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骨质疏松性椎体骨折行后凸成形术的并发症和安全性研究

发表者:晋大祥 人已读

晋大祥 谢炜星 编译

摘要
背景:椎体后凸成形术是一种已有的纠正和填充骨质疏松性椎体骨折的微创方法。围手术期及术后并发症的可靠数据缺乏文献。本研究旨在评价发病率和围手术期并发症的模式,以测定患者施行椎体后凸成形术的安全性。

病人与方法:我们前瞻性地登记了2004年1月至2006年6月接受后凸成形术的102例患者(82名女性和20名男性,平均年龄69岁)共135例手术治疗的骨折椎体。临床和放射学的随访长达术后6个月。
结果:术前疼痛的程度用视觉类比评分(VAS)测定为7.5 + / - 1.3。疼痛程度在术后第1天(VAS2.3 +/- 2.2)和6个月的随访中(VAS1.4+/-0.9)明显减少。在6个月的随访中,8位病人通过X线检测出相邻椎体的新鲜骨折。2位患者因为手术的椎体并发烧结致使疼痛没有缓解,并出现继发性椎管狭窄症。术中X线监测到7例患者意外的骨水泥渗漏。 1例患者术后在手术节段发生感染性脊髓炎,通过前路的全椎体切除和3600融合进行治疗。另一位病人发生了浅表伤口的感染需清创缝合术。1例患者因术后出血导致皮下血肿。
结论:目前的研究数据表明经皮椎体后凸成形术可以导致严重的术中和术后并发症。因此这项微创手术操作应该由有能力处理围手术期并发症的脊柱外科医师完成。

背景

骨质疏松性椎体压缩性骨折(VCF)是造成世界范围内数以万计的老年人暂时性或长期的失去活动能力的流行性原因。VCF的年发病率女性为1.21%和男性为0.68%,且随着年龄的增长显着增加1 。随着的人口老化,VCF是导致残废的重要原因和医疗资源利用的重要源头2 。非手术治疗通过对疼痛的控制和物理治疗辅助活动,是一种有效的治疗选择。然而,很多患者仍然由于慢性的背痛致使活动受限3 。VCF造成明显的功能和身体损害导致患者焦虑,抑郁,并对人际关系和社会职能造成破坏性的影响4。引人注目的是,VCF显著缩短受其症状影响一年的女性和男性寿命期望值5

自从恢复生活质量成为VCF治疗的主要问题,减少疼痛和矫正畸形的手术治疗有了更多的追求的。Galibert等6报道了第一例成功的椎体填充物,他通过椎体内注射聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)治疗椎体血管瘤患者 。不久,椎体成形术被成功地引进,成为骨质疏松压缩性骨折的治疗方法7 。椎体成形术的首要目标是通过不断烧结VCF获得稳定缓解疼痛8 。椎体成形术的一个显著缺点是普遍后凸的畸形不能通过这一程序得到纠正。进展的后凸畸形增加前柱负荷的生物力学原理,促使随后VCF椎体后凸成形术基本原理的确立。通过这一技术,经椎弓根体内球囊的扩张和聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥填充物的保留,实现了VCF疼痛的减少9。截至目前,椎体后凸成形术已成功地应用于成千上万的VCF患者,它可以降低骨折相关的疼痛,改善脊柱的生物力学,以及肺功能和生活质量10,11

虽然椎体后凸成形术是经皮微创技术,椎体骨折的骨水泥填充物与术中和术后的并发症有关12。最常见的并发症是PMMA水泥通过静脉系统或通过椎体骨折裂缝的椎体外渗漏13,这会导致椎管狭窄或肺的水泥栓塞14。即使经皮椎体后凸成形术与椎体成形术相比大大降低骨水泥的椎体外渗漏15,骨水泥渗漏的出现可能比预期的更频繁,且有显著的发病率12。此外,还有聚甲基丙烯酸甲酯单体引起全身过敏或中毒反应的报道16。而且,通过后凸成形术稳定的特定骨折节段可能将导致脊柱生物力学的改变,从而使相邻节段椎体发生继发性骨折17。本研究的目的是评估骨质疏松性椎体骨折患者施行椎体后凸成形术后出现相关并发症的总体发病率和模式。

