经皮椎体后凸成形术填充材料研究进展

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1、经皮椎体后凸成形术填充材料研究进展【关键词】椎体后凸成形术填充材料研究进展经皮椎体后凸成形术(percutaneouskyphoplasty，PKP)是在经皮椎体成形术(percutaneousvertebroplasty，PVP)的基础上发展起来的一项脊柱外科微创新技术，其基本原理是先在椎体内置入一个可膨胀性球囊(inflatablebonetamp，IBT)，通过球囊的扩张在椎体内形成一个空腔，再注入填充材料，从而纠正畸形，达到对一些骨质疏松或肿瘤等导致的椎体压缩性骨折(vertebralpressionfra

2、ctures，VCFs)的治疗目的。PKP于1998年取得FDA的批准开始应用于临床，我国也于近年开展了这项技术，获得了显著的疗效。但是，术中所用的填充材料仍有一些不足之处，直接导致了相关并发症的发生和手术疗效的降低，这激发了人们对理想的填充材料进行探索。理想的用于PKP的填充材料应具备以下特点[1]：(1)良好的显影能力;(2)调制简便，易于注射;(3)适宜的聚合温度;(4)6～10min的操作时间，15min左右的凝固时间;(5)良好的生物力学特性;(6)无毒;(7)极好的骨传导性和骨诱导性;(8)适宜的重吸收

3、率;(9)良好的生物相容性及生物活性;(10)合理的价格;另外，填充材料应该适于作为一些药物以及生物活性因子的载体，且具有缓释的作用。　　目前，已经使用的填充材料没有一种能完全满足PKP的要求或被FDA批准可以在PKP中使用，而需行PKP的患者却日益增多，因此问题十分严峻。本文拟对临床已经使用及临床适用的填充材料研究进展予以总结。　　1生物惰性材料　　以应用最早且最广泛的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)骨水泥为代表。PMMA是一种合成树酯，分子量大，是由甲基丙烯酸甲酯(me

4、thylmethacrylate，MMA)单体通过聚合反应生成的高分子有机化合物。PMMA聚合后能自行凝结,其弹性模量介于松质骨和金属之间,常用来固定关节置换术中的金属或塑料组件。　　PMMA有许多优点，包括：调制简便，价格便宜，生物力学性能良好。但是，缺陷也是不容忽视的，比如，不能在体内生物降解，没有整合到周围骨质的潜在性，没有直接的骨附着，聚合温度高，潜在的单体毒性作用，需要加入助显剂等，严重制约着其更广泛的应用。尽管在一些关于PVP和PKP的报道中已经显示了好的临床结果[2,3]，但仍不清楚应用PMMA后的疼

5、痛缓解机制，可能与以下因素有关：骨水泥注入后提高了脊柱的生物力学性能，使椎体的显微骨折得到固定，从而减少对痛觉神经末梢的刺激[4];PMMA聚合产生的高热以及本身的化学特性可破坏椎体的感觉神经末梢。关于PMMA的骨热坏死效应仍是个假说，到目前为止，还没有明显的证据支持这一点[5,6]。有学者在针对狒狒的椎体增强术的研究中，注意到PVP和PKP后的椎体中存在一些坏死的骨碎片。但并不清楚这种坏死是否是源于PMMA的聚合过程[5]E4-10。　　PKP通常是在影像监视下进行的，所以填充材料必须是辐射不透性的，这样就可以追

6、踪填充材料的踪迹，检测并避免填充材料渗漏所导致的神经系统或其他组织的损伤。由于PMMA本身显影差，故经常添加BaSO4作为助显剂。单纯骨水泥(SimplexP)本身就包含了质量百分比为10%的BaSO4，这一比重应用于标准的关节重建效果良好，但对于影像导引的椎体增强术还不够，于是国外学者便自行在骨水泥中添加更多的BaSO4，但是到底加入多少BaSO4最为合适，至今无满意的量化指标。　　在另一项组织学研究中，从外科切除和尸体标本中获得的人椎体的血管中鉴定出了骨水泥和(或)BaSO4颗粒[6]1521-1527,考虑可

7、能与临床上偶尔发生的椎体增强后的骨水泥栓塞有一定的关系。　　总之，PMMA虽然是目前应用最广泛的填充材料，但由于其本身固有的诸多缺陷，应用前景并不乐观。　　2生物活性材料　　此类材料中研究较多的有磷酸钙骨水泥(calciumphosphatecement,CPC)、硫酸钙骨水泥(calciumsulfatecement,CSC)、天然珊瑚骨替代物以及生物陶瓷等。　　2.1CPC　　CPC又称羟基磷灰石骨水泥(hydroxyapatitecement,HAC)，是一种新型的自固型骨水泥。其组成包括固相和液相，固相主要

8、由磷酸钙盐，如磷酸四钙、磷酸三钙、二水磷酸氢钙、无水磷酸氢钙、磷酸二氢钙等之中的至少两种组成，还可以有氟化物、半水硫酸钙等;液相可以是蒸馏水、稀酸、血清、血液等。不同的磷酸盐在液相中发生反应，其最终产物也是唯一的羟基磷灰石(HAP)，不会影响血液中钙、磷的水平。CPC的一个重要特点就是能够自行固化，粉末与固化液调和成牙膏状后，3～15min内凝结且与骨直接黏