8　椎体成形术治疗脊柱转移瘤

原著 Ehud Mendel, Eric C. Bourekas, Paul Porensky

翻译 王永强　刘晓光

■引言

经皮椎体成形术（PVP）可以撑开塌陷的椎体并重建椎体的稳定性，操作相对简便而且行之有效。该技术最早用于治疗血管瘤引起的疼痛，目前也用于治疗骨质疏松性或创伤性椎体压缩骨折，与放射手术联合可用于治疗病理性骨折，还可以配合脊柱内固定术使用。本章讨论经皮椎体成形术及经皮后凸成形术（PVK）在脊柱转移瘤治疗中的应用。

转移瘤和骨髓瘤引起的椎体溶骨性病理骨折，相对来说都比较常见，可以引起疼痛。30%～95%恶性肿瘤患者存在骨转移，包括乳腺癌、前列腺癌、肺癌、肾癌以及甲状腺癌。在骨组织中，椎体最易受累；在全身器官中，椎体易受累的程度仅次于肝脏和肺，排在第三［1］。事实上，癌症致死的患者中，约40%存在脊柱转移；而在所有癌症患者的自然病程中，5%～10%会表现脊柱转移瘤引起的症状［1～3］。脊柱易受癌症累及的特点可能与脊索独特的生物学特性及其与肿瘤原发灶（包括乳腺、前列腺及肺）的关系有关。乳腺和前列腺肿瘤可以经血行转移至椎体和硬膜，而肺和泌尿生殖系统肿瘤也有此特点。此外，人体的红骨髓主要储存在中轴骨，红骨髓的细胞内、外环境可能很适合转移瘤的定植和生长［2］。

肿瘤病程的任何时期均可能发生脊柱转移，但主要集中在原发肿瘤进展期或肿瘤晚期［2］。当中轴骨受累程度相似时，原发肿瘤的病情及其组织学特性会显著影响预后。正如肿瘤特异性生长曲线所示，原发性肺癌患者的生存期显著短于乳腺癌或前列腺癌患者；同样存在椎体病理性骨折时，进行手术干预前必须将生存期因素考虑在内。而且，脊柱部位肿瘤复发的预后要显著优于内脏部位肿瘤复发。例如，乳腺癌骨转移患者的中位生存期是24个月；如果同时存在肝脏和骨转移，那么生存期则缩短至5个月［2］。

尽管2/3的脊柱转移癌是无症状的，但如果病理性骨折发生进展，则会明显增加致病率和死亡率，从而改变肿瘤患者的病程。Saad等［3］通过研究大量多发骨髓瘤或其他实体肿瘤合并骨转移的患者得出了上述结论。所有患者在2年的观察期内骨折发生率都很高（39%的乳腺癌患者及22%的其他实体肿瘤患者发生骨折），而且椎体骨折会显著增加死亡风险（乳腺癌患者中骨折患者较未骨折患者死亡率高32%）。因此，在决定椎体强化治疗前，需全面了解患者的全身肿瘤负荷。

椎体病理性骨折增加死亡率的原因很复杂，虽然根本性原因与骨质疏松性压缩骨折增加死亡率类似。肿瘤或骨折相关的疼痛是引起致病事件级联反应的主要症状，致病事件包括卧床制动增加了血栓形成风险、后凸进展降低肺容量并增加心肺衰竭的风险、病情恶化、丧失独立生活能力、丧失社交能力、抑郁、麻醉镇痛药摄入增加、精神状态不佳等。采取适当治疗打破这一恶性循环，对于延长转移瘤患者生存期以及提高生活质量具有重大意义。包括经皮椎体成形术和经皮后凸成形术在内的椎体强化治疗行之有效，技术简便易行，手术风险较低。此两种微创操作都需要经皮向骨折椎体放置工作套筒，然后向椎体内注射液体聚合成永久性树脂，从而使骨折椎体获得稳定。经皮后凸成形术中，需额外通过工作套筒向椎体内放置球囊，通过球囊的扩张撑开椎体，将松质骨压向椎体四周的皮质骨，以达到恢复椎体高度、改善局部后凸畸形的目的；再将聚合物注入形成的空腔，以强化并稳定伤椎。

■病例选择

同任何手术一样，选择合适的病例是治疗成功的关键。术前要对患者全身状况和肿瘤情况进行评估，只有对上述情况进行认真评估才能指导术者采取最优化的诊疗措施。椎体强化治疗对于那些由于全身状况差而不能接受开放手术的患者是一种很好的选择，同样适用于没有神经损害的溶骨性骨折。对于上述人群，由于合并肿瘤，其手术风险高于单纯骨质疏松性骨折的患者。

