骨质疏松性脊柱骨折的治疗进展(forward)

随着社会的进一步发展和人口的日益老龄化，以及人们对生活质量的重视，骨质疏松症越来越受到关注。脊柱压缩骨折是骨质疏松症最常见的并发症之一，是导致老年人死亡的不可低估的原因。据估计目前我国骨质疏松症患者至少有8300. 9 万人，2010 年将达到11400 万人，2025 年将有15100.3 万骨质疏松症患者。

在美国，共有2400 万骨质疏松症患者，并以每年新增75 万患者的速度递增，因骨质疏松性脊柱骨折每年有15 万人需住院治疗，每年因各种病因导致脊柱骨折者总治疗费用约7.46 亿美元。传统的治疗方法包括药物及手术治疗。

药物治疗副作用较大，并且不能阻止病情的进一步发展，而传统外科手术则具有较大创伤性或因患者存在手术禁忌证而无法手术。因缺乏有效治疗手段，导致患者生活质量急剧下降，引发各种并发症，死亡率明显增加。尽管临床应用了许多抗骨质疏松药物，但仍有大量骨折发生。Lindsay等认为在开始应用抗骨质疏松药物后的一年内，将有19 ％的患者发生脊柱骨折，84 ％的患者将遗留急慢性胸腰部疼痛、脊柱畸形等，限制日常活动，影响脊柱功能，降低生活质量。脊柱是最常见的骨质疏松骨折部位。在美国大约每年70 万名新发骨质疏松性骨折患者。

其中1/3 产生慢性疼痛。每年50 岁以上妇女骨质疏松性椎体压缩性骨折(vertebral body compression fractures. VBCFs)的发生率大于1％。到了75 岁以上提高到了3 倍。25％70 岁以上的妇女至少发生过一次椎体压缩骨折，80 岁以上是50％。骨质疏松性椎体压缩骨折是导致老年人产生残疾和死亡的首要原因，有骨质疏松性椎体压缩性骨折(VBCFs)的病人较一般人有更高的死亡率。

使用钙，VitD, 二膦酸盐, 雷洛昔芬,雌激素替代疗法，以及甲状旁腺素的内科治疗可以非常有效地减少骨折危险。但仍然有1/3 以上的病人持续疼痛。尽管进行了药物治疗，仍有15％的病人继续遭受骨折困扰。此外还有相当数量的药物无效者和非依从性患者。

骨质疏松性骨折的临床问题

对于脊柱外科医生来讲，骨质疏松性脊柱骨折可以分为急性/亚急性单节段骨折。不稳定性骨折。(多发)骨折，椎体进行性或者缓慢性塌陷，矢状平衡位及姿势平衡的丧失。并发狭窄和神经压迫的椎体骨折。

1、急性/亚急性单节段椎体骨折。虽然大部分单纯骨质疏松性椎体压缩性骨折(VBCFs)可以通过非手术治疗(休息，止痛，支具)治愈数天到数周，疼痛缓解，仍有大约1/3 的患者会卧床不起，并需要入院治疗。另外，会有相当比例的病人在不确定的时期内会遭遇进行性的椎体塌陷，并最终出现脊柱畸形。

新鲜骨质疏松性椎体压缩性骨折(VBCFs)的临床表现大致相同。最初阶段都是局部剧烈的背痛，过一段后，剧烈的疼痛会缓解。随后随呼吸产生的剧痛可以缓解，但负重后产生的局部疼痛仍然存在并加重。

治疗选择

这类病人疼痛十分严重，仅保守治疗是不够的，经皮骨水泥固定可以作为治疗的选择。不少临床研究证明了其有效性。在新鲜的骨折中，93％的病人疼痛可以缓解。在陈旧骨折中，80％有效。北京友谊医院骨科治疗的30 多病例中，87％的病人疼痛缓解，VAS 评分从7.8 降到2.6。然而还没有关于保守治疗和手术治疗随机对照试验见诸报道。

2、持续不稳定/椎体骨折不愈合

骨折自然进展通常会导致椎体畸形愈合为一体。但有些病例中,骨折后仍遗留椎体不稳定。这是产生持续疼痛的原因。

临床表现.椎体不愈合的病人,通常会有特异性的症状描述：平躺时很少产生疼痛，在站立过程中会产生剧痛。一旦完全站直后疼痛就会消失。在体位的不断变化当中，不稳定的椎体承受负荷同时塌陷直到达到一个稳定的状态。椎体塌陷是在体位改变过程中产生严重疼痛的原因。这种不稳定性可以通过站立位侧位脊柱X 光片看出来。椎体骨折伴有任何运动产生的疼痛都可以定义为不稳定性。治疗选择。对于椎体不愈合的病人，骨水泥加强可以产生稳定性和疼痛的缓解，也可以维持体态并矫正畸形。

3、严重骨质疏松伴有多发椎体骨折和进行性体位改变

另外一类病人是严重骨质疏松，由于反复发生骨折和持续的椎体高度下降。这可以在短期或数年内发生。这些病人的临床表现区别于第一类病人在于多是弥漫性的背痛，疼痛累及整个背部。病人很难长时间站立，当他们试图站立时，由于不断增加的疼痛，不得不向前弯腰。他们往往有长时间的类固醇摄入史，往往是移植术后，肾脏或胃肠疾病，长期的卧床休息的病人。仔细询问病史发现有很多疼痛加剧的情况，大多代表了新发骨折的出现。

