原创新方法 微创 精确 快速 CT联合C臂加手指触摸穿刺点引导下的椎体后凸成形术治疗椎体压缩性骨折

CT联合C臂加手指触摸穿刺点引导下的椎体后凸成形术治疗椎体压缩性骨折

汪光晔¹，任可²，章朋朋¹，刘春红¹，郑张安¹，方锐¹ 陈琰

Wang Guang-Ye1, Zhang Chun-Cai2, Re ke3, Ai-Tian¹,Zhang-Pengpeng¹,Liu-Chunhong¹,Zheng Zhang-an¹,Chenyan¹, Fang Rui¹

1 Department of Orthopaedics,Wuhu No.2 People＇s Hospital, Wannan Medical College, Wuhu 241000, Anhui , People’s Republic of China.

2 Department of Orthopaedics,Changhai Hospital,Second Military Medical University of Chinese PLA, Shanghai 200433, People’s Republic of China.

3 Department of Orthopedics，Gen Hospital of Nanjin Military Area Command，Nanjin 210002，Jiangsu, People’s Republic of China.

基金资助:

芜湖市科学技术委员会科研计划项目(芜科计字[2011]47号).

汪光晔，男，1971年生，安徽省芜湖市人，汉族，博士，副主任医师，主要研究方向：生物力学，脊柱外科，博士毕业时间：2007年7月，毕业学校：第二军医大学wangguangye@126.com

通讯作者：姓名 汪光晔，学位：博士学位，职称：副教授

摘要

目的：本研究目的在于评估微小切口下CT结合C臂＋手指触摸引导下的椎体后凸成形术（PKP）结果。方法：我们治疗86个病人共106例椎体，其中56例为骨质疏松椎体压缩性骨折，30例椎体肿瘤，所有病人皆在术前用联合网格CT下定位穿刺点，做微小切口（1.5CM-2CM），皆在CT结合C臂＋手指触摸引导下单边一次性完成穿刺通道。结果：所有病人在治疗后的24小时内疼痛得到全部或部分缓解（98%）；运动功能明显改善，止痛药使用明显减少；术中使用CT探测到骨水泥的渗漏（20.7%），未出现有神经症状骨水泥渗漏；微小切口下术中使用CT使得绝大多数（90%）穿刺可一次性完成，工作通道一次性构建（100%），每个椎体平均操作时间（２５ ±５）ｍｉｎ，，单侧大角度穿刺，骨水泥更偏于椎体中央分布，未发生由于穿刺本身因素发生的骨水泥的渗漏。结论：微小切口下多层螺旋CT结合C臂机＋手指引导下的椎体成形术及椎体后凸成形术穿刺准确安全操作简便，我们临床经验显示其在治疗骨质疏松椎体压缩性骨折及椎体肿瘤上疗效确切，穿刺工作通道一次性构建，显著减少手术操作时间，更能有效减少并发症，骨水泥分布合理，及更易即时探测到微小骨水泥的渗漏。

关键词： 椎体后凸成形术；椎体骨折；x线计算机；C臂机；椎体肿瘤；椎体骨质疏松

Treatment of vertebral compressive fracture with percutaneous Vertebr0plasty guided by CT plus C-arm fluoroscopy and finger touching puncture point

Abstract

Purpose.This study was performed to evaluate the results and complications of percutaneous vertebroplasty (PKP) performed under guidance of CT plus C-arm fluoroscopy and finger touching point.Material and methods. Material and methods.we treated 86 patients(106 PKP): 56 for osteoporotic vertebral compression fracture, and 30 for vertebrae tumor. All patients were treated using computed tomography (CT) combined with conventional fluoroscopy and finger touching puncture point within small incision (1.5CM-2CM) as an imaging guide.Results.Partial or complete pain relief was obtained in 98% of patients within 24 h from the treatment; significant results were also obtained with regard to improvement in functional mobility and reduction of analgesic use. CT allowed the detection of cement leakage in 20,7%. There were no bone cement leakages with nerves symptom. All work channels have been made only by one times, bone cement was distributed nearby center of vertebral body. Conclusions. Our personal experience confirms the efficacy of PKP treatment for both osteoporotic and oncological patients. The use of CT plus C-arm fluoroscopy and finger touching guidance reduces the risk of complications in comparison with conventional fluoroscopy alone, facilitates the detection of small cement leakages, facilitates operative procedure and obtains a reasonable distribution of bone cement.

