脊柱外科杂志  2020, Vol.18 Issue(1): 1-5   PDF    
经皮椎体后凸成形术结合体外复位器治疗Kümmell病
赵磊, 曾逸文, 王钢锐, 祁义民, 郑圣鼐, 杨雷     
南京医科大学附属南京市第一医院骨科, 南京 210006
摘要: 目的 探讨经皮椎体后凸成形术(PKP)结合体外复位器治疗Kümmell病的临床应用价值。方法 2013年10月—2017年12月,采用PKP结合体外复位器治疗Kümmell病患者40例(共40个椎体)。记录手术前后疼痛视觉模拟量表(VAS)评分、伤椎容积、矢状面Cobb角、术中骨水泥注射量、术后骨水泥渗漏率,并观察术后并发症发生情况。结果 所有手术顺利完成,无术中死亡,无神经根及脊髓损伤,无肺栓塞及心脑血管系统急性反应。所有患者随访6~24个月,平均13个月。患者术后VAS评分、伤椎容积和Cobb角均较术前显著改善,差异有统计学意义(P < 0.05)。术中骨水泥注射量5.5~7.5(6.5±0.8)mL,术后11个椎体发生骨水泥渗漏,渗漏率27.5%,均为椎间隙内渗漏,椎弓根、椎管结构完整。结论 对于Kümmell病患者,PKP结合体外复位器能有效止痛,并具有优越的生物力学复位性能,可有效恢复脊柱生理曲度和力学强度,降低骨水泥渗漏率,克服了单纯球囊扩张椎体高度恢复不足的缺陷,提高了手术的疗效。
关键词: 胸椎    腰椎    脊柱骨折    脊柱后凸    骨质疏松    椎体后凸成形术    
Percutaneous kyphoplasty combined with external reduction device for Kummell's disease
ZHAO Lei, ZENG Yi-wen, WANG Gang-rui, QI Yi-min, ZHENG Sheng-nai, YANG Lei     
Department of Orthopaedics, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing 210006, Jiangsu, China
Abstract: Objective To evaluate the clinical application value of percutaneous kyphoplasty(PKP) combined with external reduction device in Kümmell's disease. Methods From October 2013 to December 2017, 40 patients(40 vertebrae) with Kümmell's disease were treated with PKP combined with external reduction device. The pain visual analogue scale (VAS) score, vertebral volume, sagittal Cobb's angle, intraoperative cement injection volume, postoperative cement le akage rate and complications were recorded. Results All the operations were successfully completed without death, nerve root and spinal cord injury, pulmonary embolism and acute cardiovascular and cerebrovascular reactions. All the patients were followed up for 6-24 months, with an average of 13 months. The VAS score, vertebral volume and Cobb's angle were significantly improved after operation, with statistical significance(P < 0.05). Intraoperative bone cement injection was 5.5-7.5(6.5±0.8) mL. Postoperative bone cement leakage occurred in 11 vertebral bodies, with a leakage rate of 27.5%. All of them were intra-intervertebral leakage with complete pedicle and spinal canal structures. Conclusion For patients with Kümmell's disease, PKP combined with external reduction device can effectively relieve pain, and has excellent biomechanical repositioning performance. It can effectively restore the physiological radian and mechanical strength of the spine, reduce the leakage rate of bone cement, overcome the defect of insufficient recovery of vertebral height by balloon dilatation alone, and improve the surgical outcome.
Key words: Thoracic vertebrae    Lumbar vertebrae    Spinal fractures    Kyphosis    Osteoporosis    Kyphoplasty    

