经皮椎体成形术后骨水泥渗漏的发生与预防

经皮椎体成形术后骨水泥渗漏的发生与预防

齐国宝于学忠

齐国宝[第一作者：齐国宝(1982-)，男，在职硕士，主治医师，通讯作者。],2，于学忠2

(1滨州医学院，山东滨州256603；2东营市人民医院，山东东营257091)

摘要：目前经皮椎体成形术已广泛应用于临床治疗老年骨质疏松椎体压缩性骨折及椎体肿瘤并取得良效，既可消除或缓解疼痛症状，又能加固和强化椎体与防止进一步塌陷，但手术并发症仍需关注和探讨。本文通过对国内外骨水泥材料在经皮椎体成形术中的临床应用及并发症的回顾，概述了最常见并发症——骨水泥渗漏的分类和产生原因；并结合国内外骨水泥渗漏的病例报导，分析了作者单位2008年至2014年开展的304例椎体成形术病例，从选择合适的手术适应症与完善的术前准备、手术穿刺及先进的术中影像监测、骨水泥的应用技术和改造注射材料等方面提出了减少骨水泥渗漏发生的具体措施和亟待解决的问题。

关键词：经皮椎体成形术；骨水泥渗漏；发生原因；预防措施

骨质疏松(osteoporosis，OP)是一种以低骨量和骨组织微结构破坏为特征，导致骨质脆性增加和易于骨折的全身性骨代谢性疾病，常见于老年人。随着我国社会老龄人群的增加，有症状的骨质疏松症患者逐年增多，骨质疏松椎体压缩性骨折(osteoporoticvertebralcompressionfractures，OVCF)已成为高龄老人生活质量下降和行动能力受限的重要原因。据报道，全球65～80岁人群至少有1个椎体发生OVCF的概率为32%，绝经后妇女OVCF的发生率为20%，且约有1/3患者出现慢性疼痛。传统的OVCF的治疗为保守治疗和开放性手术，但疗效均不理想；这是因为保守治疗主要是通过长期的绝对卧床(1.5~2个月)和药物(非甾体镇痛药物、维生素D、钙剂、二膦酸盐、降钙素、激素和氟化物)等，长期卧床易发生压疮、坠积性肺炎和下肢静脉血栓等并发症，大大降低病人的生活质量，甚至可能直接危及生命；开放性手术创伤大，对病人的心肺功能等基础疾病要求高、风险大，手术指征较少，仅能解决椎体高度丢失等问题，镇痛效果欠佳。近年来，经皮椎体成形术(percutaneousvertebroplasty，PVP)和经皮椎体后凸成形术(percutaneouskyphoplasty，PKP)治疗OVCF取得了良好的效果，它们均是通过微创的方法将骨水泥注入至压缩的椎体内以恢复椎体的高度及力学强度，从而缓解疼痛并减少患者因卧床带来的多种全身并发症。

1经皮椎体成形术的临床应用及并发症

1984年，Deramond和和Galibert首次临床应用经皮椎体内注射骨水泥的方法成功地治疗了1例C2椎体血管瘤患者，开创了经皮椎体成形术的先河；1989年，Kaemmeden将骨水泥灌注技术应用于脊柱转移瘤；1996年，陈伟首次在国内将该技术应用于临床；1997年，Lane首次将经皮椎体成形术用于体骨质疏松治疗，1999年，美国骨科医生MarkReiley研制出一种可膨胀骨球囊，形成脊柱后凸骨水泥灌注成形技术；2002年徐宝山等[1]应用后路开放手术固定+椎体成形术治疗胸腰椎骨折；2004年，郑召民等[2]应用Sky骨扩张器经皮椎体后凸成形术；这类骨水泥灌注法在治疗骨质疏松性压缩骨折、脊柱转移肿瘤及类肿瘤方面，弥补了外科手术创伤较大、诸多并发症发生率高和长时间传统治疗的不足。PVP和PKP两种微创法以其良好的即刻止痛效果及一定的后凸矫正能力、减少了卧床时间，明显改善了骨质疏松性椎体压缩骨折的治疗过程，逐渐成为骨质疏松性椎体压缩骨折的重要治疗手段。

