任亮 李念虎
山东中医药大学第一附属医院,山东 济南 250000
摘要: Kummell病早期多有不同程度创伤,在创伤后椎体出现骨折延迟愈合、不愈合导致椎体缺血性坏死。该病初期无症状或症状轻微,数周、月后会出现腰背部疼痛、胸腰椎后凸畸形进行性加重以及神经症状。 Kummell病主要依靠临床表现、影像学检查以及病理检查来诊断,典型的影像学表现为“空气裂隙征”。不同分期的 Kummell病患者采用不同的治疗方案,对于Ⅰ期、Ⅱ期的患者,多选用经皮椎体成形术和经皮椎体后凸成形术治疗; 对于Ⅲ期的患者,多行开放性减压手术。近年来随着现在医学水平的提高,人们对该疾病的认识逐渐加深,对临床工作具有指导意义。
关键词: Kummell 病; 椎体压缩骨折不愈合;骨质疏松;空气裂隙征
Kummell病最早于 1895年由德国外科医生 Herman kummell首次报道并提出定义,在不同程度的脊柱创伤后,常经历数周至数月无明显症状期,继而出现的同一部位疼痛以及脊柱后凸畸形[1],影像学多表现为迟发性的椎体塌陷和椎体内真空裂隙(intravertebral vacuum cleft,IVC)[2]。随着现代医学技术发展及医学统计学的研究发现该病多发于骨质疏松的老年患者,约10%的骨质疏松性椎体骨折患者出现 IVC 改变。且伴随着人口老龄化加剧,该病发病机率明显升高并严重影响了患者生活和降低预期寿命,现对Kummell病的诊断及治疗进展予以综述。
1 诊断
1.1临床表现
Kummell病的典型临床表现是疼痛,最初受不同程度的外伤后疼痛较轻,经过一段时间的无症状期后出现同一部位的疼痛加剧,严重时出现脊柱后突畸形,甚至出现下肢神经症状。现代研究发现该疾病好发于老年人,其中大部分伴有中至重度骨质疏松[3]。Kummell 病的性别差异存在争议,部分学者认为,该病的发生与骨质疏松性压缩骨折类似,发病女性多于男性,也有部分学者认为男性多于女性[4]。其好发节段与骨质疏松性压缩骨节段相似,好发于活动度大且应力较为集中的胸腰段。其发展过程可分为5个阶段:①初级损伤阶段,患者创伤后,X线表现无明显异常。②后创伤期,患者仍可日常活动,但有轻微腰背部疼痛。③潜伏间期,创伤后患者腰背部疼痛减轻或消失,持续数周甚至数月。④复发期,同一部位的腰背部疼痛进行性加重,出现椎体高度丧失,后凸畸形等表现。⑤晚期,形成永久性后凸畸形,甚至出现神经根或脊髓压迫症状 [5]。
1.2发病机制
Kummell病的发病机制尚不明确,最广泛认可的是假说是由于骨折椎体延迟愈合或不愈合导致的骨坏死[6]。骨坏死发生的机制也有两种不同的学说,一部分学者认为骨坏死由于外伤致解剖结构的改变或椎体内血管损伤所致的缺血性坏死;一部分学者认为椎体内血管分布结构与骨坏死密切相关。Prabhn等人的研究认为椎体动脉分布情况也支持椎体缺血性坏死假说。椎体前1/3血供由单一终末支血管供应,后2/3血供由侧支循环提供。椎体前柱的血供较中后柱少,发生缺血性坏死的概率更高,这与临床上Kummell 病好发于椎体前柱的表现相符。另有学说认为椎体血供血管的病理性改变可引起骨坏死。长期应用皮质类固醇类药物、饮酒、血红蛋白病等是血管病理性改变的高危因素,会导致椎体血管的脂肪沉积加速,并向血管动脉粥样硬化发展,致使椎体的血供情况恶化。Drescger等[7]在动物实验中发现,向猪的椎体中注射糖皮质激素甲强龙,会致微小的骨小梁缺血性坏死,导致C6和L6椎体的松质骨和终板下方的血供会减少,椎体裂隙征的类似表现会出现。其他研究发现骨质疏松、椎体骨折形态、椎体骨折节段、感染性疾病等都是Kummell病的发病因素。
1.3影像学检查