适用此操作的患者常描述轴性痛或机械痛在站立或转身时加重，而平卧时可以缓解，疼痛的部位应与骨折节段一致。显而易见但很重要的是，患者可能同时存在其他节段椎体转移但并未发生骨折。肿瘤引起的生物性疼痛与骨折引起的机械性疼痛不同，肿瘤引起的疼痛为不分昼夜的持续性钝痛或搏动性疼痛。疼痛性质可能与肿瘤释放的细胞因子、骨膜牵拉以及局部组织释放的内皮素和神经生长因子有关［1］。此外，神经性疼痛还包括神经根受压或受到肿瘤浸润引起相应皮节区的抽痛，需要手术减压。机械不稳定可以导致活动时神经根卡压，稳定伤椎可以防止此类神经损伤的发生。

询问神经症状病史并进行全面的体格检查是术前评估的重要环节。任何神经症状，包括不全瘫、感觉异常、肠道或膀胱功能障碍，或者步态异常，常提示硬膜囊或神经根受到骨折或肿瘤压迫。如果出现情感、认知、言语异常或脑神经异常，需提高警惕，可能存在中枢神经系统肿瘤。需告知患者其可能需要额外治疗以控制肿瘤，如放疗，以及通过药物干预改善全身骨代谢来降低骨折风险。骨质疏松患者中存在的高危因素同样存在于此类人群，此外还包括一些额外风险，如肿瘤所致制动、营养状况改变以及肿瘤和治疗（化疗或放疗）引起的骨代谢紊乱。本章不详述上述药物。值得注意的是，二磷酸盐可以降低骨髓瘤及转移癌患者其他节段再骨折的风险［2，3］。近来研究证实，破骨细胞的核因子κ B受体激活子（RANK）的配体抑制剂被批准用于预防实体肿瘤（如乳腺癌、肺癌）骨转移患者的骨折风险，并且十分有效［4］。

对于骨折引起的机械痛，医生需首先尝试药物治疗，并让患者理解椎体强化治疗存在麻醉和手术风险。此外，还应寻求其他专业医生协助进行疼痛治疗，麻醉药、安慰剂和保守治疗都应考虑在内，包括局部注射、全身应用止痛剂和外固定支具。术前化验检查要确保凝血功能正常（血小板水平，国际标准化比率［INR］/凝血酶原时间［PT］/部分凝血活酶时间［PTT］），还要确认没有活动性或隐匿性感染（尿常规和尿培养）。菌血症引起的血行播散以及骨水泥的感染均需要通过复杂的椎体切除融合术来补救，因此术前需格外小心避免此类事件的发生。抗血小板药物应暂时停用。

很多转移瘤及多发性骨髓瘤患者都存在高钙血症，常见于肺癌、乳腺癌、肾癌及骨髓瘤、淋巴瘤患者。肿瘤组织产生体液及旁分泌因子，包括甲状旁腺激素相关肽，造成溶骨性环境并扰乱骨代谢［2］。早期症状包括疲乏、厌食和便秘，可以进展为肾功能不全及心衰。到那时，患者需同时承受转移瘤引起的椎体骨折和代谢异常引起的骨质疏松性骨折的双重打击。

术前全面的影像学检查对于保证治疗成功十分必要。对存在中枢神经系统转移的患者，因肿瘤的多发转移特性，需要常规行颅脑及脊柱的MRI检查。T2加权像、压脂像或短时间反转恢复序列（STIR）在鉴别骨折、水肿或修复反应时具有一定敏感性。骨扫描显像可以观察骨折部位的代谢情况，椎体强化治疗后其活性增强［5］。当存在多处骨折时，这些形态学检查均有助于确定病变节段。计算机体层扫描（CT）可以观察骨折的形态，椎体高度，椎弓根宽度，骨小梁破坏情况（通过椎体内气体判断）及椎体后壁情况。我们常规拍摄前后位（AP）及侧位X线片以获得整体印象，并为术中影像学检查提供参考。动态拍摄仰卧位及站立位X线片可以观察后凸角度及骨折稳定性。高达44%的患者存在椎体高度的改变；对那些椎体高度没有发生改变的，我们认为骨折稳定［6］。

