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    骨水泥成形术治疗脊柱转移瘤的研究现状及进展_贾璞_唐海.docx

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    骨水泥成形术治疗脊柱转移瘤的研究现状及进展_贾璞_唐海.docx

    622 Journal of Clinical and Experimental Medicine Vol. 16 No. 6 Mar. 2017 DOI 10. 3969/j.issn. 1671 -4695.2017.06.034 文章编号 1671 -4695 201706 -0622 -04 骨水泥成形术治疗脊柱转移瘤的研究现状及进展 贾 璞 唐 海 s 首都医科大学附属北京友谊医院骨科北京 100050 【关键词】脊柱转移瘤骨水泥强化技术 近年来随着临床检测能力以及肿瘤综合治疗水平的 提升,恶性肿瘤患者的生存期逐渐延长,转移性肿瘤的 诊断率也呈上升趋势。骨骼是恶性肿瘤最常见的转移 部位之一,约70 80的恶性肿瘤患者最终会发生骨 转移。脊柱是转移性肿瘤发生率最高部位,胸、腰椎最 常见,其中胸椎约 70,腰椎约 20,颈椎约 10 12。 脊柱转移瘤多数表现为骨质破坏和溶解,多伴有剧烈疼 痛。疼痛的主要原因来自肿瘤自身生长、肿瘤压迫产生 根性疼痛、肿瘤破坏造成脊柱不稳定及病理性骨折。这 种疾患对患者生理和心理都是极大的折磨,严重降 低了 生活质量。目前脊柱转移瘤的治疗目标是缓解疼痛、改 善神经症状、维持脊柱稳定性、提高患者生活质量 3。 脊柱转移瘤需要综合性治疗,包括手术、放疗、二膦酸盐 类药物治疗、对原发病的系统治疗(全身化疗和分子靶 向治疗)、营养支持治疗等。然而随着病程的发展,尤其 发生病理性骨折后,疼痛会越来越严重,患者需要长期 口服或肌注镇痛药物,但难以有效控制或维持,带给患 者巨大的痛苦。同时往往这些患者预期生存时间较短, 体质差,合并症多,可能还伴随着化疗或放疗,虽然迫切 希望通过治疗来提高生活质量,但是对开放手术的耐 受 性较差。 近年来随着以经皮椎体成形术 ( percutaneous verte- broplasty , PVP和经皮椎体后凸成形术 ( percutaneous kyphoplasty, PKP等为代表的骨水泥成形术 ( bone ce- mentoplasty应用于脊柱转移瘤的治疗中,使得这些脊 柱转移性肿瘤患者在手术治疗方面有了更多的选择。 本文就骨水泥成形术治疗脊柱转移瘤的最新研宄现状 及进展进行综述。 1 经典的骨水泥成形术 PVP 是治疗颈椎椎体血管瘤时首次采用,之后逐步 应用于脊柱转移瘤的患者并取得良好效 果。目前 PVP 是一种成熟的微创技术,它是在影像引导下经皮穿刺, 通过椎弓根入路或椎弓根旁入路至椎体,将聚甲基丙烯 酸甲酉旨( polymetliyl methacrylate, PMMA注入椎体病灶 处,填充溶骨性破坏造成的骨缺损、维持或恢复压缩椎 体的高度,从而达到即刻稳定椎体,重建脊柱稳定性,减 轻和消除转移瘤引起的疼痛,预防并治疗椎体病理性骨 折。 1994 年 Wong在 PVP 基础上引入介入治疗中的球 通讯作者唐海, Email tanghai medmail. com. cn 囊扩张技术,发展形成了 PKP。 通过术中扩张球囊形成 空腔,降低了骨水泥渗漏风险并一定程度改善病理骨折 产生的后凸畸形,获得满意的止痛效果 4_6。 1.1 骨水泥成形术适应症及临床疗效骨水泥成形术 主要适用于脊柱溶骨性或成骨性转移瘤以及由肿瘤引 起的椎体病理性骨折 467。早期学者认为当肿瘤累及 椎体后壁、肿瘤侵及硬膜、脊髓或神经根受压时,是骨水 泥成形术的禁忌症。随着这项微创技术的不断发展,曾 经的禁忌不断被突破,并取得很好的临床疗效。 