OVCF手术中骨水泥的研究进展及应用展望

曹伟宁+++++郭团茂+++++行艳丽+++++朱海云+++++李婉茹

[摘要] 随着我国逐步进入老龄化社会，近年来老年人骨质疏松性椎体压缩骨折呈上升趋势。骨质疏松性椎体压缩性骨析的治疗历经保守、开放手术，如今已发展到微创手术阶段，可用的治疗方案包括经皮椎体成形术和经皮椎体后凸成形术，具有创伤小、解除疼痛效果好、并发症低等特点。在这两种手术中骨水泥的应用具有重大的意义，不仅能有效地恢复椎体高度、减轻患者疼痛，而且还可产生巨大的经济和社会效益。本文针对骨水泥的相关研究和临床实践做一简单综述与展望。

[关键词] 骨水泥；骨质疏松；椎体压缩性骨折；研究进展

[中图分类号] R68 [文献标识码] A [文章编号] 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

骨質疏松性椎体压缩性骨折（osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF）是指骨质疏松症所造成的椎体内骨组织中钙的逐渐流失，进而引发骨质强度与密度的下降，随之骨的脆性增加，轻微外力即可造成单一或多个椎体压缩骨折[1]。脊柱所含松质骨较为丰富，老年人随着年龄增长骨质大量流失，轻微暴力便可引起椎体压缩骨折。中国是骨质疏松症发病率较高的国家之一，约有820万人，经研究发现，70岁的老年人口中OVCF发病率为20%[2]。椎体成形术是目前微创修复OVCF的常规术式，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质量，并减轻了家庭、社会的经济负担[3]。本文对OVCF治疗中应用骨水泥的临床实践和研究做一综述，以明确骨水泥发展现状并展望其应用前景。

1 骨水泥的种类

自从1937年在医学上首次使用以来，骨水泥及其注射技术主要经历了3个发展阶段。目前，应用于脊柱手术中的骨水泥大致可分成两类[4]：①不能降解的骨水泥：其特点是操作时间短，黏稠度高，泄漏比率低，聚合产热的温度高，对周围组织创伤大，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：特点是生物相容性好，操作时间宽松，黏稠度低，聚合产热温度低，对周围组织创伤小，如磷酸钙骨水泥（CPC）等。

临床上治疗OVCF的骨水泥填充物种类繁多，按照充填材料的不同分为：①硫酸钙骨水泥；②磷酸钙骨水泥；③复合骨水泥；④石珊瑚颗粒、珍珠母粉末骨水泥。理想的骨水泥副作用小，应当能降低固化后的弹性模量，同时具有更好的生物相容性，可提供良好的力学支撑，能与患者自体骨形成牢固的联合体[5]。Cho等[6]认为CPC骨水泥完全能够替代传统的PMMA骨水泥，能有效缓解OVCF引起的疼痛。然而，陶晖等[7]则认为生物型骨水泥虽然已经取得了长足进步，但要在临床应用中完全代替PMMA骨水泥仍不现实。因此笔者认为：尽管上述几种骨水泥材料各有优劣、各有所长，但临床上PMMA骨水泥仍占据主导地位，随着各种新材料的迅速发展，究竟哪种材料更具有优势尚有待于科研和临床工作的进一步验证。

2 骨水泥的工作机制endprint

骨水泥在微创治疗OVCF过程中的主要作用是作为填充材料恢复椎体的高度和完整性，减轻患者疼痛，改善生活质量及椎体压缩所引发的一系列症状。Perovi 等[8]将其归纳为以下3个方面的作用：一是骨水泥产生的机械效应，在一定程度上重建了脊柱的解剖结构，恢复了受压椎体的高度，减小骨折对神经末梢造成的刺激；二是骨水泥的热效应，椎体周围神经末梢被聚合产生的热量破坏；三是骨水泥产生的化学效应，单体骨水泥产生的细胞毒性，使周围神经纤维的传导被破坏

