椎体成形术的进展
【关键词】 椎体成形术
椎体成形术经过数十年的临床研究与实践， 已从传统手术到当今的微创手术，特别是经皮椎体成形术及经皮后凸成形术，已取得了很好的临床疗效，并成为疼痛性椎体损害的一种常用方法。其手术方法、器械、定位设备、灌注材料等也一直处于改进完善中。
经皮椎体成形术(pereutaneous vertebroplasty，PVP)，和经皮后凸成形术(pereutaneous kyphonplasty，PKP)是近年来发展起来的脊柱微创技术，目前该技术已广泛用于治疗椎体的多种良恶性病变。
1 概 况
椎体成形术(vertebroplasty，VP)即向病椎内注入骨水泥或其它骨材料，以达到止痛和增加病椎力学强度的目的。
最初椎体成形术被用于脊柱骨折的开放性手术中，骨浆作为填充材料，但其并不能立即重建椎体的强度与稳定性，后逐渐被骨水泥所替代。目前如椎体严重爆裂骨折或伴随脊髓神经根损伤压迫等情况，仍需在开放手术中行椎体成形[1]。
1987年，第1例经皮椎体成形术(PVP)被报道用于治疗椎体血管瘤。随后其逐步用于脊柱肿瘤、骨质疏松等引起的顽固性疼痛，并取得较好的临床效果。PVP即在影像设备监视下，经皮穿刺，将一定内径的套管针通过椎弓根或根外刺入椎体，并注入骨水泥等材料，达到增强椎体强度和稳定性，缓解疼痛，部分恢复椎体高度的目的。
尽管PVP临床效果满意，但存在注射困难、骨水泥渗漏高、后凸畸形改善差等缺点。20世纪末期，一种可膨胀性球囊被用于PVP中， 即最初的经皮后凸成形术(PKP)。为进一步减低并很好控制注射压力，VP引用螺杆系统注射。最早用于PKP的是Kyphon球囊，但其扩张定向性较差、操作复杂、价格昂贵。2004年，以色列Disc?O?Tech公司研制的SKY椎体成形器(Sky?Bone?Expender system)一定程度上克服了上述的一些缺点，但并不能完全取代Kyphon球囊。PKP即通过骨扩张器在椎内膨胀，矫正病椎畸形后，再注射骨水泥等来稳定椎体。
2 手术指针及操作
2.1 适应证和禁忌证
随着技术的进步，椎体成形术的适应证在逐渐扩大，现主要用于骨质疏松、肿瘤浸润、外伤等引起疼痛性椎体压缩骨折。以下情况禁用或慎用：(1)严重压缩骨折程度>75%者，但也有学者[2]报道对压缩超过75%的病椎行Sky手术取得较好的效果;(2)椎弓根、小关节或后柱骨折，Eyheremendy等[3]报道了一种经皮椎弓根成形术(percutaneous pediculoplasty，PP)治疗伴有椎弓根骨折的骨质疏松性的椎体压缩骨折，即将PMMA注入椎弓根内以稳定椎弓根;(3)严重的爆裂骨折;(4)椎体骨折合并神经脊髓损伤;(5)内科疾病如造影剂过敏，严重心肺疾病等。
2.2 技术操作
2.2.1 经皮椎体成形术 透视下，经椎弓根或根外穿刺入椎体，针尖达椎体前1/3。单侧穿刺时，尽量使针尖接近或越过椎体中线，骨水泥可在椎体对侧填充。当对侧充满欠佳时，可再行对侧椎弓根穿刺。定位针尖位置准确后，根据椎体病损和脊柱水平注入适当(约2～10 ml)显影的糊状骨水泥，直到整个椎体充满骨水泥或注射阻力增大时停止。Kaufmann等[4]认为疼痛缓解与骨水泥量无明显相关。
2.2.2 经皮后凸成形术 操作与PVP基本相同。穿刺进入椎体后，建立直径约5 mm中空通道，确认位置准确后，经通道将骨扩张器送入病椎内，扩张恢复椎体高度后，回缩骨扩张器并抽出，注入骨水泥，观察充满后停止注入。术中避免过度扩张，以免椎体爆裂。
(1)球囊扩张器：通过球囊加压系统在椎体内膨胀，使椎体局部复位并恢复椎体高度。术中将球囊放置于塌陷终板下方，抬高终板同时减少对两侧及后方的挤压，加压过程要密切注意刻度表上的读数、骨折复位和球囊与椎体的接触情况。
