经皮椎体后凸成形术

是将骨组织或骨水泥注入椎体，从力学上增强其结构强度。对于某些病例，由于开放手术的风险太大，而使医患双方止步，因此出现了经皮椎体成形术(PVP)。经皮椎体成形术继承了椎体成形术的优点而无与开放手术有关的并发症。本手术1984年首先在法国Amiens大学医学放射科由Galibert和Deramond开展，经皮注射骨水泥甲基丙烯酸甲酯（polymethyl-methacrylate PMMA）成功地治疗了1例颈2椎体血管瘤患者，开创了经皮椎体成形术的先河。法国里昂大学附属医院的神经放射科和神经外科医生使用一种略加改良的技术（18G）给7例患者椎体内注射骨水泥，其中2例为椎体血管瘤（vertebral hemangiomas VHs），1例是脊柱转移性肿瘤，4例患者有骨质疏松性椎体压缩性骨折。结果7例患者的近期疼痛缓解，良1例,优6例。1989年Kaemmerlen等报道采用该技术治疗椎体转移瘤，20例椎体转移瘤患者中有16例取得显著疗效，2例无效，有2例出现并发症，作者认为，疼痛性溶骨性椎体转移瘤不伴有椎弓根周围侵犯是经皮椎体成形术最佳的手术适应证之一。 

　　1994年PVP（应用Deramond的方法）被弗吉尼亚大学率先介绍到美国。从那时开始，PVP成为一种治疗疼痛性椎体疾病的常用方法。近年来经皮椎体成形术的应用逐渐推广，除了脊椎血管瘤、骨髓瘤、溶骨性转移瘤外，更多应用于骨质疏松性椎体压缩骨折伴有顽固性疼痛的患者。随着肿瘤转移患者的生存时间延长，他们在生活质量和疾病的最后阶段能够活动的要求也随之提高。在脊柱转移瘤患者中，据报道PVP能够缓解疼痛并且在结构上加强被溶骨破坏的椎体，使得患者的痛苦减轻而且能够继续日常的负重活动。欧洲人的经验主要集中在治疗与肿瘤有关的疼痛（包括良性和恶性），而美国人的经验主要集中在治疗与骨质疏松性压缩骨折有关的疼痛。 

经皮椎体后凸成形术

　　经皮椎体后凸成形术（percutaneous kyphoplasty，PKP）是经皮椎体成形术的改良与发展，1999年美国Berkeley骨科医生Mark Reiley研制出一种可膨胀性扩骨球囊（KyphXTM ，Inflatable Bone Tamp）,该技术采用经皮穿刺椎体内气囊扩张的方法使椎体复位，在椎体内部形成空间，这样可减小注入骨水泥时所需的推力，而且骨水泥置于其内不易流动。这种方式和常规方式相比，两者生物力学性质无区别，临床应用显示其不仅可解除或缓解疼痛症状，还可以明显恢复被压缩椎体的高度，增加椎体的刚度和强度，使脊柱的生理曲度得到恢复，并可增加胸腹腔的容积与改善脏器功能，提高患者的生活质量。美国Kyphon公司研制生产的可膨胀性扩骨球囊（KyphXTM）费用昂贵，国内冠龙公司生产改进的可膨胀性扩骨球囊已用于临床，费用大大降低，有利于推广应用。最近，以色列Disc-O-Tech公司研制的一种新型椎体后凸成形系统—Sky膨胀式椎体成形系统（Sky Bone Expender system）亦已开始应用于临床。另外，A-spine公司研制的使用四块金属钢板使椎体复位并同时提供一个稳定空洞的Sunflower系统的后凸成形术,还有可以控制空洞的形状和容积并可将囊状容器（Vessel-X® ）留置于椎体内充填骨水泥的 Vesselplasty技术等等也将应用于临床。 

　　经皮椎体成形术和经皮球囊椎体后凸成形术目前在全世界范围内广泛开展。2002年，美国开展的经皮椎体成形术就有38000台，经皮后凸成形术有16000台，主要用于骨质疏松性椎体压缩骨折的治疗，报道的疼痛缓解率均超过90%，出现严重并发症少，它们良好的疗效和较高的安全性得到了广大医生和患者的认可。 

机理

（一）、增强椎体强度

　　Bo等对40例新鲜骨质疏松患者的椎体标本的生物力学测试显示：椎体压缩骨折后其轴向压缩强度和刚度分别为527±43N、84±11N/mm；而椎体内注入磷酸钙或PMMA后的测试结果显示：磷酸钙组分别为1063±127N、157±21N/mm，PMMA 组分别为1036±100N、156±8N/mm，CT检查显示椎体内骨水泥充盈良好，除椎体后部外，磷酸钙组85～95%充盈，PMMA组79～90%充盈。有研究表明，椎体内注射自固化磷酸钙骨水泥（Calcium Phosphate Cement, CPC）能显著恢复骨折椎体的力学性质，其恢复的程度与注入骨水泥的量有关，其强度最高可达到来正常情况下的2倍，而刚度可超过原来的15%左右；椎体骨折后经椎弓根 CPC填塞骨折间隙及椎体内空隙同样也可恢复椎体的强度和刚度，分别增加 16.67%（P<0.05）和11.05%（P<0.05）。 

