“支柱块”置入与球囊扩张椎体后凸成形治疗老年胸腰椎压缩骨折

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.09.019

中国组织工程研究 ›› 2013, Vol. 17 ›› Issue (9): 1648-1654.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.09.019

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“支柱块”置入与球囊扩张椎体后凸成形治疗老年胸腰椎压缩骨折

于金河，孙先泽，任亮，刘艳兵，顾振芳，侯树兵

河北医科大学附属石家庄市第三医院，河北省石家庄市 050011

收稿日期:2012-05-29 修回日期:2012-09-10 出版日期:2013-02-26 发布日期:2013-02-26
通讯作者: 任亮，博士，副主任医师，河北医科大学附属石家庄市第三医院，河北石家庄市 050011 Doctorren1973@163.com
作者简介:于金河，男，1967年生，河北省霸州市人，副主任医师，主要从事脊柱外科、创伤骨科方面的研究。yujinhe999@sina.com

Pillar implantation and percutaneous balloon kyphoplasty for the treatment of thoracolumbar vertebral compression fractures

Yu Jin-he, Sun Xian-ze, Ren Liang, Liu Yan-bing, Gu Zhen-fang, Hou Shu-bing

Yu Jin-he, Sun Xian-ze, Ren Liang, Liu Yan-bing, Gu Zhen-fang, Hou Shu-bing

Received:2012-05-29 Revised:2012-09-10 Online:2013-02-26 Published:2013-02-26
Contact: Ren Liang, Doctor, Associate chief physician, the Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050011, Hebei Province, China Doctorren1973@163.com
About author:Yu Jin-he, Associate chief physician, the Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050011, Hebei Province, China yujinhe999@sina.com

摘要/Abstract

摘要：

背景：“支柱块”置入与球囊扩张椎体成形均可以克服传统后路钉棒系统复位后“空壳样”椎体这一缺点，弥补传统椎弓根钉棒系统固定治疗的不足，并对伤椎本身畸形有不同程度的矫正作用，恢复其承载能力及维持其稳定性。但二者疗效那个更好呢？
目的：比较“支柱块”置入与球囊扩张椎体成形术治疗老年胸腰椎骨质压缩骨折的疗效。
方法：老年胸腰椎骨质压缩骨折分别采用“支柱块”植入治疗18例，球囊扩张椎体成形治疗76例，对手术时间、失血量、24 h目测类比评分、7 d目测类比评分、伤椎前缘高度、Cobb角等指标进行对比分析。
结果与结论：“支柱块”置入治疗18例，球囊扩张椎体成形治疗76例患者经皮穿刺均获成功。”支柱块”置入后患者疼痛目测类比评分、Cobb角显著减少，椎体前缘高度明显增加，与置换前比较差异有显著性意义(P < 0.05)。“支柱块”置入与球囊扩张组比较手术时间稍长、失血量稍多、24 h目测类比评分高，差异有显著性意义(P < 0.05)，而伤椎前缘高度、7 d目测类比评分比较，差异无显著性意义 (P >0.05)。“支柱块”置入未出现不良反应，椎体成形组有骨水泥渗漏现象但均无神经症状。说明“支柱块”置入和经皮椎体后凸成形治疗胸腰椎压缩骨折均具有手术方法简单、手术时间短、术中出血少、能改善椎体高度，缓解疼痛等优点，是治疗胸腰椎压缩骨折安全有效的方法。

关键词: 骨关节植入物, 骨损伤基础实验, 骨质疏松, 支柱块, 椎体后凸成形, 胸腰椎压缩骨折, 球囊扩张, 椎体前缘高度, 失椎体高度, 疼痛, 目测类比评分, Cobb角

Abstract:

BACKGROUND: Pillar implantation and percutaneous balloon kyphoplasty can overcome the drawbacks of “shell-like” vertebral after traditional posterior screw and rod system reset, make up the lack of traditional pedicle screw and rod system fixation, correct the deformity of the fractured vertebra with varying degrees, recover the carrying capacity and maintain the stability. But, which has the better efficacy has not been yet clear.
OBJECTIVE: To compare the clinical effects of Pillar implantation and percutaneous balloon kyphoplasty for the elderly thoracolumbar vertebral compression fractures.
METHODS: Pillar implantation was performed in 18 patients with elderly thoracolumbar vertebral compression fractures, percutaneous balloon kyphoplasty was performed in 76 patients with elderly thoracolumbar vertebral compression fractures. The operative time, blood loss, 24 hours visual analogue scale score, 7 days visual analogue scale score, anterior vertebral height and the Cobb angle were analyzed retrospectively.
RESULTS AND CONCLUSION: Both Pillar implantation in 18 patients and percutaneous balloon kyphoplasty in 76 patients were successed. The visual analogue scale score and Cobb angle after Pillar implantation were decreased, but the anterior vertebral height was increased significantly, and there was significant difference of anterior vertebral height when compared with that before implantation (P < 0.05). Compared with percutaneous kyphoplasty, the Pillar implantation showed longer operative time, more blood loss and higher 24 hours visual balloon analogue scale score, and the differences were significant (P < 0.05). However, there were no significant differences in anterior vertebral height and 7 days visual analogue scale score between Pillar implantation group and percutaneous balloon kyphoplasty group (P > 0.05). There was no adverse reaction after Pillar implantation, and cement leakage could be observed in percutaneous balloon kyphoplasty group and no neurosis could be observed. Pillar implantation and percutaneous balloon kyphoplasty for the treatment of elderly thoracolumbar vertebral compression fractures have the advantages of simple operation, shorter operative time and less blood loss, and it can improve the anterior vertebral height and relieve the pain, which is considered as the effective method for the treatment of thoracolumbar vertebral compression fractures.

Key words: bone and joint implants, basic experiment of bone injury, osteoporosis, pillar block, kyphoplasty, thoracolumbar vertebral compression fractures, balloon dilatation, anterior vertebral height, vertebral height, pain, visual analog scale, Cobb angle

中图分类号:

R318

于金河，孙先泽，任亮，刘艳兵，顾振芳，侯树兵. “支柱块”置入与球囊扩张椎体后凸成形治疗老年胸腰椎压缩骨折[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(9): 1648-1654.

Yu Jin-he, Sun Xian-ze, Ren Liang, Liu Yan-bing, Gu Zhen-fang, Hou Shu-bing. Pillar implantation and percutaneous balloon kyphoplasty for the treatment of thoracolumbar vertebral compression fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(9): 1648-1654.

图/表（结果） 7

2.1 参与者数量分析 患者随访时间为6-18个月，纳入18例“支柱块”置入患者均进入结果分析。

2.2 “支柱块”置入患者的疗效分析 见表1。18个椎体共置入36枚“支柱块”，手术均顺利，置入后切口无感染，手术切口长度1.5 cm左右，手术时间为50- 80 min，(61.30±5.69) min，置入中失血量为20-50 mL，(28.46±11.23) mL。所有患者置入后均获得随访，随访时间为6-18个月，平均(12.3±3.2)个月，置入后随访的后凸Cobb角、伤椎前缘高度、目测类比评分，与置入前比较，差异均有显著性意义(P < 0.05)，置入后均较置入前明显改善，伤椎前缘高度(与相邻椎体高度的百分比)维持满意；置入后各时间点之间比较，差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.3 “支柱块”置入患者典型病例分析 女性患者，60岁，滑倒摔伤，无内科疾病，X射线诊断腰2椎体压缩骨折，行CT及重建检查见腰2椎体压缩骨折，上终板凹陷，MRI检查证实为新鲜骨折。患者置换前后影像学分析，见图1-4。

2.4 球囊扩张椎体成形术患者疗效 骨水泥注入76例，92个椎体手术均顺利，术后切口无感染，手术切口长度1.0 cm左右，每个椎体手术时间为40-60(51.16± 3.88)m in，术中失血量为10-20(11.33±6.28) mL。骨水泥渗漏至椎管3例，无神经症状；渗漏至椎间隙5例；渗漏至椎体前方1例；渗漏入椎前静脉丛1例，骨水泥进入椎弓根内2例。所有患者术后均获得随访，随访时间为6-24个月，平均(13.6±4.5)个月，治疗后随访的后凸Cobb角、伤椎前缘高度、目测类比评分。与治疗前比较，差异均有显著性意义(P < 0.05)，治疗后均较治疗前明显改善，伤椎前缘高度(与相邻椎体高度的百分比)维持满意；治疗后各时间点之间比较，差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.5 “支柱块”置入组与球囊扩张椎体成形组比较 两种治疗方法均顺利，术后切口无感染，手术切口长度相当，”支柱块”置入组与球囊扩张椎体成形组比较，每个椎体手术时间稍长，治疗中失血量稍多，疼痛缓解时间稍长约1周左右，差异均有显著性意义(P < 0.05)，无固定物的脱出、移位等，后凸Cobb角、伤椎前缘高度等恢复比较，差异无显著性意义(P > 0.05)，见表2。

