PKP操作技巧及麻醉体位选择进针角度问题

经皮椎体成形术和后凸成形术的评价及其相关问题的探讨

第二节 手术操作的相关问题探讨 中山大学附属第一医院脊柱外科 郑召民

经皮椎体成形术（PVP）的操作是在影像介导下进行的。将穿刺针经皮穿刺进入病变椎体后，向椎体内注入骨填充材料。经皮椎体后凸成形术（PKP）的手术操作与PVP非常相似。在注射骨水泥前，通过工作通道置入可膨胀性骨扩张器在椎体内扩张并产生空洞，随后将骨填充材料注入椎体填充空洞。PVP和PKP是新型的微创脊柱外科技术，在执行过程中，手术体位，麻醉方式，影像学设备操作及相关手术器械的选择和使用等有特殊的要求。在实际操作过程中，不同的手术者可根据自己的经验和习惯使用不同的操作方法，在此，笔者就PVP和PKP手术操作的相关问题进行探讨。 一、 手术体位的选择

病人舒适的体位对穿刺和手术成功与否十分重要。胸椎和腰椎PVP和PKP通常采取俯卧位，这样有利于椎弓根穿刺。通常，我们在上胸部和骨盆部分别垫一软垫，腹部悬空，这样可保持呼吸道通畅，并有利于骨折椎体的复位。在头部前额处垫一环形软垫，这样有利于患者呼吸和护理麻醉人员工作。用软垫调整好患者身体左右侧的高度，使患者的背部平面与手术床的平面平行，在定位时，前后位透视显示两侧的椎弓根对称，棘突刚好位于椎体中央。极少数患者由于肋骨骨折，肋软骨炎引起前胸壁疼痛，或因心肺功能不好，不能耐受完全俯卧位，可适当采取3/4俯卧位甚至完全侧卧位进行手术。通过C型臂X线机球管的灵活调整来适应患者体位的改变。在颈椎进行PVP，通常应采取仰卧位，在颈肩部用软垫垫高，使颈部处于过伸位并且头部向手术的对侧偏转约200，在头部放置悬空的布架以保证患者呼吸通畅。 二、影像设备的选择

PVP和PKP手术成功的离不开高清晰度的影像系统。X线透视是目前公认的PVP和PKP最佳的影像监测方法。在国内，目前大多数单位使用的是单平面X线透视系统（C臂）（图1），而国外不少单位使用双平面的X线透视系统（G臂）（图）。对操作熟练的手术医生和C臂操作技师来说，单纯的C臂系统能满足绝大部分PVP和PKP手术的要求。通过术中C型臂的旋转调整，我们能安全、准确地监视手术的过程，而且，C型臂设备的价格相对便宜，有利于PVP和PKP推广。双平面X线透视系统可以在穿刺和注射骨水泥时进行双平面的实时监控，不需过多移动设备和调整球管的投射角度即可快速转变影像学平面。然而，这种影像设备的价格昂贵，不适合我国现在国情，在国内很少介入室或手术有这种设备配备使用。尽管如此，只要有扎实的操作技术，单平面X线透视系统同样能安全、有效地完成手术。

有部分学者采用CT作为影像引导设备进行PVP。毫无疑问，CT能获得比X线更好的对比效果，能更加直观地监测穿刺针的定位和放置，但它不能实时透视监视穿刺过

程，更重要的是CT不能很好地监测骨水泥的注射过程，因为扫描平面以外的骨水泥填充往往会被遗漏。于是，有学者介绍了联合应用CT和X线设备的方法。这样虽然有三维监视的效果，但实际操作较为繁琐和费时，并增加费用，在普通病例中应用不实际，而对于一些复杂和风险高的病例，如椎体后壁破坏，上胸椎或颈椎椎体病变的患者，适宜联合应用CT和X线设备监控下行PVP和PKP术，这样能减少骨水泥渗漏的风险。 图1：C臂透视系统 图2：G臂透视系统 图3：CT引导下的穿刺过程