虽然椎体成形和椎体后凸成形比较安全，但是该类手术并不是没有并发症，常见的有：(1)、骨水泥外漏：骨水泥渗漏发生率在不同术式之间存在明显的差异，在PVP、PKP和SKY中，PVP最高。(2)、肺栓塞和深静脉血栓：在骨水泥的严重并发症中，以肺栓塞和深静脉血栓为主，发生率较多。(3)、心血管系统反应：低心排和心律失常及弥散性血管内凝血发生。(4)、脊髓压迫：术中聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)漏入椎管，可导致脊髓或神经根受压。(6)、局部疼痛：局部穿刺部位的机械刺激及PMMA聚合放热可引起局部炎症反应，注射后几小时可发生一次性疼痛加重，2~4d后症状即可缓解。(7)、骨水泥植入综合征：骨水泥植入综合征导致的病死率为0.3%~0.4%，并且与高龄、既往肺动脉高压、冠心病等高危因素相关。(8)、肋骨骨折也是较常见的并发症。在众多并发症中，以骨水泥渗漏为最常见和最多发，有文献报告发生率高达30%。目前，随着椎体成形术越来越广泛应用于临床和手术量的日益增加，骨水泥渗漏的发生及并发症的报导也越来越多，已受到骨外科医生及相关研发人员的高度重视和密切关注。

2骨水泥渗漏的分类及产生原因

2.1骨水泥渗漏的分类

骨水泥渗漏的主要途径有两条，一是通过椎体内的血管系统，二是椎体骨折形成的骨缝。目前没有统一的骨水泥渗漏的分类标准，不同类型渗漏的发生率的报道也不尽相同。

目前最多的是按渗漏部位对骨水泥渗漏进行分型。倪文飞等[3]按骨水泥渗漏的解剖位置将其分为6型：I型为椎体周围渗漏，II型为椎管内渗漏，Ⅲ型为椎间孔内渗漏，Ⅳ型为椎间盘内渗漏，V型为椎旁软组织内渗漏和Ⅵ型为混合型渗漏。李继友[4]等按渗漏方向不同分为椎体后方椎管内硬膜外渗漏，椎体前方及左右侧软组织内渗漏，椎体上下椎间隙渗漏，椎弓根内及椎间孔内渗漏和椎旁静脉渗漏。

Yeom等[5]按渗漏路径的不同将骨水泥渗漏分为B型、C型和S型三分类型，B型为骨水泥沿椎基底静脉渗漏到椎体后缘、硬膜前方部位；C型为骨水泥沿椎体骨皮质缺损渗漏，可发生在椎体周边的任何部位(如椎间盘、椎体旁、椎体后缘等)，这种渗漏的形状不规则，渗漏的量也各不相同；S型为骨水泥沿椎间静脉渗漏，骨水泥均局限在椎间静脉内，患者临床上无明显症状。

也有学者[6]按骨水泥渗漏形态进行分类，分为线状渗出和条块状惨出。线状渗出是骨水泥流入椎体周围静脉丛所致，可造成脏器栓塞，尤其是肺栓塞。条块状渗出是骨水泥通过破裂的椎骨时，由于局部组织的压力作用，使得渗出的骨水泥聚集于破裂口局部所造成，其危害在于骨水泥对邻近组织，尤其是神经组织的直接压迫和灼伤。

2.2骨水泥渗漏的产生原因

骨水泥渗漏的原因是多方面的。如果椎体内压较高或由于骨水泥的注入使椎体内外压差升高，就有可能使注入椎体内的未干硬具有流体性的骨水泥通过椎体内外的血管通道和骨折缝被椎内高压挤出椎体外，有学者推断骨水泥渗漏的主要原因就是各种原因导致的椎体内外的压力差[7]。有学者根据临床实践及实验研究进行了比较全面的归纳总结[8]，认为有以下诸多原因：(1)、严重的骨质疏松，骨水泥自工作通道的内壁或椎体上的滋养孔流出，形成硬膜外漏。(2)、骨折严重，骨水泥沿骨折缝隙渗漏。(3)、椎体的解剖结构：椎体内有丰富的静脉回流系统(包括骨间、硬膜外和椎旁静脉)，若穿刺针头误入静脉内，骨水泥可能沿着静脉走行，经腰升静脉、半奇静脉和副半奇静脉汇入下腔静脉和上腔静脉，发生肺栓塞。(4)、由于工作通道在穿刺过程中或推注后拔出时，造成椎旁软组织破损导致。(5)、骨水泥因素：骨水泥注入状态太稀，注入量多或注射压力大等。(6)、手术过程中X线监测不充分。(7)、拔针时间过早，骨水泥未固化时退管导致。(8)、操作技术不熟练。

