经皮椎体强化术辅助技术研究进展

邢宇飞 董大明

骨质疏松性椎体压缩性骨折（OVCF）是骨质疏松症常见的严重并发症之一［1］。经皮椎体强化术包括经皮椎体成形术（PVP）和经皮椎体后凸成形术（PKP），它们已被广泛用于治疗 OVCF［2］。然而，对术后患者的长期随访发现，PVP／PKP纠正重要结构畸形（椎体高度丢失和脊柱后凸成角）能力有限，特别是严重OVCF患者，其术后椎体高度丢失和脊柱后凸成角有进一步加重趋势［3-4］。在不稳定OVCF患者中，PVP／PKP甚至可能导致骨碎片膨胀进入椎管，造成严重后果［5］。

经皮椎体强化术辅助技术是PVP／PKP技术的演变和创新，其原理是通过经皮微创植入机械装置，或改进PVP／PKP技术的操作方法，进而获得椎体的进一步强化，重建椎体高度和后凸成角，最大程度地避免PVP／PKP术后椎体高度再丢失。经皮椎体强化术辅助技术包括椎弓根体外恢复术（PIVR）、改良经皮椎体后凸成形术（MPKP）、椎体支架植入术（VBS）、Spine Jack系统、Osseofix系统等。本文对这些辅助技术的研究进展作一综述。

1 PIVR

PIVR采用一种空心细长椎弓根螺钉及其自锁加压-撑开装置。椎弓根螺钉长15 cm，空心内径1.2 mm，外径分为6.5 mm、6.0 mm、5.5 mm 、5.0 mm 4个型号，自锁式加压撑开装置包括钉尾延长棒和撑开延长棒。当椎弓根螺钉置入病椎的相邻椎体时，通过加压延长棒和固定在螺纹杆上的六角旋转器缩短两个延长杆之间的距离，起到撑开和复位的作用，以重建塌陷椎体。手术时患者取俯卧位，术者在X线透视下于病椎相邻椎体各置入1枚定位针，沿定位针将空心椎弓根螺钉分别置入病椎上下相邻椎体，放置体外延长杆，利用延长杆加压牵引。X线透视下当椎体复位满意或发生螺钉切割现象时，停止牵引，随后对病椎行PKP。

Qi等［6］对72例OVCF患者进行病例对照研究，其中30例接受PKP治疗（A组），42例接受PIVR联合PKP治疗（B组）。术后1周随访发现，A组患者椎体前缘和中部高度分别从术前的（18.23±1.11）mm 和（19.80±1.05）mm 增至（22.61±1.21）mm 和（23.88±1.05）mm；B组患者椎体前缘和中部高度分别从术前的（17.67±1.18）mm 和（19.17±1.04）mm 增至（23.32±1.14）mm和（24.34±0.97）mm；A组和B组患者的Cobb角分别从术前的（20.87°±1.32°）和（22.60°±1.43°）改善至（10.84°±1.03°）和（10.51°±0.77°），且B组改善情况优于A组。

PIVR的优势在于通过自锁撑开装置维持撑开状态，能克服球囊退出后的椎体高度丢失并能有效恢复椎体高度和矫正后凸畸形。PIVR对塌陷椎体有强大的撑开作用，可促进椎体受压的恢复，增大受压骨组织体积，尽可能使受压区骨密度恢复正常。但是，PIVR联合PKP应用存在一定局限性。第一，此技术目前只适用于胸、腰椎节段椎体骨折；第二，手术需在相邻椎体穿刺，增加了创伤，对于多椎体骨折患者，PIVR操作难度大，需进行多次手术；第三，对于严重骨质疏松患者，椎弓根螺钉的把持力不足，导致撑开效果差；此外，对于严重骨质疏松骨折，螺钉有切割作用，易导致医源性骨折［3］。

