OVCF手術(shù)中骨水泥的研究進(jìn)展及應(yīng)用展望

曹偉寧+++++郭團(tuán)茂+++++行艷麗+++++朱海云+++++李婉茹

[摘要] 隨著我國(guó)逐步進(jìn)入老齡化社會(huì)，近年來老年人骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折呈上升趨勢(shì)。骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨析的治療歷經(jīng)保守、開放手術(shù)，如今已發(fā)展到微創(chuàng)手術(shù)階段，可用的治療方案包括經(jīng)皮椎體成形術(shù)和經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)，具有創(chuàng)傷小、解除疼痛效果好、并發(fā)癥低等特點(diǎn)。在這兩種手術(shù)中骨水泥的應(yīng)用具有重大的意義，不僅能有效地恢復(fù)椎體高度、減輕患者疼痛，而且還可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文針對(duì)骨水泥的相關(guān)研究和臨床實(shí)踐做一簡(jiǎn)單綜述與展望。

[關(guān)鍵詞] 骨水泥；骨質(zhì)疏松；椎體壓縮性骨折；研究進(jìn)展

[中圖分類號(hào)] R68 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2017）10（c）-0038-04

Research progress and application prospect of bone cement in osteoporotic vertebral compression fractures

CAO Weining1，2 GUO Tuanmao2 XING Yanli2 ZHU Haiyun2 LI Wanru1

1.The Second Clinical Medical College， Shaanxi University of Chinese Medicine， Shaanxi Province，Xianyang 712000， China； 2.Department of Spine Surgery， Xianyang Central Hospital， Shaanxi Province， Xianyang 712000， China

[Abstract] With China gradually entering the aging society in recent years， the increasing osteoporotic vertebra compression fractures occurs in the elderly. After the conservative and open surgery， the treatment of OVCF has evolved into minimally invasive surgical procedures， which mainly include percutaneous vertebroplasty and percutaneous kyphoplasty. Obviously， they can facilitate a less trauma， pain relief， and low complication. Bone cement plays an important role in the two operations on account of both the recovery of vertebral height and subsequent pain relief and its great economic and social benefits. Therefore， this research on bone cement was introduced to guide the clinical practice in this paper.

[Key words] Bone cement； Osteoporotic； Vertebral compression fractures； Research progress

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折（osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF）是指骨質(zhì)疏松癥所造成的椎體內(nèi)骨組織中鈣的逐漸流失，進(jìn)而引發(fā)骨質(zhì)強(qiáng)度與密度的下降，隨之骨的脆性增加，輕微外力即可造成單一或多個(gè)椎體壓縮骨折[1]。脊柱所含松質(zhì)骨較為豐富，老年人隨著年齡增長(zhǎng)骨質(zhì)大量流失，輕微暴力便可引起椎體壓縮骨折。中國(guó)是骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率較高的國(guó)家之一，約有820萬人，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，70歲的老年人口中OVCF發(fā)病率為20%[2]。椎體成形術(shù)是目前微創(chuàng)修復(fù)OVCF的常規(guī)術(shù)式，骨水泥凝固后第2天便可下地，很大程度上改善了患者的生活質(zhì)量，并減輕了家庭、社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[3]。本文對(duì)OVCF治療中應(yīng)用骨水泥的臨床實(shí)踐和研究做一綜述，以明確骨水泥發(fā)展現(xiàn)狀并展望其應(yīng)用前景。

1 骨水泥的種類

自從1937年在醫(yī)學(xué)上首次使用以來，骨水泥及其注射技術(shù)主要經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段。目前，應(yīng)用于脊柱手術(shù)中的骨水泥大致可分成兩類[4]：①不能降解的骨水泥：其特點(diǎn)是操作時(shí)間短，黏稠度高，泄漏比率低，聚合產(chǎn)熱的溫度高，對(duì)周圍組織創(chuàng)傷大，如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、丙烯酸骨水泥等。②可降解的骨水泥：特點(diǎn)是生物相容性好，操作時(shí)間寬松，黏稠度低，聚合產(chǎn)熱溫度低，對(duì)周圍組織創(chuàng)傷小，如磷酸鈣骨水泥（CPC）等。