3预防骨水泥渗漏发生的措施

准确掌握适应证及禁忌证是提高疗效与减少并发症的前提条件。下面，作者结合国内外骨水泥渗漏的病例报导，尤其是自己单位骨科自2008年至2014年开展的304例椎体成形术的病例，对如何减少骨水泥渗漏发生进行分析，总结出如下的主要预防措施：

3.1选择合适的手术适应症和完善的术前准备

根据影像学(X光、CT和核磁共振等)选择合适的手术适应症，排除禁忌症。全身状况应无心肺等器官功能不全。骨质疏松性压缩骨折患者，翻身困难，疼痛明显，排除神经损伤；术前检查椎管无占位，椎体后壁完整。虽有些研究表明，后壁破损的采用骨水泥术后未见渗漏，但因骨水泥有沿创伤和自然生理间隙流动的特性，为避免骨水泥渗漏的发生，应控制骨水泥的使用范围。对椎体压缩比较严重的患者，如压缩>2/3的患者，行手术时应适当减少骨水泥注射量。

3.2手术穿刺及先进的术中影像监测

高质量的影像学监视是防止渗漏的关键。根据术前影像学检查确定骨折的类型，设计穿刺的位置、方向及深度，可大大减少骨水泥沿骨折缝隙渗漏及静脉流注的发生率。椎体3维重建在椎体成形术前可指导进针，术中可观察进针方向和位置，术后可观察骨水泥在椎体内的分带及骨水泥渗漏情况。C臂的投射角度影响体表定位及术中进针角度，故在正位上要保持手术椎体与C臂成垂直，调整C臂以获得真正的AP(正侧位)位像；进针点位于椎弓根影上1/3处外侧，针尖角度对之棘突影的上1/3；针尖的理想位置应位于椎体中线中前1/3处。为了避免穿刺进入椎管而损伤硬脊膜，在穿刺针到达椎弓根后，拔出穿刺针内芯，观察有无脑脊液流出。当穿刺针进入椎体前进针到达椎体前1/3处时，通过C臂可见针的头端在正位上刚好抵达棘突中线；取出内芯，将一根能通过针管骨圆针的钝头进入针管，以探查椎体前壁情况，一旦发现前臂骨质存在漂移及未感觉骨质，可适当调整角度，同时提示在灌注骨水泥时因前壁存在空隙而避免过量。王恒龙等[9]认为，穿刺针须穿刺至椎体的前1/3处，骨水泥注射超过椎体中线后则需谨慎，达到椎体的后l、3时则应停止注射；如注射阻力突然消失，则提示椎体破裂，骨水泥渗漏，须立即停止注射。郑召民[10]认为，穿刺针尽量刺入椎体的前半部以远离较多静脉交汇的椎体后半部，边注射边行X线监测，发现骨水泥可能渗漏时便立行减速注射、停止注射或重新穿刺注射，对于椎体周壁有破损时，可采用先注射一定量的高粘骨水泥或粘合剂后再注入骨水泥的分步注射法。

3.3骨水泥的应用技术

掌握骨水泥注入时机、注入量及注入方法是预防骨水泥渗漏的关键。不同分类的骨水泥所需要的凝固时间及可注射性大相径庭。如果骨水泥注射时过稀则发生渗漏的几率会增多，过硬则不易注入且会堵塞注射通道；故宜在其呈“牙膏状”时注入，这样骨水泥既可与周围的骨组织牢固地结合在一起，又可避免骨水泥过稀造成渗漏。同时，要特别控制好预装的第一管骨水泥推注速度，使其粘滞性增加，能更有效封堵可能的渗漏口，防止骨水泥外漏。较多研究表明，椎体成形术的止痛效果与骨水泥的量不成直线正比关系，但骨水泥的溢出显然与注射量增加有关。在保证疗效的前提下，严格控制骨水泥注入量可有效减少骨水泥渗漏的并发症。甘秀天等[11]临床总结认为，骨水泥的安全有效注射量在胸椎为2~4ml，腰椎为4~6ml。掌握正确的注射操作技巧也可有效防止骨水泥的渗漏。