病人与方法

该前瞻性研究在2004年1月到2006年6月之间进行。所有参与人员都签署书面知情同意书。一共有102例患者(82名女性和20名男性,年龄:69±8岁),根据Magerl等人提出的AO分类方法,有130个A1型骨折椎体和5个A3型骨折椎体18(72个胸椎和63个腰椎)。所有病例的骨质疏松性椎体压缩性骨折通过测定MRI的脂肪抑制序列(如TIRM或者 STIR)像中骨质水肿而得到证实。此外用正位和侧位X光照片评估侧凸和后凸畸形。椎体后凸成形术的适应症为后凸畸形大于15度,进行性烧结(逐步丧失的椎体高度) ,以及疼痛经12周的镇痛药物和物理治疗无法缓解,视觉模拟评分(VAS)超过5分。

130个节段我们在全麻下行牵引和脊柱前凸的闭合复位后,选用PMMA骨水泥(Kyphx-HVR; Kyphon Inc.)经皮球囊椎体后凸成形术(Kyphon Inc, Sunnyvale, CA),5个A3.1型骨折节段用内固定器进行额外固定((Universal Spine System; Synthes, Bettlach, Switzerland) 。本次研究没有进行病理活检以排除肿瘤引起的病理性骨折。所有患者在围手术期和术后用低分子量肝素预防血栓形成。所有患者围手术期静脉单次注射1.5g的头孢呋辛。

进行了6周、12周和术后6个月的随访。随访中进行了X线照射,并发现了骨水泥渗漏、继发性骨折,以及进一步烧结(椎体高度和脊柱后凸)。

结果

术前疼痛的程度用视觉类比评分(VAS)测定为7.5+/-1.3。疼痛程度在术后第1天(VAS2.3+/-2.2)和6个月的随访中(VAS1.4+/-0.9)明显减少。这项研究着重于椎体后凸成形术的并发症。并发症可分为晚期并发症(继发性VCF ,烧结导致的继发性狭窄)和早期/围手术期并发症(骨水泥渗漏,感染,血肿) 。有18例患者出现了并发症。在6个月的随访中,8位病人通过X线检测出相邻椎体的新鲜骨折。(图1)

2位患者因为手术的椎体并发烧结致使疼痛没有缓解,并出现继发性椎管狭窄症。(图2)术中X线监测到7例患者意外的骨水泥渗漏。(图3)其中1例患者骨水泥渗漏进入椎管,但没有出现相关的椎管狭窄和神经损害。没出现PMMA单体引起的骨水泥栓塞或过敏性反应。

1例患者(1.0%)在术后两周出现手术节段的感染性脊髓炎,并出现硬膜外血肿和截瘫,他在急诊行后路减压,脓肿清除,和与前路清创术、全椎体切除、3600融合一样的内固定术。(图4)另一位病人(1.0%)术后10天发生了浅表伤口的感染需行清创缝合术。1例患者(1.0%)因术后出血导致皮下血肿。


图1 一位56岁的老年女性患者因为服用激素出现继发性骨质疏松,在L2, L3, 和 L4出现疼痛的压缩性骨折。由于在6周内不能通过保守治疗的方法使疼痛得到缓解,于是行L2–L4的后凸成形术。术后2周患者再次诉严重的背部疼痛。X光照片显示相邻的L1椎体出现压缩性骨折。因此行L1后凸成形术。1个月后患者再次出现严重的背部疼痛,因为相邻的T12椎体也发生骨折。在行T12后凸成形术后以及预防性地行T11后凸成形术后,该患者未出现进一步的骨折。

图2 一位68岁的老年女性患者在光滑的冰地上摔倒,即感到严重的背部疼痛,但无神经症状。普通平片示出现了L1和L2的骨质疏松性骨折,根据Magerl等人的分类为A1.2型[18],在CT和MRI上均未发现椎管狭窄。患者行L1和L2后凸成形术并服用抗骨质疏松的药物,在1个月内无诉疼痛。L1的后凸畸形由12度纠正到6度。然后她腰区出现固定不移的放射性神经根性痛。未出现马尾和圆锥受压。普通平片提示已行后凸成形术的L1椎体烧结并有14度的后凸畸形。CT扫描示明显的中央和椎间孔狭窄,MRI示没有脊髓受压。在显微镜辅助下行T12/L1减压术后,患者疼痛消失,未发生进一步的烧结。

