椎体成形术缓解疼痛的原理（椎体成形术和椎体后凸成形术）

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椎体成形术，最初起源于开放手术，是将定型材料骨水泥或骨通过椎弓根或直接植入椎体内，以增强椎体的生物力学强度，防止塌陷，缓解腰背疼痛。1987年，法国神经放射学家Galibert和Deramond首次报道了经皮椎体成形术成功治疗了长期疼痛的C2椎体海绵状血管瘤。

此后，该技术迅速成为骨质疏松相关椎体压缩骨折治疗的选择趋势，在欧美风靡一时。1994年，美国加州Reiley公司设计研制了一种可膨胀球囊(又称可膨胀骨捣棒)，通过经皮穿刺插入椎体，通过球囊膨胀恢复椎体高度，矫正椎体后凸成形术。因此，这种技术被称为椎体后凸成形术，并于1998年被FDA批准临床应用。

椎体后凸成形术实际上是椎体成形术的变种，是椎体成形术的发展。近年来，学者们开始研究应用椎体成形术和椎体后凸成形术，治疗创伤性胸腰椎骨折，并积极拓展该技术的临床应用。

适应症和禁忌症

经皮椎体成形术的适应症主要有：椎体血管瘤、椎体溶骨性转移瘤、脊柱不稳及骨髓瘤引起的腰痛；轻度和中度骨质疏松性椎体压缩骨折等。随着科技的发展，椎体成形术和椎体后凸成形术的适应证已经扩展到治疗创伤性胸腰椎骨折，尤其是爆裂性骨折。

主要禁忌症有：严重的心肺疾病和凝血功能障碍；重度压缩性骨折(上胸椎压缩 50%，腰椎压缩75%)；椎体后部骨质破坏严重；椎弓根骨折；脊椎塌陷或肿瘤扩散引起的脊髓和神经压迫。

技术要点

患者俯卧在手术台上，采用局部麻醉或全身麻醉。手术入路：中胸椎一般采用侧椎弓根入路，胸腰椎一般采用经椎弓根入路，下腰椎一般采用侧椎弓根入路。手术中需要在C臂机的引导下观察注射部位和穿刺针的位置。

[椎体成形术]

最佳位置是针尖到达椎体前三分之一。经穿刺针注入10~5ml碘造影剂，进行静脉造影，估计椎体的完整性和椎静脉丛的位置，以避免或减少骨水泥经静脉栓塞或渗漏至椎管。填充剂在液态时容易渗漏，需要在稠至稀糊状时注入。感觉阻力增大或填充物到达椎体后壁时停止，一旦发现漏入硬膜外腔、椎间孔或静脉丛时立即停止。

Belkoff等研究表明，经双侧椎弓根注入2ml骨水泥，可以恢复椎体的强度。Liebschner等人认为过度填充并不能达到最佳的生物力学效果，而应填充少量骨水泥并对称分布。

Tohmeh等人对单侧和双侧注射聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的生物力学效应进行了对比研究。结果表明，它们在刚度恢复和强度恢复方面是相似的。虽然单侧注射小于双侧注射，但仍高于骨折前。因此，它们被认为在恢复椎体的机械性能方面具有相似的效果。一般可根据椎体内填充物分布情况进行单侧或双侧注射，平均注射剂量为每椎体5~10ml。

[椎体后凸成形术]

当穿刺针放置在椎体的适当位置时，拔出穿刺针的内芯，放置导向针。拔出穿刺针，沿导向针依次放置扩张套管和工作套管，使工作套管前端位于椎体后皮质前方2~3mm。将细钻通过工作套慢慢钻入椎体前缘，然后取出细d

通常需要双侧穿刺，每侧注射2~6ml。但施泰因曼等人对单侧和双侧椎体后凸成形术的生物力学进行了对比研究，发现两者都明显恢复了椎体的强度和刚度，两者无显著差异。考虑到椎弓根管置入的风险、手术时间、辐射暴露和费用，建议单侧椎体后凸成形术可用于治疗骨质疏松性椎体压缩骨折。