治疗的选择。除了药物治疗骨质疏松和止痛药物的摄入外，最初阶段治疗显得比较困难。越来越多的椎体成型术经验使我们将骨质疏松的脊柱作为一个整体来考虑。在一次手术中我们可以用骨水泥强化6 个节段椎体，或更多的椎体，如有必要可以行二次或三次手术强化更多节段。在北京友谊医院骨科治疗的100 多个病例中，70％的病人有5 个或者以上的节段注入了骨水泥。手术的效果是使疼痛明显缓解，并可以使病人重新站立起来。经过3 年多的中期随访发现可以使塌陷减少并保持椎体高度。

4、骨质疏松性骨折合并椎管狭窄和神经损害。

在脊柱外科中，常见一些骨质疏松性脊柱压缩骨折合并畸形(胸椎后凸)和不稳定(腰椎管狭窄)造成的神经损害。移位的骨折片，可以使椎管狭窄，导致脊髓和神经压迫，由于椎体高度降低，神经根孔狭窄可以造成神经根受压。关于这个问题，很多文献中都有报道。

临床表现中可以出现严重的局限性腰背痛伴随着放射性痛，通常会在平躺时消失，一些病人可以出现运动无力。在X 光下可以发现严重的畸形。在核磁共振或者脊髓造影下可以发现椎管被侵占。由于骨折造成的矢状平衡破坏，产生严重的脊柱侧弯。

治疗的选择。单纯减压不适于解决此类问题。只要骨折片不被清除，任何闭合的治疗措施都不会缓解由于脊椎狭窄造成的神经症状。在这种情况下通常需要开放手术，椎管减压，内固定融合。但是在骨质疏松性骨质之中锚住内固定物的问题，以及邻近阶段发生新发骨折的危险应当引起重视。将骨水泥和内固定螺钉相结合并加强邻近节段椎体可以克服这些问题，并可使外科医生像在正常骨质上一样进行操作。

外科技术

经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty，PVP) 是1985 年法国放射学家Deramond 和Galibert 等在治疗一例颈椎椎体血管瘤患者时首次采用的。之后，放射学家和骨科学家开始将此技术成功地应用于骨质疏松症引起的椎体压缩骨折(vertebral compression fractures，VCFs) 、恶性肿瘤的椎体转移、多发性骨髓瘤、外伤性VCFs 等脊柱疾患。其目的是通过注入骨水泥来强化椎体，重建脊柱稳定性，减轻和消除椎体病变引起的疼痛，许多文献证明PVP 具有安全性好、有效缓解疼痛、疗程短等诸多优点，但它无法恢复塌陷椎体的高度，椎体成型术本身不矫正脊柱后凸畸形.除非由于体位本身带来的一些矫正，它反而是“锁定了”畸形，患者容易摔跤形成新的骨折。此外，后凸畸形对患者呼吸和胃肠功能的影响也不容忽视。

椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP)是近年来发展起来的一项新技术，1994

年由美国的Wong 等设计，即用一种可膨胀性球囊(inflatable bone tamp , IBT) 经皮穿刺置入椎体，充气扩张后取出，再注入骨水泥(图22-1)。恢复高度和骨水泥渗漏减少是球囊扩张椎体成型术区别于椎体成型术的关键点。1998 年PKP 得到美国食品药品管理局(Food and Drug Administration，FDA)的批准应用于临床，Lieberman 和Dudeney 在Belkoff 和Mathis 实验研究的基础上在人体首次进行了PKP。Hardouin 等统计表明：截止2000 年，美国共有超过1000 名椎体疾病特别是VCFs 患者接受PKP 治疗，回顾性研究结果显示临床治疗效果满意。目前PVP 及PKP 已成为世界公认的能够有效治疗VCFs 的微创手术方法，亦渐在国内开展应用，临床结果令人鼓舞。

手术适应证和禁忌证

适应证:

主要适应证是骨质疏松症、骨血管瘤、骨髓瘤和各种椎体转移性肿瘤引起的VCFs。特别是伴有持续和严重疼痛的椎体骨折，疼痛时间超过3～4 周者;骨折后椎体塌陷伴有后凸畸形者;恶性肿瘤的椎体转移、椎体血管瘤和多发性骨髓瘤肿瘤未波及椎体后壁者;因椎体骨折可能长期卧床形成褥疮等并发症者;经传统的非手术治疗无效、疼痛进行性加重的骨质疏松性椎体压缩骨折者等。

下列情况可视为手术禁忌证或相对禁忌证：椎体高度完全丢失或丢失超过正常椎体高度的2/3者;因病理性和(或)外伤性原因椎体后壁的完整性破坏者;爆裂性椎体骨折和高能量骨折处于急性期者;游离骨片进入椎管者;无法耐受急诊椎板减压椎管探查者;孕妇;与椎体塌陷无关的疼痛患者;双侧椎弓根骨折者;椎体的骨性肿瘤;体质极度虚弱，不能耐受手术者;凝血机制障碍者;临终期患者;严重心肺疾患者;局部皮肤有感染者;对可膨胀球囊材料过敏者;不具备急诊行椎管探查手术条件的医院等。