Keywords: Percutaneous kyphoplasty ；Spine fractures ； X-ray computed；C-arm fluoroscopy； ·Spine neoplasms；Osteoporosis

椎体后凸成形术（ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ ｋｙｐｈｏｐｌａｓｔｙ ，ＰＫＰ）是一个微创技术，是由图像引导的向椎体内注入骨水泥，以达到对骨折部位加强及缓解疼痛的目的。 其最初被用来治疗脊柱原发性肿瘤，后期被用来治疗脊柱转移性肿瘤、脊柱骨质疏松性压缩性骨折、骨髓瘤以及少见的其他症状（组织细胞增多症、成骨不全）引起的疼痛的治疗。 由于操作材料及图像引导技术不断改良，椎体后凸成形术在患者的选择操作程序上得到大幅改进，也使得这项技术获得了更好的治疗效果、更短的操作时间及更少的并发症。 但是在影像系统引导下，常会发生图像飘移，导致穿刺投影点移位，同时由于穿刺点往往是在骨嵴、骨缝或骨移行部位，常造成穿刺针尖的滑移，无法在盲视情况下快速准确地找到进针点，由此引起的严重并发症时有发生［１］，因此如何获得一种更为简便、准确及安全的穿刺方法显得尤为重要。

一、对象与方法

１对象：２００７ 年１０ 月至２０１１ 年２ 月我们治疗的８６ 例患者（１０６ 个椎体），其中 ５６例患者（６５ 个椎体）为骨质疏松椎体压缩性骨折：胸椎 １４个，腰椎４１ 个，年龄５５ ～ ８７ 岁。 ３０ 例患者（４１ 个椎体）为椎体肿瘤：胸椎２０ 个，腰椎２１ 个，年龄在４１ ～ ７８ 岁。 见表１。患者的选择是在由专业从事于代谢性骨病的内科医师、肿瘤科医师、骨科医师及放射科医师共同完成，患者的选择标准依据美国放射学会标准（２０００--２００１）。 适应证：腰背部由于骨质疏松引起的脊柱骨折，伴有顽固性疼痛，经内科治疗疗效不佳者（休息，止痛药，腰围固定）；脊柱肿瘤；脊柱溶骨性破坏内科治疗不佳者。

２方法：在提供患者告知同意书之前，先告知患者采用此技术的优点及风险。 为最小化降低感染的风险，对于接受过癌症治疗过的患者，均在术前３ ｄ 预防性使用抗生素。

所有病均采用 ＣＴ 联合 Ｃ 臂机 ＋手指触摸进针点引导，术前先以0.5ｃｍ × ０. ５ ｃｍ 的网格紧贴于治疗椎后部皮肤上，ＣＴ 平扫描，选择最佳穿刺层面，以红外线配合网格在皮肤上标志出穿刺点在皮肤上的垂直投影点，常规消毒术野、铺巾，以皮肤的投影点，向外侧做横形微小切口，用尖刀片轻轻切开，长约１. ５ ～ ２. ０ ｃｍ，横形切开筋膜，以直血管钳沿穿刺点垂直插入腰背肌，直至进针点处，钝性分开，以术者食指触及进针点，腰椎在小关节突与横突转角处，胸椎一律采用椎弓根旁侧入路，手下感觉是在横突与上１／ ３ 与肋骨交界处。 穿刺针在手指引导下达到穿刺点，穿刺进入皮质后，引入导引针，Ｃ 臂 Ｘ 线机透视确定头倾角度和高度满意，ＣＴ 扫描确定角度和位置，对于外展角度不理想者，可通过细的斜口穿刺针进行微调，满意后，直接穿入导引针，再次 Ｘ 线机和 ＣＴ 单层扫描外展角满意，以导引针为中心，逐步扩张，外围骨质逐步压缩，并紧密包绕穿刺管周围，直至工作套管打入穿刺针至病椎前中１／ ３ 中线，在间断透视下进行椎体扩张和（或）注入骨水泥，完毕后 ＣＴ 扫描检查骨水泥的分布形态。