三、穿刺定位方式的选择

对胸腰椎骨折病例，患者取俯卧位时，通常我们可以选择两种不同的定位和穿刺监视方法，目前最为常用的就是正侧位透视法：调整C型臂X线机的球管投射方向使之与患者背部平面垂直，也就是我们通常说的正位透视（前后位透视）。通过正位透视我们能清楚辨别脊柱的相关结构，如塌陷的病变椎体、棘突和两侧的椎弓根。判断正位透视方向是否标准的一个重要的标志就是两侧的椎弓根投影是否左右对称，并且棘突投影应位于椎体的正中央。在正位透视下，我们采用一根克氏针定位出病变的椎弓根水平（图4），针尖定位于椎弓根的上外侧缘的皮质，此为穿刺的骨性进针点（图5），在相应的皮肤投影点用油性笔作一标记点。考虑到穿刺时的进针角度，体表皮肤的穿刺点应向标记点外侧旁开约0.5cm，以此来适应椎弓根的外展角度。而穿刺针的头尾侧角度则应在侧位透视的监测下进行调整。由于这种定位方式操作简单，不需要过多调整球管的投射方向，因此国内外绝大部分手术医生采用这种穿刺定位方法。但是，这种穿刺定位的方式也处在许多不足。首先，穿刺针外展角度的大小往往由手术医生自身的经验来确定，外展角度过小会使穿刺针偏向椎体的一侧，外展角度过大会刺破椎弓根内侧皮质，损伤神经根或脊髓。而且，穿刺的过程是在侧位透视监视下进行的，期间穿刺针是否一直处于椎弓根内只能靠两种方式确定：一是手术医生的手感，二是当穿刺针刚好到达椎体后缘时，正位透视下观察穿刺针的尖端是否位于椎弓根内侧骨皮质的外侧。在实践中，穿刺手感是一个较为不明确的概念，与手术医生的经验和患者病变椎体的骨质量有关，不能作为一种正规的操作指南。而正侧位透视观察针尖与椎弓根内侧皮质之间的关系虽能明确穿刺针的具体位置，但是对穿刺针刺破椎弓根的内侧皮质的发生毫无预防作用。因此，即使是经验丰富的手术医生，也难免有刺破椎弓根内侧皮质损伤脊髓或神经根的意外发生。对于有意向开展该项手术的医生，应该在手术经验丰富的医疗机构或医生的指导下进行正规的培训才可独立进行。

图4：用克氏针定位靶椎体椎弓根水平 图5：针尖位于椎弓根外上方

另外一种穿刺定位方法就是侧方倾斜投影法。患者仍然采用俯卧位，先向头尾侧方向调整C型臂X线机球管的透视方向，使椎弓根的投影位于椎体的中上1/3处，然后向患者侧方倾斜旋转使X线的投射方向使之与椎弓根的倾斜角度一致。此时椎弓根的内侧皮质显示最佳，然后将穿刺针与X线投射方向成一直线进针，即透视下穿刺针成一直线。与第一种方法不同，侧方倾斜投影法能在进针的全过程中显示椎弓根四周的骨皮质，防止穿刺过程中刺破椎弓根内侧皮质。另外 ，应用这种穿刺定位方式，手术者通过单一的椎弓根穿刺入路可将穿刺针刺到椎体对侧，从而能获得更好的骨水泥分布，并避免了对侧再次穿刺。在实际应用中，此方法需要多次调整球管的投射方向，操作步骤繁琐，对C型臂操作技师的技术要求较高，而且增加了患者的放射线暴露。

总的来说，两种穿刺定位方式均有其优缺点，而且患者的体形，脊柱形态，病变椎体的压缩程度均各不相同，不同手术医生的操作习惯也不一样。因此，在实际应用中，手术医生应根据自身和患者的实际情况选择穿刺位方式，只要是自己熟悉的并且对患者来说是安全的，就是合适的穿刺定位方法。 四、 麻醉方式的选择

PVP和PKP需要手术医生和患者的共同配合。局部麻醉能使患者在术中保持较为清醒意识，并能在术中与手术医生进行交流，使手术医生能及时发现患者的不适并进行处理。最重要的是通过询问患者下肢的感觉活动情况以及时发现是否有神经根或脊髓损伤的情况发生。因此，局部麻醉是PVP和PKP首选的麻醉方式。回顾近年来国内外发表的文章，结合笔者的手术经验，绝大多数PVP和PKP手术均能在局部麻醉联合心电监护下安全完成。对有紧张情绪或疼痛剧烈的患者，可适当应用镇静或止痛药物，能使患者放松，并减轻体位造成的不适，有利于手术的顺利完成。

有部分医生采用全身麻醉进行PVP和PKP, 其中全麻应用较多的是PKP。但笔者认为，全身麻醉情况下患者的意识消失，不利于相互交流，手术的风险和手术的费用均增加。2004年10月以来，笔者应用局部麻醉加上心电监护下安全完成 Sky骨扩张器PKP 共27 例32个疼痛椎体，国产和进口球囊扩张PKP共 23例38椎，无严重的相关并发症。笔者认为：常规的PVP和PKP只要局部麻醉就能安全完成，并不需要全身麻醉，而后者仅在一些特殊的情况下才考虑使用，如不能忍受俯卧位手术的患者，有肺

