经皮椎体成形中椎旁血管渗漏与骨水泥性肺栓塞

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.47.021

摘要/Abstract

摘要：

背景：通过经皮穿刺向椎体内注射骨水泥可增强椎体强度及稳定椎体，达到止痛目的，但骨水泥可能在注入过程中渗漏入椎旁血管，并通过腔静脉系统回流至右心室进而进入肺动脉造成肺栓塞。
目的：探讨经皮椎体成形中骨水泥椎旁血管渗漏与骨水泥性肺栓塞的关系。
方法：回顾性分析骨质疏松性椎体压缩骨折行椎体成形患者134例，其中出现骨水泥椎旁血管渗漏患者共23例设为实验组，取未出现骨水泥椎旁血管渗漏且有完整影像学资料43例患者设为对照组。通过椎体成形前后行脊柱和胸部X射线检查确定两组患者是否存在骨水泥椎旁血管渗漏及骨水泥性肺栓塞。
结果与结论：134例患者中共有23例出现骨水泥椎旁血管渗漏，占17.2%。出现椎旁血管渗漏的23例中有3例出现骨水泥性肺栓塞，占出现椎旁血管渗漏患者的13%，但均无胸部症状。对照组43例患者中未出现椎旁血管渗漏的患者也未出现骨水泥性肺栓塞，两组比较差异有显著性意义(P=0.039)。提示骨质疏松性椎体压缩骨折患者行椎体成形过程中一旦出现骨水泥椎旁血管渗漏，尽管并无胸部症状仍应警惕骨水泥性肺栓塞可能。

关键词: 生物材料, 生物材料临床实践, 骨水泥渗漏, 肺栓塞, 椎体成形术, 骨质疏松性椎体压缩骨折, 聚甲基丙烯酸甲酯, 椎旁血管渗漏, 并发症

Abstract:

BACKGROUND: Percutaneous injection of bone cement into the vertebral body can enhance the vertebral strength and vertebral stability, and obtain pain relief. But the bone cement may leakage into the paravertebral vessels during injection, and may back to the right ventricle and flow into the pulmonary artery through vena cave and thus causing pulmonary embolism.
OBJECTIVE: To evaluate the relationship between cement paravertebral vascular leakage and pulmonary cement embolism during percutaneous vertebroplasty.
METHODS: Totally 134 cases of osteoporotic compression fractures treated with vertebroplasty were retrospectively analyzed. Among them, 23 cases of cement paravertebral vascular leakage were considered as the experimental group, and the 43 cases without cement paravertebral vascular leakage and had the complete imaging data were considered as the control group. The spine and chest X-ray films were taken before and after vertebroplasty to detect whether there were cement paravertebral vascular leakage and pulmonary cement embolism in the patients of two groups.
RESULTS AND CONCLUSION: Among the 134 patients, 23 patients had cement paravertebral vascular leakage, and accounted for 17.2%. Among the 23 patients with cement paravertebral vascular leakage, three cases had pulmonary cement embolism without chest symptoms, and accounted for 13%. No pulmonary cement embolism occurred in the 43 patients without paravertebral vascular leakage of the control group, and there was no significant difference between two groups (P=0.039). Although the patients with cement pulmonary embolism remained asymptomatic, pulmonary cement embolism remained possible if cement paravertebral vascular leakage was detected during vertebroplasty.

Key words: vertebroplasty, osteoporotic fractures, polymethacrylic acids, pulmonary embolism

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 3

2.1 纳入两组患者的一般资料 两组基线资料差异无显著性意义，具有可比性，见表1。

2.2 参与者数量分析 纳入134例患者中共有66例具备完整的术前及术后胸部X射线资料患者，均在局麻下顺利完成手术，术中及术后均未发生严重并发症。最后随访时间1-24个月，平均11个月，无脱失。

2.3 术中椎旁血管骨水泥渗漏及骨水泥性肺栓塞发生率 在134例患者中共有23例出现骨水泥椎旁血管渗漏，占17.2%。出现椎旁血管渗漏的23例中有3例出现骨水泥性肺栓塞，占出现椎旁血管渗漏患者的13%，占全部患者的2.2%，对照组43例未出现椎旁血管渗漏的患者均未出现骨水泥性肺栓塞。由于并非全部患者均行术后胸部X射线检查，可能低估骨水泥性肺栓塞的发生率。