术前评价

脊柱的各种疾患(如椎间盘突出，椎管狭窄等)均可引起局部疼痛，因此术前必须确诊疼痛系由VCFs 引起。VCFs 所致的疼痛通常由于负重而加重，平卧休息后缓解，疼痛局限于VCFs 部位，没有神经根或脊髓受压引起的神经根症状，影像学检查有助于定位。术前须认真体检，并行X 线片和MRI 等检查确定腰背疼痛确系椎体的病理性和(或)外伤性骨折所致。

X 线片应为包括骨折部位的站立位(如果病情允许)正侧位片。对于椎体肿瘤患者，CT 可以确定椎体附件是否被肿瘤波及、椎管是否狭窄、有否游离骨片进入椎管等。行PVP 之前，有学者认为椎体静脉造影可评价椎体静脉的充盈情况并明确骨水泥可能泄漏的部位。核素骨扫描的价值有限，当椎体高度丢失大于15 ％时，其阳性率仅为20 ％。

MRI不仅能够反映椎体塌陷的程度，还能排除脊柱的其它疾病如椎间盘突出、椎管狭窄等，因此病人术前应行MRI 检查。对MRI 阴性的病人必须慎重处理，因为许多此类病人术后疼痛无缓解或效果较差。治疗失败的患者多数是因为术前未进行正确的评价，仔细选择病人将有助于提高治疗结果。手术时间最好在症状出现后7 个月以内，有文献报道PKP 应在骨折后4 周内进行，时间过长将影响疗效，且长期卧床将出现无法控制的并发症。

手术方法及原理

患者在两种手术中均采取俯卧位，腹部悬空，全麻、区域神经阻滞麻醉或局麻，在双向或单向X线透视，或在CT 导航系统的引导下进行，颈椎手术常用前外侧入路，胸腰椎可用经椎弓根入路或后外侧入路，穿刺针多采用10～15cm 长的10 号针，颈椎多用7 cm 长的15 号针。穿刺针必须精确的放置至椎体的前1/ 3 处，经针孔注入调制好的混有显影剂的骨水泥，同时观察骨水泥在椎体内的分布情况，一旦出现骨水泥向外渗漏立即停止注入。

有单侧和(或)双侧椎弓根穿刺途径两种方式，如果第一次单侧穿刺已充填椎体预计缺损的50 ％，则不必双侧穿刺，有人认为双侧注射能够更好地维持椎体高度的平衡;通常一次手术治疗1～3 个椎体。通常每个椎体注入骨水泥的量约为：颈椎2.5ml、胸椎5.5ml、腰椎7.5ml，大量注入骨水泥可使椎体的强度及硬度得到充分恢复，但Liebschner 认为即使是不充分的注入也能达到良好的效果，而且较少的注入量可减少骨水泥渗漏的危险，应尽量减少骨水泥的注入量。Liebschner 等应用精确校准的老年人L1 椎体的有限元模型证实，当PMMA 的注入量达到椎体体积的14 ％，即3.5 cm3时，就可以恢复椎体的强度，当注入达到30 ％时，可以增加50 ％的强度，但这样将增加椎体对压力不均衡的敏感性。他推荐用少量骨水泥，并使其均匀分布于椎体。

PVP的止痛机理尚不明确，目前普遍认为可能与以下因素有关：

①椎体内微小骨折的稳定和生物力学性能的恢复;

②骨水泥固化时放热反应破坏了椎体内的感觉神经末梢;

③骨水泥本身的毒性亦可使椎体的感觉神经末梢破坏。

④脊髓、神经根的部分减压也许可以解释瞬间止痛的机制。一些体外的实验也支持此推断。

PKP与PVP 手术方法的不同之处为：穿刺成功后，沿导针置入扩张导管和工作套管，使工作套管的前端位于椎体后缘皮质前方2-3mm 处，拔出穿刺针，经工作套管将精细钻缓慢放入，监视钻头尖端到达椎体1/2 处时，正位X 线显示钻头尖端超过椎弓根与棘突连线的1/2，当钻头尖端到达椎体前缘时，正位X 线钻头尖端到达棘突边缘。取出精细钻，放入可扩张球囊，侧位显示其理想位置为椎体前3/4 处，由后向前下斜行，扩张球囊，控制扩张压力为70～250psi(pound per squarer inch)。

通过X 线透视监视球囊扩张和骨折复位情况，当椎体复位基本满意或球囊达椎体皮质时停止扩张，取出球囊。将处于拉丝期的骨水泥低压注入椎体，X 线透视监视注入过程。术中严密监测患者血压、心率、血氧饱和度和神经功能的变化。最多有一次治疗7 个椎体的报道，友谊医院最多曾一次治疗9 个椎体。与PVP 相比，PKP 有以下优点：①恢复椎体高度，矫正脊柱变形;②低压下注射骨水泥;③骨水泥的粘滞度可以较高，减少骨水泥的泄漏。但也将面临更复杂的器械操作，可膨胀球囊的正确放置，原骨折椎体生物力学进一步遭受破坏和相邻椎体再骨折的危险等问题。