功能不全需要辅助通气来维持的患者，或有心理障碍不能在清醒状态下进行手术的患者。另外，对一些复杂和风险高的病例，如椎体肿瘤破坏椎体后壁，颈椎或上胸病变的患者，需要要联合应用CT和X线透视进行手术，术中为减少患者术中的活动，降低骨水泥渗漏的风险，可采用全身麻醉。 五、 穿刺入路的选择

（一） 单侧或双侧入路的选择

在临床实践中，选择单侧穿刺还是双侧穿刺对手术效果有重要的影响。与双侧穿刺相比，单侧穿刺创伤小，手术时间短，穿刺的风险较低，能减少放射暴露和器械费用，但骨水泥往往仅能局限在穿刺侧（图6）。双侧穿刺能获得更好的骨水泥分布（图7），并且可通过减少每侧的骨水泥注射量来达到获得良好疗效的同时降低骨水泥的渗漏。笔者的体会是，若病变椎体塌陷程度不高，在正位X光片上观察骨折局限在椎体的一侧，选择在病变侧进针进行手术即可；若病变椎体一侧塌陷严重，从塌陷侧进针困难，则应选择椎体残留较多的一侧进针，穿刺针外展角度尽量大，以使穿刺针能成功穿刺越过椎体中线到达对侧或接近椎体中线。若一侧椎弓根破坏，应从椎弓根相对完整侧进针。若椎体呈均一性严重塌陷，估计一侧注射少量骨水泥即可出现渗漏者，宜同时采取双侧穿刺，这样可通过每侧注入较少量的骨水泥即可获得相对良好的骨水泥分布。通常，在实际应用中，若手术者不能确定应该采用单侧还是双侧穿刺时，笔者的经验是可先对把握较大的一侧进行穿刺手术，然后根据此侧的骨水泥分布情况再决定是否需要对侧穿刺。在单侧穿刺时，应尽量加大外展角，以使穿刺针越过或接近椎体中线，从而使骨水泥能填充到椎体对侧，避免对侧再穿刺。但加大穿刺外展角意味着增加破坏椎弓根内侧皮质的风险。因此，手术不应刻意追求外展角的增加以减少穿刺次数，而应将患者的安全放在第一位。避免破坏椎弓根的内侧皮质，穿刺针始终保持在椎弓根内侧皮质的外侧。C型臂x线透视机监视下注意骨水泥向椎体静脉渗漏或由骨裂隙向硬膜外间隙和神经根孔渗漏情况，骨水泥不需完全填充整个椎体，x线显示椎体两侧均有骨水泥分布并跨过中线即可。注射前做好周密准备，调和骨水泥至牙膏状，注射量以稍高于球囊扩张满意时容量为准，一般每节椎体4～8 ml。PKP的止痛机制为骨水泥的稳定、支撑和重建作用；骨水泥在聚合反应时的热能效应；单体的细胞毒性作用；血流阻断和占位效应。但患者疼痛缓解率并不与骨水泥注入量成正比旧．4J。骨水泥注入时要在侧位x线透视连续监控下进行，注射骨压力增大或骨水泥到达椎体后缘时应立即停止，以防止骨水泥渗漏发生。PKP并发症主要包括穿刺时周围器官损伤；一过性血压下降；椎体或肋骨骨折；骨水泥渗漏到周围组织等，如骨水泥渗漏到椎静脉可引起肺栓塞，渗漏到硬膜外可引起相应的神经压迫症状。骨水泥少量外渗通常不造成影响。相邻椎体同样存在骨质疏松，弹性模量降低，伤椎骨水泥注入量不宜过多，以免引起椎体间弹性模量不一致加速相邻椎体骨折。同时静脉内应用抗生素数周以防止感染，术后规范骨质疏松治疗。总之，PKP治疗老年骨质疏松性胸腰椎压缩骨折可有效恢复椎体高度，迅速缓解疼痛，改善患者的生活质量，且较为安全。 图6：单侧穿刺球囊PKP骨水泥分布 图7：双侧侧穿刺球囊PKP骨水泥分布。