2.6 不良反应 “支柱块”组未出现内固定材料腐蚀、椎体塌陷，内固定无弯曲或脱落，无材料学反应，球囊扩张椎体成形组有骨水泥渗漏现象但均无神经症状。

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引言

椎体骨质疏松压缩骨折日渐成为影响老年人健康的一大因素^[1-2]。中国60-69岁老年女性骨质疏松的发病率高达50%-70%，老年男性为30%^[3]。传统的保守治疗及开放性手术治疗椎体骨质疏松压缩骨折存在较多问题^[4]。近年来，脊柱微创手术技术已逐渐应用于临床，并取得了较好的临床治疗效果^[5-7]。20世纪80代，经皮穿刺椎体成形在法国率先开展，1987年Galibert等^[8]首先报告，之后开始广泛用于治疗椎体骨质疏松压缩骨折。随着技术的不断改进，经皮穿刺椎体后凸成形术已广泛应用于骨质疏松压缩骨折。椎体后凸成形治疗骨质疏松引起的胸腰椎压缩骨折，以其手术创伤小、缓解疼痛效果显著、可部分恢复椎体高度、强化椎体等优点而得到认可^[9-12]，临床上广泛应用。目前，椎体扩张器分为球囊和Sky，Jack等^[13-15]，扩张器不同以及穿刺技术、病椎位置等差异，可导致术后骨水泥在椎体中的分布位置不同，但骨水泥渗漏仍是此技术的主要并发症[11，16]。国内学者通过应用高黏度骨水泥、高压分布注射等技术降低了骨水泥渗漏率^[17-18]。资料表明骨水泥仍有8.6%-31%渗漏发生[19-20]，骨水泥渗漏会引起严重的并发症，如肺栓塞、大血管栓塞、压迫神经根或脊髓等，在骨水泥引起的全部临床并发症中，有66%或73%都与骨水泥的渗漏有关^[11]。

Pillar简称“支柱块”，是一种新的脊柱植入物，质轻，强度佳且不易变形，其特殊的结构设计使得支柱块置入椎体内撑开后达到椎体内内固定的目的，使得椎体骨折获得稳定，与球囊扩张椎体成形术广泛用于治疗老年胸腰椎骨质压缩骨折^[21-24]。本文对两种治疗老年胸腰椎骨质压缩骨折的微创方法进行比较研究，为临床治疗提供参考。