球囊扩张相比PVP更有利于椎体的复位，减少注射压力，降低骨水泥渗漏[5]，但①可控性差、手术时间长及适应证较PVP窄;②球囊可能破裂且价格昂贵;③矫正后凸畸形仍有限;④扩张相当于造成一次骨折，疼痛程度较大，有时需全麻。
(2)Sky骨扩张器：通过围绕轴心的高分子聚合物皱襞叠出达到扩张的作用，然后回旋装置使皱褶叠出恢复原状。术中操作即旋转其手柄使其内置的成形器膨胀后，回旋手柄使之回缩并取出。
Sky相比球囊扩张有以下优点[2，6]：①价格便宜、操作简单、可控性强;②主要在椎体垂直方向膨胀，对椎体侧壁压力小，可减少骨水泥注入对神经血管的损伤和压迫;③由远端至近端逐段膨胀的，在膨胀第一段后仍可调整其膨胀位置;④机械回复椎体前中柱的力量更大，撑开空间更大，PMMA注入后重建脊柱的稳定性更可靠。但相对于球囊扩张是一种机械硬性扩张，当穿刺靠近椎体终板、前缘或者后缘时，可造成其破裂;且扩张直径、形状固定;有时还存在退出困难。
3 并发症
PVP、PKP的并发症多数仅需保守治疗，严重的并发症极少见。严格把握手术适应证，精确的手术操作能有效避免并发症的发生。(1)体位相关并发症，主要有肋骨骨折。(2)穿刺相关并发症，穿刺过程造成周围组织损伤或破坏，如损伤神经根和脊髓，椎弓根骨折、气胸等。(3)骨水泥相关并发症，骨水泥渗漏入椎体周围组织，造成神经根及脊髓的热伤和压迫伤。最严重的是硬脊膜渗漏、椎间孔附近渗漏，需急诊行椎板减压术。Becker等[7]回顾100例PKP，骨水泥渗漏率为31%，大部分渗漏发生于椎体前壁或上下，2%渗漏发生于后壁。如进入血液可引起肺栓塞、脑栓塞等。Marden[8]报道了1例70岁女性发生脑栓塞。还有发生骨水泥综合征可能性，另有报道骨水泥蒸汽可引起支气管痉挛[9]。(4)邻椎骨折，骨水泥增强病椎后易发生相邻椎体骨折。骨水泥等虽恢复了病椎强度，却改变了椎体间的应力分布，相邻椎体易发生骨折。Syed等[10]通过对骨质疏松性椎体压缩骨折术后1年的随访发现，20%的患者再次发生骨折。Ahn[11]报道PVP后，相邻椎体的骨折与非相邻椎体的骨折原理不同，前者主要由于PMMA导致的椎体强度不同引起，后者主要由椎体活动度不同引起。Lin等[12]报道骨水泥渗漏入椎间盘也可增高邻近椎体骨折的发生率。(5)其它，如猝死，感染等较罕见。
4 疗效
4.1 PVP、PKP止痛及恢复椎体强度明显
Evans等[13]报道488例椎体成形术，术后按10级疼痛方法分级，疼痛减轻程度由原来的8.9降至3.4。止痛机制尚未完全明确，可能与恢复病椎高度、固定微小骨折、骨水泥聚合产生高温致其周围的组织及神经坏死有关。另有实验表明VP可有效恢复椎体强度和硬度，但有部分病例PVP术后椎体再塌陷，Heo等[14]研究提出可能与术前存在骨坏死和膨胀度有关。
4.2 PVP、PKP术后止痛效果随访情况
Astacio等[15]报道术后与术后1年内，疼痛评分对比无差别。meta分析[16]表明PVP、PKP术后即刻疼痛缓解率也无明显差别。长期随访疼痛缓解率也无明显差别。PVP、PKP术后即刻疼痛缓解率为50%。
4.3 PVP与PKP比较
Eck等[17]报道PVP在疼痛缓解上较PKP明显，但有较高的骨水泥渗漏及再骨折发生率。Sietsma等[18]报道PKP虽有很少的并发症，但日后对病人生活能力的根本提高还有待进一步证实。Ingo等[19]对40例PKP术后1年的随访研究表明高度重建与临床疼痛或躯体功能之间无显著相关性。仅从止痛效果来说，PKP并不具有显著优越性。因此，PKP仍需进一步研究，以充分证明其重建椎体高度的意义。Nussbaum等[20]查阅了1999～2003年6月间有关PVP、PKP的，就2种方法的严重并发症方面进行比较，初步显示PKP在严重并发症的程度上高于PVP，应用前景不容乐观。
