fù)椎體的強(qiáng)度和剛度,分別增加 16.67%(P<0.05)和11.05%(P<0.05)。改變椎體穩(wěn)定性Mermelstein發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松患者壓縮骨折行椎體成形術(shù)后,其所在椎體運(yùn)動(dòng)節(jié)段的順應(yīng)性較術(shù)前顯著降低,其屈伸和側(cè)彎順應(yīng)性分別降低23%和26%,但Kifune的研究則顯示椎體壓縮性骨折后,其屈伸、側(cè)彎順應(yīng)性較骨折前均增加了34%。尸體標(biāo)本的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)椎弓根向病椎內(nèi)注入自固化人工骨水泥后可以立即降低椎弓根螺釘?shù)膽?yīng)力。Mermelstein發(fā)現(xiàn)爆裂性骨折椎弓根內(nèi)固定、磷酸鈣椎體成形術(shù)后,屈伸剛度增加40%,磷酸鈣能顯著增加前柱的穩(wěn)定性,降低作用在椎弓根上的應(yīng)力,最終使骨質(zhì)疏松、爆裂性骨折及椎弓根內(nèi)固定術(shù)后的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。盡管各項(xiàng)研究結(jié)果有所不同,但均表明椎體成形術(shù)對(duì)椎體壓縮骨折患者所在脊柱節(jié)段的穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯的影響。椎體成形術(shù)后椎體強(qiáng)度的增加以及剛性改變可能會(huì)出現(xiàn)另外一個(gè)問(wèn)題,即上下椎間盤負(fù)荷增加(以上椎間盤更明顯),易導(dǎo)致椎間盤退變或者鄰近椎體的骨折。研究表明,椎體強(qiáng)度改變后,過(guò)高的剛度在一定程度上可引起脊柱應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的重分布,但用CPC椎體強(qiáng)化后對(duì)鄰近椎體的應(yīng)力無(wú)明顯影響,對(duì)鄰近椎間盤的影響亦較小。緩解脊柱疼痛椎體微小的骨折及骨折線微動(dòng)對(duì)椎體內(nèi)的神經(jīng)末梢產(chǎn)生刺激引起疼痛,經(jīng)皮椎體成形術(shù)對(duì)這種情況下的疼痛可以產(chǎn)生很好的止痛作用,從這種意義上說(shuō),經(jīng)皮椎體成形術(shù)是一種骨折修復(fù)技術(shù),而不僅僅是對(duì)椎體的單純填塞。幾乎所有的臨床結(jié)果都顯示,不論是治療骨質(zhì)疏松性壓縮骨折還是陳舊性胸腰椎骨折患者,疼痛的緩解率均高達(dá)90%以上,其原因尚無(wú)肯定的解釋,可能在于:⑴椎體內(nèi)的微骨折在椎體成形術(shù)后得以穩(wěn)定;⑵骨水泥承擔(dān)了相當(dāng)部分軸向應(yīng)力,從而減少了骨折線的微動(dòng)對(duì)椎體內(nèi)神經(jīng)的刺激;⑶椎體內(nèi)感覺(jué)神經(jīng)末梢被破壞。由于PMMA有放熱和毒性作用,可能損害骨內(nèi)神經(jīng)末梢,因此最初許多人認(rèn)為PMMA椎體成形術(shù)后疼痛的緩解主要是最后一種因素在發(fā)生作用,但后來(lái)發(fā)現(xiàn)磷酸鈣椎體成形術(shù)也能達(dá)到同樣止痛效果,可見對(duì)神經(jīng)末梢的損害作用并非唯一因素,以往認(rèn)為的椎體骨質(zhì)疏松楔形壓縮致脊神經(jīng)后支牽張引起疼痛的解釋也不能排除。