江晓兵:椎体成形中骨水泥在骨折区充分填充的技巧和意义
2016-06-17 09:05:54    浏览次数:
如果骨水泥没有在骨折区域充分的填充,那么在做完骨水泥强化后的椎体,周围的应力发生改变,周围的皮质骨要承受更多的力量,容易出现进展性的塌陷和损伤,导致手术疗效不佳。

专家简介

江晓兵  副主任医师 副教授

广州中医药大学第一附属医院  骨伤中心 脊柱骨科 脊柱微创、颈椎医疗团队

门诊时间:周二上午、
周五下午


擅长:主攻各类颈椎疾病,兼治腰腿痛及老年人脊柱骨折等脊柱伤病,治疗手段主要包括经皮脊柱内镜等微创脊柱手术、显微镜辅助下精准脊柱减压固定手术、理筋正骨手法、中医调理等。

 

医学博士、骨科副教授、梁德教授学术继承人、日美访问学者、广东省青年岗位能手。师从梁德教授学习岭南中医伤科之学术精髓及现代脊柱外科技术。先后拜会徽派新安医学、加拿大正骨流派、上海石氏伤科及岭南蔡李佛治伤传人等中医伤科名家,逐步融不同中医学术流派之精髓用于临床;先后赴美国拜会世界颈椎外科协会主席K.DanielRiew及赴日本师从脊柱外科名师佐藤公治学习颈椎及脊柱微创手术,熟悉各类颈椎及脊柱手术的最新进展。目前为重点专科秘书、科研秘书,国际AOSPINE脊柱内固定学会fellow,美国脊柱外科协会(NASS)会员。兼任中国中西医结合学会骨伤科分会委员、中国中西医结合学会骨科分会脊柱内镜学组成员广东省中西医结合学会脊柱医学委员会秘书、广东省医学会脊柱外科分会颈椎学组成员、华南脊柱微创技术培训中心指导老师。曾获得中华医学会骨科分会全国中青年优秀论文比赛第4名、广州中医药大学教学比赛冠军、医疗与教学青年岗位能手、校级优秀硕士、博士毕业生、优秀博士学位论文作者等主要荣誉。


 

1
骨水泥在骨折区域充分填充的重要意义和价值
 
关于椎体成形术或者椎体后凸成形术,这个技术目前治疗骨质疏松椎体压缩性骨折,效果通常是很好的、很满意的,大部分病人可以通过这个微创手术得到很快的康复。关于这个手术,最重要的就是,使用标准化的操作,来保证手术的安全和预防并发症的发生。有个非常关键的点:怎么样保证术后疗效都是满意的?我们发现有部分患者在手术之后疼痛缓解不佳,通过研究我们发现这主要是因为骨水泥没有在骨折区域充分填充。

针对骨水泥在骨折区充分填充的重要性,我们做了生物力学探索。通过有限元模拟的生物力学研究发现,如果骨水泥没有在骨折区域充分填充,那么在做完骨水泥强化后的椎体,周围的皮质骨要承受更多的力量,容易出现进展性的塌陷和损伤。同时还观察到在这种情况下伤椎做完手术后的位移值会显著增加,这也证明了,我们在临床研究中所提出的观点:如果骨折区没有被骨水泥充分填充,那么这个骨折还会微动,会刺激到椎体周围的痛觉感受器,使患者在术后仍会有疼痛。
 
我们还开展了第三项研究,为什么有些人骨水泥可以在骨折区域充分的填充,而有些人骨水泥打不到骨折区域里面去?我们做了一个危险因素的分析,纳入了十来个危险因素,其中包括了骨密度 、年龄 、性别,还有骨折的形态等等。其中我们将骨折区分为椎体上中下三个不同位置,将不同位置也作为一个分析因素。研究结果发现如果骨折区位于上终板下方(椎体上部),那么在手术以后容易出现骨水泥不在骨折区域充分填充,这是因为我们在实施传统的椎体成形手术时多沿椎弓根来穿刺,而且使用的骨水泥注入器都是前方开口,这样骨水泥注入点远离上终板,从而容易使骨水泥不能充分填充于骨折区。
如上图所示,沿椎弓根轴穿刺的经典技术使骨水泥注入点离上终板下骨折区较远,这是术后骨水泥没有在上终板下骨折区充分分布的重要原因。

2
可弯曲椎体成形器对骨水泥填充效果的提升

 

在临床实践中,怎么样做到骨水泥尽量填充到骨折区域呢?首先在术前的影像核磁共振和CT检查中要清晰的判断患者椎体骨折的区域在哪里。只有知道骨折区域在哪里才能够尽量做到靶向注射和骨水泥在骨折区域内的充分填充。我们在前期研究中发现椎体骨折的骨折区通常分两种类型,第一种类型,就是压缩之后致密的骨头嵌插在一起,称之为嵌插型。另外一种类型是指压缩之后它又重新张开了,而形成一个裂隙,这种称之为裂隙型。在临床中基本上所有的骨折区都可以分为嵌插型或裂隙型,另外可能一部分患者的椎体骨折里面会有复合的现象。


