【摘要】 目的： 通过脊椎标本的离体试验比较椎体后凸成形术与椎体成形术治疗椎体压缩性骨折的效果。方法： 20个骨质疏松性脊椎标本，相邻脊椎配对后随机分配到球囊扩张椎体后凸成形术组(KP组)及椎体成形术组(VP组)。椎体轴向加载后复制成压缩性骨折模型。两组标本分别按照KP或VP标准技术注入骨水泥。观察椎体原始状态、复制骨折模型及KP或VP治疗后的椎体高度，同时行CT扫描，观察骨折复位、骨水泥分布及渗漏情况。结果： KP组可恢复骨折椎体丢失高度的88%;VP组仅恢复29%，差异显著(P<0.01)。KP组骨水泥在椎体内的分布呈团块状，未发现有骨水泥外渗漏;而VP组骨水泥分布不规则，4个椎体标本出现骨水泥外渗漏。结论： 对于体外椎体骨折模型椎体高度的恢复和减少骨水泥渗漏，KP明显优于VP。

　　【关键词】 骨质疏松症; 脊椎骨折; 椎体后凸成形术; 椎体成形术

　　　椎体后凸成形术(kyphoplasty，KP)与椎体成形术(vertebroplasty，VP)是微创治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折的两种技术。主要适应证是骨质疏松椎体压缩骨折、椎体血管瘤及椎体转移性肿瘤[1-3]。为比较两者的优劣，作者进行了实验研究。选用骨质疏松的椎体标本，经材料试验机轴向加载，制造椎体压缩性骨折模型。采用椎体进行椎体后凸成形术或椎体成形术向椎体内注入PMMA骨水泥，观察比较两种方法在椎体高度恢复、骨水泥分布及骨水泥渗漏方面的不同。

　　1 材料和方法

　　1.1 标本准备

　　选择甲醛浸泡的5具老年女性尸体胸腰段脊柱标本(江苏大学人体解剖实验室提供),年龄66～78岁，平均(72.8±5.7)岁。均摄正侧位X 线片，以排除先天性畸形、骨折、肿瘤。每具标本取胸11、胸12、腰1、腰2脊椎，切除两旁肌肉软组织，保留部分椎弓根去除椎体后部结构，两端切除椎间盘，制成20个单椎体标本。根据配对设计，将连续的2个椎体标本配对(胸11-胸12，腰1-腰2 )后交叉分配到球囊扩张椎体后凸成形术组(KP组)和椎体成形术组(VP组)。然后用生理盐水纱布包裹，编号放置于密封塑料袋中待用。

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　　1.2 实验方法

　　1.2.1 测量各椎体前、后、左、右高度，计算平均值 用牙托粉包埋椎体上下终板，使其呈平行平面，包埋厚度3～5 mm。将各椎体放置在WDW?200微机控制电子万能试验机测试平台上，椎体中心轴线与试验机测试平台中心相一致，先用载荷90 N预载2 min，然后采用位移控制方式轴向加载，速度5 mm/min，压缩椎体平均高度的25%停止，制造椎体压缩骨折模型[4]。

　　1.2.2 椎体后凸成形术 KP组在C形臂X线机监视下，按照临床椎体后凸成形术操作步骤完成手术。可扩张球囊管经双侧工作套管放入骨折椎体，注入X线显影剂碘海醇同时扩张两侧球囊，根据以下三点停止扩张：①椎体复位满意;②球囊壁达椎体四周骨皮质; ③球囊扩张体积不超过3 ml。记录球囊扩张体积。按粉(g)/液(ml)/对比剂(ml，碘海醇)3∶2∶1，调配骨水泥，将调配好的骨水泥在团状期经金属活塞式注入器推注入椎体内。骨水泥注射量，在球囊扩张体积基础上增加1～2 ml。

　　1.2.3 椎体成形术 VP组在C形臂X线机监视下，按照临床椎体成形术操作步骤完成手术。经双侧椎弓根穿刺至椎体前1/3，正侧位透视证实后，同法调配骨水泥、在粥状期抽入 10 ml注射器、加压注射入椎体。每侧注入3 ml，总量不超过6 ml。如出现骨水泥外渗漏或压力过大骨水泥无法再注入时，停止注射。