（二）、改变椎体稳定性

　　Mermelstein发现骨质疏松患者压缩骨折行椎体成形术后，其所在椎体运动节段的顺应性较术前显著降低，其屈伸和侧弯顺应性分别降低23%和26%，但Kifune的研究则显示椎体压缩性骨折后，其屈伸、侧弯顺应性较骨折前均增加了34%。尸体标本的生物力学实验表明，经椎弓根向病椎内注入自固化人工骨水泥后可以立即降低椎弓根螺钉的应力。Mermelstein发现爆裂性骨折椎弓根内固定、磷酸钙椎体成形术后，屈伸刚度增加40%，磷酸钙能显著增加前柱的稳定性，降低作用在椎弓根上的应力，最终使骨质疏松、爆裂性骨折及椎弓根内固定术后的稳定性得到增强。尽管各项研究结果有所不同，但均表明椎体成形术对椎体压缩骨折患者所在脊柱节段的稳定性产生明显的影响。 

　　椎体成形术后椎体强度的增加以及刚性改变可能会出现另外一个问题，即上下椎间盘负荷增加（以上椎间盘更明显），易导致椎间盘退变或者邻近椎体的骨折。研究表明，椎体强度改变后，过高的刚度在一定程度上可引起脊柱应力场和位移场的重分布，但用CPC椎体强化后对邻近椎体的应力无明显影响，对邻近椎间盘的影响亦较小。 

（三）、缓解脊柱疼痛

　　椎体微小的骨折及骨折线微动对椎体内的神经末梢产生刺激引起疼痛，经皮椎体成形术对这种情况下的疼痛可以产生很好的止痛作用，从这种意义上说，经皮椎体成形术是一种骨折修复技术，而不仅仅是对椎体的单纯填塞。几乎所有的临床结果都显示，不论是治疗骨质疏松性压缩骨折还是陈旧性胸腰椎骨折患者，疼痛的缓解率均高达90%以上，其原因目前尚无肯定的解释，可能在于：⑴椎体内的微骨折在椎体成形术后得以稳定；⑵骨水泥承担了相当部分轴向应力，从而减少了骨折线的微动对椎体内神经的刺激；⑶椎体内感觉神经末梢被破坏。 

　　由于PMMA有放热和毒性作用，可能损害骨内神经末梢，因此最初许多人认为PMMA椎体成形术后疼痛的缓解主要是最后一种因素在发生作用，但后来发现磷酸钙椎体成形术也能达到同样止痛效果，可见对神经末梢的损害作用并非唯一因素，以往认为的椎体骨质疏松楔形压缩致脊神经后支牵张引起疼痛的解释也不能排除。国内蒲波等发现骨质疏松大鼠的椎体、椎间盘及小关节均有脊神经后支纤维大量分布，认为这可能与不稳有关。 

　　在椎体肿瘤方面，注入骨水泥后，其机械作用可使局部血流中断，其化学毒性作用及聚合热还可使肿瘤组织及其周围组织的神经末梢坏死而达到止痛的效果，甚至在某种意义上讲具有一定程度的杀死肿瘤细胞的作用。 

适应证和禁忌证

适应症：

　　椎体肿瘤是经皮椎体成形术最早的使用对象，取得了很好的效果。其适用对象主要有： 

　　椎体血管瘤 

　　骨髓瘤 

　　椎体原发及转移性恶性肿瘤 

　　部分椎体良性肿瘤 

　　椎体良性肿瘤的指征是良性肿瘤导致椎体骨折塌陷而引起疼痛，包括嗜酸性肉芽肿、椎体淋巴瘤等。椎体恶性肿瘤，主要是溶骨性的，通过椎体内注入PMMA除可获得稳定外，还可同时作肿瘤组织活检以明确诊断。 

　　椎体血管瘤，经皮椎体成形术可增加椎体强度，并可止痛，栓塞瘤体；必要时再行后路椎板减压，而无须椎体切除，这样简化了手术。有报道椎体血管瘤术前行椎体成形术后再开放手术减压可大大减少出血量。Laredo等根据影像学表现将血管瘤分为侵袭性和潜在侵袭性两大类。血管瘤的主要影像学表现有椎体骨小梁呈不规则栅栏状，可涉及整个椎体及椎弓，病灶边缘可清晰或不清晰，可突破骨皮质并向硬膜外间隙扩展。CT及MRI可发现椎体周围伴有肿块。 