3.4改造注射材料

曹渊武等[12]通过在注射骨水泥之前向椎体空腔内注射生物蛋白胶的观察发现，生物蛋白胶能在椎体空腔中形成一层薄膜，能够包围骨水泥，增加骨水泥遭受的阻力及降低其后续流动的范围，从而减少骨水泥的渗漏。孙钰等[13]认为，硅橡胶研制的壁厚100pm薄膜囊作为一种置入材料，可与骨水泥一同嵌入到骨小梁间隙，避免界面形成，有效防止骨水泥渗漏，并可避免骨与骨水泥直接接触引发的免疫反应和毒副作用。

4问题与展望

随着医疗技术及器械的发展，微创技术因其创伤小和术后恢复快的特点，已广泛应用于临床，并逐渐成为当今世界的潮流。尤其是脊柱外科，随着椎体成形、臭氧、激光、射频、内窥镜技术的发展，脊柱微创手术已成为医生及患者共同追求的手术。

椎体成形术作为一种微创介入疗法，目前在临疗效上获得了广泛的肯定，大量应用于老年患者病理性脊柱骨折、椎体血管瘤等疾病。临床医生及学者通过诸多操作技术及方法的不断改进，在一定程度上减少了骨水泥渗漏的发生，但在控制骨水泥渗漏的并发症方面并不理想，仍存在一些问题亟待深入研究、解决、发展及完善；如骨水泥固化时间尚没有精确的测定及指导说明，固化时间直接决定了骨水泥推注的时间、压力和速度。若固化时间短，则手术操作急促、慌乱，难以控制住好推注的压力、速度，导致手术失败。对骨水泥固化时间影响最大的是骨水泥粉剂及水剂的混合比例及术前冷藏时间，手术中骨水泥粉剂及水剂混合比例的选择大多是根据厂家的包装1袋粉剂混合1支水剂(作者所在单位使用的德国贺利氏PMMA骨水泥是26g:10ml)，冷藏时间也因术中工作通道的建立时间(15分钟~60分钟不等)的不确定因素而无法确定，还很少有根据术前冷藏时间来确定骨水泥粉剂与水剂混合比例的相关研究及报道；另，如何开发应用更新型的可吸收、可诱导成骨、无渗漏、无组织损害、无生物毒性的理想的填充材料，如何更好地发展利用目前的影像监视系统以满足椎体成形手术发展的需要等。

参考文献：

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TheOccurrencesandPreventionsofBoneCementLeakageinPercutaneousVertebroplasty(PVP)

QiGuo-Bao1,2,YuXue-Zhong2,*

(1BinzhouMedicalCollege,ShandongBinzhou256603;2ThePeople'sHospitalofDongying,ShandongDongying257091)

Abstract:Inpresent,percutaneousvertebroplasty(PVP)isbeenwidelyappliedinclinictobettercureelderlyosteoporoticvertebralcompressionfracturesandvertebraltumors,itbothremovesorrelievespainandreinforcesandstrengthensvertebrastomorepreventtheircollapses,butitssurgicalcomplicationsstillareneededpayattentiontoanddiscussed.Inthispaper,thebonecementmaterialsathomeandabroadintheclinicalapplicationofPVPandtheirsurgicalcomplicationswerereviewed,theclassificationsandoccurrencecausesofbonecementleakagewhichwasthemostcommoncomplicationsweresummarized;andcombinedwiththeworldcasereportsonbonecementleakage,304casesofpatientswithPVPfrom2008to2014intheauthorunitwereanalyzed,theconcretemeasuresfordecreasingtheoccurrenceofbonecementleakageandtheproblemstobesolvedwereputforward,suchaschoosingtheappropriatesurgicalindicationsandperfectpreoperativepreparation,surgicalpunctureandadvancedintraoperativeimagingmonitor,applicationtechnologyofbonecementandremoldinginjectionmaterials.

KeyWords:Percutaneousvertebroplasty(PVP);Bonecementleakage;Occurrencecauses;Preventivemeasures