（二） 穿刺途径的选择

胸腰椎经典的穿刺途径是经椎弓根入路（图9），也是目前国内外大多数手术医生采用手术入路。该穿刺途径解剖标志清晰，容易被手术医生接受，只要在穿刺过程中能保持穿刺针在椎弓根内，该入路是十分安全的，不会造成邻近组织的损伤。但是，该入路的一个不足就是单侧穿刺时穿刺针很难到达椎体对侧。这是因为椎弓根的外展角度有限，尤其是胸椎，椎弓根的直径较小，穿刺针在椎弓根内可调整的角度几乎没有。这就将穿刺针限制在穿刺侧，导致单侧穿刺不能获得一个良好的骨水泥分布。因此，有人选择了经椎弓根旁入路（腰椎）或经肋椎入路（胸椎）（图10），这种穿刺途径更容易使穿刺针越过椎体中线到达椎体对侧，从而使单侧穿刺注射骨水泥更容易填充到穿刺对侧。但是，这种入路解剖标志不清晰，在胸椎操作时穿刺针向侧方偏移会损伤胸膜，引起气胸。另外，穿刺针仅通过椎体的侧壁进入椎体，在穿刺针移走后，椎体内未凝固的骨水泥将从穿刺孔渗漏到椎体外，造成神经根的压迫，尤其是当骨水泥不稳定或使用一些凝固时间较长的骨水泥时。而经椎弓根途径则不存在这风险。在实践体会中，笔者仅在椎弓根骨折或肿瘤破坏椎弓根时才考虑采用这种入路，毕竟，经椎弓根入路是我们最为常用的入路。

在颈椎，由于椎弓根直径较小，毗邻椎动脉，经椎弓根入路操作困难，手术风险大，因此手术医生通常选择前外侧入路（图8）。根据椎体部位的不同，入路又可分为两种：经口咽穿刺入路通常应用于颈1、2椎体，颈3以下的颈椎采用前外侧入路；前者应用较少，后者应用较多，主要用于颈椎肿瘤的治疗上。

图8：颈椎穿刺入路 图9：经椎弓根入路 图10：经肋椎关节入路

六、术中造影的相关问题探讨

PVP发展至今，是否需要在PVP中进行静脉造影及静脉造影的作用仍然是大家争论不休的话题之一。

反对PVP术中静脉造影的医生认为，造影剂和骨水泥的流动性不同，造影剂的粘稠度较低，流动性较高，而骨水泥较粘稠，流动性较差，即使在造影时出现造影剂渗漏也不能说明骨水泥渗漏的必然发生。另外，由于造影时穿刺针的位置往往较为深入，即使造影剂的分布不好，也仅能对穿刺的深度进行调整，很难对穿刺的角度进行改变，因此术者很少因为造影的结果而改变手术方式，而只能通过严格掌握骨水泥的粘稠度以及透视时密切注意骨水泥的分布来避免并发症的发生。再者，若造影剂渗漏进入椎间盘，可掩盖骨水泥的显影，从而影响骨水泥椎间隙渗漏的早期判断。所以，不少学者认为静脉造影对PVP无明显帮助，只会增加手术的费用和患者的放射暴露，有时甚至会妨碍骨水泥注射的观察。

坚持PVP术中静脉造影的临床医生认为，术中静脉造影术操作容易，需要增加的手术时间不多，能为术者提供详细且有用的椎体静脉解剖信息。其中最有意义的是有助于我们判断单一的椎弓根穿刺是否足以达到治疗目的。他们认为，通过静脉造影，能显示椎体内引流静脉的走行情况以及椎体骨皮质的破损部位是否有造影剂渗漏，而最重要的是确定针头是否在椎静脉或其他大的回流静脉之内。如果针头位于静脉内或直接靠近静脉，并且注入椎体的造影剂能迅速将这些静脉系统显影，则说明这些静脉回流活跃，此时注射骨水泥容易地渗漏进入到静脉中去，导致静脉栓塞甚至肺梗死。若造影时椎体的回流静脉显影缓慢，造影剂成团状局限在病变椎体内，则提示病变椎体的静脉回流不活跃，此情况下注射骨水泥出现渗漏的可能性较小，手术较安全，这一点的比预示骨水泥渗漏更有临床实用价值。

虽然造影剂和骨水泥的流动特性有明显的不同。但是，如果单侧注射造影剂时没有任何的造影剂流到椎体的对侧半，则说明了单侧注射骨水泥填充到椎体对侧的成功率很低。因而，在准备骨水泥前，手术者要作另一椎弓根穿刺。注射造影剂时遇到抵抗则警告手术医生在注射骨水泥时会遇到困难，这时，手术者应考虑是否应改变甲基丙烯酸盐混和物的浓度和改变骨水泥注射的速度或其它与水泥流动性有关的参数，以获得一个满意的骨水泥充填，并且不会造成渗漏。