Kümmell病指患者曾有/无脊柱外伤史,经历数月至数年无明显症状,再次因脊柱外伤/无明显外伤致症状复发,主要临床表现为较之前疼痛明显加重,以翻身起床、站立、行走活动时为甚[1],并出现进行性的后凸畸形及椎体塌陷[2]。Kümmell病是骨质疏松性椎体压缩性骨折(OVCF)的一种严重并发症,给患者的工作生活及生存质量造成严重影响。有效止痛、避免长期卧床、纠正后凸畸形是治疗该病并降低病死率的关键[3]。目前,经皮椎体后凸成形术(PKP)作为治疗Kümmell病的一种微创技术已在临床应用并取得较好的效果[4],但还存在后凸畸形纠正不满意、骨水泥渗漏率高、术后远期腰背部疼痛残留等不足[5]。为此,本院骨科研发了一种经椎弓根体外复位器,弥补了上述不足。现将其临床应用报告如下。

1 资料与方法 1.1 一般资料

2013年10月—2017年12月,采用PKP结合体外复位器治疗Kümmell病患者40例(共40个椎体),其中男5例,女35例;年龄58 ~ 89岁,平均67.7岁;胸腰背部疼痛病史3 ~ 22个月,平均7.1个月。有明确外伤史35例,其中跌伤22例,交通事故伤5例,腰部扭伤8例;无明显外伤史5例。损伤部位:T6 1例,T7 1例,T9 1例,T10 2例,T11 5例,T12 12例,L1 9例,L2 3例,L3 3例,L4 3例。所有患者术前均常规行X线、CT或MRI检查,均为单椎体OVCF,无脊髓压迫或神经根受损症状,表现为椎体压缩、伤椎内真空裂隙征、伤椎增生硬化、伤椎内积气及积液[6],符合Kümmell病表现,无手术禁忌证。

1.2 设备和器械

PKP操作器械(上海凯利泰医疗科技股份有限公司);本院骨科研制的经椎弓根体外复位器(专利号:ZL200810123915.6,图 1);C形臂X线机(flexiveiw8800,GE公司,美国)。

注:1,空心螺钉;2,延长杆;2.1,螺孔;3,正反螺纹撑开加压杆;4,外六角旋转体;5,中空卡槽。
a:示意图b:实物图
Note:1, Cannulated screw; 2, Extension rod; 2.1, Screw hole; 3, Positive and negative threaded open pressure rod; 4, Hexagonal rotating body; 5, Cannulated card slot.
a:Schematic diagram b:Photographs of instruments
图 1 经椎弓根体外复位器 Fig. 1 Pedicle external reduction device
1.3 操作方法

患者取俯卧位,常规消毒、铺巾后局部麻醉,在C形臂X线机透视下于伤椎的上下椎体沿椎弓根经皮穿刺,插入穿刺针,攻丝,拧入中空椎弓根螺钉。至椎体前中1/3后,在体外的延长杆下方将撑开器卡入中空卡槽撑开复位,C形臂X线机透视确认伤椎复位满意或出现螺钉切割现象即停止复位,同时旋紧正反螺纹,撑开加压杆的外六角旋转体,维持在撑开状态,行PKP(图 2)。

a:体外复位器操作图b:体外复位器撑开复位c:PKP球囊扩张 a:Schematic diagram for operation of external resetter b:External resetter open reduction c:PKP balloon expansion 图 2 术中操作 Fig. 2 Surgical procedure
1.4 术后处理

所有患者手术前后无需应用抗感染药物,术后常规行抗骨质疏松治疗。患者术后即刻可行双下肢直腿抬高和各关节屈伸功能锻炼。术后1 d在腰围保护下下床行走,术后3 d恢复基本日常活动。

1.5 观察指标

记录患者手术前后疼痛视觉模拟量表(VAS)[7]评分;在术前、术后3 d三维重建CT[8]上观察患者伤椎容积及Cobb角的变化,评估患者椎体复位及脊柱后凸畸形纠正情况;在术后3 d X线片及CT上观察骨水泥渗漏情况;观察患者有无神经症状。

1.6 统计学处理

应用SPSS 19.0软件对数据进行统计学分析,计量资料采用x±s表示,手术前后比较采用配对样本t检验;以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