近年来对相关临床资料的回顾性分析表明，椎体后凸成形术能有效缓解压缩性骨折患者的疼痛，恢复椎体高度，改善后凸畸形，同时单侧和双侧椎体成形术也能使压缩性骨折的椎体得到较好的复位。

椎体成形术和椎体后凸成形术在胸腰椎骨折中的应用

[骨质疏松性脊椎压缩骨折的治疗]

骨质疏松症是一种全身性疾病，以骨量减少和骨微结构破坏为特征，导致骨脆性增加。轻微外力作用下，患者脊柱可发生压缩性骨折。对于骨质疏松性椎体压缩骨折，传统的治疗方法主要是姑息性措施，即卧床休息、服用止痛药和钙剂、物理治疗、支架支撑等。容易导致进一步脱钙和骨质疏松，形成恶性循环。

然而，开放手术治疗受到骨质疏松症和患者一般状况不佳的限制。经皮椎体成形术和椎体后凸成形术，作为一种新的治疗骨质疏松性胸腰椎压缩性骨折的微创手术，可以快速缓解疼痛，早期锻炼，为手术治疗局部骨质疏松提供了可能，也为后续骨质疏松的药物治疗提供了时间和机会。

Zoarski等在30例患者中用椎体成形术治疗了44个椎体压缩骨折。23例随访1518个月，22例(96%)对治疗结果非常满意。其中有21名患者表示，如果以后再次发生椎体压缩性骨折，会继续这种治疗。

McGraw等用椎体成形术治疗骨质疏松引起的椎体压缩性骨折100例(156例)，97例(97

　　相比之下，椎体后凸成形术是一种较新的、更为安全的治疗方法，但花费较椎体成形术昂贵。据Garfin等报道，1998年10月~2000年3月，美国有340例患者603个椎体压缩骨折在发病3个月内进行了椎体后凸成形术，患者不仅疼痛得到缓解，而且椎体高度得到恢复，后凸畸形获得了纠正，骨水泥渗漏等并发症明显降低。

　　Lieberman等对30例平均病程为5.9个月的骨质疏松性椎体压缩骨折患者的70个椎体行椎体后凸成形术，术前MRI检查排除爆裂骨折，使用PMMA作为充填剂，观测侧位X片上椎体高度变化，按照SF-36评分法(包括机体功能、作用功能、身体疼痛、一般健康状况、活力、社会功能、情感和精神状态等8项)进行评分。

　　结果显示6个椎体平面发生骨水泥渗漏，但没有发生与此项技术有关的主要并发症，70％的椎体高度恢复率达47％，治疗后SF-36评分显著提高。Fhillips等研究亦表明，椎体后凸成形术可有效改善骨质疏松性压缩骨折患者的生理功能，缓解疼痛，纠正因椎体压缩骨折所致的脊柱后凸畸形。

　　【治疗创伤性胸腰椎骨折】

　　胸腰椎是脊柱活动度最大、最易发生骨折的节段。由于固定节段短、手术创伤小、复位满意、固定牢靠、操作相对安全，经椎弓根内固定技术至今仍被认为是胸腰椎骨折理想的方法之一。但后路手术在恢复伤椎椎体高度的同时，未能使压缩破坏的骨小梁恢复为原来的骨小梁结构，以致在椎体内产生“蛋壳样”变。

　　尤其是爆裂型骨折，常发生终板破裂，椎间盘和碎裂的终板挤入椎体内，使前中柱丧失了结构上的完整性。经椎弓根向椎体内注入松质骨，曾一度被推广，但最近Knop和Alanay等的一些研究表明，此法并不能重建椎体强度和稳定性，不能降低内固定失败和矫正度丢失的发生率。

　　Mermelstein等通过实验研究证明，结合后路椎弓根螺钉系统复位内固定，经椎弓根向伤椎椎体内注入磷酸钙骨水泥的椎体成形术，可有效增强伤椎椎体前柱的稳定性。国内徐宝山、唐天驷等的研究也表明，应用磷酸钙骨水泥行椎体成形术有助于伤椎的重建，术后脊柱的生物力学特性接近骨折前水平。