图3 一位77岁的老年男性诉严重的胸腰段背部疼痛。普通平片示多发性骨质疏松性性椎体压缩性骨折,MRI短时间序列示Th9, Th11, 和L1为相对新鲜的骨折。由于经2个月的保守治疗后疼痛无缓解,我们决定行Th9, Th11, 和L1的后凸成形术。在手术过程中,扁平的L1椎体无法复位,当我们向椎体内注入PMMA骨水泥时,在下位椎间盘发生了骨水泥的渗漏。尽管如此,患者的背部疼痛明显缓解,无神经损害的表现,并在术后2天痊愈。

图4 该患者为68岁的老年男性,因服用激素出现继发性骨质疏松,并在家中多次摔倒,出现了T12和L1的骨质疏松性骨折。MRI确定为新鲜的骨折,并显示T12/L1椎管狭窄。由于经保守治疗未能缓解,神经性缺乏不严重,于是行T12和L1的后凸成形术作为一种微创干预措施。患者术后可活动并住院4天。两周后患者因T8节段以下不完全截瘫送我院急诊。实验室检查示白细胞和C-反应蛋白升高。普通平片示T12椎体骨水泥核心周围稀疏的可透性。MRI证实了可疑的脊髓炎,并发现了硬膜外血肿。因此行T10到L3的减压内固定术,并行前路的T12全椎体切除,完全的骨水泥切除术、植入可扩展的钛网并植骨。残留了l2以下的不完全截瘫。

讨论

自1984年第一例椎体成形术施行后14年,椎体成形术遇到了它最具竞争力的对手—后凸成形术,后凸成形术有希望减少并发症并有益于功能的重建。关于骨折复位评价(FREE)的第一批多中心的随机对照研究结果表明,后凸成形术组(n=149)比保守治疗组(n=151) 显着提高了生活质量(SF-36, p<0.01)。在FREE研究中仅报道了一例与器械相关的不良反应(软组织血肿)。但即将出版的1年结果,将对体后凸成形术的安全问题提供依据。

矫正畸形

骨质疏松性椎体压缩性骨折导致男性和女性预期寿命的明显减少5 。绝经后妇女出现继发性椎体压缩性骨折的风险远大于其他骨折(相对危险度= 4.4)20,21。这种风险的增加伴随着严重的畸形22。因此,在这些患者中行外科手术矫正畸形可以减少发病率和死亡率。传统的开放式手术需要前路张开楔形截骨或后路闭合楔形截骨技术,并且因为骨量稀疏需行长节段的后路融合。虽然存在手术准入和这些手术操作伴随的严重并发症的情况,但它们两年ODI和VAS评分的改善有出色的结果23。椎体后凸成形术是一种有能力重建VCF高度的微创技术。 Voggenreiter等人9 发现椎体后凸成形术(30例)后站立位Cobb角减少3.10。Pradhan等人24发现了当测量上方和下方两个椎体(65例)时,局部纠正脊柱7.20,但只纠正Cobb角2.40。有趣的是他们发现多椎体后凸成形术后后凸畸形得到更大的改善,纠正Cobb角达7.70

椎体后凸成形术术后并发症

Taylor等人19全面的Meta分析总结了所有已发表的椎体后凸成形术并发症。在所有的案例中骨水泥渗漏发生率占8.1%,但只有0.09%的人出现症状。新鲜的椎体骨折发生率为11.1%,且9.4%为临近的椎体。肺栓塞的发生率占所有案例的0.17%。椎管狭窄引起的脊髓压迫症发生率占所有案例的0.16%。神经根病占所有案例的0.17%。总死亡率为4.4%,手术期间的死亡率为0.13%。

相邻椎体骨折

邻近节段的骨折是椎体后凸成形术最常见的不良事件。椎体成形术后两年邻近节段骨折的发生率为12.4% (n = 177) 25。椎体后凸成形术因纠正了后凸畸形被认为邻近节段骨折较少发生[22],但脊柱后凸并不是邻近节段骨折的唯一原因。Lin等人26认为椎体成形术邻近节段骨折的发生率与骨水泥渗漏进入椎间盘有关(n=38, p<0.005)。Komemushi等人27发现骨水泥渗漏进入椎间盘是相邻节段VCF发生的重要预测(n= 3, p<0.001)。这些发现同样适用于后凸成形术中的骨水泥渗漏。