2 MPKP

MPKP是在PKP基础上加以方法改进，操作时无需放置内置物，在一定程度上减轻了手术的创伤。行MPKP时患者术前准备和双侧穿刺的步骤与PKP操作相同，但在椎体一侧球囊扩张的同时需在对侧同步输注骨水泥（非传统PKP时于球囊撤出后再输注骨水泥），待对侧骨水泥凝固后再将球囊撤出，在球囊撑开侧再次输注骨水泥。

在重度OVCF病例中，行MPKP可以在恢复椎体高度方面产生良好结果，从而防止患者于术后远期出现脊柱后凸。Qi等［6］对76例OVCF患者进行病例对照研究，其中36例行PKP，40例行MPKP。术后第1周末，PKP组患者的椎体前缘和中央高度分别由术前的（17.13±1.08）mm 和（19.05±1.01）mm 增加到（21.46±1.04）mm 和（22.42±1.01）mm，MPKP组患者的椎体前缘和中央高度分别由（16.26±0.92）mm 和（18.00±0.88）mm增加到（21.55±0.88）mm 和（22.09±0.94）mm；PKP组的Cobb角从（28.62°±3.15°）降至（10.89°±1.26°），MPKP组的Cobb角从（31.70°±2.34°）降至（8.36°±1.20°）。采用 MPKP技术在塌陷椎体内可以注入更多骨水泥，为骨折提供更好的支撑和稳定性。

MPKP技术存在以下局限性：首先，与PKP相比，MPKP可能需要更长的手术时间，因此，对老年患者需考虑能否耐受手术时间延长。其次，行MPKP对手术穿刺技术有较高要求，应注意穿刺角度，避免输注骨水泥时与球囊直接接触；同时，骨水泥注入过程中最高产热温度为74℃，故应尽量确保骨水泥分散范围不超过椎体中线，并与球囊保持一定距离，球囊周围的温度应保持在40℃以下［6］，避免因局部温度过高等使球囊破裂，影响手术进程。最后，由于应用此技术的患者样本量较少，MPKP的临床疗效仍需大量临床数据来评估。

3 VBS

VBS是向椎体内微创植入钛金属扩张器，通过椎体内器械撑开来治疗椎体骨折的方法。该技术使用工具包括穿刺器（或导丝）、扩张工作套筒、钻头和钝头柱塞、椎体球囊和椎体支架。其适应证包括：①无后壁受累的疼痛性OVCF；②根据 Magerl AO分类［7］（胸腰椎骨折 AO 分型）的 A1.1、A1.2、A1.3和A3.1型疼痛性椎体压缩性骨折；③位于椎体内具有完整骨皮质壳的溶骨性病变。行VBS时患者取俯卧位，在X线透视下通过双侧经椎弓根或经椎弓根外入路插入套管，建立通道。将扩张工作套筒同轴插入椎体，置入钻头和钝头柱塞（柱塞头端有3个凹槽，对应3种支架长度），为支架创建入路通道。放置支架时应尽可能将2枚支架对称朝向中线，支架包覆于球囊外，插入椎体球囊导管后，双侧球囊同时充气扩张，直至塌陷的椎体高度恢复并由支架维持。撤出球囊，球囊扩张和随后的支架展开形成一个明确的空腔，在X线透视下注入骨水泥［8-9］。随后在支架内部和周围同样注入适量骨水泥，用于支架的原位固定［8］。

比较VBS与PKP的生物力学试验显示，在高度恢复方面，VBS明显优于单独的PKP，且在疼痛减轻方面，VBS也优于 PKP［10-11］。Hartmann等［12］回顾性分析18例经VBS治疗的创伤性胸腰椎不完全爆裂骨折患者，发现其椎体后凸平均矫正3.2°，节段后凸平均矫正5°。然而，目前仍无研究证据支持应优先使用 VBS而非PVP／PKP［7］。