2.4 术中椎旁血管骨水泥渗漏与骨水泥性肺栓塞的关系 实验中存在骨水泥椎旁血管渗漏组23例，其中3例并发无症状性骨水泥性肺栓塞占出现椎旁血管渗漏患者的13%。发现肺部骨水泥栓子的患者术后均无血氧饱和度下降﹑呼吸困难﹑呼吸急促﹑紫绀﹑咳嗽﹑咯血﹑血压下降﹑心动过速﹑胸闷﹑心慌﹑胸痛﹑头晕等不适，并且在随访的过程中同样未出现肺部症状。未出现骨水泥椎旁血管渗漏组43例，均未出现骨水泥性肺栓塞，两组间比较，差异有显著性意义(P=0.039)，见表1。术中出现骨水泥椎旁血管渗漏后，发生骨水泥性肺栓塞风险增加，提示术中一旦出现骨水泥椎旁血管渗漏，尽管患者并无胸部症状仍应警惕骨水泥性肺栓塞可能。

2.5 典型病例分析 女性患者，59岁。不慎摔倒致腰背部疼痛6 h入院。T₁₂棘突叩痛(+)，双下肢感觉肌力正常，术前疼痛目测类比评分7分。X射线示T₁₂椎体压缩骨折，见图1；腰椎MRI示新鲜椎体压缩骨折，见图2，3。

局麻下行T₁₂经皮单侧椎弓根入路椎体成形术，共注入骨水泥4.5 mL，术中及术后均未出现血氧饱和度下降﹑呼吸困难﹑呼吸急促﹑紫绀﹑咳嗽﹑咯血﹑血压下降﹑心动过速﹑胸闷﹑心慌﹑胸痛﹑头晕等不适，术后5 h下地活动并复查腰椎正侧位及胸部X射线检查，术后疼痛目测类比评分1分。腰椎正侧位X射线示发生骨水泥椎旁血管渗漏，见图4。胸部X射线见右肺管状高密度影(术前无)，见图5，6。

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引言

材料方法

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2008年6月至2011年6月于北京大学第一医院骨科完成。

对象：纳入骨科收治骨质疏松性椎体压缩骨折行椎体成形术患者134例，女114例，男20例；年龄53-86岁，平均71.1岁。术中出现骨水泥椎旁血管渗漏患者共23例(实验组)，共26个骨折椎体，椎体分布：T₈1例，T₁₀3例，T₁₁3例，T₁₂7例，L₁7例，L₂3例，L₃2例。取未出现骨水泥椎旁血管渗漏且有完整影像学资料的患者43例(对照组)，共计49个骨折椎体，椎体分布：T₇3例，T₈2例，T₉4例，T₁₀6例，T₁₁5例，T₁₂8例，L₁7例，L₂6例，L₃5例，L₄3例。

骨水泥椎旁血管渗漏诊断标准：术中正侧位X射线可见椎旁血管影者。

诊断标准：术前行X射线﹑MRI及骨密度检查，明确骨折椎体是否为新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折。

纳入标准：①有明确外伤史及严重腰背痛。②行X射线及MRI检查证实为椎体压缩骨折。③椎体后壁完整。④无神经症状。⑤患者对手术方案及风险知情同意。

排除标准：①年龄<50岁。②不能纠正的凝血功能障碍。③椎体后壁不完整，骨块突入椎管。④有神经症状。⑤感染。

主要材料来源：聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥，由史赛克公司提供，生物相容性好。

实验方法：

骨水泥置入方法：操作者均为经验丰富医师，采用史塞克穿刺器械及聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。常规心电监护，建立静脉输液通道。患者俯卧位，C型臂透视，定位骨折椎体右侧椎弓根，并标记。常规消毒铺单，于标记点以1%利多卡因局麻至骨皮质。经皮插入穿刺针，透视调整椎弓根进针点满意后，透视下将穿刺针经椎弓根插入距离椎体前缘1/3处，正侧位透视位置满意。调骨水泥，待骨水泥进入牙膏期后，取出穿刺针芯，将注射器连接穿刺针尾端，透视下将骨水泥注入骨折椎体。若术中发现骨水泥回流入椎旁血管即停止注射，改变进针角度或行对侧经椎弓根穿刺，C型臂侧位透视监测下缓慢注射骨水泥，注射过程中观察骨水泥弥散情况。骨水泥注射量平均3 mL(2.5-5.0 mL)，骨水泥注射量一般与椎体大小、椎体压缩程度有关^[22]。待骨水泥完全凝固后取下注射器及穿刺针，覆盖敷料，术毕。术中基本无出血，手术时间平均30 min。术后所有患者均卧床至少2 h后再下地活动，并复查胸椎或腰椎正侧位X射线检查及胸部X射线检查。

主要观察指标：由两位经验丰富的影像科医生来对比评价术前及术后胸椎或腰椎正侧位及胸部X射线片检查明确是否存在骨水泥椎旁血管渗漏及骨水泥性肺栓塞。

统计学分析：由第一作者采用SPSS 13.0软件进行数据处理，结果采用Fisher’s精确检验进行评估，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