Shimo- ny 等 S评估了 PVP 对脊柱转移瘤累及不同范 围患者的 治疗效果,发现肿瘤累及硬膜、脊髓、神经根的患者与未 累及者疼痛缓解无显著差异。 Sun 等 9研宄认为,脊柱 转移瘤患者即使发生肿瘤硬膜外侵犯, PVP 也不是禁忌 症,仍是安全有效的。 Appel 等 1 使用 PVP 治疗了 21 例存在脊髓受压的椎体转移瘤患者,疼痛缓解率达到 87,没有患者出现神经症状加重。 Sim 等 11使用 PVP 治疗椎体后壁破损的脊柱转移瘤取得满意的效果,但是 由于渗漏风险高,在灌注时要严密监测骨水泥分布情 况。 近年来有大量的文献报道 PVP 和 PKP 在治疗脊柱 转移瘤取得令人满意的疗效 4_14,此内容将不再赘述。 1.2 骨水泥成形术作用机制骨水泥成形术在灌注 PMMA 后止痛机制尚不完全明确,可能的原因 椎体 内注入的 PMMA 可以渗透到骨小梁间隙固化,使骨折 部位稳定并预防其发生微动,消除对神经的刺激。 PMMA 聚合反应时产热,能直接杀灭部分肿瘤细胞,并 破坏感觉神经末梢从而减轻疼痛。有研宄显示 PMMA 聚合时椎体中心温度可达 49 112 丈,温度超过 50 丈的 时间可达 2.5 8 min15。 骨水泥单体的细胞毒性对 肿瘤及神经细胞有杀灭作用 12 16 17。 骨水泥破坏病 灶内血管和血运,造成病灶局部缺血性坏死 18。 San 等 w通过对脊柱转移瘤患者尸检发现, PMMA 填充区 域及周边有 3 11 mm 存在肿瘤细胞坏死,从而推测 PMMA 对肿瘤细胞确实有灭活作用。 1.3 骨水泥渗漏骨水泥渗漏是骨水泥成形术最常见 的并发症,主要包括椎间盘渗漏、椎旁血管渗漏、骨皮质 渗漏(包括椎体前渗漏、椎体旁渗漏和椎管内渗漏 ) 。脊 柱转移瘤的渗漏率往往高于单纯的骨质疏松性椎体骨 折,其原因可能来源于肿瘤造成椎体的骨皮质破坏或肿 瘤丰富血管及血运 2 。Calmels 等 21和 Tmmm 等 22报 临床和实验医学杂志 2017 年 3 月第 16 卷第 6 期 623 道的渗漏率都超过了 50,不过多数没有引起临床症 状。骨水泥渗漏产生最严重的后果包括椎管内渗漏所 造成的脊髓、脊神经的损伤和椎旁血管渗漏造成的肺栓 塞,往往会带来灾难性的后果。椎体转移瘤好发生于椎 体的后半部,造成椎体后壁破损,骨水泥发生椎管内渗 漏风险较高。如前所述,曾经脊柱转移瘤造成椎体后壁 破损者通常禁止使用骨水泥成形术治疗,如今随着技术 的进步此方法也获得了满意疗效。 2 手术部位多样化 经典的骨水泥成形术报道多见于胸、腰椎,而颈椎 较少,因为颈椎发病率较低,且颈椎独特的解剖造成手 术风险较高,尤其是穿刺技术对术者要求较高,限制了 此技术应用与发展 23。颈椎穿刺多采用前外侧入 路 24,通过气管与颈动脉间隙抵达椎体;上颈椎有时采 用经口入路 24,但存在术后感染、咽部损伤的危险;有 研宄报道颈 2 7 椎弓根左右径为 ( 5. 13 1.13 mm, 上 下径为 ( 6. 61 1.23 mm25,因此后外侧入路 ( 椎弓根 入路)治疗 下颈椎病变也是一种选择,但对于术者来说 无疑是一个巨大的挑战和高风险操作。不过关于骨水 泥成形术治疗颈椎转移瘤的疗效还是令人欣喜的。总 体上认为它安全、有效、微创的缓解疼痛,稳定病变椎 体,并为后续肿瘤放、化疗和保全脊髓功能提供机会。 Anselmetti 等 23报道了 25 例经口入路的 PVP 治疗 C2 转移瘤疗效满意。一项 Meta 分析 26报道了骨水泥成 形术治疗 120例颈椎转移瘤患者共 135 个椎体,椎体平 均骨水泥注入量2.5 0.5ml, 平均 VAS 评分由术前 7.6 0. 9 降至末次评价 1.9 0. 8,疼痛缓解率约 89,无 症状的骨水泥渗漏率16,并发症发生率低 4 , 5 例 术后并发症包括 3 例吞咽痛, 1 例枕神经痛, 1 例脑梗 死。 