臨床上治療OVCF的骨水泥填充物種類繁多，按照充填材料的不同分為：①硫酸鈣骨水泥；②磷酸鈣骨水泥；③復(fù)合骨水泥；④石珊瑚顆粒、珍珠母粉末骨水泥。理想的骨水泥副作用小，應(yīng)當(dāng)能降低固化后的彈性模量，同時(shí)具有更好的生物相容性，可提供良好的力學(xué)支撐，能與患者自體骨形成牢固的聯(lián)合體[5]。Cho等[6]認(rèn)為CPC骨水泥完全能夠替代傳統(tǒng)的PMMA骨水泥，能有效緩解OVCF引起的疼痛。然而，陶暉等[7]則認(rèn)為生物型骨水泥雖然已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但要在臨床應(yīng)用中完全代替PMMA骨水泥仍不現(xiàn)實(shí)。因此筆者認(rèn)為：盡管上述幾種骨水泥材料各有優(yōu)劣、各有所長(zhǎng)，但臨床上PMMA骨水泥仍占據(jù)主導(dǎo)地位，隨著各種新材料的迅速發(fā)展，究竟哪種材料更具有優(yōu)勢(shì)尚有待于科研和臨床工作的進(jìn)一步驗(yàn)證。

2 骨水泥的工作機(jī)制endprint

骨水泥在微創(chuàng)治療OVCF過程中的主要作用是作為填充材料恢復(fù)椎體的高度和完整性，減輕患者疼痛，改善生活質(zhì)量及椎體壓縮所引發(fā)的一系列癥狀。Perovi 等[8]將其歸納為以下3個(gè)方面的作用：一是骨水泥產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)，在一定程度上重建了脊柱的解剖結(jié)構(gòu)，恢復(fù)了受壓椎體的高度，減小骨折對(duì)神經(jīng)末梢造成的刺激；二是骨水泥的熱效應(yīng)，椎體周圍神經(jīng)末梢被聚合產(chǎn)生的熱量破壞；三是骨水泥產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)，單體骨水泥產(chǎn)生的細(xì)胞毒性，使周圍神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)被破壞

在經(jīng)皮椎體成形術(shù)（PVP）中，幾個(gè)因素影響著骨水泥的分布。①椎體：通常在患者的椎體中觀察到骨水泥分布不均勻；②PMMA：當(dāng)黏合劑具有適當(dāng)?shù)酿ざ瓤梢猿浞痔畛涔撬郲9]；③注射技術(shù)：通常需要穿刺到椎體的前1/3，以確保椎體完整，防止?jié)B漏。陳建常等[10]的研究發(fā)現(xiàn)致密型骨水泥滲漏發(fā)生率低于彌散型，并且新發(fā)椎體骨折與骨水泥滲漏無密切關(guān)聯(lián)。骨水泥在OVCF手術(shù)中發(fā)揮的重要作用，使其作用機(jī)制成為研究的重要內(nèi)容。由于各種條件的限制以及骨水泥應(yīng)用的日新月異，骨水泥發(fā)揮作用的具體機(jī)制還不是特別明確，需要進(jìn)一步的研究以及臨床使用經(jīng)驗(yàn)的積累。

3 骨水泥的用量

最近越來越多的研究表明0VCF的治療效果與骨水泥的注入量并無直接關(guān)聯(lián)，反而隨著注射量的增多，還會(huì)產(chǎn)生鄰近椎體骨折、骨水泥滲漏等副作用。簡(jiǎn)志訓(xùn)等[11]的研究結(jié)果表明，雖然伴隨著骨水泥注入量的增多，椎體剛度得到加強(qiáng)；但是在注入相同量的骨水泥時(shí)，單雙側(cè)的療效并無顯著差異。Zhang等[9]的研究則指出，骨水泥彌散良好的患者疼痛緩解更加明顯，椎體穩(wěn)定性更好，近期療效也較好。