　　1.2.4 观察骨折、骨水泥分布及渗漏情况 各椎体在原始状态、骨折后及KP和VP治疗后行CT薄层扫描，层间距2 mm。

　　1.2.5 计算骨折后各椎体高度丢失率及治疗后各椎体高度恢复率 在骨折后及KP和VP治疗后测量各椎体高度(方法同前) 。

　　椎体高度丢失率=

　　原椎体平均高度-骨折后椎体平均高度原椎体平均高度×100%

　　椎体高度恢复率=

　　治疗后椎体平均高度-骨折后椎体平均高度原椎体平均高度-骨折后椎体平均高度×100%

　　1.2.6 统计学处理 两组间的比较采用t检验。使用SPSS10.0统计软件进行统计分析。数据以±s方式表示，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结 果

　　2.1 KP组、VP组椎体高度测量结果

　　KP组骨折前、后椎体高度及椎体高度丢失率与VP组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。骨水泥强化治疗后KP组椎体高度大于VP 组(P<0.05),高度恢复率显著高于VP组(P<0.01)。见表1。表1 KP组与VP组骨折前、后及治疗后椎体高度比较

　　2.2 KP组和VP组椎体CT影像表现

　　2.2.1 CT平扫图像表现 CT扫描图像显示，所有椎体标本复制骨折模型前，松质骨的骨小梁稀疏、分布均匀，骨皮质连续。椎体压缩骨折后，在骨折区域，松质骨断裂成许多小的松质骨碎片，碎片间形成大量不规则的小腔隙(骨折腔隙)，这些小腔隙与皮质骨骨折线相通。

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　　KP组，经球囊扩张后，松质骨碎片被向四周挤压至密实，碎片间的小腔隙大部分消失，形成两个大的四周骨壁相对完整的空腔。骨水泥强化治疗后CT 平扫显示， KP组，骨水泥主要分布于椎体内球囊扩张后形成的空腔内，并向周围骨小梁间隙均匀渗透，所有标本未发现骨水泥椎体外渗漏情况。VP组骨水泥分布于松质骨碎片间的小腔隙内以及周围骨小梁间隙，无固定形态，有4个标本出现骨水泥外渗漏。其中渗入椎管2例，渗至椎体侧前方同时渗入至椎体侧方的节段性血管内1例，渗至椎体侧前方1例。见图1～3。

　　2.2.2 CT三维重建表现 KP组治疗后，骨水泥呈团块状集中分布在椎体正中矢状面的两侧，相对有序。而在VP组，骨水泥在椎体内弥散分布，呈相对无序的分布状态(图4，5)。

　　3 讨 论

　　骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)常见于绝经后妇女和老年人，治疗上强调骨折的微创治疗和全身骨质疏松的治疗。KP和VP作为OVCF的微创治疗方法近年来在国内外发展较为迅速,疼痛缓解率可达70%～95%。KP和VP的主要作用机制是骨水泥的结构性填充加固病椎，增加病变椎体的强度和刚度，有效治疗骨折引起的疼痛[4]。KP还可恢复骨折椎体的高度,从而矫正脊柱的后凸畸形[2]。并发症方面，Garfin等[5]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OVCF中，引起神经根损伤为4%，脊髓受压约0.5%。Eck等[6]综合了168篇关于 VP和KP手术疗效的文献，发现两者都可以很好地缓解患者的疼痛症状，但是KP能有效降低骨水泥渗漏率及减少新的压缩骨折发生。这些文献都是临床病例的总结，为此作者采用椎体标本进行体外实验，观察比较KP和VP对椎体骨折复位效果和骨水泥渗漏方面的不同。