所有手术顺利完成,无术中死亡、神经根及脊髓损伤、肺栓塞及心脑血管系统急性反应、骨水泥毒性反应发生。所有患者随访6 ~ 24个月,平均13个月。患者术后VAS评分、伤椎容积和Cobb角均较术前显著改善,差异有统计学意义(P < 0.05,表 1)。术中骨水泥注射量5.5 ~ 7.5(6.5±0.8)mL,术后11个椎体发生骨水泥渗漏,渗漏率27.5%,均为椎间隙内渗漏,椎弓根、椎管结构完整。末次随访患者椎间隙高度无明显丢失,未见椎间盘退行性变征象。典型病例影像学资料见图 3

表 1 临床效果 Tab. 1 Clinical effects  

a、b:术前X线片示骨折压缩严重,后凸畸形c:术前MRI示椎体内积液d、e:术后3 d X线片示骨折复位及骨水泥充填满意,后凸畸形改善 a, b: Preoperative roentgenographs show severe compression of fracture and kyphosis c: Preoperative MRI shows vertebral effusion d, e: Roentgenographs at postoperative 3 d show satisfactory fracture reduction and cement filling, and improvement of kyphosis deformity 图 3 典型病例影像学资料 Fig. 3 Imaging data of a typical case
3 讨论

在老龄化日趋加速的当下,OVCF患者逐年增多,椎体是最常见的骨折部位(> 50%)[9]。Kümmell病也被称为椎体压缩性骨折后不愈合、创伤后迟发性椎体骨坏死和迟发性椎体塌陷等[10],是OVCF的一种严重并发症。Kümmell病呈进行性进展,难以自行愈合,可引起患者长期腰痛,如不及时干预,塌陷的椎体还会压迫脊髓,导致瘫痪[11]。过去认为Kümmell病较为少见,但近年来随着医学影像技术的发展,该病在骨质疏松的中老年患者中具有较高的发生率,占OVCF的7% ~ 24%[12],并显著降低了患者生活质量和预期寿命[13]。该疾病病理机制复杂,目前认为其病因并不单一,与椎体缺血性坏死、微骨折修复过程受阻、生物力学改变、骨量下降等多种因素有关[14],临床主要表现为胸腰背部顽固性疼痛且不缓解,影像学主要表现为椎体压缩、伤椎内真空裂隙征、伤椎增生硬化、伤椎内积气及积液[6]。女性患者居多,本研究中女性占87.5%,男性占12.5%;胸腰部发生率最高,本研究中T12和L1占52.5%,其中T12最多,L1次之。

PKP是治疗Kümmell病的首选方法[15],但PKP可能出现骨水泥渗漏率高、椎体畸形矫正不理想等情况,同时其术后伤椎高度继续丢失被认为与运动单元节段不稳定及骨水泥与骨组织螯合不良有关[16]。PKP治疗Kümmell病与治疗新鲜椎体压缩性骨折不同,具有独立的特点。Kümmell病患者椎体骨折内部新鲜骨与硬化骨并存,复位时所需撑开力量显著大于新鲜骨折;且患者虽没有暴力外伤,但由于不能长期卧床,经过长期反复的压缩等应力刺激,伤椎变形往往较重,伤椎内部新鲜骨折及骨修复过程中出现硬化带并存,穿刺通道硬化骨较多,导致穿刺阻力大,穿刺难度较大,对穿刺技术和球囊扩张的掌握要求都较高。单纯PKP球囊通过注射撑开,扩张阻力大、空间小,术中椎体高度恢复较差;球囊撑开力度有限,且灌注骨水泥需拔出球囊,球囊拔出后伤椎在相邻上下椎体及周围肌肉软组织的挤压下高度有再丢失可能,因后凸畸形仅能部分矫正而导致术后远期椎体高度再次丢失[17],术后腰背部疼痛残留。伤椎内特有的硬化带限制了骨水泥的扩散,无法获得理想的效果。为此,本院骨科研制了一种经椎弓根体外复位器,与PKP联合使用,可克服单纯球囊扩张椎体高度恢复不足且不能维持的问题,通过体外复位器强大的撑开及维持作用,最大程度地纠正脊柱后凸畸形,恢复脊柱生理曲度和力学强度。