在笔者的实践过程中，仅最初的几例PVP在术中进行了静脉造影，以后的PVP均未进行静脉造影，这样并不增加骨水泥渗漏的发生率，因此，笔者认为在PVP中进行静脉造影没有错误，但不是一个必需的步骤。

七、可膨胀性球囊与Sky骨扩张器经皮椎体后凸成形术的比较

目前，临床上用于PKP的骨扩张器主要有两种：球囊骨扩张器和Sky骨扩张器（图11、图12）。前者在上世纪末发明，是目前世界上最为广泛应用的骨扩张器，后者在2004年末发明，为PKP提供了新的骨扩张器械选择。这两种骨扩张器的扩张方式和价格均不同，笔者在临床实践中分别应用这两种骨扩张器进行PKP，并对这两种PKP的临床应用结果及优缺点进行比较。其中Sky骨扩张器PKP 27 例32椎，国产和进口球囊扩张PKP共 23例38椎，病变包括骨质疏松性椎体压缩骨折、创伤性非骨质疏松性椎体压缩骨折、椎体转移瘤、椎体血管瘤和多发性骨髓瘤。结果Sky骨扩张器组和球囊组患者均安全完成手术，以平均每个椎体来算，两组在手术时间，出血量上比较无显著性差异。两组患者术后疼痛症状和活动功能均有改善，随访时VAS和ODI评分均有不同程度的下降，与术前相比差异有显著性意义（P<0.05），说明Sky骨扩张器PKP和球囊扩张PKP一样，创伤性小，安全性较高，有效缓解椎体压缩骨折患者的疼痛症状，改善患者的日常活动功能。从手术前后椎体高度的测量结果分析，两种PKP均能有效恢复病椎高度。Sky骨扩张器恢复病椎中线高度较为明显，前缘高度也有一定程度的恢复，而球囊PKP对病椎前缘高度和中线高度均有明显的恢复，这除了与椎体压缩骨折通常为双凹型或锲型有关外，两种扩张器不同的膨胀特点也起了一定作用。

Sky骨扩张器是以其特定的膨胀直径膨胀，膨胀后的形状是固定的，因此，若单侧穿刺没有达到椎体中线时，填充较为粘稠的骨水泥就会局限在椎体的一侧（图16、图17），远期有引起脊柱侧方压缩之虑。因此，为了在节约器械成本，减少手术时间的目标下获得满意的骨水泥填充，我们穿刺时就要求椎弓根穿刺点略向外侧偏移, 并同时尽量加大外展角度，使穿刺后在正位透视下扩张器的远端越过或接近正中线。由于Sky穿刺系统的管径较粗，一次穿刺到达或越过椎体中线往往不易成功，这在上胸椎或严重塌陷的压缩骨折病例中尤其明显，要获得更满意的填充往往需要双侧穿刺，这就增加了患者的创伤和经济负担，增加手术时间和放射暴露。

图16：女，85岁， T12 Sky 骨扩张器PKP手术前后情况

. 图17：女，68岁， L2、L3骨折，Sky 骨扩张器PKP手术前后。

Sky骨扩张器扩张的强度较大，这对非骨质疏松性椎体压缩骨折的复位可能有益，笔者用Sky骨扩张器PKP成功治疗了2例创伤性椎体压缩骨折患者，但由于病例数尚少，尚难作出客观结论；另外，Sky组术中有5例扩张器退出困难，考虑为小骨块卡压在扩张器的高分子材料之间所致。另一方面，由于其固定的扩张形状，若扩张前过于靠近椎体的骨皮质或终板，那么扩张过程中有可能撑破椎体的骨皮质或终板，造成新发的椎体骨折，导致注射骨水泥时发生渗漏。

总之，球囊扩张PKP与Sky骨扩张器PKP治疗疼痛性压缩骨折均有良好的临床疗效。Sky骨扩张器操作简单，价格相对低廉，在单节段椎体选用较好，其固定的机械性的膨胀使骨水泥主要集中在穿刺侧，有日后侧方压缩的危险，并有增加骨水泥渗漏之虑。球囊系统较为理想，单侧穿刺可达较满意的骨水泥充填目的，对骨质疏松性多节段椎体骨折更为适用。

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