國(guó)內(nèi)蒲波等發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松大鼠的椎體、椎間盤及小關(guān)節(jié)均有脊神經(jīng)后支纖維大量分布,認(rèn)為這可能與不穩(wěn)有關(guān)。在椎體腫瘤方面,注入骨水泥后,其機(jī)械作用可使局部血流中斷,其化學(xué)毒性作用及聚合熱還可使腫瘤組織及其周圍組織的神經(jīng)末梢壞死而達(dá)到止痛的效果,甚至在某種意義上講具有一定程度的殺死腫瘤細(xì)胞的作用。 適應(yīng)癥:椎體腫瘤是經(jīng)皮椎體成形術(shù)最早的使用對(duì)象,取得了很好的效果。其適用對(duì)象主要有:椎體血管瘤骨髓瘤椎體原發(fā)及轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤部分椎體良性腫瘤椎體良性腫瘤的指征是良性腫瘤導(dǎo)致椎體骨折塌陷而引起疼痛,包括嗜酸性肉芽腫、椎體淋巴瘤等。椎體惡性腫瘤,主要是溶骨性的,通過(guò)椎體內(nèi)注入PMMA除可獲得穩(wěn)定外,還可同時(shí)作腫瘤組織活檢以明確診斷。椎體血管瘤,經(jīng)皮椎體成形術(shù)可增加椎體強(qiáng)度,并可止痛,栓塞瘤體;必要時(shí)再行后路椎板減壓,而無(wú)須椎體切除,這樣簡(jiǎn)化了手術(shù)。有報(bào)道椎體血管瘤術(shù)前行椎體成形術(shù)后再開放手術(shù)減壓可大大減少出血量。Laredo等根據(jù)影像學(xué)表現(xiàn)將血管瘤分為侵襲性和潛在侵襲性兩大類。血管瘤的主要影像學(xué)表現(xiàn)有椎體骨小梁呈不規(guī)則柵欄狀,可涉及整個(gè)椎體及椎弓,病灶邊緣可清晰或不清晰,可突破骨皮質(zhì)并向硬膜外間隙擴(kuò)展。CT及MRI可發(fā)現(xiàn)椎體周圍伴有腫塊。椎體血管瘤根據(jù)臨床和影像學(xué)表現(xiàn)又分為以下幾組:⑴侵襲性征象陰性但有疼痛癥狀的血管瘤;⑵具有侵襲性征象的影像學(xué)表現(xiàn)而無(wú)臨床癥狀的血管瘤;⑶既有侵襲性影像學(xué)征象又有臨床癥狀的血管瘤;⑷具有侵襲性影像學(xué)特征并有脊髓神經(jīng)壓迫癥狀的血管瘤。第一組為PVP的選擇性適應(yīng)證,Deramond等報(bào)道90%的病例癥狀得以緩解,未發(fā)現(xiàn)血管瘤復(fù)發(fā);第二組為PVP的最好適應(yīng)證;第三組血管瘤應(yīng)在椎體內(nèi)注入無(wú)水酒精而不是骨水泥以硬化血管瘤并加強(qiáng)椎體負(fù)重能力,絕大多數(shù)患者神經(jīng)癥狀逐漸消失,影像學(xué)隨訪可發(fā)現(xiàn)部分病例硬膜外腫物消失;第四組血管瘤PVP僅是輔助手段。在常規(guī)手術(shù)前一天行PVP病灶內(nèi)注射N-丁基氰丙烯酸樹脂使血管瘤栓塞,減少術(shù)中出血,使手術(shù)操作易于進(jìn)行。轉(zhuǎn)移瘤和骨髓瘤是最常見的脊柱溶骨性惡性腫瘤,常使患者出現(xiàn)背部劇烈疼痛并喪失活動(dòng)能力,治療措施取決于受累椎體數(shù)量、部位、椎管內(nèi)受累程度、有無(wú)神經(jīng)癥狀、病人的一般情況、疼痛程度及活動(dòng)受限的程度。廣泛應(yīng)用的放射治療能夠緩解90%以上病人的癥狀,但一般需在10~20天后才能顯示效果,且不能維持椎體的穩(wěn)定性,腫瘤仍可在放療后的椎體復(fù)發(fā)。