经椎弓根体外复位器由加长椎弓根中空螺钉及体外自锁撑开加压装置组成,外径分别为6.5、6.0、5.5和5.0 mm,中空直径为1.2 mm,长度为15.0 cm。其特点:①中空。可经皮微创穿刺定位针、空心丝锥等配套器械,并方便置入椎弓根中空螺钉。②椎弓根中空螺钉长度较普通椎弓根螺钉长,呈椎形。置入椎弓根后,螺钉尾部可通过延长杆固定在相邻上下椎体,延长力臂。③撑开并维持压力。自锁撑开加压装置由钉尾延长杆、正反螺纹撑开延长杆组成,通过其长力臂发挥其强大的撑开和加压作用,通过韧带整复原理对塌陷椎体进行复位。撑开加压装置螺杆设置为一端正向螺纹,另一端反向螺纹(即正反螺纹杆),正反螺纹杆垂直连接在延长杆尾部,并固定外六角旋转体,通过旋转外六角旋转体缩短2个延长杆尾距离,撑开复位伤椎并维持[18]

骨水泥经椎弓根注入可恢复伤椎的强度和刚度,在伤椎中破坏神经根末梢、减少椎体微骨折的移动,从而缓解疼痛[19],文献报道PKP疼痛缓解率为70% ~ 95%[20-21]。骨折部位因受压严重或者硬化骨形成导致骨密度增加,PKP通过注射加压来实现扩张,犹如“水往低处流”原理,囊壁会向着阻力较小的方向扩张,和伤椎实际压缩的部位未必一致,扩张方向及扩张空腔形状难以控制;球囊扩张的阻力较大而导致扩张空间有限,或因球囊位置不满意导致术中椎体高度恢复较差;球囊拔出后相邻上下椎体及周围肌肉软组织会再次挤压被撑起的椎体,导致撑开的高度不能维持而复位丢失;因此,脊柱的后凸畸形仅能被部分矫正,从而导致术后远期椎体高度再次丢失,术后腰背部疼痛残留。此外,球囊在靠近椎体终板或骨皮质时,若力度过大可能撑破椎体终板或骨皮质,造成医源性椎体骨折,增加骨水泥渗漏率,导致相关并发症并降低疗效。PKP结合经椎弓根体外复位器可克服单纯PKP术中椎体高度恢复不足及容易自行退缩不能维持的缺陷[12],经椎弓根体外复位器通过对伤椎的强大撑开作用,可满意复位伤椎塌陷部分,纠正后凸畸形,并通过自锁撑开加压装置维持撑开状态,使球囊有较大的扩张空间,使骨水泥得到充分的浸润并充填满意,从而获得满意的近期和远期止痛效果,维持伤椎高度及后凸畸形纠正度,恢复脊柱生物力学稳定性。本研究平均随访13个月,术后伤椎高度、伤椎容积和Cobb角均较术前显著改善,骨水泥充填满意,无再骨折和椎体塌陷、疼痛复发。

PKP结合经椎弓根体外复位器可使术中骨水泥充填满意,增加骨水泥注入量,降低骨水泥渗漏率。Komemushi等[22]认为,骨水泥的注射量与伤椎容积的恢复呈正相关,单纯OVCF骨水泥注射量一般为4 ~ 6 mL[23]。文献报道Kümmell病骨水泥渗漏率为55% ~ 79%[25-26],如此高的骨水泥渗漏率考虑与椎体裂隙征有关。本研究术中骨水泥注射量5.5 ~ 7.5 (6.5±0.8)mL,骨水泥渗漏率为27.5%,说明骨水泥渗漏仍是术中最常见的并发症[24]。Kümmell病的伤椎存在椎体裂隙征,常呈“合页”状,即使谨慎操作也极易造成骨水泥渗漏,本研究骨水泥渗漏率较单纯PKP低,可能原因为经椎弓根体外复位器术中通过其强大的撑开作用促进伤椎椎体高度恢复,使被压缩的骨组织恢复正常甚至体积增大,伤椎压缩区的骨密度恢复正常甚至降低,四周相对密闭,椎体内空腔相对规则,此时在椎体前方缺损区域先灌注少量高黏度骨水泥,采用椎体-骨水泥锚合技术,封堵后继续在椎体内灌注骨水泥[14],此时注射阻力小,注射速度快,注射量相应增加,骨水泥充填满意,骨水泥渗漏率降低,术后效果更理想。

