01

骨质疏松性椎体压缩性骨折的疾病负担

【资料图】

骨质疏松性椎体压缩性骨折（Osteoporosis Vertebral Compression Fracture, OVCF）是一种常见骨折类型。据估计，大约26%的50岁或以上女性会发生OVCF。OVCF的大体表现是椎体塌陷变扁，严重的骨折可能会导致脊柱明显后凸，甚至累及后方的脊髓和神经根（图 1）。这使得患者出现严重的疼痛、活动受限，明显降低患者的生活质量。

图1 左：正常椎体；右：椎体压缩性骨折

02

OVCF的治疗目标和治疗手段

针对OVCF的治疗手段可以分为非手术治疗和手术治疗。非手术治疗包括卧床、止痛及抗骨质疏松治疗和佩戴支具等。对于椎体塌陷或脊柱后凸程度严重、期望早期恢复活动，或是经过保守治疗后症状无法缓解的患者，有必要进行手术重建脊柱稳定性^[1]。

OVCF的主要手术治疗是经皮椎体成形术（Percutaneous Vertebroplasty，PVP）。这是一种微创手术，在透视引导下将骨水泥注入骨折的椎体，使骨水泥在骨折腔隙中硬化并与骨折片融合。PVP术可稳定脊柱，即刻减少骨折相关疼痛，恢复患者活动能力，患者常在术后第一天即可下床活动。PVP术可能的止痛机制包含：固定骨折碎片，减少机械刺激；骨水泥的热效应和毒性作用破坏感觉神经末梢；减少炎性介质的刺激等。然而该手术并不包含骨折复位操作，在椎体严重塌陷或脊柱后凸的病例中，畸形无法得到矫正，还可能因为没有足够腔隙而导致骨水泥注射失败、分布不均匀甚至向椎体外泄露。

球囊扩张椎体后凸成形术（Percutaneous kyphoplasty,PKP）由PVP衍生而来，PKP是先在塌陷的椎体中使用球囊进行扩张，再注射骨水泥。PKP术可以复位骨折的椎体，创建出注射骨水泥的空腔。该手术虽然可部分恢复椎体高度，但在球囊取出后，空腔会受到软组织牵拉回缩，再次出现塌陷^[1]。另外PKP术仍无法完全解决骨水泥泄露的问题，仍有一定几率出现严重并发症。

图2PKP手术球囊扩张

经皮椎体支架成形术（percutaneous stentoplasty,PSP）是一种较新的治疗方式，先使用可扩张的支架来复位骨折的椎体，再注射骨水泥。支架与球囊不同，是一种长期植入物，可以很好地防止复位丢失。经皮椎体支架系统（VBS系统）具有一个球囊，外覆由钴铬钨镍合金制成的金属网状支架。在球囊扩张前，整个系统可由微创通道进入椎体；系统到位后，扩张球囊并撑开金属支架，复位骨折；球囊回缩取除后，支架仍保持扩张状态留存在患者体内，维持骨折复位并维持椎体内的低压环境，使骨水泥均匀分布；支架的物理阻挡作用也可以减少骨水泥泄露。VBS系统有以下几个特点：

图3 VBS椎体支架成形术，摘自Garnon（2019）

●为塌陷椎骨的重建提供了高达400%的扩张率；

●可以通过X线透视持续监测和控制注射压力和注射量；

●可以在局部或全身麻醉下进行手术；

●具有简单、易用的充压装置扩张系统。

图4 VertebralBodyStent

目前有大量研究支持VBS产品的有效性和安全性，本部分汇总了部分高质量研究结果：

03

恢复椎体高度，减少复位丢失

Wang（2018）^[3]进行了生物力学研究。在创建VCF模型（T12-L5）后，通过球囊扩张椎体后凸成形术（PKP）或VBS系统复位骨折椎体，然后用骨水泥加固并进行定量分析。结果显示：球囊回缩后，椎体复位丢失在PKP组（2.36±0.63 mm）较VBS组（0.34±0.43 mm）中更明显（p<0.05）。VBS组的椎体高度恢复更多（77.68%±11.46% VS 34.87%±13.16%；p<0.05；见表 1）。这是由于支架可以承受约226N的压缩载荷，可以抵抗卧位时腰椎受到的约110N压力。所以，使用VBS技术可以显著降低PKP后的复位丢失。

表 1在110 N恒定预载荷下复位手术期间的椎体高度测量值总结，摘自Wang（2018）

注：数据以平均值±SD表示；配对样本t检验比较；①：p﹤0.05；椎体高度恢复率=最终恢复的高度∕（回缩前的初始高度）。

Thaler（2013）^[4]将VBS与PVP手术进行了对比，发现VBS组患者的椎体高度恢复明显好于PVP组，这得力于球囊和支架的扩张支撑作用（表 2）。

表 2椎体高度改善（mm），摘自Thaler（2013）

注：数据以平均值（SD）表示。

Garnon（2019）^[5]回顾了其中心2010年至2017年间使用VBS治疗的所有创伤性非骨质疏松性骨折的患者数据。分析发现，与术前相比，VBS术后患者的平均椎体高度增加为3.8mm(95%CI 3.36-4.50）。