在我们研究的人群中术后6个月邻近节段的骨折占所有案例的7.8%(102例)。这些患者中50%因服用糖皮质激素药物出现继发性骨质疏松。Fribourg等人17发现椎体后凸成形术后出现继发性骨折占所有案例的26%(38例),21%发生在术后的头两个月。Harrop 等28发现在平均11个月的随访中出现继发性骨折占所有案例的22.6% (n=115)。这些患者的65%有类固醇引起的继发性骨质疏松。Lavelle 和Cheney的另一项调查发现后凸成形术后一年内再次出现骨折的发生率为17%,11.7%发生在头90天内(n=94)。Moon等人30的一项前瞻性调查发现1年后出现继发性椎体压缩性骨折的发病率为15.5% (n=111)。有趣的是他们发现邻近节段椎体压缩性骨折的发生与术中PMMA骨水泥的注入量有关(p<0.05)。现有的数据表明椎体后凸成形术后患者出现继发性椎体压缩性骨折的发生率为7.8%至26%。后凸畸形,继发性骨质疏松,和椎间盘内骨水泥的渗漏促进了继发性椎体压缩性骨折的发生。

查明继发性椎体压缩性骨折的危险因素,一些学者讨论了相邻椎体预防性骨水泥填充的适应症31-33。特别是对那些一个骨质疏松性无骨折的椎体夹在两个后凸成形术的椎体之间的“夹层-后凸成形术”的病例,一些人推荐行预防性后凸成形术32。到现在为止还没有任何临床证据证实预防性椎体后凸成形术的有效性,但是Sun和Liebschner31的生物力学调查用有限的原理发现预防性椎体成形术后高危的椎体明显增强。尽管取得了一些有希望的实验数据,但根据目前的证据来看,预防性地使用PMMA减少了手术的安全性。

由于担心椎体后凸成形术后爆裂性骨折进一步烧结导致的继发椎管狭窄,一些外科医生行相邻椎体后路的内固定术来保护后壁34。这通过经皮后路内固定术或者传统的开放手术实现。Verlaan等人35调查了20例爆裂性骨折的患者(平均年龄41.8岁)后路内固定术后后凸成形术的使用。未发现骨折片的移位。有5例出现了无症状的骨水泥渗漏。椎体前方的高度恢复到未受损前的91%。Nöldge等人34在9例爆裂性骨折的患者行后凸成形术并后路的内固定术,他们发现平均VAS评分从术前的6.2分下降到一年后的2.0。不幸的是,很少有证据支持后凸成形术后附加的内固定术。因此虽然这一操作是有前途的,但应在以后通过前瞻性研究来评估。

骨水泥渗漏

所有椎体填充技术一项可怕的并发症是PMMA骨水泥渗漏。Hulme等人12通过文献系统回顾发现在治疗的椎体中骨水泥的渗漏椎体成形术为41% (n= 2,283个椎体)而后凸成形术为9%(n=1,486个椎体)40。本研究发现,在所有的病例中骨水泥渗漏的发生率为6.9%。这一结果低于平均水平,但这一结果仅是通过普通平片发现,CT扫描可以比普通平片识别渗漏多1.5倍36。在文献报道的65例后凸成形术渗漏中,脊旁(48%),椎间盘内(38%),硬膜外(11%),肺部(1.5%)和椎间孔(1.5%)12。脊旁和椎间盘内渗漏通常没有症状,纵使椎间盘内渗漏常被认为是促使邻近节段骨折的原因27。在椎体成形术38和后凸成形术39中,硬膜内的渗漏都将对神经造成灾难性的影响。这些并发症需要即刻行外科的减压手术,并尽可能的除去骨水泥导致的狭窄40

Choe等人14发现在接受治疗65例患者中(椎体成形术88例或后凸成形术25例)4.6%出现PMMA骨水泥肺栓塞。已发现骨水泥肺栓塞和手术类型无关。这点是值得注意的,因为后凸成形术的骨水泥渗漏率比比椎体成形术低12。骨水泥的肺栓塞很少需要干预,且大多数没有症状。它们常常因为胸片偶然发现,但它们中的一些案例出现了与骨水泥相关的临床症状。Jang等人41在椎体成形术后出现3例患者骨水泥栓塞,其中两例有轻微的呼吸困难。未发现肺的灌注缺损,且没有必要进行干预。François等人42报道了更严重的案例,PMMA骨水泥栓子流动到右肺动脉并威胁到肺的功能。因此通过心内直视手术去除栓子。Yoo等43报道了一个案例,椎体成形术后在右肺动脉发现了一个5cm长的PMMA骨水泥栓子,导致了严重的呼吸窘迫综合症,需要特级护理和心肺转流术下栓子清除术。Monticelli等44报道了一例更严重的致死性肺栓塞。仅有一例Garfin等45发表的关于后凸成形术后骨水泥栓塞的报道。还没有后凸成形术后出现致死性肺栓塞的报道。

