椎体成形术中骨水泥不会引起应力增高.ppt

椎体成形术中骨水泥不会引起应力增高 在过去的十年里经皮椎体成形术（PVP）已在全世界范围内被广泛用来治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折（Osteoporotic Vertebral Compression Fracture，OVCF）。并有大量文献表明PVP能明显减少OVCF患者卧床时间，快速缓解疼痛，提高生活质量.然而，很多临床回顾性研究报道OVCF患者经PVP治疗后相邻椎体发生骨折的风险大大增加，至此人们推测邻椎骨折与先前的PVP治疗有着直接关系.而硬度相对较高的骨水泥则被认为充当了应力梯级的角色，引起相邻节段椎体的应力峰值，导致邻椎骨折。但是，另的一些研究并未发现骨水泥填充椎体的相邻节段骨折发生率的升高。 生物力学研究方面也有相同情况，一些研究表明骨水泥填充后的椎体会导致新的骨折，而另一些研究并没有发现填充椎体与新发骨折之间的直接关系。对之前生物力学方面研究往往使用了较大量的骨水泥，而实际临床工作中注入骨折椎体中的骨水泥的量要少的多。所以，关于填充与临床相当量的骨水泥是否会引起应力升高导致邻椎骨折还不是很清楚。日前，有学者对此进行了力学研究，结论发表在近期的Spine杂志上。 该研究使用了4具尸体（3男1女）的10个新鲜冰冻椎体（T10-L4）及特殊的试验装置（图1），予以施加一定量的载荷并记录椎体下终板应力分布情况。10个椎体均予以行载荷应力测试，直至椎体破坏，并同时记录载荷、椎体压缩位移以及椎体下终板承受的应力。椎体破坏后行双侧经椎弓根椎体成形术，骨水泥（PMMA）填充量以近期报道的临床研究中的使用量（2.8-4.1ml）为基准，平均为3.6ml（SD,0.6ml）。之后予以行前后位、侧位及冠状位平片检查，了解骨水泥分布情况。然后，再次行载荷测试，并记录载荷、椎体压缩位移及椎体下终板应力。 图1 图1.实验装置Vinylpolysiloxane填充在下终板的凹槽里，并在其下放置由相同材料做成的4mm垫瓣，整个组合起到类似椎间盘的作用；MTS机器提供可控载荷；Tekscan 感受器由1936个独立的感受元件组成，分成44排44纵，面积为83.8×83.8mm，提供每平方毫米0.28个感受元件的空间分辨率）. 图2 结果表明，经骨水泥填充后应力峰值（中值3.85MPa,25% 2.82MPa,75% 5.62MPa）较填充前（中值2.82MPa,25% 2.23MPa,75% 4.34MPa）明显升高（图2）。 更引人注目的是，填充后应力峰值多集中在椎体的周缘（图3）。 图3. 全部椎体填充后（样本1-5：第一排，样本6-10：第4排）的应力测量，冠状位平片（样本1-5：第2排，样本6-10：第5排）和正位片（样本1-5：第3排，样本6-10：第6排）。只有样本1的应力峰值与骨水泥分布情况相吻合，对于另外9个样本并未发现两者之间的相互联系。 而影像学观察到的骨水泥分布情况与试验装置记录的下终板应力峰值分布并不对应。试验中只有一个椎体，骨水泥分布情况与椎体下终板应力分布情况相一致。平均破坏载荷，填充后（2857N，SD2018N）较填充前（4070N;SD,2018N;P=0.002）明显降低。椎体硬度，填充后（940N/mm；SD,793N/mm）较填充前（3059N/mm;SD,1276N/mm;P＜0.001）明显降低（图4）. 结论：椎体填充与临床相当量的骨水泥并不会形成终板下的应力峰值。所以，PVP本身并不会对相邻椎体产生破坏性载荷，引起新的椎体骨折。一些因素，比如因先前椎体骨折造成的不断加重的骨质疏松和偏离轴心的载荷很有可能是造成邻椎骨折的原因。 * * 图2.箱线图代表椎体成形术前后的应力峰值情况。第10和90百分位用误差线来表示.箱图的上下边表示第25和75百分位。 图4.骨水泥填充前（灰线）与填充后（黑线）应力测量示例。峰值代表破坏载荷，曲线上升斜率代表椎体硬度。