表3椎体高度数据分析

Diel（2013）^[6]通过回顾国际多中心的100例患者数据发现，术前平均前-中-后椎体高度分别为20.3-17.6-28.0mm；VBS术后的椎体平均高度分别恢复至24.5-24.6-30.4mm（有明显统计学差异）。作者根据影像学表现，将骨折分为楔型、塌陷型、双凹陷型，VBS对这三种均有较好的复位效果，而对楔型和双塌陷型骨折的高度恢复更好，改良BI的提升达到0.2以上（椎体中线高度与后壁高度的比值）。作者认为正是VBS支架保留在新创建的椎体腔隙内，可以在球囊移除时防止椎体塌陷。在理想的情况下可以恢复接近于生理性的椎体高度和形状。

04

改善骨水泥渗漏

Vendeuvre（2020）^[7]纳入了共48例胸腰椎结合部非骨质疏松性骨折患者，使用VBS和PKP手术技术的患者各24例。随访3个月后，PKP组骨水泥渗漏率（10/24，41.7%，图 6）明显高于VBS组（1/24，4.2%）（p=0.0023）。PKP组骨水泥渗漏包含5例向前渗漏、1例向上渗漏进入椎间隙、4例向下渗漏入椎间隙；VBS组仅有1例向前渗漏。有限元分析显示，在存在支架时，骨水泥流动方向发生了实质性变化，即液体横向扩散明显减少，纵向面扩散增加。VBS的网状结构能够有效减少骨水泥渗漏。

图5 PKP组水泥泄露，摘自Vendeuvre（2021）

Thaler（2013）^[4]也对比了VBS术和PVP术的骨水泥渗漏情况，以发生泄露的患者数计，VBS术后骨水泥渗漏率为25.5%，而椎体成形术组为42.1%；而作者也通过CT统计了泄露的骨水泥量，VBS组泄露骨水泥约占总使用量的1.36%，而PVP组约占11.5%。这说明，与传统椎体成形术相比，VBS使渗漏率显著降低。

05

改善疼痛，提高功能和生活质量

Alobaid（2017）^[8]随访了52例患者（73个VCF节段），9个月随访后患者VAS评分从术前10.0分改善至最终随访的1.0分，患者背痛几乎消失。患者术前ODI评分为80，术后明显降低，术后1周时改善至45分，并在最终随访时改善至18分。所有患者均在术后48小时内恢复活动能力，患者功能和生活质量显著改善。

06

国内的最新研究

近几年来VBS在国内已被广泛应用，国内也有很多医生报道了使用VBS的结果。

徐响阳（2020）^[9]报道了使用VBS系统合并静脉使用唑来膦酸治疗OVCF。术后患者的椎体高度、VAS和ODI评分明显改善，并且到末次随访时均未发生病椎或临椎的再发骨折。

赵鹏（2022）^[10]比较了VBS和PKP的疗效和安全性。作者发现VBS可以与PKP取得类似的VAS、ODI评分改善，但在末次随访时，VBS组在椎体相对高度和局部Cobb 角均显著优于PKP 组（P<0.05）。

夏坤阳（2022）^[11]也纳入了40例VBS和40例PKP的患者进行比较。结果示：两组间VAS、ODI评分类似，但VBS组的Beck指数、病椎的矢状位Cobb角明显更好，并且骨水泥渗漏的发生率更低（VBS组1例泄露，PKP组10例）。

07

总结

OVCF带来巨大的疾病负担，治疗方法包括非手术治疗和手术治疗。作为一种较新的术式，椎体支架成形术PSP可以提供令人满意的临床疗效。VBS系统既能提供额外的机械稳定性，防止球囊折叠和球囊取出后椎体塌陷导致椎体高度复位的丢失，也能降低骨水泥渗漏的风险。

作者介绍

程黎明 博士

●同济大学附属同济医院骨科二级主任医师

●同济大学长聘特聘教授、博士生导师

●同济大学医学与生命学部副主任

●同济医院骨科主任脊柱外科主任

●脊柱脊髓损伤教育部重点实验室主任

●上海市重中之重重点学科骨科带头人

●上海市临床重点专科脊柱外科学科带头人

入选*国家“万人计划”科技创新领军人才、国家百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”、 国家特殊津贴获得者、国家重点研发计划首席科学家。担任* Neural regenration research(NRR)和中华系列期刊编委*国际神经修复学会（IANR）理事、中国研究型医院神经转化研究专委会副主任委员、中国医师协会神经修复专委会常务委员、中国医师协会骨科分会常务委员、上海市医师协会骨科分会副会长。