在最近5年的文獻(xiàn)中，骨水泥的注入量較以前（8～12 mL）已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯下降的趨勢(shì)（3～6 mL）。在保證療效的前提下，針對(duì)不同脊柱節(jié)段適當(dāng)增減注入量，不僅可以有效降低并發(fā)癥還能增強(qiáng)安全性。周炳榮等[12]的研究認(rèn)為骨水泥的注入量與球囊擴(kuò)張?bào)w積呈正相關(guān)，注射量過多易出現(xiàn)椎間滲漏，可致術(shù)后相鄰椎體再發(fā)骨折。Staples等[13]的研究指出當(dāng)每椎注射量為3.0～7.0 mL時(shí)，絕大多數(shù)患者的疼痛可以得到一定緩解。同時(shí)也有研究指出，在椎體壓縮性骨折的急性期患者中，可通過骨鉆打孔釋放壓力緩解疼痛，不注入任何骨水泥，也可取得良好的療效[14]。這對(duì)于相關(guān)研究的結(jié)論提出了挑戰(zhàn)，也引發(fā)了對(duì)骨水泥的用量問題的深刻思考，需要我們?nèi)ミM(jìn)一步的證明和論證。

4 骨水泥的黏稠度

根據(jù)骨水泥粉劑同單體混合后流動(dòng)性的不同、滲透性的高低，可將骨水泥分成低黏性與高黏性兩類。早期所用骨水泥黏稠度較低，是術(shù)中風(fēng)險(xiǎn)和術(shù)后主要并發(fā)癥的重要來源。高黏度骨水泥的優(yōu)勢(shì)[15]有兩點(diǎn)：首先是瞬間達(dá)到面團(tuán)狀的高凝狀態(tài)，聚合溫度低，注射時(shí)間長(zhǎng)；其次可對(duì)骨水泥進(jìn)行高壓、精確控制注射，極大降低了骨水泥滲漏的風(fēng)險(xiǎn)，也避免了神經(jīng)損傷和肺栓塞的可能。

骨水泥的黏度與骨水泥滲漏有一定關(guān)聯(lián)，黏度過大可影響骨水泥注入，較低黏度的骨水泥因過稀而彌散過快，形成滲漏[16]。高黏度骨水泥同低黏度骨水泥在疼痛緩解、骨水泥注入量、脊柱功能恢復(fù)等方面效果相當(dāng)，可有效減少骨水泥滲漏，是理想的填充材料[17]。笪曉偉等[18]的研究中同樣也指出，與低黏度骨水泥相比較，高粘度骨水泥療效更佳，近期出現(xiàn)肺栓塞、骨水泥滲漏的可能性也比較低。進(jìn)一步研究高黏度骨水泥的目的在于闡明其在治療OVCF中的適應(yīng)癥、不良反應(yīng)和禁忌證，完善臨床操作規(guī)范與臨床路徑。通過降低骨水泥滲漏的發(fā)生率，達(dá)到簡(jiǎn)化臨床操作步驟，縮短患者康復(fù)時(shí)間，減輕患者負(fù)擔(dān)的目的。

5 骨水泥注射方式的選擇

雖然骨水泥是通過硬化后恢復(fù)椎體的高度和強(qiáng)度來改善患者疼痛，提高患者生活質(zhì)量的，但是在治療過程中選擇怎樣的注射方式和如何注射同樣占有重要的地位，直接影響著手術(shù)效果的好壞以及患者的預(yù)后。各種不同的骨水泥經(jīng)過攪拌后，其聚合過程主要分為以下四個(gè)時(shí)段：濕砂期、拉絲期、面團(tuán)期和硬化期。在整個(gè)硬化過程中，拉絲期是骨水泥注入的最好時(shí)期，在此階段的15～25 min內(nèi)經(jīng)皮椎體成形術(shù)需要快速將PMMA骨水泥注入椎體內(nèi)，以期達(dá)到最好的效果。雖然骨水泥在拉絲期注入已經(jīng)成為定論，但關(guān)于骨水泥應(yīng)一次性注入還是分期注入的問題尚存有異議。

既往研究認(rèn)為一次性注入骨水泥可以極大縮短手術(shù)時(shí)間，降低醫(yī)生在放射線中暴露的時(shí)間，更加有效的恢復(fù)椎體高度。楊惠林等[19]證明采用分次灌注骨水泥技術(shù)治療Kümmell病，安全有效，滲漏率低。曾逸文等[20]的研究也證明骨水泥分期注射治療OVCF能有效的防止骨水泥外漏，臨床效果滿意。通過雙側(cè)經(jīng)皮椎體成形術(shù)注射高黏度骨水泥，可以明顯緩解術(shù)后疼痛，提高生活質(zhì)量[21]。因此在實(shí)際工作中不必拘泥于究竟何種方法更先進(jìn)，至于采用何種注射方式更需要根據(jù)患者與術(shù)者的臨床習(xí)慣決定。