随着人口老龄化的不断加剧，继发于重度骨质疏松的骨质疏松性椎体压缩骨折的发病率呈上升趋势，常发生于老年女性跌倒或受到轻微暴力后，甚至可能发生在拾物、梳头或从凳子上站起等简单动作过程中。一般在伤后早期的数周内疼痛程度最重，随着卧床休息及减少活动症状会有所减轻。保守治疗包括卧床休息、止痛药物及支具的使用、理疗、腰背肌锻炼等，但可能造成下肢深静脉血栓形成、脊柱后凸、骨量进一步减低、肺部及泌尿系感染、压疮、慢性疼痛、心理疾患等。手术治疗主要是采用局麻下经椎弓根穿刺向骨折椎体内注入骨水泥^[23]，以达到稳定椎体及改善症状并提高生活质量的目的，从而保证患者可以在伤后早期下地活动，进而减少卧床并发症的发生。其对疼痛的缓解往往发生在术后数分钟内，但其缓解疼痛的机制尚不完全清楚，可能与神经末梢的热和化学损伤及椎体的机械稳定性重建有关。骨水泥椎旁血管渗漏是经皮椎体成形术常见的并发症^[24]，甚至造成骨水泥性肺栓塞^[25-32]。由于大多数病例并无临床症状，因此无症状性骨水泥肺栓塞在临床实践中很难通过临床表现发现，而且其临床重要性尚存在争议^[33-35]。但是，若术中未及时发现椎旁血管渗漏，大量骨水泥进入循环系统将可能造成严重的心肺并发症^[36-40]，甚至威胁生命。

Choe等^[17]对69例行椎体成形术的患者进行术后胸片检查，发现4.6%的患者存在骨水泥性肺栓塞，但并无肺部症状，且这些出现骨水泥性肺栓塞的患者均患有多发性骨髓瘤。他认为术后骨水泥性肺栓塞的发生与椎旁血管渗漏相关，而与一次治疗的椎体数目无关。Duran等^[31]对73例行椎体成形术的患者进行术后胸片检查，发现6.8%的患者存在骨水泥性肺栓塞，其中4例为骨质疏松性椎体压缩骨折患者，1例为多发性骨髓瘤患者。但是在其研究中，发生骨水泥性肺栓塞的患者术中行骨水泥灌注过程中并未发现椎旁血管渗漏，同样与Choe的研究一样其并未发现骨水泥性肺栓塞的发生与一次治疗的椎体数目有关。Kim等^[15]认为经皮椎体成形术后骨水泥性肺栓塞与骨水泥渗漏入下腔静脉相关，而在他的研究中未发现与椎旁血管渗漏相关。他认为这可能与术中未及时发现椎旁血管渗漏而导致骨水泥进入下腔静脉有关，即使无椎旁血管渗漏，术后一旦出现肺部症状应警惕骨水泥性肺栓塞可能，但在他的病例中所有肺内存在骨水泥栓子的患者并无肺部症状^[41]。

实验纳入的134例患者中共有23例出现骨水泥椎旁血管渗漏，发生率为17.2%，可见术中发生椎旁血管骨水泥渗漏并非少见。骨水泥椎旁血管渗漏多发生于注射骨水泥开始阶段，此阶段骨水泥相对较稀，注射过程中是否会发生血管渗漏往往难以预测。术中出现骨水泥椎旁血管渗漏后,发生骨水泥性肺栓塞风险增加，可能与骨水泥灌注时间过早、骨水泥尚未进入牙膏期、注入压力过大、穿刺针位置等有关，使得骨水泥通过椎体静脉回流至右心，并通过右心室射血进入肺动脉，从而阻塞其分支。术中出现骨水泥椎旁血管渗漏后，存在骨水泥回流造成骨水泥性肺栓塞可能，但只要提高警惕严密监测发现及时，仍能够避免大面积骨水泥性肺栓塞所造成的严重并发症^[42-44]。术中出现骨水泥椎旁血管渗漏后，一般立即停止注射，并改变进针角度缓慢注射，并通过透视机严格监测。术后出现骨水泥性肺栓塞的患者并无胸部症状，这可能与骨水泥栓子较小，并未造成大面积肺栓塞有关。