在经皮椎体成形术（PVP）中，几个因素影响着骨水泥的分布。①椎体：通常在患者的椎体中观察到骨水泥分布不均匀；②PMMA：当黏合剂具有适当的黏度可以充分填充骨水泥[9]；③注射技术：通常需要穿刺到椎体的前1/3，以确保椎体完整，防止渗漏。陈建常等[10]的研究发现致密型骨水泥渗漏发生率低于弥散型，并且新发椎体骨折与骨水泥渗漏无密切关联。骨水泥在OVCF手术中发挥的重要作用，使其作用机制成为研究的重要内容。由于各种条件的限制以及骨水泥应用的日新月异，骨水泥发挥作用的具体机制还不是特别明确，需要进一步的研究以及临床使用经验的积累。

3 骨水泥的用量

最近越来越多的研究表明0VCF的治疗效果与骨水泥的注入量并无直接关联，反而随着注射量的增多，还会产生邻近椎体骨折、骨水泥渗漏等副作用。简志训等[11]的研究结果表明，虽然伴随着骨水泥注入量的增多，椎体刚度得到加强；但是在注入相同量的骨水泥时，单双侧的疗效并无显著差异。Zhang等[9]的研究则指出，骨水泥弥散良好的患者疼痛缓解更加明显，椎体稳定性更好，近期疗效也较好。

在最近5年的文献中，骨水泥的注入量较以前（8～12 mL）已经呈现出明显下降的趋势（3～6 mL）。在保证疗效的前提下，针对不同脊柱节段适当增减注入量，不仅可以有效降低并发症还能增强安全性。周炳荣等[12]的研究认为骨水泥的注入量与球囊扩张体积呈正相关，注射量过多易出现椎间渗漏，可致术后相邻椎体再发骨折。Staples等[13]的研究指出当每椎注射量为3.0～7.0 mL时，绝大多数患者的疼痛可以得到一定缓解。同时也有研究指出，在椎体压缩性骨折的急性期患者中，可通过骨钻打孔释放压力缓解疼痛，不注入任何骨水泥，也可取得良好的疗效[14]。这对于相关研究的结论提出了挑战，也引发了对骨水泥的用量问题的深刻思考，需要我们去进一步的证明和论证。

4 骨水泥的黏稠度

根据骨水泥粉剂同单体混合后流动性的不同、渗透性的高低，可将骨水泥分成低黏性与高黏性两类。早期所用骨水泥黏稠度较低，是术中风险和术后主要并发症的重要来源。高黏度骨水泥的优势[15]有两点：首先是瞬间达到面团状的高凝状态，聚合温度低，注射时间长；其次可对骨水泥进行高压、精确控制注射，極大降低了骨水泥渗漏的风险，也避免了神经损伤和肺栓塞的可能。

骨水泥的黏度与骨水泥渗漏有一定关联，黏度过大可影响骨水泥注入，较低黏度的骨水泥因过稀而弥散过快，形成渗漏[16]。高黏度骨水泥同低黏度骨水泥在疼痛缓解、骨水泥注入量、脊柱功能恢复等方面效果相当，可有效减少骨水泥渗漏，是理想的填充材料[17]。笪晓伟等[18]的研究中同样也指出，与低黏度骨水泥相比较，高粘度骨水泥疗效更佳，近期出现肺栓塞、骨水泥渗漏的可能性也比较低。进一步研究高黏度骨水泥的目的在于阐明其在治疗OVCF中的适应症、不良反应和禁忌证，完善临床操作规范与临床路径。通过降低骨水泥渗漏的发生率，达到简化临床操作步骤，缩短患者康复时间，减轻患者负担的目的。