脊柱转移瘤椎体强化治疗的相对禁忌证和绝对禁忌证列于下表。

脊柱转移瘤椎体强化治疗的禁忌证

绝对禁忌证

◆局部或全身感染

◆没有症状或通过药物治疗可以缓解疼痛的骨折

◆椎管内致压物引起的脊髓病，包括突出的骨折块和硬膜外肿瘤

○凝血功能异常

相对禁忌证

◆ 椎体严重塌陷（高度丢失超过75%）

◆根性症状较轴性疼痛更为严重者

○骨折所致不稳定引起的根性疼痛适用椎体成形术，椎体成形术还可作为开放减压手术的辅助手段

◆无症状的椎体皮质骨折或硬膜外肿瘤引起的椎管严重狭窄

［引自 Mc Graw JK, Cardella J, Barr JD, et al; Society of interventional Radiology Standards of Practice Committee. Society of Interventional Radiology quality improvement guidelines for percutaneous vertebroplasty. J Vasc Interv Radiol 2003;14(9 Pt 2):S311-S315.］

绝对禁忌证包括局部或全身感染、骨折块或硬膜外肿瘤所致脊髓病，以及凝血功能异常。相对禁忌证应灵活掌握，有椎体成形术用于具有相对禁忌证的患者并取得良好疗效的报道［7］。如前所述，对于机械性不稳定引起的间歇性根性痛，骨水泥的治疗效果较好；而且骨水泥可于术前或术中辅助开放手术。对于无症状的椎体皮质骨折或硬膜外肿瘤引起的椎管严重狭窄，在确保仔细操作时，不应视为绝对禁忌。

■操作方法

甲基丙烯酸甲酯单体（MMA）具有清澈、稳定及相对惰性等特点，可以通过放热反应聚合成树脂。人造MMA聚合物（聚甲基丙烯酸甲酯）呈粉末状，混以X线显影剂（如硫酸钡）和苯甲酰过氧化物［8］。PMMA的椎体强化作用主要得益于其能增强稳定性，而热效应及细胞毒反应的作用尚不清楚。关于热坏死以及感觉神经热消融作用的研究发现，当温度持续高于45℃时，感觉神经会受损。但需要指出的是，邻近神经的血管和脑脊液可以通过对流起到冷却作用，椎体空腔内的温度并不会总维持在45℃以上，热效应的止痛作用尚值得商榷。

椎体强化治疗通常在局部麻醉下进行，或根据术前风险评估采取全身麻醉。患者取俯卧位，胸部及髂部垫枕以提高肺顺应性，降低腹内压并矫正后凸。通过术中透视进行椎弓根定位，并在注入骨水泥时监测有无泄漏。我们习惯较标准前后位稍偏斜再透视，以获得椎弓根图像。操作时，先行局部浸润麻醉，在穿刺点切口，再向骨膜浸润麻醉。一般选取椎弓根外上象限进针，穿刺套筒向尾侧并向内侧倾斜，以便将PMMA注入椎体中部及对侧。也可以考虑经侧方椎弓根外入路，以便于穿刺针越过中线，尤其适用于腰椎。通过这些技巧就可以不进行对侧操作。近来设计的弧形穿刺针也能起到上述作用。当穿刺套筒进深达20 mm时即可到达椎弓根椎体交界处，此时行侧位透视，确定位置满意后扩大穿刺通道，我们将套筒穿刺至椎体前缘水平。如果椎体骨折的病因尚不明确，此时可取一部分组织行椎体活检。

进行后凸成形术时，需拔出管芯，置入球囊，在X线影像及压力监测下逐渐扩张球囊。球囊挤压皮质骨，使终板分离。球囊扩张满意的指标包括椎体高度恢复，球囊抵达椎体边缘的皮质骨，球囊压力达到300 psi（约2 068.5 k Pa）或球囊达到最大容量。待PMMA达到类似牙膏的黏稠度时再向椎体内注射，以防泄漏。需要在X线监视下持续缓慢注入PMMA，保持适当的压力，直至骨水泥达到椎体后三分之一水平。此时若继续注射，可能会引起骨水泥泄漏并伤及周围的神经。骨水泥注入的总量并不重要，重要的是保证两侧注入的骨水泥量相当。