上图为嵌插型骨折的典型案例:CT中可见到致密条带样骨折线,MRI各种成像中均表现为低信号条带影


上图为裂隙型骨折(裂隙中填充气体)的典型案例:CT中可见到椎体内有裂隙型骨折线,因为裂隙中填充物为气体,在核磁T2像和抑脂像中是低信号改变。


上图为裂隙型骨折(裂隙中填充液体)的典型案例:CT中可见到椎体内有裂隙型骨折线,因为裂隙中填充物为液体,在核磁T1像表现为低信号,在T2像和抑脂像中是高信号改变

通过术前的CT和核磁共振可以比较清晰地判定骨折区在哪里,从而制定一个很精准的手术的实施计划。在影像学中,如果在CT中看到压缩的骨折区的骨头嵌插在一起成致密的条带区,而在核磁共振中所有的成像序列里面  都表现为低信号条带状,这是第一种嵌插型的。如果是裂隙型的骨折压缩带会表现成什么样?裂隙型有两种情况,一种情况,裂隙里面填充的是气体的话,如果在核磁共振里面它在T1像、T2像和抑脂像,都会表现为低信号改变,但是另外一种情况,裂隙里面填充的是液体,是水一样的物质,T2像和抑脂像表现为高信号,而在T1像表现为低信号。

在实施手术的时候,我建议在透视的引导下一步步调整角度和方向,以骨折区为靶向目标进行穿刺,要求至少有一个穿刺针是要靠近骨折区或者进入骨折区,这样基本上来说都可以做到比较满意的骨折区域骨水泥的充分填充。但是,手术中的具体情形有时候很难控制,虽然做了非常好的计划,穿刺角度有时候并不一定完全按照预想的方向,没有到达我们理想的部位,这就是传统技术所面临的困难和缺点。在实际处理的时候该怎么去改良它呢?
        
现在手术器械有了一些改良,有一种新的工具--KMC可弯曲椎体成形器(VO),前端可以在椎体内适当的弯曲,可以朝向目标方向帮助我们在椎体内建立一个特定的骨水泥注射通道,及时穿刺针未达到骨折区,也可以通过这个可弯曲通道往骨折区在椎体内建立一个通道,从而使骨水泥更精准地注入到我们想要注入的地方。KMC可弯曲椎体成形器也可以弥补传统手术穿刺不理想导致重复穿刺的问题,从而大大缩减手术时间,提高手术安全性和手术效果。目前可弯曲椎体成形器(VO)在临床中已经得到很好的认可,大家在后期的临床工作中可以考虑使用。


上图显示,可弯曲椎体成形器可以建立从椎体上部到下终板的骨水泥注射通道,尤其是配合使用侧开口骨水泥推杆时,可以更好地保证骨水泥向目标方向弥散。

 
3
如何去判断骨水泥的弥散的效果
 
骨水泥弥散的标准,其实应该有很多个,各家之言都不太一样。那么综合各家之言和手术疗效的重要性,我认为骨水泥弥散是要考虑三大要素:1.骨水泥应该在骨折区充分弥散,更好重建骨折椎体的稳定性;2.骨水泥在椎体内较均匀弥散,减少成块骨水泥与周围界面分离的风险,同时也提升骨水泥的固定效果;3.在保证达到骨水泥在骨折区充分填充及向非骨折区渗透的目的时,尽量减少骨水泥注入量,减少手术椎术后弹性模量。

我利用可弯曲椎体成形器(VO)和侧开口推杆设计了一种新的骨水泥注射技术——精准椎体成形术:1.将穿刺针穿向骨折区附近;2.使用可弯曲成形器从骨折区向非骨折区建立一个通道;3.在骨水泥可注射期的初始阶段,推杆开口朝向非骨折区,通过可弯曲成形器建立的通道向非骨折区注入少量骨水泥,保证骨水泥渗透入非骨折区;4.骨水泥可注射期的中晚期,推杆开口朝向骨折区,保证骨折区有足够多的骨水泥填充。这样的技术目前在临床中有很好的可重复性。
上图所示:针对骨折区在上终板下方的椎体骨折,将穿刺针穿向骨折区附近
如上图所示,使用可弯曲椎体成形器在骨折区向非骨折区建立通道
如上图示:侧开口推杆朝向骨折区,使骨水泥沿预先准备的通道向非骨折区分布,保证骨水泥渗透至非骨折区。
如图所示,将侧向推杆朝向骨折区,保证骨折区有充分骨水泥填充
术后CT可见,骨水泥既在骨折区充分分布,又在非骨折区有渗透,同时,非骨折区内水泥显著少于骨折区。
 