一种新型椎体后凸成形系统――Sky 膨胀式椎体成形器(sky bone expender system)，目前已应用于临床。Sky 膨胀式椎体成形器是以色列DISC-O-TECH 公司的产品，操作方法与PKP 相似，Sky 成形器经工作通道插入塌陷的椎体，通过高分子聚合物围绕轴心的皱折叠出达到扩张的作用，从而复位骨折椎体，并在椎体内扩张出直径约14mm 的空腔，然后回旋装置，使皱折叠出的聚合物材料恢复为平整状态并从椎体内拔出，然后向椎体内注入骨水泥。该成形器类似球囊的作用目的，不同的是利用聚合物皱折的膨胀，从而克服了球囊膨胀过程中扩张方向不能控制的不足，其价格为Kyphon可膨胀性球囊的一半。

需要注意的是：当成形器仅膨胀了第一段时，如果不满意成形器的位置，仍可以回缩sky 成形器，重新调整其位置。成形器一旦膨胀到第二段以后，就不能再试图调整它的位置，否则可能造成不必要的后壁骨折或其它并发症。在任何必要的时候，医生可以中止膨胀进程，但必须完全回缩并取出sky 成形器，更换新的成形器以完成手术。

A-Sp ine公司发明了一种新型Vessel-X 骨材料填充器经皮椎体成形术系统,有望能进一步降低骨水泥的渗漏率,提高手术的安全性。Vessel-X 骨材料填充器由聚对苯二甲酸醇酯( polyethyleneterephthalates, PET) 材料互相交错编织成网袋状结构。骨材料填充器的长度为3cm,膨胀前呈卷缩状圆柱形,注射骨水泥完全膨胀后呈较固定的球体或椭圆体状。配套器械包括与球囊扩张系统相似的穿刺针、破骨针等,以及特殊的骨水泥加压注射器、延长管等。

充填材料

聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)是临床最常用的骨水泥材料，其显影性差，需添加钡、钽、钨或三者的混合物，根据病情也有添加抗生素和抗肿瘤药物的。骨水泥的粘滞度与室温、用量、种类、配制的粉液比例等诸多条件有关。粘滞度高，不易泄漏，但推注困难;粘滞度低，推注容易，但易泄漏。PMMA 的应用前景并不乐观，其弊端是:

①PMMA 应用时有放热反应，温度47～100℃，高温可致细胞死亡。

②PMMA 注射后的椎体与相邻的未注射椎体的力学强度不同，易导致应力集中。

③PMMA 易泄漏到相邻的解剖结构中。

④PMMA 的单体有一定的毒性。有毒单体的释放和PMMA 碎屑的作用使细胞的生长、DNA 的合成和糖代谢受到抑制而具有细胞毒性，其单体毒性可引起患者血压骤降，从而引起患者猝死的可能。另外，还有致敏、局部组织抗感染能力降低、致肿瘤等不良反应。

⑤PMMA 作为一种永久植入物，其长期的生物相容性是有害的。

理想的充填材料应具备以下条件：

①较慢的生物可降解性，通过爬行替代最终被自体骨取代。

②具有生物活性和骨传导性。

③可注射性和良好的渗透能力。

④无毒。

⑤凝固温度低，并具有足够的力学强度。

⑥术者具有充分操作的固化时间。

⑦可负载各种蛋白质和抗肿瘤、抗感染、抗骨质疏松的药物等。

⑧不散热或低散热。

⑨合理的价格。

⑩有良好的显影性。对于PMMA，在临床工作中有时为了改变其黏性或凝固时间，人们对其配方常常进行改进，并尝试其他充填物。Jasper 等经过体外力学实验证实单体/粉末比例在0.53 ml/g 时，其抗压强度、延展强度及弹性模量最优，此比例接近于商业产品推荐的0.57ml/g。

目前已经应用于临床的还有可生物降解的磷酸钙骨水泥( calcium phosphate cement, CPC)，与聚甲基丙烯甲酯骨水泥相比其优点是：

①具有良好的组织相容性。

② 容易塑形,可注射使用。

③固化后具有一定的力学性能,可作为骨缺损修复的支架。

④固化过程中不产热。

⑤可通过爬行替代与新生骨整合为一体。但其也有明显缺点如：流动性和可注射性差，降解速度过快等等。Belkoff 等对比了PMMA 和一种玻璃陶瓷加强的BisGMA/BisEMA/ TEGDMA 基质混合物Orthocomp，发现两种材料均可大大加强椎体的硬度，注入Orthocomp 后的椎体恢复了强度，而注入PMMA 的椎体则远低于初始强度。其他代用品包括混合水泥Cortoss(丙烯酸水泥与陶瓷混合) 、磷酸钙 、天然珊瑚等。

术后短期疗效和长期随访结果

目前已有大量文献报道了PVP 的止痛与恢复椎体高度的效果。Grados 治疗40 例，经12～84 个月(平均48 个月)的系统长期随访，术后1 个月的VAS 疼痛评分由8.0 下降到3.7，随访后期下降到3.4，长期随访结果满意。