经皮慨骨成形术 ( percutaneous sacroplasty, PS是 PVP衍生技术,主要治疗骨质疏松性慨骨骨折和骶骨转 移瘤 m。PS 常用手术入路有 3 种 外侧入路,又 称经骶髂关节入路,穿刺针从髂骨外侧进针,穿过骶髂 关节、骶骨翼、骶孔区到达骶椎病变区域 ; 椎弓根间入 路,又称骶骨正中斜上入路,只用于治疗位于 S1、 S2 椎 体的病变 ; 后入路,一般用于治疗位于骶骨翼的病变。 由于骶骨解剖特殊,重叠结构较多,普通 X 线监测难以 确定针尖的位置和清晰显示骶孔,术前 CT 评估尤为重 要。也有研宄 3 在 CT 引导下行 PS,但是对设备的要 求较高,很难全面实现。 经皮椎弓根成形术 ( percutaneous pediculoplasty, PP也是在影像引导下经皮将 PMMA 灌注在椎弓根病 变处,2002 年 Gailloud 等 31首次提出。由于椎弓根本 身较细,转移瘤累及后大多造成骨皮质破损,手术难度 及骨水泥外渗风险较大,因此有关的文献 报道不多。 Sun 等 32报道在良好影像监测下, PP 可安全、有效地治 疗椎弓根溶骨性转移瘤。 Ke 等 33报道 PVP 联合 PP 治 疗椎体和椎弓根溶骨性转移瘤取得满意效果。 3 射频消融术联合骨水泥成形术 虽然骨水泥对肿瘤组织可以起到直接杀灭的作用, 但是由于聚合温度持续时间较短、骨水泥分布等因素, 肿瘤杀灭作用有限。射频消融术 ( radiofrequency abla- tion, RFA是在影像引导下经皮穿刺到达病灶,使用可 双重调控温度和产热功率的小电极,以最小创伤最大限 度的杀灭肿瘤细胞。由于具有微创、有效的热凝固以及 对病变组织的定点破坏等优点, RFA 逐渐受到学者们的 关注 34。但是单纯实施 RFA不能对已破坏的骨组织起 到加固作用,研宄显示,单纯的RFA 虽能使肿瘤组织体 积缩小,但其破坏后留下的空腔在自身负荷下易引起椎 体病例性骨折及造成相应椎管的狭窄 35。Masala 等 36 认为 RFA 技术是一种有效的、安全的、创伤小的治疗骨 肿瘤的方法,在 PVP 前进行 RFA 治疗,其热量可导致局 部肿瘤组织凝固性坏死,另外 RFA 在椎体病灶内形成 的空腔有利于骨水泥的填充;与此 同时 RFA 形成的血 栓栓塞椎旁静脉丛,降低了骨水泥血管渗漏的风险,两 种技术治疗效果具有协同效应。 2004年 NakAatsuka 等 37尝试使用在 RFA的基础上联合 PVP,认为此联合 方法是治疗骨肿瘤的安全、有效的新方法 。 Hoffmann 等 38 PVP 联合 RFA 的研宄显示,疼痛在 24 小时内明显 缓解,多数患者镇痛药用量明显降低。但这两组研宄均 缺乏与单纯骨水泥成形术的对照研宄。陈水木等 M比 较了单纯 PVP 和 PVP RFA 治疗脊柱转移瘤疗效发 现 , PVP RFA 治疗脊柱溶骨性转移瘤可取得 与 PVP 相 似的临床疗效,但能有效减少骨水泥外渗,且术后 6 个 月内复发率明显小于单纯 PVP。 射频消融的自身也存在一定的局限性 对于较大的 肿瘤,消融范围难以完全覆盖;累及椎体后壁或神经根 的肿瘤,消融时存在潜在的神经损伤风险 37。因此需 考虑肿瘤具体位置、穿刺路径等方面因素综合性、个体 化选择这些技术。 4 载化疗药物或放射粒子的骨水泥成形术 为了有效控制局部肿瘤灶的发展,有学者在 PVP 基础上联合载化疗药或载放射物质的骨水泥将局部放、 化疗复合技术应用于脊柱肿瘤的治疗,欲使其持久释放 从而达到抗肿瘤作用。 4.1载化疗药物的骨水泥成形术 PMMA作为抗生素 类的缓释载体用于人工关节置换及骨髓炎的治疗在临 床中已广泛应用。载化疗药物的 PMMA 的研宄也不断 进展。 Maccauro 等 4 的研宄发现,含氨甲喋呤的 PM- MA 在浸泡 30 天后仍可以对乳腺癌细胞产生杀伤作用。 