　　Verlaan等在一组临床初步应用报告中，对20例无神经损伤的胸腰椎爆裂骨折患者，于伤后1周内，在后路椎弓根螺钉系统复位固定后，经双侧椎弓根通过球囊扩张，使伤椎终板复位，尔后注入磷酸钙骨水泥。

　　术前、术后正、侧位X片和MRI检查椎体高度的变化及骨水泥在椎体内的分布，结果显示，磷酸钙骨水泥在伤椎椎体内分布良好，伤椎中央和前方高度分别得到78％和91％的恢复，有5例出现骨水泥渗漏，但没有引起临床不适症状，表明球囊扩张的椎体后凸成形术治疗胸腰椎爆裂骨折，并无任何外科技术上的困难，可以恢复椎体高度，重建椎间隙的界限，是安全、可靠的方法。

　　并发 症

　　椎体成形术和椎体后凸成形术是相对安全的手术，注射后引起的渗漏是最常见的并发症。一般认为，渗漏多由于穿刺针突破椎弓根内缘或椎体后缘、注射骨水泥量过大、骨水泥太稀等因素引起，且部位越高发生越多。骨水泥渗漏的去处与脊柱的解剖结构有关，包括向椎旁软组织、椎间隙、硬膜外、椎间孔及椎静脉丛等部位渗漏。

　　骨水泥渗漏至椎旁软组织，虽然较常见，但一般无临床意义。骨水泥渗漏入椎间隙，虽不会产生急性症状，但对相邻椎体有机械作用，有可能增加其骨折的发生率。渗漏至硬膜外、椎间孔，可产生脊髓、神经根压迫症状;渗漏至椎体或椎旁静脉，可引起肺栓塞。对于PMMA骨水泥的渗漏，不仅可能产生压迫，而且由于骨水泥聚合时放热，会导致脊髓、神经根的永久性损害。

　　Garfin等回顾文献，骨水泥渗漏在椎体成形术中发生最多，达30％至67％，在治疗骨质疏松性压缩骨折中，引起神经根损伤为4％，脊髓受压约0.5％。Phillips等对椎体成形术和椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折骨水泥渗漏性进行了比较研究，结果显示椎体后凸成形术骨水泥渗漏率明显降低。

　　但Nussbaum等对报道给FDA医疗设备有关的网站关于椎体成形术和椎体后凸成形术的并发症进行了回顾分析，发现椎体后凸成形术所用的套管较粗，容易损伤椎弓根甚至使其破裂，认为因骨水泥渗漏所引发的并发症发生率及严重程度，椎体后凸成形术并不亚于椎体成形术。

　　存在的问题及展望

　　国内外学者对椎体成形术和椎体后凸成形术进行了广泛的基础理论研究和临床应用探索，表明不仅可有效缓解常规治疗难以控制的骨质疏松症并发椎体压缩骨折所致的疼痛，而且对胸腰椎创伤性尤其是爆裂型骨折，均有着独特的优势，即创伤小，可以立即起到稳定脊柱的作用，因此具有很好的应用前景。

　　但是临床上应用最早、最广泛的PMMA骨水泥，因聚合时产生局部高温，有烧伤邻近组织尤其是脊髓和神经根的可能，单体具有细胞毒性，不能为正常骨组织替代，一旦注入，将成为一种永久性的异物存在。因此，具有骨传导性和组织相容性的可生物降解的磷酸钙骨水泥，目前研究最多，且被认为最有发展前途，是PMMA骨水泥的良好替代物。

　　但磷酸钙骨水泥体内长期生物力学和生物学的动物实验及进一步的临床应用，尚有待观察;其成形需要时间长，在体液中成形前，会由于外力脱落和移动，因此，尚需对其作更进一步的改性研究。

　　椎体后凸成形术较椎体成形术，不仅可恢复椎体的生物力学强度，而且可恢复椎体的高度，纠正后凸畸形。但可膨胀球囊系一次性使用，费用昂贵，在我国难以普及。相信随着科学技术的进步和发展，可吸收降解的、价格合理的生物性球囊以及其它恢复椎体高度和防止充填剂渗漏的配套手术器械，一定会应运而生，这样既可简化椎体成形术治疗胸腰椎骨折的操作，又可使之更进一步推广应用。

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