采用经椎弓根体外复位器操作需注意:①防止撑开过度,不强求椎体完全复位,避免出现螺钉切割效应而造成医源性骨折,必须在C形臂X线机下密切观察椎体与螺钉间有无透光区产生,出现透光区即停止复位。②多发Kümmell病患者,因伤椎骨质、骨量严重丢失,椎体的力学强度明显降低,经皮螺钉固定后再行体外撑开复位,依靠螺钉和撑开器复位的作用不大。

对于Kümmell病患者,PKP结合体外复位器能有效止痛,并具有优越的生物力学复位性能,可有效恢复脊柱生理曲度和力学强度,降低骨水泥渗漏率,克服了单纯球囊扩张椎体高度恢复不足的缺陷,提高了手术的疗效,有较好的临床应用价值。

参考文献
[1]
Hur W, Lee JJ, Kim J, et al. Spontaneous air reduction of vertebra plana with Kümmell's disease during vertebroplasty:subsequent experience with an intentional trial[J]. Pain Med, 2014, 15(7): 1240-1242. DOI:10.1111/pme.12443
[2]
Fabbriciani G, Pirro M, Floridi P, et al. Osteoanabolic therapy:a non-surgical option of treatment for Kümmell's disease?[J]. Rheumatol Int, 2012, 32(5): 1371-1374. DOI:10.1007/s00296-010-1408-3
[3]
赵磊, 王黎明, 蒋纯志, 等. 单侧椎弓根穿刺经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折[J]. 中华外科杂志, 2009, 47(15): 1146-1147.
[4]
赵磊, 王黎明, 王刚锐, 等. 经皮椎体后凸成形术(PKP)结合可注射硫酸钙(MIIG X3)治疗胸腰椎骨质疏松性压缩骨折[J]. 中国骨质疏松杂志, 2007, 13(6): 424-428. DOI:10.3969/j.issn.1006-7108.2007.06.013
[5]
王大林, 王黎明, 徐杰, 等. Kümmell病的诊断与椎体后凸成形术治疗[J]. 中国脊柱脊髓杂志, 2012, 22(12): 1129-1131. DOI:10.3969/j.issn.1004-406X.2012.12.16
[6]
滕冲, 陈维善, 李浩, 等. Kümmell病发病机制及影像学表现[J]. 国际骨科学杂志, 2012, 33(1): 55-56. DOI:10.3969/j.issn.1673-7083.2012.01.019
[7]
Huskisson EC. Measurement of pain[J]. Lancet, 1974, 2(7889): 1127-1131.
[8]
赵磊, 王黎明, 徐杰, 等. 三维CT重建在经皮椎体后凸成形术中的应用[J]. 创伤外科杂志, 2007, 9(4): 368. DOI:10.3969/j.issn.1009-4237.2007.04.026
[9]
华俊, 刘栋, 徐又佳, 等. 经皮椎体后凸成形术近期疗效及再发骨折率与骨质疏松程度的相关性[J]. 中华创伤杂志, 2015, 31(12): 1073-1076. DOI:10.3760/cma.j.issn.1001-8050.2015.12.004
[10]
Li H, Liang CZ, Chen QX. Kümmell's disease, an uncommon and complicated spinal disorder:a review[J]. J Int Med Res, 2012, 40(2): 406-414. DOI:10.1177/147323001204000202
[11]
王根林, 杨惠林, 朱雪松, 等. 骨质疏松性椎体骨坏死的诊断及椎体后凸成形术治疗[J]. 中国脊柱脊髓杂志, 2013, 23(3): 228-232. DOI:10.3969/j.issn.1004-406X.2013.03.07
[12]
Lieberman IH, Dudeney S, Reinhardt MK, et al. Initial outcome and efficacy of" kyphoplasty" in the treatment of painful osteoporotic vertebral compression fractures[J]. Spine (Phila Pa 1976), 2001, 26(14): 1631-1638. DOI:10.1097/00007632-200107150-00026
[13]