　　椎体血管瘤根据临床和影像学表现又分为以下几组：⑴侵袭性征象阴性但有疼痛症状的血管瘤；⑵具有侵袭性征象的影像学表现而无临床症状的血管瘤；⑶既有侵袭性影像学征象又有临床症状的血管瘤；⑷具有侵袭性影像学特征并有脊髓神经压迫症状的血管瘤。第一组为PVP的选择性适应证，Deramond等报道90%的病例症状得以缓解，未发现血管瘤复发；第二组为PVP的最好适应证；第三组血管瘤应在椎体内注入无水酒精而不是骨水泥以硬化血管瘤并加强椎体负重能力，绝大多数患者神经症状逐渐消失，影像学随访可发现部分病例硬膜外肿物消失；第四组血管瘤PVP仅是辅助手段。在常规手术前一天行PVP病灶内注射N-丁基氰丙烯酸树脂使血管瘤栓塞，减少术中出血，使手术操作易于进行。 

　　转移瘤和骨髓瘤是最常见的脊柱溶骨性恶性肿瘤，常使患者出现背部剧烈疼痛并丧失活动能力，治疗措施取决于受累椎体数量、部位、椎管内受累程度、有无神经症状、病人的一般情况、疼痛程度及活动受限的程度。目前广泛应用的放射治疗能够缓解90%以上病人的症状，但一般需在10～20天后才能显示效果，且不能维持椎体的稳定性，肿瘤仍可在放疗后的椎体复发。PVP应用于脊柱恶性肿瘤的最佳适应证是恶性肿瘤导致的局部剧烈疼痛，活动受限需要卧床休息，靠止痛药缓解症状，且无椎管内硬膜结构受侵；伴椎体压缩性骨折时，椎体至少保持正常高度1/3以上且椎体后部的皮质不必完好无损。由于椎体恶性肿瘤有发生压缩性骨折的倾向，即使患者无症状，PVP治疗仍是一个较好方法。据资料表明，80%以上的病人经PVP治疗后症状明显缓解，生活质量提高。应用PVP治疗椎体恶性肿瘤后可辅助放疗以巩固疗效，因为放疗并不影响骨水泥的物理、化学特性。 

　　骨髓瘤常为多灶性而无法做到多节段切除融合。90%的病人在放射治疗开始后10～14天疼痛才缓解或消除，而且放疗削弱了骨重建能力，常于放疗后2～4月才开始重建，骨髓瘤的患者放疗后椎体易塌陷使神经受压的危险性增加。PVP能立即缓解疼痛，增加脊椎的强度和稳定性，同时纠正椎体塌陷导致的后凸畸形，大大提高了肿瘤病人的生活质量，有利于进一步的化疗和放疗。 

绝对禁忌证:

　　（1）未纠正的凝血障碍和出血体质； 

　　（2）对手术所需要的任何物品过敏。 

相对禁忌证：

　　（1） 根性的疼痛且明显超过椎体的疼痛，由与椎体塌陷无关的压迫综合症引起；（2）肿瘤扩展至硬膜外腔并引起明显的椎管压迫； 

　　（3）椎体广泛破坏或严重的椎体塌陷（椎体高度不到原高度的1/3）时，椎体成形术操作困难； 

　　（4）成骨性肿瘤； 

　　（5）一次同时治疗3个或以上节段。 

　　在美国，经皮椎体成形术和椎体后凸成形术更多应用于骨质疏松性椎体骨折患者。详述如下： 

适应证：

　　（1）疼痛的骨质疏松性椎体压缩骨折，经药物治疗无效； 

　　（2）与骨坏死相关的疼痛性椎体骨折； 

　　（3）不稳定的压缩性骨折； 

　　（4）多发性的骨质疏松性椎体压缩骨折导致后凸畸形并引起肺功能、胃肠道功能的影响和重心改变； 

　　（5）慢性创伤性骨折伴有骨折不愈合或内部囊肿改变； 

　　（6）无神经症状的急性创伤性骨折。 

绝对禁忌证：

　　（1）无症状的稳定骨折； 

　　（2）药物治疗后明显改善的患者； 

　　（3）无急性骨折证据的患者行预防性治疗； 

　　（4）未纠正的凝血障碍和出血体质。 

　　（5）目标椎体有骨髓炎； 

　　（6）对手术所需要的任何物品过敏。 

相对禁忌症：

　　（1）根性的疼痛且明显超过椎体的疼痛，由与椎体塌陷无关的压迫综合症引起； 

　　（2）骨折块的后退引起明显的椎管压迫； 

　　（3）严重的椎体塌陷； 

　　（4）无痛的稳定骨折且病程超过2年； 

　　（5）一次同时治疗3个或以上节段。