Barr 等报道了47 例连续随访3 年的结果，63 ％的患者疼痛完全缓解，32 ％的中度缓解，5 ％的无明显改善;Maynard 等采用核素骨扫描的方法，认为骨代谢率高的椎体预示着术后将有良好的疼痛减轻，Hiwatashi 等测量了37 例共85 节椎体PVP 前后的高度，结果33 节椎体高度轻度增加(1～3mm)，39 节椎体高度增加大于3 mm，最大恢复高度为15mm，平均增加2.2 mm Teng 等用数字化平片测量了53 例73 节椎体PVP 前后椎体后凸角度和前、中、后缘高度的变化，结果后凸角度矫正平均为4.3 度，后凸角度和边缘角度的恢复程度分别为19 ％和44 ％ ，而骨折椎体前、中缘高度的平均恢复程度分别为29 ％和27 ％。

近年来有大量文献报道PKP 有更少的骨水泥泄漏等术后并发症，并能更好的恢复椎体高度。Garfin 等报道PKP 治疗376 例603 个椎体，90％的患者症状和功能得以改善，大多数患者椎体高度明显恢复，从术前估计椎体前方高度恢复68％上升到84％，后凸畸形减少了17％，明显并发症的发生率对于每个骨折椎体为0.7 ％，每位患者为1.2 ％，仅有2 例脊髓损伤和1 例硬膜外腔出血需行椎板减压椎管探查。

2001 年，Lieberman 等用PKP 治疗了30 例共70 节骨质疏松性VCFs，有30 ％的骨折椎体高度没有变化，其余70％平均增加了46.8 ％(平均增加约4 mm)。

PKP由于使用球囊将压缩椎体撑开,有效恢复了骨折椎体的高度,因此在治疗VCFs 时,在恢复椎体高度方面较PVP 具有明显优势。同时也可使Cobb 角变小,椎体后凸畸形得到矫正。尽管PKP 可借助可扩张球囊的撑开作用,使椎体高度得到恢复,但是从止痛角度来讲, PKP 与PVP 的效果相近。

无论是PKP 还是PVP ,骨水泥的注入都将产生不同程度的不良反应,与PVP 相比, PKP 在于其使用可扩张球囊,除了恢复椎体高度和改善Cobb 角以外,球囊扩张后产生的空腔,使骨水泥注入时产生的压力大大减小,从而降低了骨水泥渗漏的危险,同时还预防了骨水泥单体进入血液循环,较PVP 具有明显的安全优势。目前,从临床报道来看,椎体成形术主要的并发症在于骨水泥渗漏,PKP 术中骨水泥渗漏的发生率较PVP 明显要少,主要在于PVP 术中骨水泥注入时较高的压力使骨水泥在椎体内的分布很难控制,从而骨水泥进入椎间盘、椎间孔内导致神经根的热伤和压迫伤,并可导致肺栓塞。

并发症

各家报道PVP 并发症较低，一般低于10 ％，而且与患者的选择有关。骨质疏松症、血管瘤及恶性肿瘤病人中的并发症发病率分别约为1.3 ％、2.5 ％和10 ％，主要是骨水泥的外渗。最常见的是椎管内和椎间孔的骨水泥泄漏，发生率约30％～73％，但多数报道认为其并不导致严重的临床后果。其它并发症还有骨水泥泄漏引起的根性疼痛、脊髓和神经根的受压及热损伤、小量骨水泥经终板渗漏入椎间盘间隙;骨质疏松症患者因俯卧位胸椎后路进针的力量所致的肋骨骨折;深静脉血栓形成;术后无症状的经肺部摄片或CT 扫描证实的肺栓塞;短暂的发热和缺氧;椎管狭窄;股神经麻痹;椎体内感染;截瘫;死亡等。

多数症状应用非甾体类抗炎药物后可以缓解。PVP 的远期并发症主要是相邻未治疗椎体的骨折和局部骨吸收的加速，其发生率为10 ％～25 ％，尤其好发于陈旧性骨折术后的患者，原因可能是：

①手术使用的PMMA 导致的局部短节段的刚度过高。

②多节段椎体骨折，未强化的椎体顺应性差，增加了后凸畸形的趋势，加之应力集中，所以易于骨折。术后疼痛缓解期，若疼痛再发，应高度警惕新的骨折发生。

预防方法：

①减少强化椎体的骨水泥的用量。

②使用具有生物活性的骨水泥取代PMMA。

③为了降低PMMA 单体的放热反应，可以调整PMMA 的粉液比，还有将待注射的盛有PMMA的注射器直接放入无菌冰冻生理盐水中进行冰浴的报道。

PKP与PVP 的并发症基本相同，但由于PKP 在椎体内形成空腔，注射骨水泥的压力较小，并发症的发生率比PVP 明显降低，约1.2％。PKP 的并发症主要有骨水泥的泄漏、球囊膨胀过程中被锐利的骨折断端刺破、硬膜外血肿、轻度的脊髓损伤引起的短暂的下肢麻痹等。