主要研究方向：脊柱脊髓损伤的临床与基础研究

科研成果：Cell、Nature medicine、Advanced Materials 、Advanced Science、ACS Nano等国际权威学术期刊发表SCI论文300余篇，主编著作5部；获批专利32项，其中发明专利15项。第一完成人获得上海市自然科学一等奖、上海市科技进步奖一等奖、中国康复医学科学技术奖一等奖、华夏医学科技奖一等奖10余项。

胡笑 博士

●同济大学附属同济医院骨科主治医师

●同济大学讲师

●全国青年文明号号长

●中国康复医学会骨质疏松预防与康复专委会青年工作组青年委员

主要研究方向：脊柱脊髓损伤的微创修复及相关基础研究

科研成果：已主持上海市卫生健康委员会青年项目1项、同济医院院级项目4项，参加国家重点研发计划、国家自然科学基金国际合作重点项目、国家自然科学基金重点项目等国家级及省部级项目10余项；发表Signal Transduction and Targeted Therapy、VIEW等SCI论文10余篇；获批发明专利3项，实用新型专利1项；以第13完成人获上海市科技进步奖一等奖。获“上海市优秀住院医师”、“上海市优秀毕业生”、同济医院优秀后备人才“甘泉新星”、同济医院“党员先锋岗”、同济医院“优秀团干部”等荣誉；

参考文献

1、Martín-López, J. E., Pavón-Gómez, M. J., Romero-Tabares, A., & Molina-López, T. (2015). Stentoplasty effectiveness and safety for the treatment of osteoporotic vertebral fractures: a systematic review. Orthopaedics & traumatology, surgery & research : OTSR, 101(5), 627–632.

2、Buchbinder R, Johnston RV, Rischin KJ, Homik J, Jones CA, Golmohammadi K, Kallmes DF. Percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral compression fracture. Cochrane Database Syst Rev. 2018 Nov 6;11(11):CD006349. doi: 10.1002/14651858.CD006349.pub4. PMID: 30399208; PMCID: PMC6517304.

3、Wang, D., Zheng, S., Liu, A., Xu, J., Du, X., Wang, Y., & Wang, L. (2018). The Role of Minimally Invasive Vertebral Body Stent on Reduction of the Deflation Effect After Kyphoplasty: A Biomechanical Study. Spine, 43(6), E341–E347.

4、Thaler M, Lechner R, Nogler M, Gstöttner M, Bach C. Surgical procedure and initial radiographic results of a new augmentation technique for vertebral compression fractures. Eur Spine J. 2013 Jul;22(7):1608-16. doi: 10.1007/s00586-012-2603-6. Epub 2013 Jan 3. PMID: 23283284; PMCID: PMC3698353.

5、Garnon, J., Doré, B., Auloge, P., Caudrelier, J., Dalili, D., Ramamurthy, N., Koch, G., Cazzato, R. L., & Gangi, A. (2019). Efficacy of the Vertebral Body Stenting System for the Restoration of Vertebral Height in Acute Traumatic Compression Fractures in a Non-osteoporotic Population. Cardiovascular and interventional radiology, 42(11), 1579–1587.

6、Diel, P., Röder, C., Perler, G., Vordemvenne, T., Scholz, M., Kandziora, F., Fürderer, S., Eiskjaer, S., Maestretti, G., Rotter, R., Benneker, L. M., & Heini, P. F. (2013). Radiographic and safety details of vertebral body stenting: results from a multicenter chart review. BMC musculoskeletal disorders, 14, 233. /10.1186/1471-2474-14-233

7、Vendeuvre T, Brossard P, Pic JB, Billot M, Gayet LE, Pries P, Teyssédou S, Germaneau A, Rigoard P. Vertebral balloon kyphoplasty versus vertebral body stenting in non-osteoporotic vertebral compression fractures at the thoracolumbar junction: a comparative radiological study and finite element analysis (BONEXP study). Eur Spine J. 2021 Oct;30(10):3089-3098. doi: 10.1007/s00586-021-06785-5. Epub 2021 Mar 4. PMID: 33661396.

8、Alobaid, A. (2017). Management of Osteoporotic Vertebral Compression Fractures with Stentoplasty. Orthopedics and Rheumatology Open access Journal, 6.

9、徐响阳,罗德民,刘尚礼,沈晓涛,周祖艳,元国栋.椎体支架系统经皮椎体后凸成形术结合唑来膦酸治疗重度骨质疏松性椎体骨折[J].中国骨伤,2020,33(09):827-830.

10、赵鹏,慈元,李志君,张光宇,姚琦.经皮椎体支架成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折[J].中国矫形外科杂志,2022,30(04):314-318.

11、夏坤阳,慈元,李志君,张光宇.经皮椎体支架内固定治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的临床研究[J].中医正骨,2022,34(08):1-7.

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