在X线及CT中出现“空气裂隙征(IVC)”是椎体缺血性坏死的特征性表现。IVC在影像学中多表现为水平、线状或半月形的阴影,内部主要成分由95%的氮气以及少量的氧气与二氧化碳组成,多见于椎体中间或靠近压缩椎体终板的一侧,椎体前部多于后部。但IVC并不是Kummell病特有的影像学表现,椎体肿瘤、长期应用糖皮质激素、椎体感染等患者的影像学检查上也可出现。X线检查在疾病早期无明显异常表现,在后期可行脊柱过伸过屈位检查,诱导脊柱不稳定的出现“开合征”,有利于观察。CT平扫上可见明显的椎体塌陷,同压缩骨折样改变,IVC则表现为不规则型或异常结构,及周围边缘硬化。MRI检查可通过T1、T2及压脂像较清楚地观察椎体压缩骨折及椎体内的空气裂隙征,对各期Kummell病的诊断具有重要意义。IVC的MRI影像表现与其内容物密切相关。早期阶段,椎体内充满液体时,出现“流体征”,T1加权成像上呈低信号,T2加权成像上呈高信号;随着疾病发展,当椎体内充满气体时,MRI的T1和T2加权成像上都呈低信号,提示严重的椎体坏死。若IVC的组成成分既有气体,也包含液体,则在 T1 和 T2 加权成像上表现为混杂信号。有学者研究发现[8],在疾病早期X线检查尚未出现明显椎体塌陷表现的患者,受伤椎体上存在放射性核素摄取增加的现象,因此放射性核素骨扫描和单光子计算机断层成像对于早期诊断 Kummell 病及鉴别恶性肿瘤全身骨转移有较高的应用价值。IVC是Kummrll病的主要影像学特征,但不是特异性证据,当X线等影像检查中未出现IVC并不能排除该疾病。
2 治疗
在临床工作通过MRI检查对椎体高度及椎管内脊髓损伤情况的不同,把Kummell 病分为3个期[4]:Ⅰ期,椎体高度下降 < 20% ,无相邻退行性椎间盘疾病;Ⅱ 期,椎体高度下降 ≥ 20%, 常伴有邻近退行性椎间盘疾病,易发生继发性骨折;Ⅲ 期,椎体后方皮质破裂合并硬膜囊受压,脊髓受压后断裂,伴有神经症状。Kummell 病的治疗原则与后突畸形的程度和是否合并神经损伤密切相关。其主要治疗方法包括保守治疗及手术治疗。
2.1 保守治疗
Kummell 病伤椎体动脉损伤、椎体内骨坏死等通常不利于骨折愈合;且常见于高龄患者,多合并骨质疏松等内科疾病,传统的卧床休息、支具固定等保守治疗效果较差,并发症多,护理量大,如不及时进行手术治疗,塌陷的椎体会进一步压缩,最终导致后凸畸形甚至出现神经症状。但也有学者进行了1例使用特立帕肽(teriparatide)治疗 Kummell 病的个例,连续使用12个月保守治疗后,伤椎疼痛症状消失、真空裂隙明显缩小。特立帕肽是第一种获得 FDA 批准的骨形成剂类新药,目前被认为是治疗Kummell 病的一种选择[9]。
2.2 微创手术治疗
对于Ⅰ、Ⅱ期的Kummell 病不伴有严重的脊柱后凸畸形和神经损伤,选用PVP、PKP即可取得较为满意的疗效。两种手术方式都具有微创、手术时间短、止痛效果显著等优点,但在骨水泥渗漏、恢复椎体高度、纠正脊柱后凸畸形方面有所争议。部分学者认为Kummell 病的伤椎存在一个纤维组织包裹的空腔,尤其是存在IVC表现的,周围组织硬化,其可将骨水泥包裹在央,因此与普通椎体压缩骨折相比,Kummell 病骨水泥渗漏发生率较低,二者在止痛方面没有明显差异,且手术费用更低,无需行球囊填充保护,同时手术过程中过分强调椎体高度的恢复,可能会增加骨水泥的渗漏几率[5]。Kim等研究发现纠正后凸角度大于 5°,可能造成预后不佳,他们认为过度的纠正后凸角度,会造成椎体旁肌肉、韧带损伤,导致椎体不稳定,在术后1个月内可出现持续腰背部疼痛。有学者进行了一项对比研究发现,采用 PKP 治疗有 IVC 的患者的骨水泥渗漏率要低于 PVP。