孙强等 41在 PMMA 加入多柔比星和唑来膦酸,发现骨 水泥的生物力学性能无明显改变,且两种药物可缓慢释 放。李海涛等 42将表阿霉素混在 PMMA中通过 PVP 624 Journal of Clinical and Experimental Medicine Vol. 16 No. 6 Mar. 2017 治疗脊柱转移瘤,有效缓疼痛,增加椎体强度,同时局部 表阿霉素可有效杀死椎体内肿瘤细胞。如何能成功制 备载药骨水泥、保持目标药物高浓度的释放、以及对肿 瘤细胞进行高度选择性杀伤,降低药物对正常组织的副 作用仍需进一步研宄。 4.2 载放射物质的骨水泥成形术区别于传统的体外 放疗,近距离放疗 ( Brachytherapy是放射源距离所照部 位在 5 cm以内,靶区内剂量高,而周 围组织可迅速衰 减,既杀灭了肿瘤又保护了正常组织达到减少并发症的 效果。学者们将放射性材料混入骨水泥中,使骨水泥具 备了近距离放疗功能。 Lu等 43制备了含 153Sm - EDT- MP 的 PMMA 骨水泥,并在狗脊柱进行 PVP 手术,发 现 153Sm - EDTMP 没有影响 PVP的疗效,但是增强了抗 肿瘤活性而没有破坏邻近组织。Ashamalla 等 44使用 含 153Sm 的骨水泥进行 PKP 手术,结果显示,止痛效果显 著,病损椎体骨扫描示踪摄取减少,无血液不良反应,但 长期抗肿瘤效果需进一步研宄。 Wang 等 45将 1251 通过 PVP 植入椎体内来治疗脊柱转移瘤,止痛效果迅速,可 以改善患者生活质量。但是关于 PMMA 中放射物质产 生的辐照对机体产生的长期影响及长期治疗效果等都 尚未明确,有待深入探讨。 5 开放性骨水泥成形术 对于存在脊髓和神经根压迫的患者,单纯骨水泥成 形术不能解除压迫症状,往往需要开放性手术治疗。但 脊柱转移瘤病变往往是多节段的,且多数患者无法承受 创伤较大的椎体全切、钛网置入、人工椎体置换等手术, 患者需要在最短的时间内解决疼痛和神经压迫,通常采 用椎管减压加内固定手术进行姑息治疗。 开 放 性 椎 体 成 形 术 又 称 为 术 中 椎 体 成 形 术( intraoperative vertebroplasty , IVP , IVP 和后路 减压内 固定两 种手术相辅相成,既可以快速解除脊髓压迫和维持脊柱 稳定,同时减压后又可以去除椎管内可能渗漏的骨水 泥;在直视下进行穿刺又可以减少透视时间,降低医师 的放射线暴露量;灌注骨水泥可减少术中的出血量。 Dong 等 46使用 IVP 联合后路减压内固定治疗脊柱转移 瘤,可以快速改善神经功能,有效地缓解疼痛,减少骨水 泥渗漏造成的压迫风险。 Allegretti 等 47报道 了 12 例 IVP 联合后路椎板切除治疗椎体病变取得满意疗效。 Blonde 等 报道 1 例应用前路螺钉内固定联合术中后 凸成形术 ( intra - operative kyphoplasty,IKP治疗肾癌颈 椎转移瘤,获得满意临床疗效和影像学结果。 6 展望 近年来一种新型的骨填充网袋 4S的出现,可以更 大程度地控制骨水泥的弥散,显著降低骨水泥的渗漏, 在国内外己经用于椎体后壁破损的骨质疏松性椎体压 缩骨折,目前我们亦将此技术使用在脊柱转移瘤患者 中。 由于脊柱转移瘤患者生存期有限且通常无法耐受 常规开放手术,微创技术给脊柱转移瘤患者提供了治 疗的选择。以 PVP 和 PKP 为代表的骨水泥成形术己经 成为目前治疗脊柱转移瘤的主要手段之一,在临床使用 中不断演变和发展,以及与其他技术相结合,进一步提 高了治疗的有效率和安全性。随着治疗理念的更新、手 术器械和材料的改革、影像辅助技术的进步,以骨水泥 成形术为基础的微创技术将在脊柱转移肿瘤治疗方面 发挥更大的作用。 参考文献 1 Klimo PJ , Schmidt MH. 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