5 骨水泥注射方式的选择

虽然骨水泥是通过硬化后恢复椎体的高度和强度来改善患者疼痛，提高患者生活质量的，但是在治疗过程中选择怎样的注射方式和如何注射同样占有重要的地位，直接影响着手术效果的好坏以及患者的预后。各种不同的骨水泥经过搅拌后，其聚合过程主要分为以下四个时段：湿砂期、拉丝期、面团期和硬化期。在整个硬化过程中，拉丝期是骨水泥注入的最好时期，在此阶段的15～25 min内经皮椎体成形术需要快速将PMMA骨水泥注入椎体内，以期达到最好的效果。虽然骨水泥在拉丝期注入已经成为定论，但关于骨水泥应一次性注入还是分期注入的问题尚存有异议。

既往研究认为一次性注入骨水泥可以极大缩短手术时间，降低医生在放射线中暴露的时间，更加有效的恢复椎体高度。杨惠林等[19]证明采用分次灌注骨水泥技术治疗Kümmell病，安全有效，渗漏率低。曾逸文等[20]的研究也证明骨水泥分期注射治疗OVCF能有效的防止骨水泥外漏，临床效果满意。通过双侧经皮椎体成形术注射高黏度骨水泥，可以明显缓解术后疼痛，提高生活质量[21]。因此在实际工作中不必拘泥于究竟何种方法更先进，至于采用何种注射方式更需要根据患者与术者的临床习惯决定。

6 骨水泥注射导致的并发症及应对措施

骨水泥的应用减轻了患者痛苦，但也不可避免的具有一定的并发症，轻则影响治疗效果和预后，重则危及生命。骨水泥注射过程中的并发症主要分为术中和术后并发症[22]，术中并发症包括骨水泥渗漏、栓塞、气胸、穿刺直接伤及脊髓和神经根、心血管系统反应。术后并发症包括术后疼痛、邻近椎体的骨折、穿刺处血肿形成压迫脊髓。除此之外还有一些少见的并发症，Ha等[23]的文章就报道了1例术后骨水泥脱落患者。

骨水泥渗漏是最常见的术中并发症，参照倪氏法分为6型：Ⅰ型渗漏在椎体周围，Ⅱ型在椎管内，Ⅲ型在椎间孔内，Ⅳ型在椎间盘内，Ⅴ型在椎旁软组织，Ⅵ型为混合型。骨水泥渗漏的原因可能为过量注入到骨折椎体中而诱发[24]。江晓兵等[25]的研究认为尽管椎体强化术对患者的损伤较小，但患者术后发生血栓栓塞性疾病的可能仍旧很大，因此对于发生骨水泥渗漏的患者需要严密观察，当血栓栓塞的风险较高时，可考虑给予抗凝治疗。但是，是否在椎体强化术围术期给予恰当的抗凝治疗尚需进一步验证。endprint

针对OVCF术中出现的椎体周壁缺损和骨不愈合，进而导致瘫痪、死亡等严重并发症，刘昊等[26]建立了以“复位、穿刺、灌注”为核心的微创技术，并首创了温度梯度灌注技术和封堵灌注技术。为了减少骨水泥的渗漏必须做到[27]：①术前常规检查CT或MRI，以了解椎弓根的一般状况；②医务人员应提高准确定位的技能，尽可能减少穿刺次数，避免重复穿刺引起的损伤；③气囊扩张过程中，应注意压力和扩张方向，防止由于过度扩张而引起椎体皮质骨缺损。④妥善安排骨水泥工作时间窗，骨水泥应在低压的黏性阶段注入椎体。操作的全过程必须处于透视监控下，一旦发生泄漏，应立即停止注射或等待骨水泥黏度增加。

7 展望

骨水泥在微创治疗OVCF过程中尽管还存在着不少问题，但其效果还是有目共睹的。近年来，应用骨水泥的PVP及经皮椎体后凸成形术（PKP）在国内外已经得到广泛开展，并且通过很多方法及技术的改进，逐渐成为胸腰椎OVCF、椎体血管瘤、脊柱转移瘤、脊柱骨髓瘤等疾病的重要治疗方法[28]，但是仍然存在一些问题，还需要进一步的发展、完善，以使骨水泥应用的安全性更高、范围更广、疗效更好。

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（收稿日期：2017-07-11 本文编辑：李岳泽）endprint