陈书连等[10]对 Kummell 病的 PVP 与 PKP 治疗进行了比较,两组手术前后的 VAS 评分、后凸畸形矫正率、骨水泥渗漏率的差异比较均无统计学意义。并认为无论是 PKP 组或 PVP 组骨水泥的渗漏发生率均较低。二者在治疗 Kummell 病方面均为有效的治疗方式,但PKP更经济,PVP更安全。在PVP、PKP椎弓根手术入路中,单侧入路还是双侧入路方面仍存在部分争议。在李厚坤等对单侧椎弓根入路与双侧椎弓根入路PKP治疗Kummell病的临床对比研究中发现,单侧与双侧椎弓根入路产生了相类似的临床表现和影像学结果,但单侧用时较少[11]。
2.3 开放手术治疗
Ⅲ期 Kummell 病期椎体后壁不完整,实施椎体成形术易导致骨水泥渗漏;脊柱后凸畸形严重,椎体不稳,且有患者存在下肢神经症状,需行椎管减压手术治疗[12]。根据患者年龄,伴随疾病,骨质,是否合并 神经损伤,后凸畸形的严重性以及疼痛程度来选择手术方式,手术方式主要有前路、后路及前后联合方式。
前路手术可有效支持保护伤椎坍塌的前柱及中柱,因此行前路融合术是一种有效且较为理想的方法。但前路手术也有明显的缺点,如创伤较大、手术操作时间长、对内脏器官牵拉较大、恢复期较长等。Liu 等[13]系统前路椎体重建及后路截骨手术治疗Kummell病伴神经功能缺损的临床疗效和安全性。在矫正后凸畸形方面,前路手术优于后路手术。两种手术方式对患者疼痛缓解程度、神经及运动功能的改善方面没有显著性差异。但前路椎体重建螺钉松动、螺钉断裂、螺钉断开、钢板脱位等种植相关并发症发生率高于后路截骨手术组(21.6% vs. 14.3%),通常需要第二次手术。其建议极高龄骨质疏松患者,前路手术安全性不高,不建议使用。
后路手术可以通过椎弓根螺钉技术直接对塌陷椎体进行撑开复位,矫正脊柱后凸畸形,解除神经压迫症状。由于Kummell病患者多合并骨质疏松,后路内固定选择骨水泥强化椎弓根螺钉及增加螺钉的把持力,从而使椎体高度的恢复及稳定性得到有效的保证[14]。此外椎弓根皮质骨轨迹螺钉,也可达到同样的效果。而对于存在神经症状并伴有严重后凸畸形的患者,需要进行减压截骨,传统的后路减压截骨方式是 Smith-Peterson截骨术(Smith-Peterson osteotomy,SPO)。Yang等[15]利用改良后入路全脊柱截骨术治疗 Kummell 病,认为其有以下优点:(1) 手术时间明显缩短;(2) 有效避免损伤脊髓和神经; (3) 保留了对侧椎弓根及一部分椎体,增加脊柱的稳定性并增加骨融合率;(4) 手术并发症少于前路手术。后路截骨手术还具有能更早下床活动,外科医师对后路手术方式更熟悉等优势。前后路联合手术可以综合二者的优点,但也手术风险也会增加。具体选择何种手术方案需应结合患者症状、影像学检查、骨折类型及术者的经验等因素综合考虑。
3 小结
随着人口老龄化的发展Kummell 病的发病率增加,同时现代医学的发展对Kummell 病的诊断率大大提高,椎体内存在IVC 是 Kummell 病的重要诊断依据,但需结合骨扫描及病理学检查来确诊。 Kummell 病保守治疗较差,往往不会自行愈合,易出现骨折延迟愈合、骨折不愈合等情况,早期手术治疗可以提高患者生活质量、延长寿命。对于Ⅰ、Ⅱ期 Kummell 病的患者首选PVP、PKP治疗,但对于Ⅲ期伴有神经根或脊髓压迫症状的患者仍需选择开放性手术治疗,具体术式还需综合考虑患者的具体情况。临床工作中应综合考虑各方因素,选择合适的治疗方案。
参考文献:
[1]Larry T, Nickell MD, William G. Kummell disease[J]. Proc (Bayl Univ Med Cent), 2013, 26(3): 300-301.