4 Spine Jack系统

Spine Jack系统是一种椎体内可扩张系统，由中央螺钉和2个可展开板（1个头侧和1个尾侧）及旋转手柄组成［13］。Spine Jack系统应用的适应证包括OVCF、根据Magerl AO分类的A型创伤骨折、恶性骨髓瘤或溶骨性病变导致的脊柱骨折［5，7］。Spine Jack系统使用时先将扩张器置入椎体，在X线透视引导下通过控制手柄旋转展开扩张器，通过支撑上下椎体终板，直到椎体高度和脊柱后凸恢复满意［14］；随后，分离手柄和扩张器，通过同一工作通道将骨水泥缓慢注入椎体和扩张器周围，达到充分填充。

Fan等［13］对218例经Spine Jack系统治疗的OVCF患者进行回顾性分析，发现其术后椎体前缘高度由（19.3±3.2）mm恢复至（24.9±2.6）mm。Li等［15］对16例胸腰椎OVCF患者的临床资料进行回顾性分析，发现术后椎体前缘高度由（22.8±0.44）mm恢复至（27.8±0.41）mm，此外，Cobb角也较术前改善。Noriega等［16］研究发现，在恢复椎体高度和改善后凸畸形方面，Spine Jack系统较PKP的治疗效果更明显。另一项OVCF的尸体研究发现，采用Spine Jack系统术后椎体高度恢复明显优于采用PKP［17］。

Spine Jack系统的优势有以下两方面：首先，通过支撑上下终板可在椎体内产生头尾两侧的推力。与之对比，PKP术中球囊产生的侧向力可能导致骨小梁不必要的损伤，并限制椎体向头尾两侧扩张。其次，Spine Jack系统同样能矫正陈旧性椎体压缩骨折（病程＞6周）、严重的椎体高度丢失和脊柱后凸畸形［5］。Spine Jack系统的局限性在于，可能由于术中过度加压导致椎体终板破裂。此外，其术后椎体结构（椎体高度和脊柱后凸成角）的稳定性能否继续保持，还需更多临床研究来确定。

5 Osseofix系统

Osseofix系统是一种可扩张的钛金属网，其工作原理是通过钛网在椎体内扩张并压缩周围骨小梁来恢复椎体高度并改善脊柱后凸畸形。同时它也可以作为支架，有利于维持骨折稳定和骨折复位［17］，且有助于骨水泥在椎体松质骨内的弥散。Osseofix系统主要适用于T6～L5节段的椎体压缩性骨折。使用时在X线透视下，导针经两侧椎弓根插入至椎体后缘，交换插入导丝后，沿导丝将与未扩张的Osseofix钛网导向器直径相对应的钻头插入套筒，以创建入路通道。随后用置入的Osseofix钛网，取出导丝，扩张Osseofix系统，移除插入装置。最后通过工作套管注入骨水泥。

Upasani等［18］分别将Osseofix系统与PKP应用于人尸体脊柱进行生物力学比较，结果显示Osseofix系统术后椎体高度重建优于PKP。Ender等［19］通过使用Osseofix系统治疗15例骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折，术后患者Cobb角从11.7°降至10.4°。Ender等［20］对32例骨质疏松性骨折或肿瘤性骨折患者采用Osseofix系统治疗，术后随访12个月，患者Cobb角得到有效改善。Eschler等［21］联合Osseofix系统和经椎弓根固定系统治疗老年不稳定性胸腰椎爆裂骨折，取得较好疗效。

6 结语

综上所述，PVP／PKP联合经皮椎体强化术辅助技术治疗OVCF，具有重建椎体高度和矫正脊柱后凸成角方面的优势，可降低椎体压缩性骨折和脊柱后凸带来的死亡率增加和椎体再骨折发生的风险。但PVP／PKP联合辅助技术应用时，由于术中置入物的使用，会进一步增加手术成本。此外，PVP／PKP联合辅助技术在临床的应用仍较少，未来仍需开展进一步的研究明确其长期疗效。