３.疗效评估：所有患者按照以下系列标准收集数据，并制成调查问卷表，进行术前与术后２４ ｈ 评估。 术前疼痛运用视觉模拟分级法（ｖｉｓｕａｌ ａｎａｌｏｇ ｓｃａｌｅ，ＶＡＳ），１０ 分直观模拟标度尺（最疼１０ 分；无痛１ 分）进行疼痛的评估；４ 分功能活动评估：（卧床４ 分；使用轮椅３ 分；行走有限疼痛 ２ 分；正常行走１ 分）；３ 分止痛药使用评分（全天都要用止痛药３ 分；白天部分使用止痛药２ 分，偶尔使用１ 分）。

４统计学分析：资料采用 ＳＰＳＳ １５.０ 统计软件分析，计量资料以均数± 标准差（x ± s）表示，两组独立样本比较采用独立样本 t 检验，治疗前后两组资料的比较采用配对 t 检验，两组计数资料的比较采用卡方检验，以 P ＜ ０.０５ 为差异有统计学意义。

二、结果

所有临床症状与影像学检查确认需做 ＰＫＰ 治疗，共１０６例椎体（典型病例影像学表现见图１）。 单一患者每例行１ ～３ 个椎体手术，平均每例患者１.２ 个椎体。 所有椎体皆采用单侧穿刺，绝大多数（９０％）穿刺一次性完成，工作通道通过逐级扩张，皆一次性构建，每个椎体平均操作时间（２５ ±５）ｍｉｎ，９５％椎体骨水泥填充位于椎体中央（图２）。

根据临床结果，所有患者２４ ｈ 内疼痛皆明显减轻或完全缓解（９８％），８６ 例患者中骨质疏松５６ 例，椎体肿瘤３０ 例，对其术前术后疼痛、功能运动及止痛药使用进行评估（表 ２）。ＰＫＰ 术后２４ ｈ 疼痛缓解程度、功能的恢复及止痛药使用的减少量于术前相比均有统计学差异（P ＜ ０.０１）。

我们有２ 例轻度并发症的系穿刺引起的钉道血肿，穿刺口皮下肿胀，术后放皮片引流，加压包扎后缓解。

８６ 例患者中有 ２２ 例（２０. ７％）发生脊柱椎体外的骨水泥渗漏，其中包含１２ 例椎体肿瘤患者和１０ 例骨质疏松塌陷性骨折的患者，此渗漏发生于椎旁静脉（３ 例椎体肿瘤，１ 例骨质疏松），硬膜外（７ 例椎体肿瘤，５ 例骨质疏松），椎旁软组织（４ 例椎体肿瘤，１ 例骨质疏松）及神经根出口（１ 例椎体肿瘤），所有患者均未发生由于穿刺引起的骨水泥渗漏。

三、讨论

１. 患者的选择：我们的个人经验涉及疼痛减轻和椎体强化，所治患者绝大多数为骨质疏松压缩性骨折（６１.３％），少部分为骨肿瘤（３８. ７％），最新研究显示，ＰＫＰ 不仅对缓解疼痛效果显著，而且对恢复椎体高度效果明显。

在患者选择标准中，临床评估（疼痛部位）与影像学检查（结构改变）的一致性是最为重要的指标。 尤其值得注意的是患者的骨髓水肿信号伴有疼痛部位提示脊柱最新累及的证据［１］，因此被认为是行 ＰＫＰ 手术适应指征（图１），同时在行ＰＫＰ 术前及术后进行问卷调查。