PVP應(yīng)用于脊柱惡性腫瘤的最佳適應(yīng)證是惡性腫瘤導(dǎo)致的局部劇烈疼痛,活動(dòng)受限需要臥床休息,靠止痛藥緩解癥狀,且無(wú)椎管內(nèi)硬膜結(jié)構(gòu)受侵;伴椎體壓縮性骨折時(shí),椎體至少保持正常高度1/3以上且椎體后部的皮質(zhì)不必完好無(wú)損。由于椎體惡性腫瘤有發(fā)生壓縮性骨折的傾向,即使患者無(wú)癥狀,PVP治療仍是一個(gè)較好方法。據(jù)資料表明,80%以上的病人經(jīng)PVP治療后癥狀明顯緩解,生活質(zhì)量提高。應(yīng)用PVP治療椎體惡性腫瘤后可輔助放療以鞏固療效,因?yàn)榉暖煵⒉挥绊懝撬嗟奈锢?、化學(xué)特性。骨髓瘤常為多灶性而無(wú)法做到多節(jié)段切除融合。90%的病人在放射治療開始后10~14天疼痛才緩解或消除,而且放療削弱了骨重建能力,常于放療后2~4月才開始重建,骨髓瘤的患者放療后椎體易塌陷使神經(jīng)受壓的危險(xiǎn)性增加。PVP能立即緩解疼痛,增加脊椎的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,同時(shí)糾正椎體塌陷導(dǎo)致的后凸畸形,大大提高了腫瘤病人的生活質(zhì)量,有利于進(jìn)一步的化療和放療。絕對(duì)禁忌證:(1)未糾正的凝血障礙和出血體質(zhì);(2)對(duì)手術(shù)所需要的任何物品過(guò)敏。相對(duì)禁忌證:(1) 根性的疼痛且明顯超過(guò)椎體的疼痛,由與椎體塌陷無(wú)關(guān)的壓迫綜合癥引起;(2)腫瘤擴(kuò)展至硬膜外腔并引起明顯的椎管壓迫;(3)椎體廣泛破壞或嚴(yán)重的椎體塌陷(椎體高度不到原高度的1/3)時(shí),椎體成形術(shù)操作困難;(4)成骨性腫瘤;(5)一次同時(shí)治療3個(gè)或以上節(jié)段。在美國(guó),經(jīng)皮椎體成形術(shù)和椎體后凸成形術(shù)更多應(yīng)用于骨質(zhì)疏松性椎體骨折患者。詳述如下:適應(yīng)證:(1)疼痛的骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折,經(jīng)藥物治療無(wú)效;(2)與骨壞死相關(guān)的疼痛性椎體骨折;(3)不穩(wěn)定的壓縮性骨折;(4)多發(fā)性的骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折導(dǎo)致后凸畸形并引起肺功能、胃腸道功能的影響和重心改變;(5)慢性創(chuàng)傷性骨折伴有骨折不愈合或內(nèi)部囊腫改變;(6)無(wú)神經(jīng)癥狀的急性創(chuàng)傷性骨折。絕對(duì)禁忌證:(1)無(wú)癥狀的穩(wěn)定骨折;(2)藥物治療后明顯改善的患者;(3)無(wú)急性骨折證據(jù)的患者行預(yù)防性治療;(4)未糾正的凝血障礙和出血體質(zhì)。
(5)目標(biāo)椎體有骨髓炎;(6)對(duì)手術(shù)所需要的任何物品過(guò)敏。相對(duì)禁忌癥:(1)根性的疼痛且明顯超過(guò)椎體的疼痛,由與椎體塌陷無(wú)關(guān)的壓迫綜合癥引起;(2)骨折塊的后退引起明顯的椎管壓迫;(3)嚴(yán)重的椎體塌陷;(4)無(wú)痛的穩(wěn)定骨折且病程超過(guò)2年;(5)一次同時(shí)治療3個(gè)或以上節(jié)段。