术中及时发现椎旁血管渗漏有时较为困难，因为在注射骨水泥过程中椎体内骨水泥可能会对椎旁血管造成遮挡，造成发现时椎旁血管内已有较长一段骨水泥，甚至骨水泥脱落随血液循环入右心并进入肺动脉。术中C型臂的成像质量也可能影响骨水泥渗漏的早期发现，并且术中手术医师对X射线结果的观察时间较术后对X线结果的观察时间要短，这同样可能造成术中发现骨水泥渗漏的遗漏。术中一旦发现骨水泥椎旁血管渗漏，应立即停止注射，使骨水泥在椎旁血管内凝固固定在血管内。Venmans等^[45-46]通过对术后骨折椎体及胸部行CT检查发现骨水泥椎旁血管渗漏高达88%，但对治疗效果并无影响，而术后骨水泥性肺栓塞发生率高达26%，但患者均无肺部症状且肺部未见骨水泥栓子周围肺组织炎症反应，其认为对于术后无肺部症状的患者常规行肺部X射线或CT检查并非必要。实验中出现椎旁血管渗漏的23例患者中有3例出现骨水泥性肺栓塞，占出现椎旁血管渗漏患者的13%，占全部患者的2.2%，作为对照的43例未出现椎旁血管渗漏的患者均未出现骨水泥性肺栓塞。发现肺部骨水泥栓子的患者术中及术后均未出现血氧饱和度下降﹑呼吸困难﹑呼吸急促﹑紫绀﹑咳嗽﹑咯血﹑血压下降﹑心动过速﹑胸闷﹑心慌﹑胸痛﹑头晕等不适^[47-48]，并且在随访的过程中同样未出现肺部症状。由于并非全部患者术后均行胸部X射线检查或其他更为敏感的影像学检查，可能造成骨水泥性肺栓塞的发生率的低估。

骨水泥大多回流至椎旁静脉，而进入动脉的情况更为少见。Amoretti等^[49]首先报道1例腰椎椎体成形术造成骨水泥栓子通过腰动脉逆流入主动脉的并发症。Hierholzer等^[50]通过对247例椎体进行骨内静脉造影仅发现1例骨水泥进入腰动脉，占0.4%。本研究术后未对患者行CT及血管造影检查，因此无法对椎旁血管渗漏情况进行详细分类。

对于无症状性骨水泥性肺栓塞的治疗目前尚无定论。Venmans在研究中发现发生骨水泥性肺栓塞的患者在术后短期内及术后1年行胸部CT检查时并未发现骨水泥栓子周围的肺实质出现急性炎症反应及结构性改变。Blinc等^[51]在体外研究中发现无论是新鲜的还是陈旧的骨水泥均不会促进血栓形成或血浆凝血功能的异常。Righini等^[52]主张给予术后半年抗凝治疗，以避免在骨水泥栓子周围继发形成血栓而加重肺栓塞，而在骨水泥栓子表面内皮化后即可停止抗凝。Krueger等^[53]认为给予术后半年抗凝并无必要，而且对于老年人会增加出血风险。本研究中出现无症状性骨水泥性肺栓塞的3例患者术后均未给予抗凝治疗，在随访的过程中均未出现血氧饱和度下降﹑呼吸困难﹑呼吸急促﹑紫绀﹑咳嗽﹑咯血﹑血压下降﹑心动过速﹑胸闷﹑心慌﹑胸痛﹑头晕等不适。但患者术前术后均未常规行超声心动图检查，因此无法明确患者是否存在肺动脉压及心功能的变化，无法明确随着时间延长患者是否发生轻度肺动脉高压。

本实验仍存在一些局限性，鉴于费用及检查的有创性本研究未常规采用胸部CT或肺灌注显像等敏感性更高的检查进行观察，这可能会忽略肺内较小的骨水泥栓子，从而低估骨水泥性肺栓塞的发生率。今后应进行随机对照前瞻研究，采用更为精确的评估手段。这次研究中患者例数相对较少，并且不是所有术后患者均接受随访。同样，未采用CT检查进行评估椎旁血管渗漏情况，可能会造成低估椎旁血管渗漏发生率，并无法对椎旁血管渗漏情况进行分类^[54]。

总之，应用经皮椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折在骨水泥灌注过程中存在骨水泥椎旁血管渗漏风险，并可能会增加发生骨水泥性肺栓塞的风险，而且这种风险不可能完全避免。但是术中注入骨水泥的过程中在X射线严密监视下，一旦发现椎旁血管渗漏即应停止注入骨水泥，并改变进针角度﹑行对侧椎弓根穿刺或终止操作，这样造成的骨水泥栓子一般较小，不会造成患者出现胸部症状，从而降低症状性肺栓塞的发生概率。尽管严重的症状性骨水泥性肺栓塞并不多见，但一旦发生将产生灾难性的后果^[55-56]。同时，当骨水泥单体入血后患者可能会存在口腔异味，甚至胸闷憋气及血氧饱和度下降。因此，在骨水泥灌注过程中，应严密监测骨水泥弥散情况，观察是否出现椎旁血管渗漏，并经常询问患者是否存在口腔异味感及有无胸闷憋气表现，并观察血氧饱和度变化，一旦出现应警惕出现骨水泥性肺栓塞可能，并立即停止注射，使骨水泥在椎旁血管内凝固固定在血管内。