并发症的预防：

①通过椎管经椎弓根至椎体前部，尽量不充盈椎体后缘部。

②尽量避免穿透椎弓根内壁，注意保持椎体皮质完整。

③PMMA 添加钡、钽、钨或三者的混合物，使其在X 线下显影清晰。

④全过程在X 线下监视操作，一旦发现骨水泥随静脉回流迅速扩散，或向硬膜外、椎间孔渗漏，应立即停止，待粘稠度稍增加后再注入。

⑤骨水泥粘稠度要适度，推注压力不可太大。⑥避免注射针插入静脉丛，必要时操作前应做静脉造影。

PVP 和PKP 的生物力学研究

椎体成形术的短期疗效十分令人鼓舞，也推动了PVP 和PKP 在临床的发展。PMMA 椎体成形后的生物力学研究证实骨折椎体成形后的稳定性参数显著提高，可防止椎体的进一步塌陷和变形。椎体压缩骨折后降低了运动节段的椎体压缩强度，增加后柱的负荷而引起疼痛，通过对尸体模型的测量发现病变椎体后柱的压力负荷在屈曲时增高21％、42％，后伸时增加39％~68％，椎体成形术后则使脊柱屈曲时后柱的压力负荷减小26％，后伸时减小61％，结果示椎体骨折前和成形术后的神经弓压力无明显差异，全部或部分的逆转了后部结构的压力负荷，从而使疼痛症状立即缓解。

Molloy,　S 等对120 个椎体(T6~L5)注入2~8 ml 不等量的骨水泥，研究发现注入量与椎体抗压强度和刚度的恢复只有弱相关(r2 分别为0　21 和0　27)，抗压强度和刚度的恢复平均只需要注入椎体容积的16　2％和29　8％。注入的骨水泥量越大，渗漏的几率则越高。Belkog 等人对骨质疏松女性尸体的椎体建立压缩性骨折模型，用Orthocomp 或Simplex P 作为充填材料，结果仅需2 ml即可恢复椎体的压缩强度，而椎体刚度的恢复与水泥充填容量缺乏相关关系。

减小骨水泥的注入量同时可缩短注入时间，明显降低骨水泥渗漏的危险。也有人报道椎体成形术后椎体刚度的恢复与注入的骨水泥量相关，14％容积的骨水泥就可满足刚度恢复的要求，30％容积的骨水泥注入则可使刚度明显增加，使临近椎体的骨折危险增加。Belkoff 等人先后对Simplex P，Cranoplastic，Osteobond，Orthocomp 等不同材料进行椎体成形术后的椎体生物力学研究，结果显示Simplex P、Osteobond 及Orthocomp

能有效恢复椎体的刚度和压缩强度，而Cranoplastic 则仅能增加压缩强度，不能恢复椎体的刚度，且在刚度的恢复程度上Orthocomp 优于Simplex P。说明不同的充填材料对椎体生物力学性质的影响也有不同。

Belkoff等先后两次进行了关于后凸成形术的体外生物力学检测，发现无论在有无载荷的情况下后凸成形术均能部分恢复椎体的高度，恢复椎体的强度。它在无载荷的情况下可以恢复丢失高度的97％，而椎体成形术仅能恢复30％，两种方法都能明显增强椎体的强度。PKP 组能恢复椎体的起始刚度，而PVP 则不能，PKP 与PVP 相比，不仅能有效恢复椎体的高度，而且能恢复椎体的压缩强度和刚度。

Sun,K 等研究发现，对高危患者注入至少椎体容积20％的骨水泥才能有效减少其骨折风险，而对中等程度危险度患者则需要注入椎体容积5％～15％的骨水泥，而这种预防性治疗和骨折后进行椎体成形术治疗的并发症发生率并无太大区别，在骨折椎体上下缘椎体注入适当的骨水泥来缓解椎体间强度差异，是否可以减少因为椎体间应力不平衡导致的骨折以及是否能够更有效的维持脊柱的生物力学稳定性还有待进一步的研究。

椎体成形术或椎体后凸成形术后临近椎体再骨折

椎体成形术和后凸成形术后邻近或远位椎体骨折时有发生。研究显示再骨折发生率2.4％~23％，并且6 个月内2/3 骨折发生于邻近椎体。Kim 等发现胸腰段椎体PVP 后，其相邻椎体发生新发骨折的风险是脊柱其他节段的2.7 倍。椎体成形术后椎体生物力学性能的改变可能影响到临近节段的椎体。但影响的程度如何，尚需深入的研究。Berleman 等用骨质疏松双椎体的功能脊柱单元进行有限元分析，发现骨水泥灌注降低了相邻椎体的载荷能力，且注入的量越大这种载荷能力降低的越多。认为临床上为了强度与刚度的恢复而寻求最大的骨水泥注入量会引发相邻椎体的骨折。

Baroud 等利用腰椎运动节段的有限元模型进行生物力学分析，结果发现强化后椎体终板下的骨水泥起到了一个垂直柱的作用，椎间压力增加了大约19％。椎体强化降低了相邻终板的生理内凹，而生理内凹的降低可能便是相邻椎体骨折的原因。Polikeit 等建立了L2~3 的三维有限元模型，并专门对椎体强化后的力学传导情况进行了研究,他们认为在椎体受力中，应力的承受应该主要是经终板向下传导，稀疏的骨小梁在应力的分散中有重要作用。椎体的“双凹征”是适应应力的结果，在椎体间形成“蛋壳样”效应，从而使终板及椎间盘起着分散应力的作用。