■结果分析

尽管《新英格兰医学杂志》最近2篇有些争议的研究对椎体成形术治疗骨质疏松骨折提出了质疑，但还有证据表明椎体成形术在肿瘤方面的治疗是有效的［9，10］。关于椎体强化术治疗脊柱转移瘤有效性的研究主要包括回顾性研究及个案报道，难免会有偏倚。最近有一项前瞻性研究的结果肯定了PVP与PVK在治疗椎体转移瘤方面的作用［11］。评价标准包括疼痛控制情况，功能恢复情况（利用日常生活功能指数ADLs评价），下床活动时间，畸形矫正情况以及手术相关并发症。目前还没有研究直接比较PVP和PVK在肿瘤病理性骨折治疗中的作用，但亚组分析发现二者疗效相近。

一些回顾性研究发现，利用椎体强化术治疗脊柱转移瘤或骨髓瘤引起的骨折，1年随访时其镇痛及功能恢复效果均令人满意［12，13］。其他肿瘤相关症状如焦虑、困倦、疲惫和抑郁，也有不同程度的改善［14］。手术并发症发生率很低。

一篇Meta分析认为，PVK治疗骨转移瘤及骨髓瘤的证据等级为Ⅱ级［15］。手术干预可以安全有效地缓解疼痛，改善生活质量，疗效可以持续2年。长期随访发现，术后即刻获得的矢状位后凸畸形的纠正并不能长时间维持。肿瘤患者骨折评价（Cancer Patient Fracture Evaluation，CAFE)［11］进行了一项前瞻性、随机、非盲、多中心研究，比较了 PVK和药物治疗在肿瘤患者溶骨性椎体骨折治疗中的作用。1个月随访时发现，无论是按照一线与二线的评价标准［包括背痛特异性功能评价（back-specific functional status），Karnofsky表现评分（KFC），止痛药物使用情况，活动水平以及影像学后凸矫正情况］，PVK组均优于药物治疗组。大部分疗效在1年随访时仍有效，2组的并发症发生率无显著性差异。

椎体强化治疗中，PMMA沿骨折椎体的骨小梁发生聚合，通过稳定中轴骨发挥作用，既可以为不稳定节段提供稳定，也可以预防远期后凸加重及进行性矢状位失衡（图8.1）。前文所述研究中的立位X线片提示，尽管PVP或PVK术后早期（1个月）椎体高度、矢状位顺列以及局部后凸可以获得改善，但在术后1～2年时这些改善基本消失。因此，手术获得的畸形矫正并不如功能改善明显［16］。

在不稳定骨折的畸形矫正方面， PVK优于PVP，因为球囊扩张可以撑开终板，尽管在摆放体位时即可实现大部分手术获得的畸形矫正。胸枕和髂枕如果摆放合适，可以获得10°的畸形矫正，而球囊扩张可以增加3°；站立位时又会丢失3°左右［17］。因此，如果需要纠正的后凸角度偏大，推荐采用PVK。

施行微创手术可以避免进行开放性内固定手术，但操作前仍需考虑其可能出现的并发症。尽管绝大多数并发症症状轻微或无症状，但也有一些并发症后果非常严重，需要具有足够经验来处理这些并发症的术者进行操作。对于需要后续治疗、提高医疗级别或能够造成终身残疾的并发症，骨质疏松性骨折患者的发生率约为1%，而脊柱转移瘤患者则高达5%［18］。

并发症包括椎弓根骨折以及骨水泥泄漏至邻近软组织、椎间盘、静脉、椎间孔或椎管。绝大多数的骨水泥泄漏是无症状的，仅能通过影像学检查发现。但一旦发现骨水泥泄漏至椎管、椎间孔或前方血管，则需立即终止骨水泥注射。如果椎间孔处受压出现神经根性疼痛，可以使用非甾体类抗炎药（NSAIDs）或激素治疗；如果出现按照神经根分布的感觉或肌力异常，需要进行手术减压。同时，术后出现任何提示脊髓损伤的证据，都需要立即行急诊手术探查。

PMMA外泄引起的心血管系统并发症严重程度差别很大，轻者仅有轻微低血压，重者可因肺栓塞出现心肺功能衰竭。一种可能的机制是直接将骨水泥注入椎旁静脉，引起局部或远端血管的阻塞；另一种可能是PMMA干扰细胞外钙离子运输并激活凝血级联反应［8］。术中小心操作可以降低骨水泥泄漏的风险，如一边透视一边操作，当骨水泥到达椎体后1/3时停止注射，当骨水泥达到一定黏稠度时再注射等。PVK发生骨水泥泄漏的风险较PVP低，可能由于球囊的扩张人为制造出一个骨性“空腔”，可以更好地容纳骨水泥，即使骨水泥黏度更低［19］。但是，PMMA在PVP术中松质骨中的聚合较之在PVK术中球囊扩张形成的空腔中的聚合更为牢固。总体来说，文献报告的PVP围术期医疗和神经学并发症的发生率分别为7%和8%；而PVK较之稍低，分别为0.5%和0［16］。(https://www.daowen.com)