材料方法

对象和方法
设计：病例回顾性分析。
单位：2009年1月至2011年6月在河北医科大学附属石家庄第三医院脊柱外科完成。
对象：纳入18例“支柱块”置入与76例球囊扩张椎体成形术治疗的老年胸腰椎骨质压缩骨折患者。“支柱块”置入组：18例，男8例，女10例，年龄54-71岁(67.8岁)。骨折部位：T₁₁2例，T₁₂ 6例，L₁ 4例，L₂4例。均无神经症状。球囊扩张椎体成形组：76例，92个椎体，男22例，女54例；年龄51-73岁，平均年龄69. 4岁。均无神经症状。本组28个椎体合并骨折碎块侵占椎管，单椎体骨折64例，双椎体骨折14例，骨折部位T₁₁-L₂，其中T₁₁12例，T₁₂ 33例，L₁25例，L₂ 22例。
老年胸腰椎骨质压缩骨折的诊断标准：X射线摄片可明确骨折的类型和程度，选用Genant半定量目测法进行分度^[25]：椎体压缩比<25%为Ⅰ度，25%-50%为Ⅱ度，50%为Ⅲ度。CT和MRI检查可明确脊髓受压的程度。
纳入标准：①有明确的外伤史。②胸腰局部肿痛，外观可有后突畸形，局部有压痛及叩击痛，腰部活动不利。③伴有骨髓损伤者可有不同程度的功能障碍。④X射线、CT提示为骨质疏松压缩骨折。⑤MRI提示为新鲜骨折。⑥纳入患者对实验知情同意，并签署知情同意书。
排除标准：爆裂性骨折及非骨质疏松患者。
置入材料介绍：手术所用椎体支柱块是一种新的脊柱植入物，椎体支柱块由台湾全合生医科技股份有限公司生产，材料为符合ASTMF136或ISO5832-3规范医疗等级的钛合金(Ti-6A1-4V)。椎体支柱块呈圆形，分8、9、10、11号(直径分别为8 mm、9 mm、10 mm、11 mm，长度为26 mm)；这种植入物，在插入塌陷的椎体内将增加椎体强度，恢复椎体高度,混和骨移植，促进骨愈合。它由医用钛合金制成，被置入椎体内时，能避免聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)产生的不良反应。椎体支柱块置入有专用手术器械^[23]。
治疗方法：
“支柱块”置入方法：置入前30 min预防性应用抗生素，取俯卧位，X射线透视定位伤椎双侧椎弓根体表投影并标记，消毒铺单，在标记外侧4.0-5.0 mm处局部麻醉，做1.5 cm左右纵切口，透视下穿刺针于椎弓根外缘中点处穿刺，T₁₁-L₂内聚10°-15°进针，至椎体后缘前3- 5 mm，取出穿刺针针芯，插入导针，退出穿刺针，沿导针插入椎弓根扩张器，逐级扩张通道，达椎体前1/3处，双侧通道植入同种异体骨，将合适型号支柱块沿导针置入伤椎，透视见”支柱块”位置满意后，旋转把手向前推进螺栓，撑开两片金属体，透视见支柱块扩张、骨折复位满意后，中空的椎弓根通道再次植入骨条，冲洗后缝合切口。
球囊扩张椎体成形组方法：治疗前30 min预防性应用抗生素，取俯卧位；均采用局麻双侧经皮穿刺，穿刺针进入椎体超过椎体后缘3.0-4.0 mm时取出穿刺针芯，插入导针，至椎体的前1/3处，沿导针的方向插入工作套管，拔出导针，留下工作套管，同样方法穿刺另一侧，沿工作套管置入球囊，直至球囊上的2个金属标记均出现于工作套管之外。推注与球囊相连的装有显影剂的数字压力泵，扩张复位，最后取出球囊。同样方法完成另一侧；用骨水泥填充器推入牙膏期骨水泥到椎体的空腔内，凝固后取出骨水泥填充器和工作套管，伤口贴包扎伤口完成手术^[10]。
治疗后处理：治疗后24 h内分次应用抗生素，术后当日患者尽量仰卧位，以起到压迫止血的作用，治疗后24 h后根据疼痛情况配带腰围下床行功能锻炼，治疗后3 d内均行X射线检查。治疗后常规服用阿仑膦酸钠和钙剂至少0.5-1年，以防再骨折的发生。
主要观察指标：记录手术切口长度、手术时间以及术中失血量，疼痛改善时间等。术后1周内、1，3，6，12个月门诊随访，随访时摄X射线正侧位片，必要时行CT检查。评价指标包括：后凸Cobb角、伤椎前缘高度；同时采用目测类比评分评价患者腰背部疼痛改善情况。
统计学分析：采用SPSS 13.0软件进行统计学分析，计量资料以x(_)±s表示，两样本均数比较采用配对t 检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

“支柱块”置入与经皮椎体后凸成形手术均采用经皮微创小切口，与传统后路切开术式相比，对腰背肌的损伤小，只对伤椎进行操作，保留了椎体-椎间盘/小关节-椎体这样一个动态稳定单元，最大限度地保留了胸腰椎的生物力学性能，且患者术后能够早期进行功能锻练，避免术后出现腰痛、腰部僵硬及活动受限等并发症。“支柱块”植入与经皮椎体后凸成形手术均既可以克服传统后路钉棒系统复位后“空壳样”椎体这一缺点，弥补了传统椎弓根钉棒系统固定治疗的不足，又对伤椎本身畸形有不同程度的矫正作用，恢复其承载能力及维持其稳定性，保留了脊柱的运动节段，不会加速邻近节段的退变^[22]。