但是椎体成形术后骨水泥的注入抑制骨折椎体终板中心凹陷，从而破坏了“蛋壳样”效应，使应力相对集中，压迫椎间盘并将应力传导到相邻的椎体终板及椎体上。国内徐晖等利用有限元方法分析椎体成形术对相邻椎体终板应力变化的影响，证明注入较小剂量(胸12，4.0 ml)骨水泥,椎体成形术不足以引起由于应力集中而造成相邻椎体骨折可能性增加。

椎体楔形骨折和后凸角增大使重心前移，造成重力至骨折椎体的力臂延长。后凸角越大，重力向前的弯矩也越大。对骨质疏松而言，脆弱的骨质或许无法承受这种额外加大的负载。每一次骨折都会增加剩余椎体的应力。最近研究提示相比后凸角度大于或等于9°，椎体强化术后后凸角度小于9°时临近椎体再骨折发生率显著降低

正常的间盘组织可以很大程度的缓冲来自被骨水泥强化后椎体的不良应力。当椎间盘组织受到灌注剂渗漏等的影响，其对不良应力的缓冲作用亦随之减低。发生椎间盘渗漏的间盘组织与伤椎共同构成一个刚度超高节段，从而加大了相邻椎体骨折的隐患，增加了邻近椎体新发生骨折的机会。Lin 等分析接受椎体成形术后的患者中，骨水泥渗漏到椎间盘内导致相邻椎体骨折的发生率明显较其他渗出部位者增多，骨水泥外渗至椎间盘中也可能提示患者存在严重的骨质疏松症或已经存在相邻终板骨折等其他导致椎体再骨折的因素。

Komemushi 等指出在年龄、性别、骨矿含量、治疗椎体数目和骨水泥渗漏等诸多因素中，只有骨水泥渗漏到椎间盘内是再发生骨折的重要预测因子。然而有学者也提出骨水泥椎间盘渗漏邻近椎体的发生率并没有增高，国内学者杨惠林研究也认为邻近椎体的再骨折的发生与相邻椎间盘渗漏无关。Chen WJ 等对106 名骨质疏松压缩骨折PVP 术后患者进行至少2 年的随访，20 例 (18.9％) 患者发生临近椎体再骨折，他们分析临近椎体再骨折的患者数及椎体数，发现椎间盘渗漏和无椎间盘渗漏有统计学差别(P0.001)。

邻近椎体再发骨折的另一原因可能是椎体骨质疏松的一种自然进程，有研究表明：骨质疏松性椎体压缩骨折患者无论是否经过椎体成形术的治疗，再次发生椎体压缩骨折的概率大约是首次发生椎体压缩骨折概率的4 倍。可以认为对于所有骨质疏松的患者，发生自发性椎体骨折以后，不管是否施行椎体强化术，均处于新发骨折的高风险之中。有研究分析认为，椎体新发骨折的相对风险与骨密度关系很密切，骨密度每提高1％椎体发生骨折的风险性就减小3％。最近有研究显示PVP 不是椎体再骨折的危险因素。

Klazen 等对202 例患者进行了前瞻性、随机、对照研究，平均随访11.4 月，比较PVP术后和保守治疗再骨折的发生情况。91 例PVP 术后患者中有15 例患者出现18 个椎体再骨折，而85例保守治疗患者中有21 例 30 个椎体发生再骨折。两者没有统计学意义 (P =0.44). 临近椎体相比远距椎体再骨折风险没有增高。他们的研究认为PVP 术后椎体再骨折发生及数量唯一的危险因素是椎体骨折的基数。

Furtado 等在离体实验上，对骨折后强化与预防性强化的生物力学性能作了比较，认为骨折后椎体强化能很大程度上增加其强度，而刚度不能恢复;预防性强化使得椎体强度高于预期水平，而刚度得以维持。这说明预防性强化较骨折后强化能更好地保持刚度。Higgins

等对完整椎体行椎体成形术以评价其生物力学效果，结果20％的骨水泥注射量便显著提高了完整腰椎的强度，而胸椎的强度却未有类似的提高，刚度节段之间差异无显著性。

争论

发表于新英格兰医学杂志(N Engl J Med 2009;361:557-68. N Engl J Med 2009;361:569-79)两篇关于椎体成形文章认为椎体成形术治疗疼痛的骨质疏松性椎体骨折并不比安慰剂更有效。这无疑给微创脊柱外科学界带来震惊性后果。这两篇分别源自美国和澳洲的临床研究，设计同样严谨，结果出奇一致。一直以来，我们对椎体成形术(包括PVP 和PKP)的效果深信不已，然而这一 信念 源于何处?早期的临床探索性报道? 权威专家 的经验之谈?还是自己的尝试和实践。真正的科学信念来源于严谨的科学实验设计和执行，循证医学已经给了我们答案，只是我们一直未曾真正践行。