通过适当的外科技术,骨水泥的泄漏可以降到最低限度。正确地放置球囊,高粘度的PMMA骨水泥,控制注入椎体内骨水泥的应用,限制注入的骨水泥量以减少渗漏的风险。在后凸成形术中一项普遍的降低骨水泥渗漏风险的技术是——蛋壳技术,用球囊初步复位后少量柔软的骨水泥被应用进入腔内,随后进行球囊的再膨胀46。运用这一技术,形成了一个骨水泥的“蛋壳”,在X线监测下注入剩余骨水泥时,可防止骨水泥的进一步渗漏。

严重的PMMA骨水泥肺栓塞和在骨水泥渗漏后引起的需要立即减压的椎管狭窄的情况,对在门诊病人中行椎体成形术和后凸成形术提出了质疑,因为缺乏待命的脊柱外科医生,缺乏备用的手术室,缺乏重症监护室。纵使致命性的栓塞很少发生,但后凸成形术不应被视为是一种微创干预而在不具备上面所提到的条件和需求的情况下施行。

感染

迄今为止的所有关于后凸成形术的文献只报道了两例术后感染。Nussbaum等47在“食品和药物管理局”(FDA)的数据库里关于后凸成形术的副作用出现两例感染(椎间盘炎和骨髓炎)。本研究后凸成形术后出现的两例感染说明感染的风险与手术操作是相关的48。据我们对椎体成形术的了解,仅有7例患者出现了术后的感染。椎体成形术的先驱Deramond等7处理了在一例免疫抑制患者术后出现脊髓炎,通过卧床休息和抗生素成功治愈。Kallmes等49报道了在一例免疫抑制患者术后出现感染。Yu等人报道了50另一个案例,他们在病人患有尿道感染时行了椎体后凸成形术,在术后一个月出现了严重的化脓性脊髓炎。外科治疗是在多节段的后路内固定术后行前路的全椎体切除和双侧融合。Schmid 等人51报道了另一例椎体成形术后脊髓炎的病例,通过三个月的抗生素保守治疗。Walker等52和Mummameni 等53报道了另外两例椎体成形术后出现骨髓炎的病例,通过前路的全椎体切除和多节段的融合。Alfonso Olmos等54报道了一例椎体成形术后出现骨髓炎的患者,需要行全椎体切除和3600融合。Bouvresse等55报道了一例在椎体成形术后出现脊髓炎并有硬膜外结核杆菌脓肿的罕见病例。这例患者因肝移植行免疫抑制治疗且一个静止的结核病灶被活化。通过后路减压,脓肿抽除和长期的抗结核治疗成功治愈。

尽管在本调查中我们已经证实后凸成形术后感染的风险很低,感染仍有可能发生。目前关于椎体成形术后感染的临床经验强调对免疫受损患者的椎体骨水泥填充物的安全限度。对这些患者推荐标准化的抗生素预防。尽管如此,就一般而言后凸成形术和椎体成形术比其他脊柱外科手术术后感染的发生率要低。

结论

在过去的五年,后凸成形术进入了标准的VCF治疗方案,在许多领域取代了椎体成形术。然而保守的药物治疗不会被轻易取代,因为在缺乏偿还的大多数国家造成经济负担,许多病人不愿意选用。此外,它目前还不清楚是否椎体后凸成形术的优点超过它的并发症。本研究报道的一系列病例结果表明,如果在医院操作,椎体后凸成形术可以被认为是一项安全的手术。虽然整体并发症的发生率为15%,主要并发症是罕见的。然而,由于可能出现要紧急治疗的、严重的并发症,我们认为,该手术应在创伤中心由合格的脊柱外科医生独立完成。

参考文献(略)

本文是晋大祥版权所有,未经授权请勿转载。
本文仅供健康科普使用,不能做为诊断、治疗的依据,请谨慎参阅

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发表于:2009-11-11