7%～20%的患者术后可以出现其他节段新发骨折，病因难以确定，可能与局部活动度降低、其他节段新发转移或骨质疏松症进展有关。回顾性研究发现，约40%的新发骨折发生在邻近节段，常为病理性的，在术后短时间内即出现新发骨折（中位数是55天，而远处椎体骨折是127天）［12，20］。我们可以推测，经过椎体强化治疗的椎体硬度增加，椎体间活动度减小，像柱子一样增加了邻近节段的负荷。

■新方法及远期应用

PVP和PVK作为微创手段，可以与很多治疗手段联合应用于脊柱转移瘤的治疗。例如，开放性后路减压融合或微创置入椎弓根螺钉时注射骨水泥，可以稳定骨折椎体，避免了椎体切除、融合器置入带来的手术风险（图8.2）。还可以在多节段重建后，在骨折椎体或邻近椎体甚至置入椎弓根螺钉的椎体应用PVP，增加前柱稳定性（图8.3）。

立体定向放疗方面的进步，可以在杀灭肿瘤的同时，不损伤周围的神经组织。放疗会使骨折风险增加约40%，尤其是在成骨性病变［21］。椎体强化治疗可以作为病理性骨折的一种新辅助治疗手段，以降低放疗后的骨折风险。既往研究认为，无论在椎体强化治疗前还是椎体强化治疗后联用放疗，疗效并没有差异［22］。

■本章小结

椎体压缩骨折给脊柱转移癌和多发性骨髓瘤患者带来了巨大痛苦，骨折本身会引起局部不稳定并出现神经损害。但与此同时，由于肿瘤负荷及接受全身治疗带来的副反应，很多患者接受开放手术的风险极高。PVP和PVK可以通过微创技术稳定骨折从而缓解症状。一些回顾性研究和少量前瞻性研究已经证实该治疗的有效性，未来的研究需要进一步明确适应证及预期疗效。

脊柱是转移癌的好发部位，约10%的癌症患者会出现转移瘤引起的椎体压缩骨折。这种病理性骨折会带来一系列严重并发症，如顽固性疼痛、进行性畸形以及神经功能损害。除了给予支具外固定并应用强效镇痛剂外，几乎没有好的保守治疗办法，但限于患者的肿瘤负荷及接受全身治疗带来的副反应，开放手术风险极高。

经皮椎体成形术及经皮后凸成形术属微创操作，已在实践中证明了其在转移瘤治疗中的有效性。该操作向骨折的椎体穿刺置管并注入PMMA，通过放热反应聚合成坚固的树脂。后凸成形术较椎体成形术多一步，即通过球囊的扩张恢复椎体高度后，再向空腔注入骨水泥。这两种操作简便易行，可以通过门诊手术完成。现有证据表明，其在缓解疼痛、提高患者自理能力、减少镇痛剂使用等方面效果显著；有时即使不能获得后凸矫正，也能提高脊柱稳定性。

为了提高手术成功率、减少手术并发症，需要严格筛选患者，即具有轴性痛但没有神经功能损害的患者，同时术前要根据影像学检查制订详细的计划。椎体强化治疗比较安全，但也有发生严重的神经系统或心肺系统并发症的可能，尽管发生率低，也需提高警惕，术中需小心谨慎。PVP和PVK可以提高骨折椎体的稳定性，手术创伤很小，可以配合局部杀灭肿瘤的治疗使用。

要点

◆ 40%的癌症患者会发生脊柱转移，其中10%会出现症状

◆椎体强化治疗是一种微创技术，通过增强脊柱稳定性，可以有效缓解疼痛并改善功能

◆术中合适地摆放体位可以矫正10°的后凸畸形

◆ PVP/PVK可以与局部杀灭肿瘤的治疗（如放疗）同时应用，以更好地控制病情

难点

◆术前若发现肿瘤或骨折部位脊髓功能损害，应视为绝对禁忌证

◆当透视发现骨水泥向后方椎管、椎间孔、前方血管结构等处泄漏，或已到达椎体后1/3时，应停止注入骨水泥

◆ PMMA注入体积与症状缓解情况不相关，因此无须过多注入骨水泥

■参考文献

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