经皮椎体后凸成形治疗骨质疏松引起的胸腰椎压缩骨折，以其手术创伤小、缓解疼痛效果显著、可部分恢复椎体高度、强化椎体等优点而得到认可，临床上广泛应用^[26]。经皮椎体后凸成形通过经皮穿刺的方式向伤椎内注入骨水泥，虽然经皮椎体后凸成形球囊的适当扩张可以将骨折缝隙压实闭合，骨水泥的低压灌注也会减少骨水泥的弥散，从而降低骨水泥向椎管的渗漏，一旦在透视下发现，须立即停止操作，在这种情况下球囊复位的空腔也无法填满。骨水泥渗漏会引起严重的并发症，如肺栓塞、大血管栓塞、压迫神经根或脊髓等，本组发生12例骨水泥渗漏，手术及时终止，未发生上述并发症。另外，椎体的强化增加了相邻椎体骨折的概率^[27-29]，本组有10例为相邻椎体骨折再次手术。

“支柱块”作为治疗胸腰椎骨折的椎体内置物，其材料为钛合金，其设计理念是植入椎体内使不稳定的骨折椎体达到稳定，起到间接止痛作用，同时支撑起塌陷的椎体又可起到椎体内内固定的作用，减少长期卧床的并发症。置入椎体后通过撑开系统可明显恢复压缩椎体的高度，且撑开后的“支柱块”可深入椎体骨内不易从椎体内滑出，增加椎体的强度，恢复椎体的高度，稳定了脊柱的中前柱，置入前后植骨可促进伤椎骨愈合。实验研究表明，在伤椎置入“支柱块”后，椎体的强度可恢复至正常椎体的86.4%^[30]。“支柱块”是一种钛合金材料，微创经椎弓根置入治疗胸腰椎压缩骨折，与经皮椎体后凸成形比较具有两大优势^[31-33]：①可对爆裂骨折或后壁破裂骨折进行操做，无骨水泥渗漏的风险。②置入的“支柱块”无需再次取出，组织相容性好，具有弹性支撑作用，可同时植骨，促进骨愈合。但“支柱块”置入只靠稳定椎体止痛，没有骨水泥的产热过程，止痛效果没有经皮椎体后凸成形迅速，出血量比经皮椎体后凸成形稍多，这可能与手术不熟练，需逐级扩张通道有关。另外长期存留体内是否会产生置入物松动、移位、局部异物反应及骨的吸收等并发症，是否有相邻椎体再骨折的可能性还有待于跟更病例的长期随访。

“支柱块”用于治疗胸腰椎压缩骨折时，要严格掌握手术适应证与禁忌证。选择手术适应证为^[34-36]：①外伤或暴力导致的中、轻度胸腰椎压缩骨折，或胸腰椎压缩骨折伴终板、椎体后壁裂缝骨折，无神经症状，不需要椎管减压者。②由骨质疏松引起的胸腰椎压缩骨折者，不宜保守治疗，要求早期活动者。③陈旧性椎体压缩骨折，骨折不愈合或腰痛症状明显者。手术禁忌证为：①椎体爆裂骨折需椎管减压者。②陈旧性椎体压缩骨折伴后凸畸形过大者。③伴有脊柱感染、肿瘤，凝血功能障碍者。

总之，微创“支柱块”置入和经皮椎体后凸成形治疗胸腰椎压缩骨折均具有手术方法简单、手术时间短、术中出血少、创伤小、椎体复位满意、治疗后患者恢复快等优点，是治疗胸腰椎压缩骨折较理想的方法，各有优缺点，但应根据骨折情况选用。

致谢：感谢李锋主任医师、手术室、放射科同仁的大力支持。
作者贡献：第一、三作者进行实验设计，第一、二、三作者进行实施，第二作者进行疗效评估，资料收集为第一、四作者，第一作者成文，第三作者审校，第一、三作者对文章负责。
利益冲突：课题未涉及任何厂家及相关雇主或其他经济组织直接或间接的经济或利益的赞助。
伦理要求：参与实验的患病个体及其家属对实验过程完全知情同意，在充分了解本治疗方案的前提下签署“知情同意书”。
作者声明：文章为原创作品，数据准确，内容不涉及泄密，无一稿两投，无抄袭，无内容剽窃，无作者署名争议，无与他人课题以及专利技术的争执，内容真实，文责自负。

“支柱块”置入与球囊扩张椎体后凸成形治疗老年胸腰椎压缩骨折

Pillar implantation and percutaneous balloon kyphoplasty for the treatment of thoracolumbar vertebral compression fractures

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