　　本实验选择的尸体标本为甲醛浸泡后的尸体，虽与新鲜标本有一定差异，但标本经甲醛处理后钙磷会丢失，骨密度会下降，这样会更好模拟骨质疏松的发病情况。本实验结果显示KP对离体的椎体骨折模型具有良好的复位作用。因为VP治疗OVCF是将骨水泥PMMA经穿刺针直接注入椎体，因顾虑到骨水泥的椎管内渗漏，推注骨水泥时不能够充分加压以扩张椎体、恢复椎体高度，使压缩骨折椎体畸形固定。而KP在骨水泥注入前，通过球囊扩张产生足够的压力抬起骨折椎体终板，使椎体骨折复位，高度恢复，达到矫正脊柱后凸畸形的作用。

　　骨水泥外渗漏是VP常见并发症，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，而KP相对较少。本实验对KP组、VP组椎体标本，在骨折前、骨折后、骨水泥强化治疗后行CT扫描，观察骨折情况、骨水泥分布及椎体外渗漏情况，分析骨水泥外渗漏原因。VP是在较高压力下将粥状期较为稀薄的糊状骨水泥注入骨折椎体内，此期骨水泥黏稠度低，注射后弥散分布于骨折间隙及骨小梁间。由于骨折间隙与皮质骨骨折线相通，骨水泥很容易从骨折线流出伤椎，引起椎体外渗漏。因此VP存在骨水泥椎体外渗漏的潜在危险性。另外VP术前缺乏对骨水泥注入量准确的估计，这进一步增加了骨水泥外渗漏的危险性。而KP预先通过球囊在伤椎内制造了两个四周骨壁密度较高的空腔。骨水泥在团状期用较低的压力注入该空腔。此期骨水泥更为黏稠，同时注入量可根据球囊扩张体积确定，而降低了骨水泥椎体外渗漏的发生率。作者的实验从形态学上证实了这一点。

　　KP和VP已被广泛应用于治疗OVCF，大宗病例的统计结果显示KP技术的并发症要低于VP。Taylor等[7]搜集了1983年至2004 年的文献荟萃,共计2 000余病例,并进行了分析,结论是VP与KP治疗椎体压缩骨折均有良好疗效,疼痛缓解率相近,但KP的不良事件发生率明显低于VP。Hulme等[8] 搜集了2005年以前的69篇文献,发现在骨水泥渗漏方面,VP有41%的椎体出现，而KP有9%的椎体出现。离体椎体标本的实验研究结果显示，KP组骨水泥外渗率为0，而VP组达40%(4例/10例)，与临床病例统计结果基本一致。

　　综上所述，对于体外椎体骨折模型椎体高度的恢复和减少骨水泥渗漏，KP明显优于VP。

　　参考文献： 

  　[1] Phillips FM. Minimally invasive treatment of osteoporotic vertebral compression fractures[J]. Spine, 2003, 28(15S):S45-S53.

　　[2] 杨惠林，牛国旗，梁道臣，等. 单侧与双侧球囊后凸成形术对椎体复位作用的研究[J]. 中华外科杂志，2004, 42(21):1299-1302.

　　[3] Rod S, Taylor, Rebecca J, et al. Balloon kyphoplasty and vertebroplasty for vertebral compression fractures[J].Spine,2006,31(23):2747-2755.

　　[4] Belkoff SM, Mathis JM, Fenton DC, et al. An ex vivo biomechanical evaluation of an inflatable bone tamp used in the treatment of compression fracture[J]. Spine, 2001, 26(2): 151-156.

　　[5] Garfin SR, Yuan HA, Reiley MA. New technologies in spine: kyphoplasty and vertebroplasty for the treatment of painful osteoporotic compression fractures[J]. Spine, 2001, 26(14):1511-1515.

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　　[6] Eck JC，Nachtigall D，Humphreys SC，et al.Comparison of vertebroplasty and balloon kyphoplasty for treatment of vertebral compression fractures：a meta?analysis of the literature[J]. Spine，2008，8(3)：488-497.

　　[7] Taylor RS, Taylor RJ,Fritzell P. Balloon kyphoplasty and vertebroplasty for vertebral compression fractures:a comparative systematic review of efficacy and safety[J]. Spine,2006,31(23):2747-2755.

　　[8] Hulme PA, Krebs J,Ferguson SJ,et al.Vertebroplasty and kyphoplasty: a systematic review of 69 clinical studies[J]. Spine,2006,31(17): 1983-2001.