1、这两项研究都是多中心、双盲、随机、安慰剂对照研究，虽然样本量不是特别大，但这些研究都是由世界上极具权威性的研究机构(比如Mayo Clinic)的学者完成的，且设计非常合理，研究结果的真实性几乎无容置疑。从循证医学的角度，这些证据的可信度等级应该算是最高的了。

2、具体的研究方法不多说，全文中以及这两个研究组先前发表在BMC Musculoskeletal Disorders 的研究都有详细论述。强调一点，这一安慰剂对照，其对照组也同样进行消毒、铺巾，并对病椎进行穿刺，置入套管，搅拌骨水泥(使其香味飘溢于手术室)，唯一与实验组不同的是骨水泥不注入椎体，而是注射长效局部麻醉剂。

3、这两项研究并没有证明椎体成形术对于缓解疼痛和改善相关功能没有效果，反而很明确地指出，椎体成形术和假手术都能改善疼痛，促进患者的功能恢复。这一点与The Lancet 发表的研究一点也不矛盾。该研究证实球囊扩张椎体后凸成形术(一般认为PKP 与PVP 缓解疼痛的效果类似)与非手术治疗相比，安全性和有效性都有着明显的优势。

注意这里的对照组是非手术，而不是假手术。单纯从这些研究来考虑，对于骨质疏松性椎体压缩骨折，PVP 或PKP 仍然可以明显地缓解疼痛，改善患者相关的功能和生活质量(这一点无容置疑，目前也没有研究能动摇这一点)，但是假手术也可获得类似的疗效。如果不选择PVP 或PKP，仍不建议选择非手术治疗，但可考虑假手术治疗。

4、在这两项研究中，纳入的病例都是骨质疏松性椎体压缩骨折，疼痛周期在一年以内(大于6 周者占68％)。或许提示不少患者都没有外伤史或者仅有极轻微的外伤史。这一点和国内的状况可能不同，我们临床中处理的骨质疏松性椎体压缩性骨折，大多都是有外伤史的，虽然不少是低能量损伤，但也不乏一些严重外伤病史的患者。因为国人没有外伤史的老年腰背痛一般都在家熬着。PVP 或PKP 除了缓解疼痛，还可重建脊柱的稳定性，这一点目前也还没有足够的证据能够推翻。

存在的问题与未来的展望

无论是PVP 还是PKP，大量文献报道均获得了令人鼓舞的疗效，其基本设计原理已被美国FDA 认可，但其确切治疗机制(例如止痛机制)目前仍不十分清楚。尽管PVP 与PKP 的近期疗效较好，但PVP、PKP 和传统保守疗法三种方法相比较哪种最好，还缺乏远期随访观察和前瞻性对照研究。

有资料表明，并非所有符合指征的患者作PVP 和PKP 都能获得满意的疗效，两者各自存在不足：PVP 灌注剂渗漏率高，对伤椎无复位作用，不能缓解神经根或脊髓的压迫症状;现用的PKP 球囊是非降解吸收的生物性球囊，在扩张后仍需取出，且价格昂贵。尽管PKP 比PVP 有更多的优点，但PKP 并不能完全取代PVP。因为，在椎体塌陷高度不到原高度1/3 而又疼痛较重时，PVP 能取得良好效果;脊柱肿瘤一般不是PKP 的适应证。

术后灌注节段局部刚度过高，可能与邻近节段形成力学梯度差, 而患者多为骨质疏松的老年人，是否会加速椎间盘退变和诱发其它节段骨折还需要进一步的观察。因此，如何使强化脊柱既恢复理想的弹性模量和强度，又避免对相邻椎体造成不良应力还有待研究。灌注材料有待改进，PMMA 虽最常用，但仍有很多缺点。

此外, 骨水泥早期虽能稳定脊柱，但其抗张强度仅为正常骨25 ％ , 且在持续载荷情况下，随着时间的延长，骨水泥的力学稳定性会逐渐减弱并出现疲劳碎裂。因此，目前急需研究出一种强度、刚度适中, 有良好的显影性，能被骨替代，又有骨传导或负载骨诱导因子的物材料来取代PMMA 。

就PVP 而言，渗漏是它的缺点，如何研制出一种能使注入压力减小、灌注剂分布均匀以降低渗漏的穿刺装置(如穿刺注射针)将十分重要;PKP 的手术器械和材料的优化：包括一次性球囊，价格惊人，如何研制出符合我国国情、价格合理、一次性使用的膨胀球囊或可吸收降解的生物性球囊，或记忆合金成形装置等手术器械仍须进一步努力，国内已有多家院校及科研机构正在开展此方面的研究。

随着人口的老龄化，骨质疏松性VCFs 的发病率逐年上升。PVP 和PKP 在美国已逐渐成为治疗疼痛性骨质疏松性VCFs 的一种标准方法。而我国按人口比例计算，其数量必定远大于美国。因此，可以预见，我国的应用前景广阔。而且，随着研究的深入，PKP 结合可吸收骨水泥有望推广应用治疗早期脊柱侧弯及骨科的其它领域，如跟骨、距骨等松质骨的骨折。综上所述，PVP 和PKP 是具有即刻止痛、稳定脊柱和改善患者功能的新型微创性手术，应用前景广阔。