这样的技术被命名为“精准椎体成形术”,可弯曲椎体成形器和侧向开口推杆有着重要价值和作用,通过这样的技术,可以同时兼顾前方所述骨水泥弥散要考虑的三大关键要素。
上述技术主要用于椎体高度较高的情况,假如病椎已经压得很扁了,在做手术的时候,最关键是不要出现严重的渗漏,要求置管要准确,这个时候通常要满足骨水泥在整个椎体内比较均匀的弥散,减少椎体继续塌陷的风险。

 
 
4
单侧穿刺和双侧穿刺骨水泥弥散的区别

 

选择是单侧穿刺还是双侧穿刺也是不同的医生有不同的看法。我通常倾向于双侧,因为双侧穿刺有更大的主动性,同时不会增加太多的手术时间。因为我们可以两个医生同时做或者一个医生同时进行调整。如果进行双侧穿刺,穿刺角度是非常主动的,可以把穿刺针位于椎体外1/3,也可以位于椎体的中央,在操作时没有太多严格要求,这样可以减少手术时间。如果进行单侧穿刺,在标准化的单侧穿刺上一定要求穿过椎体中央。这个时候对穿刺角度的要求会更严格,操作难度会增加,当单侧穿刺没有经过椎体中央时,骨水泥很可能只在椎体一侧弥散,有可能导致骨折区域骨水泥填充不佳,从而影响疗效。
此外,如果椎体骨壁是有破裂的,做单侧穿刺时,注入骨水泥的时候,一旦出现渗漏就很被动了,不能再继续注射骨水泥。但如果是双侧穿刺,有一侧出现渗漏,可以在对侧继续打骨水泥,而停止另外一侧,这样就很主动,可以分批分次的进行骨水泥的注射,可以保证骨水泥更安全的在椎体内充分的弥散。
同时还有个解剖学的问题,在做单侧穿刺的时候,通常会经过椎体内主要的滋养血管,骨水泥可能沿着椎体的滋养血管渗透,导致椎管内的骨水泥渗漏,或者导致椎体外的渗漏,而双侧穿刺的时候可以尽量让穿刺针靠近椎体的侧面,两边的穿刺针都可以靠近侧面三分之一,那里是椎体内的血管相对少的地方,可以减少骨水泥经过椎体内的血管而向周围渗漏的风险,这也是我选择双刺的原因。
如上图,椎体内滋养血管主要分布在椎体中央,与椎管内血管丛连通。
 
但是,现在,单侧穿刺也可以借助新工具-可弯曲椎体成形器(VO)来引导骨水泥从一侧填充到对侧。这是新工具带来的优势,可以帮助一些习惯采用单侧穿刺的医生通过单侧穿刺达到双侧穿刺骨水泥填充的效果,这个在临床中已经被证实。
 
5
骨折椎体有明显裂口时如何更安全注射骨水泥

 

椎体骨壁裂口可以分为几种,终板的裂口、椎体侧壁的裂口、椎体前壁的裂口 、椎体后壁的裂口。在这些裂口里面,大家尤其需要关注的两种类型的裂口,第一种是上下终板的裂口,因为骨水泥可以从终板裂口进入到椎间盘里面,引起椎间盘退变,甚至容易导致相邻节段骨折风险增加。第二种是椎体后壁的裂口,如果裂口很大,骨水泥注射后,有可能从这个裂口进入到椎管,导致椎管内脊髓、神经的压迫,如果症状严重的话会产生严重的并发症。所以骨水泥的注入点一定要尽量靠前,注入点越靠前越不容易出现水泥从椎体后面的裂口进入到椎管。

当然,侧壁的裂口和前壁的裂口都是需要非常关注的,因为都可能会出现比较严重的骨水泥渗漏,虽然不一定会有症状,但在进行影像学复查时,照片的结果通常不是特别美观和满意。如果是椎体前壁有裂口,我们可以在椎体前壁放一些明胶海绵进行填塞,减少骨水泥漏到椎体的前方,或者可以将骨水泥分两次来调配,先在椎体的前壁裂口的地方注入一些骨水泥,然后等它接近凝固状态再重新调配骨水泥进行注入,减少它从前方这个裂口漏出的风险。对于椎体侧壁的裂口,如果看到左侧有裂,在穿刺的时候,尽量让穿刺针远离侧壁,而不是靠近侧壁,因为越靠近,就越容易出现骨水泥从裂口渗漏。 

对于裂口,我们的策略是堵和躲 。能堵的地方我们就把它堵起来,然后再进行骨水泥的注射。通过术前的影像学检查,知道骨壁裂口哪里,然后穿刺时躲开它。同时在骨水泥推杆的改良也带来了利好,传统推杆是前端开口的,改良之后的推杆是侧开口的,在手术中可以更好、更主动地控制骨水泥注入的方向。比如说,患者是下终板裂了,我们注入骨水泥时可以将这个开口朝向上方,尽量避免水泥过快的向椎体的下方注射。如果椎体的侧壁裂了,可以将骨水泥的注入方向背离裂口的方向,简单来说就是推杆开口不要朝着裂口的方向,是背离裂口的方向。这样的器械设计可以帮助到我们尽量减少骨水泥渗漏。

 

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