[2] Chongyan W,Zhang X,Li S,et al. Mechanism of formation of intravertebral clefts in osteoporotic vertebral compression fractures: an in vitro biomechanical study[J].Spine J, 2018,18(12) : 2297 - 2301.
[3]Liu FY,Huo LS,Liu S,et al. Modified posterior vertebral column resection for Kummell disease[J].Medicine ( Baltimore) ,2017,96(5) : e5955.
[4] Lim J,Choi SW,Youm JY,et al. Posttraumatic delayed vertebral collapse: Kummell's disease[J].J Korean Neurosurg -Soc,2018,61(1) : 1-9.
[5]Lee K,Adsul N,Kim HS,et al.Percutaneous pedicle screw fixation with bone cement augmentation under epidural anesthesia for treatment of Kümmell disease in extremely old age[J].World Neurosurg,2018,119: 506-510.
[6]Chongyan W,Zhang X,Li S,et al.Mechanism of formation of intravertebral clefts in osteoporotic vertebral compression fractures: an in vitro biomechanical study[J].Spine J,2018,18(12) : 2297-2301.
[7]Drescher W, Li H, Qvesel D, et al. Vertebral blood flow and bone mineral density
during long-term corticosteroid treatment: An experimental study in immature pigs[J].Spine (Phila Pa 1976), 2000,25(23):3021-3025.
[8]滕冲,陈维善,李浩,等. Kummell 病发病机制及影像学表现[J].国际骨科学杂志,2012,1: 55-56,59.
[9]Fabbriciani G,Pirro M,Floridi P,et al. Osteoanabolic therapy: a nonsurgical option of treatment for Kummell's disease[J]? Rheumatol Int,2012,32:1371.
[10]陈书连,王义生,刘宏建,等. 椎体成形术和椎体后凸成形术治疗 Kummell’s 病的比较[J]. 中华实验外科杂志,2012,3: 523 - 525.
[11]李厚坤、王晓东,等.单侧椎弓根入路与双侧椎弓根入路PKP治疗Kumeell’s 病的比较 [J].中国矫形外科杂志 2016年18期
[12]Park SJ,Kim HS,Lee SK,et al. Bone cement-augmented percutaneous short segment fixation: An effective treatment for Kummell’s disease? [J]. J Korean Neurosurg Soc,2015,58( 1) : 54-59.
[13]Liu F,Chen Z,Lou C,et al. Anterior reconstruction versus posterior osteotomy in treating Kummell 's disease with neurological deficits: a systematic review[J].Acta Orthop Traumatol Turc,2018,52( 4) : 283 - 288.
[14]Huang YS,Ge CY,Feng H,et al. Bone cement-augmented short-segment pedicle screw fixation for Kümmell disease with spinal canal stenosis[J]. Med Sci Monit,2018,24: 928 - 935.
[15]Yang DL,Yang SD,Chen Q,et al. The treatment evaluation for osteoporotic Kummell disease by modified posterior vertebral column resection: minimum of one-year follow-up[J].Med Sci Monit,2017,23: 606-612.
作者简介:任亮(1993.02-)男,汉族,山东乐陵,山东中医药大学中医骨伤科学16级在读硕士研究生,临床医师,研究方向:脊柱骨科;
通讯作者:李念虎(1973.10-) 男,汉族,山东聊城人,博士,教授,留美博士后,主任医师,硕士研究生导师,山东中医药大学第一附属医院脊柱骨科,研究方向:脊柱脊髓损伤及脊柱退变疾病基础与临床研究。
基金项目:2019年度山东省自然科学基金面上项目,阶段性成果(编号:ZR2019MH044)
2017年度第六批全国老中医药专家学术经验继承工作项目,最终成果(批文号:国中医药人发[2017]29号)
2019年度徐展望山东省名老中医药专家传承工作室建设项目,最终成果(批文号:山东省卫生健康委员会 鲁卫函[2019]92号)