6 骨水泥注射導(dǎo)致的并發(fā)癥及應(yīng)對(duì)措施

骨水泥的應(yīng)用減輕了患者痛苦，但也不可避免的具有一定的并發(fā)癥，輕則影響治療效果和預(yù)后，重則危及生命。骨水泥注射過程中的并發(fā)癥主要分為術(shù)中和術(shù)后并發(fā)癥[22]，術(shù)中并發(fā)癥包括骨水泥滲漏、栓塞、氣胸、穿刺直接傷及脊髓和神經(jīng)根、心血管系統(tǒng)反應(yīng)。術(shù)后并發(fā)癥包括術(shù)后疼痛、鄰近椎體的骨折、穿刺處血腫形成壓迫脊髓。除此之外還有一些少見的并發(fā)癥，Ha等[23]的文章就報(bào)道了1例術(shù)后骨水泥脫落患者。

骨水泥滲漏是最常見的術(shù)中并發(fā)癥，參照倪氏法分為6型：Ⅰ型滲漏在椎體周圍，Ⅱ型在椎管內(nèi)，Ⅲ型在椎間孔內(nèi)，Ⅳ型在椎間盤內(nèi)，Ⅴ型在椎旁軟組織，Ⅵ型為混合型。骨水泥滲漏的原因可能為過量注入到骨折椎體中而誘發(fā)[24]。江曉兵等[25]的研究認(rèn)為盡管椎體強(qiáng)化術(shù)對(duì)患者的損傷較小，但患者術(shù)后發(fā)生血栓栓塞性疾病的可能仍舊很大，因此對(duì)于發(fā)生骨水泥滲漏的患者需要嚴(yán)密觀察，當(dāng)血栓栓塞的風(fēng)險(xiǎn)較高時(shí)，可考慮給予抗凝治療。但是，是否在椎體強(qiáng)化術(shù)圍術(shù)期給予恰當(dāng)?shù)目鼓委熒行柽M(jìn)一步驗(yàn)證。endprint

針對(duì)OVCF術(shù)中出現(xiàn)的椎體周壁缺損和骨不愈合，進(jìn)而導(dǎo)致癱瘓、死亡等嚴(yán)重并發(fā)癥，劉昊等[26]建立了以“復(fù)位、穿刺、灌注”為核心的微創(chuàng)技術(shù)，并首創(chuàng)了溫度梯度灌注技術(shù)和封堵灌注技術(shù)。為了減少骨水泥的滲漏必須做到[27]：①術(shù)前常規(guī)檢查CT或MRI，以了解椎弓根的一般狀況；②醫(yī)務(wù)人員應(yīng)提高準(zhǔn)確定位的技能，盡可能減少穿刺次數(shù)，避免重復(fù)穿刺引起的損傷；③氣囊擴(kuò)張過程中，應(yīng)注意壓力和擴(kuò)張方向，防止由于過度擴(kuò)張而引起椎體皮質(zhì)骨缺損。④妥善安排骨水泥工作時(shí)間窗，骨水泥應(yīng)在低壓的黏性階段注入椎體。操作的全過程必須處于透視監(jiān)控下，一旦發(fā)生泄漏，應(yīng)立即停止注射或等待骨水泥黏度增加。

7 展望

骨水泥在微創(chuàng)治療OVCF過程中盡管還存在著不少問題，但其效果還是有目共睹的。近年來，應(yīng)用骨水泥的PVP及經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)（PKP）在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛開展，并且通過很多方法及技術(shù)的改進(jìn)，逐漸成為胸腰椎OVCF、椎體血管瘤、脊柱轉(zhuǎn)移瘤、脊柱骨髓瘤等疾病的重要治療方法[28]，但是仍然存在一些問題，還需要進(jìn)一步的發(fā)展、完善，以使骨水泥應(yīng)用的安全性更高、范圍更廣、療效更好。

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（收稿日期：2017-07-11 本文編輯：李岳澤）endprint