２. 工作通道一次性构建：腰椎上关节突与横突交界或胸椎横突肋间隙作为穿刺的进针点，骨性解剖标志较为明显，在微创条件下，进针点的手术视野不能完全暴露，但是通过触摸这些骨性标志，来确定进针点完全可能。

手指引导法是通过触摸进针点的解剖标志，来确定进针点。 由于在传统影像系统引导下（ＣＴ 与 Ｃ 臂），实际操作中常会发生图像飘移，导致穿刺投影点移位，同时由于穿刺点常在骨嵴、骨缝或骨移行部位，常会造成穿刺针尖滑移，无法在盲视的情况下准确快速地找到进针点。 要想寻找到准确的穿刺点，并能迅速地进针，快捷的方法是在皮肤上投影点的引导下，微小切口，手指触摸到穿刺点，进行穿刺。

所有的患者皆在ＣＴ ＋ Ｃ 臂 ＋ 手指引导下进行，比单独使用ＣＴ或 Ｃ 臂下操作更为准确安全，比 ＣＴ 结合 Ｃ 臂机更加快捷。 ＣＴ 结合Ｃ 臂透视在经皮穿刺技术中是非常安全有效的。 尤其对于那些存在解剖学变异的椎体，ＣＴ 结合 Ｃ 臂透视，可以达到最佳的穿刺途径。 当然即便是在电脑上设计好最佳的穿刺角度与穿刺途径，但事实上在真正穿刺过程中，由于进针点在骨嵴上（腰椎人字嵴）或两骨缝隙处（胸椎肋骨与横突交界处），穿刺点并非平坦，单纯盲穿很难把握，需要反复多次穿刺及影像设备多次确认，延长了手术时间，增加了各种并发症的风险［２----3］。 运用网格及 ＣＴ 的红外线标记出最佳进针点的皮肤垂直投影，沿该进针点横向切开皮肤１. ５ ｃｍ，横向切开深筋膜，直血管钳纵向钝性分开腰背肌肉，指尖摸到进针点，此时引导穿刺，可一次性完成穿刺，并利用穿刺的斜口及角度微下调整，达到理想的穿刺途径。 减少穿刺时间，降低了手术风险及穿刺所带来的各种并发症。

由于运用了网格及 ＣＴ 的红外线标志出最佳进针点的皮肤垂直投影，因此皮肤上的切口只需能插入手指即可，对于单纯盲穿而言，皮肤上的切口增加并非明显，而横向切开皮肤与深筋膜能减少穿刺外倾时软组织的阻挡。 所有病例皆采用单边穿刺途径，与双边穿刺比较，具有更小的损伤，对于腰椎，优先采用椎弓根入路，而胸椎采用椎弓根旁侧入路。

３. 骨水泥的中央填充：穿刺的准确率提高，进一步改变治疗的方式，采用单边、大角度穿刺，以解决双边穿刺的椎体中央骨间隔形成的缺点和减少并发症，减少创伤。

椎体成形骨水填充的研究在国内外都早已开展，并已取得一定的成果。 但到目前为止，这些研究都是以穿刺准确和穿刺安全为研究对象，着眼于安全填充骨水泥［１，３-- ５］，并未能对骨水泥填充部位提出更高的要求。 因此，这些研究成果在临床运用上受到一定的限制。 椎体压缩性骨折，往往呈楔形改变，椎体前中１／ ３ 压缩，因此在椎体前中 １／ ３ 处进行骨水泥填充，可提供更符合其病理和生理的力学特点，另外中央处进行骨水泥填充，因距周边重要组织有更远的空间距离及更多组织间隔，也能减少骨水渗漏，可更好地保证骨水泥填充的安全性，并能提供更好地力学支撑［６］，较双边穿刺椎体侧方填充骨水泥有着更大的研究价值和应用前景。 我们运用的手指＋ＣＴ ＋ Ｃ 臂的引导可为此提供精确穿刺保证。