4.4 kyphon与sky骨扩张器
球囊扩张成形术可一定程度上矫正后凸畸形，对严重后凸畸形矫形差。膨胀式椎体成型术可以有效的恢复锥体高度，矫正后凸畸形，恢复脊柱力线[2]。
5 展 望
(1)目前椎体成形的材料主要为PMMA、磷酸钙骨水泥(CPC)及硫酸钙骨水泥(csc)。PMMA操作方便，恢复椎体强度及缓解疼痛可靠，但存在无骨传导和诱导活性，聚合温度高，单体有毒性，固化后与骨弹性模量差异较大，且不能被降解或替代等缺点[5]。传统CPC有不发热、可降解等特点，相较PMMA安全系数高;但仍有价格昂贵、显影不佳、缺乏骨诱导活性、注射时出现固液分离、早期缓解疼痛效果及固化强度不如PMMA等缺点。有报道在CPC中加入碳酸锶则可明显改善其显影效果、注射能力和抗压强度[21]。另外现有骨水泥的可注射性差，注射时间短，这要求必须快速注入，时间如掌握不好，可导致此次注射失败。通过减低骨水泥浓度可增加可注射性，但却降低骨水泥抗压强度。有报道[22]通过冷却PMMA，可增加其固化时间，但却增加手术的繁琐。理想填充成形材料应为：生物降解及相容性好，恢复椎体的力学强度佳，骨弹性模量接近正常骨，注射性强，固化时间长，显影好，可负载生物材料，如抗肿瘤、骨诱导因子等;不放热或低放热;无毒、无致畸作用等。新型复合性材料可克服单纯材料的缺点，有望成为理想的成形材料。国外[23]报道的Zn?GPC相比Spineplex，Simplex P、Cortoss有高强度，高稳定性，良好的骨诱导活性，骨弹性模量接近正常骨等优点，可成为良好的替代选择。
(2)PKP较PVP虽有较低的骨水泥渗漏，但仍存在渗漏的危险，且有些骨水泥渗漏发生在术后。能否通过更好的手段防止其渗漏?有学者[24]对PVP简单改进，行骨水泥注射前，先用一细小探针在骨折部位做一小空隙，从而减少注射压力，降低骨水泥渗漏。近年又出现一种新的Vessel-x网状骨扩张器能较有效控制骨水泥在椎体内的分布，能进一步减少骨水泥渗漏，有望成为传统PKP的替代选择[23]。
(3)准确穿刺是手术的难点，目前穿刺一靠手感，二靠X线。术者和患者存在高辐射危险及更精确的定位穿刺有待解决。X线透视是目前最佳的影像监视方法，国内常用C型臂X线机，国外常用双平面X线机。C型臂X线机只能获取单平面影像，双平面X线机可同时显示前后及侧位影像，充分监视进针点及骨水泥的注射但价格昂贵。有学者[26]已用2台移动式C型臂组合的双向X线行定位穿刺，但占地面积大。CT，MRI优于X线，术者可不受辐射[27]，但不能实时监控。有报道[28]在术中用专门设计的穿刺定位导向器，可减少X线透视时间及并发症的发生，提高了手术成功率。最新的骨科手术导航系统，多方位、动态观察导针的位置和方向，大大提高手术的精度和安全性、缩短手术时间和减少术中放射剂量，在导航下还可扩大手术适应证[29]。新研发的BrainLAB影像引导系统也已用于临床[30]，有着良好的前景。
(4)椎体成形一般用于新鲜的椎体疼痛性病理骨折，对于陈旧性的，往往复位不佳，且存在着注射压力更高，骨水泥渗漏危险性更太，行PKP出现球囊破裂或椎体破裂等可能性更高，新的技术方法迫需解决。Hoshino等[31]在椎体成形术中引入内镜，在内镜监视下先用刮勺去除肉芽及纤维瘢痕后，再行椎体成形，并表明其对陈旧性椎体压缩骨折有效。
(5)PVP、PKP的临床疗效显著，球囊扩张和SKY各具优势。但大部分临床实验多为回顾性研究，目前尚缺乏大规模前瞻性随机对照实验进一步证实PVP、PKP临床疗效性。
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