Wu AM, Chi YL, Ni WF. Vertebral compression fracture with intravertebral vacuum cleft sign:pathogenesis, im age, and surgical intervention[J]. Asian Spine J, 2013, 7(2): 148-155. DOI:10.4184/asj.2013.7.2.148
[14]
谢胜荣, 卢小刚, 伍成东, 等. Kümmell病的发病机制研究进展[J]. 中华临床医师杂志(电子版), 2014(20): 3675-3678.
[15]
杨惠林, 李茂, 孟斌. 骨质疏松性椎体骨折骨不连诊断和治疗的相关问题[J]. 中华创伤杂志, 2018, 34(2): 97-99. DOI:10.3760/cma.j.issn.1001-8050.2018.02.001
[16]
李志君, 郑玉鹏, 江天蔚, 等. 聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥椎体后凸成形治疗老年Kümmell病[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(30): 4757-4762. DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.30.001
[17]
孟胜伟, 蒋盛旦, 蒋雷生. 胸腰椎骨质疏松性椎体压缩性骨折椎体强化术后腰背痛原因的研究进展[J]. 脊柱外科杂志, 2017, 15(2): 117-122. DOI:10.3969/j.issn.1672-2957.2017.02.010
[18]
曾逸文.基于传统复位手法的经椎弓根体外复位器的研制及应用研究[D].江苏: 南京中医药大学, 2013.
[19]
蔡佳, 郝应文, 李超, 等. 经皮椎体成形骨水泥注入修复骨质疏松性胸腰椎体压缩骨折:椎弓根入路方案[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(30): 4892-4897. DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.30.026
[20]
Cotten A, Boutry N, Cotter B, et al. Percutaneous vertebroplasty:state of the art[J]. Radiographics, 1998, 18(2): 311-320. DOI:10.1148/radiographics.18.2.9536480
[21]
Muto M, Muto E, Izzo R, et al. Vertebroplasty in the treatment of back pain[J]. Radiol Med, 2005, 109(3): 208-219.
[22]
Komemushi A, Tanigawa N, Kariya S, et al. Percutaneous vertebroplasty for compression fracture:analysis of vertebral body volume by CT volumetry[J]. Acta Radiol, 2005, 46(3): 276-279. DOI:10.1080/02841850510016072
[23]
赵磊, 王黎明, 王钢锐, 等. 经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折中骨水泥渗漏的防治[J]. 中国修复重建外科杂志, 2009, 23(4): 404-407.
[24]
任海龙, 王吉兴, 陈建庭, 等. 单侧与双侧穿刺经皮椎体成形术治疗Kümmell's病的临床对比[J]. 南方医科大学学报, 2014, 34(9): 1370-1374. DOI:10.3969/j.issn.1673-4254.2014.09.28
[25]
Peh WC, Gelbart MS, Gilula LA, et al. Percutaneous vertebroplasty:treatment of painful vertebral compression fraclures with intraosseous vacuum phenomena[J]. AJR Am J Roentgenol, 2003, 180(5): 141l-1417.
[26]
李继刚, 李涛, 马秋虹, 等. 改良定向骨水泥推注器预防经皮椎体成形术中骨水泥渗漏[J]. 脊柱外科杂志, 2017, 15(1): 30-33. DOI:10.3969/j.issn.1672-2957.2017.01.006