４. 骨水泥渗漏：注入骨水泥是一个最为重要的过程，需要Ｃ 臂透视或 ＣＴ 透视的实时监测，以便及时检查骨水泥的分布，明确是否存在骨水泥的渗漏。 因此，同单独使用 Ｃ 臂透视引导比较，ＣＴ 透视能加速对骨水泥分布的评估，更早更及时地监控任何方向上的骨水泥渗漏（图２）。 因此，最近在ＣＴ引导下进行椎体成形的研究报道显示，较传统术后 Ｘ 线评估有更高的小的无症状的骨水泥渗漏的发生率［２，６］。

如果患者选择正确，操作过程小心，并发症很少发生。但并发症发生率在转移性肿瘤明显高于骨质疏松患者。 我们的研究显示，ＣＴ 引导有助于减少轻度及严重并发症的发生。 如由于骨水泥的硬膜外渗漏所致的脊髓与神经根的受压，静脉漏所致的肺栓，钉道血肿形成，肋骨或椎弓根骨折以及气胸的发生。 有２ 例发生钉道血肿，这可能与患者年龄大凝血功能差，并且由于我们术中采用微小切口，术后未用引流有关。 严格地无菌操作结合预防使用抗生素可以有效避免感染的发生。 本研究显示，未发生一例穿刺引起的直接损伤及由此引起的椎弓根破裂所致的骨水泥渗漏的间接损伤，这种渗漏可能带来更为严重的灾难性的后果（患者瘫痪）。无症状椎旁骨水泥渗漏２２ 例（２０.７％），虽然术中与术后的ＣＴ扫描有助于微小的骨水泥渗漏的发现，但我们的骨水泥渗漏数据仍明显小于先前的报道，这可能与我们采用的一次构建工作通道及骨水泥椎体中央填充有关，由于一次性穿刺，工作通道周围骨质逐步压缩，减少骨水泥的钉道渗漏，骨水泥的偏椎体中央填充，增加与周围重要器官的组织间隔和空间距离，也能减少骨水泥渗漏，可更好地保证骨水泥填充的安全性，并能提供更好的力学支撑。 对于骨质疏松的患者，由于终板上的空洞或裂缝的形成，常导致椎间隙渗漏，但这并不会改变其生物力学特点，也不会加速椎间盘的退变。

转移性肿瘤患者由于肿瘤新生血管发生，较易发生骨水泥静脉丛和硬膜外渗漏［７］。 椎体前方血管内骨水泥渗漏常沿椎旁静脉丛的吻合支渗漏，其最终进入腔静脉系统，可导致肺栓塞的形成。 后方的骨水泥渗漏发生在硬膜外或椎弓根旁静脉丛，该处骨水泥聚积会造成脊髓与神经根的受压，从而产生相应的症状。 总之，椎体外的骨水泥渗漏很少会产生症状，如术中注入骨水泥时，监视器发现了骨水泥渗漏，应立即打断注入，以便骨水泥在数秒内硬化。

５.疼痛的缓解：由于骨水泥的聚合作用，从而导致的椎体的稳定，临床上，绝大多数的患者在术后２４ ｈ 内疼痛得到缓解。 先前报道显示在转移性骨肿瘤的患者，其疼痛的缓解程度仅为７５％ ～ ８２％，骨质疏松的压缩性骨折报道疼痛消失达７３％ ～ ９７％［３---- ４，８］。 在混合了转移性肿瘤与骨质疏松的病例后，本研究的疼痛缓解程度（９８％）与临床报道结果相似。

根据最近研究报道，未来的研究需要明确ＰＫＰ 治疗后的长期结果，不仅根据症状缓解情况及疾病的再发生，还包括注入的骨水泥最终命运方面的研究。

６. 总结：使用以 ＣＴ ＋ Ｃ 臂＋ 手指引导下行 ＰＫＰ 手术，能选择理想的操作路径，一次性构建工作通道，提高操作的成功的成功率，减少手术操作时间，增加 ＰＫＰ 操作过程中的准确性与安全性 减少并发症的发生

参考文献

1 Zampini JM, White AP, McGuire KJ, et al. Comparison of 5766 vertebral compression fractures treated with or without kyphoplasty.Clin Orthop Relat Res. 2010 Jul;468(7):1773-80.

2 L, Begemann PG, Lehmann W, Nuechtern J, et al.Sacroplasty in a cadaveric trial: comparison of CT and fluoroscopic guidance with and without balloon assistance.Grossterlinden Eur Spine J. 2009 Aug;18(8):1226-33.

3 Young C, Munk PL, Heran MK, et al.Treatment of severe vertebral body compression fractures with percutaneous vertebroplasty. Skeletal Radiol. 2011 Mar 27.

4 Doria C, Tranquilli Leali P.Percutaneous techniques in the treatment of osteoporotic, traumatic and neoplastic fractures of thoraco-lumbar spine: our institutional experience. Injury. 2010 Nov;41(11):1136-9.

5 Chew C, Craig L, Edwards R, et al.Safety and efficacy of percutaneous vertebroplasty in malignancy: a systematic review.Clin Radiol. 2011 Jan;66(1):63-72.

6 Amoretti N, Lesbats V, Marcy PY, et al.Dual guidance (CT and fluoroscopy) vertebroplasty: radiation dose to radiologists. How much and where? Skeletal Radiol. 2010 Dec;39(12):1229-35.

7 陈志瑾 童国海 孙长惠 等。 CT、C臂机联合导引下椎体成形术治疗椎体压缩性骨折中国介入影像与治疗学-2009 (2)

8 Yan D, Duan L, Li J. Comparative study of percutaneous vertebroplasty and kyphoplasty in the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures.Arch Orthop Trauma Surg. 2011 May;131(5):645-50.

表1 各组病人一般人口学基本特征

表2 各组病人不同指标评分结果的比较 ( ±s)

*表示治疗前后的比较，采用配对t检验P<0.01。

Fig. 1a-c A 83-year-old woman with osteoporosis. Anatomical compatibility for percutaneous vertebroplasty (PKP) of L1 and incompatibility for PKP of L5. a In the lateral X-ray view, compression fracture of the L5 vertebral body with height not less than one third of the original one. Normal height of the other lumbar vertebral bodies. b,c Sagittal magnetic resonance images obtained with turbo spin-echo T1-weighted (b) and fat-suppressed short tau inversion recovery (STIR) T2-weighted (c) sequences show a change in signal intensity at the L1 vertebral body, characterized by T1 hypointensity and STIR T2 hyperintensity owing to bone marrow oedema resulting from a recent vertebral collapse that was causing pain (clinical correspondence). Normal signal intensity at L5 (old vertebral compression fracture).

图1 83岁骨质疏松的老年妇女，L1为椎体后 成形术适宜椎体，L5不适宜 a 腰椎侧位X线显示：L5椎体压缩不足原椎体高度的1/3；b. c MRI T1加权（b）与T2（c）提示L1骨髓水肿，导致疼痛（临床症状），而L5信号正常（陈旧性压缩骨折）

Fig. 2a-d Dorsal percutaneous vertebroplasty with unilateral transcostovertebral approach. A 65-year-old woman with osteoporosis. a Computed tomography (CT) targeting of D12 with tagging metal mesh on the skin. b CT-fluoroscopy-guided puncture needle in the center of vertebral body. c Postprocedural Postprocedural CT scan demonstrates even cement distribution without leakages. d Postprocedural X ray film demonstrates satisfactory cement distribution without leakages.

图2a-d 单边穿刺的椎体后凸成形术，65岁骨质疏松的妇女 a CT平扫描，选择最佳穿刺层面，配合皮肤上网格在标志出穿刺点在皮肤上的垂直投影点; b CT引导穿刺直进入到椎体的中央；c CT扫描显示椎体中央的均匀的骨水泥填充，无骨水泥渗漏；d X线显示满意的骨泥分布