经皮椎体后凸成形术椎体扩张器简述

经皮椎体后凸成形术(percutaneouskyphoplasty，PKP)作为治疗椎体压缩性骨折具有革命性意义的脊柱微创技术在临床上得到了广泛应用。

其原理是一种椎体内扩张复位技术，经伤椎两侧椎弓根进入椎体内通过扩张实现塌陷椎体复位再通过植入填充物,实现强化椎体、重建脊柱稳定结构及生物力学性能的目的。

椎体扩张器的分类

目前应用于临床的椎体扩张方法较多，根据椎体复位与固定特点可分为两大类。第一类：椎体复位与固定分步操作的扩张器，即首先由扩张器扩张复位椎体再植入填充物强化固定椎体。

1.Kyphon球囊

年，美国FDA批准一种可膨胀式气囊（inflatablebonetamp,IBT）可应用于骨折复位和（或）在松质骨内形成空腔。正是球囊的问世催生了BKP技术的诞生，此技术最早于年由Lieberman报道，用于治疗30例骨质疏松椎体压缩性骨折患者，发现BKP可在一定程度上恢复塌陷椎体高度并可有效缓解腰痛症状。

临床报道研究BKP对多种原因引起的椎体压缩性骨折如骨质疏松、外伤或脊柱肿瘤等均有良好的缓解疼痛作用，术后疼痛消失或缓解率超过90%。

2.SKY骨扩张器

以色列Disc—O—Tech公司在球囊基础上进行改造研制了Sky骨扩张系统。SKY头端由一种高分子聚合材料制成的坚硬套管取代球囊作为扩张器，操作过程中先将套管植入塌陷椎体的中心部位，然后通过尾端螺帽的旋转作用使套管聚拢并向四周放射状扩张，进而挤压推动周围骨组织实现塌陷椎体复位，骨折复位后椎体内遗留空腔再注入骨水泥。

Xiong等采用SKY治疗25例胸腰椎压缩性骨折的患者，通过长期随访发现所有患者术后腰痛症状缓解，脊柱后凸畸形、椎体前、中部高度恢复明显，平均恢复39%、33%、50%。

3.Jack椎体扩张器

Jack扩张器头端采用可折叠设计，使用时扩张器头端纵向放人椎体后2/3，旋转90°保证扩张器头部面积较宽的部分对向上下终板，顺时针旋转旋柄扩张器张开进而推动终板上下移动使椎体复位。

Sietsma等通过对人体脊柱标本进行生物力学研究发现分别经Jack椎体扩张器及球囊扩张“治疗”后的骨折椎体无论是在椎体强度、刚度及高度恢复方面均无明显差异。

4.StaXx?FX

StaXx?FX核心部位包含有多个厚度为1mm的高分子聚醚醚酮垫片，操作时采用后外侧入路经椎弓根外将垫片植入椎体，通过挤压作用使垫片在垂直方向上相互叠加进而抬高椎体终板实现塌陷椎体复位，每次椎体复位的高度可精确到1mm。

Renner等采用StaXx?FX系统对骨折椎体进行生物力学实验研究，发现复位后椎体高度得到恢复，脊柱抗弯曲负荷能力也得到加强。

5.形状记忆合金椎体扩张器

国内学者尝试设计了一种由Ni—Ti形状记忆合金丝编织的网格型椎体扩张器，利用Ni-Ti形状记忆合金随温度变化的形状记忆功能和超弹性，使扩张器在椎体内发生形变扩张塌陷椎体使之复位,再结合骨水泥达到恢复椎体高度、提高椎体强度的目的。

第二类：椎体复位与固定一体化操作的扩张器。

1.Pillar

简称支柱块，是这一类椎体扩张器的代表,由台湾Aaxfer公司生产，材料选用与人体相容性较好的钛合金。支柱块有2个片状金属体，中间有推杆螺栓，向前拧此螺栓可撑开两片金属体，其撑开高度正常为3-5mm。

操作过程中首先利用不同型号开口器建立骨通道，双侧通道前部植入自体骨或异体骨，随后通过通道将合适型号的Pillar植入椎体内，撑开支柱块恢复椎体高度改善后凸畸形。Pillar撑开后利用自身“钢爪”牢牢抓住椎体可防止从椎体内脱出，椎弓根处再植入自体或异体骨。

Pillar置入治疗胸腰椎骨折是一种全新的理念，国内有学者自年开始采用单纯经皮支柱块置入或联合椎弓根钉治疗胸腰椎压缩骨折，术后椎体复位满意，脊柱后凸畸形纠正明显且无脊髓、神经压迫等并发症发生。

2.Vessel-X骨材料填充系统

骨水泥渗露是PKP手术的主要并发症。为降低骨水泥渗漏的风险，台湾A—Spine公司研制Vessel-X骨材料填充系统。其核心部分是骨材料填充器，采用聚对苯二甲酸（乙二）醇酯（polyethyleneterephtllalates，PET）材料交错编织成网袋状结构，分内外两层，内网层的网孔直径为-μm，外网层的网孔直径为60-90μm。

设计原理类似于球囊，不同之处在于Vessel-X将膨胀过程与骨水泥注入过程合二为一。使用时通过向填充器内注入骨水泥使网袋膨胀复位椎体，网袋完全膨胀后形态呈球体或椭圆体，最大容积为3ml，由于网袋的包裹作用理论上可降低骨水泥渗漏的机率，且可不取出留置椎体内。

3.Catheterfabric

与Vessel-X骨材料填充系统操作原理类似，CFKP的基本原理是通过工作管道将可吸收纤维编织的Catheterfabric扩张导管植入椎体内，再通过工作套管向Catheterfabric内灌注骨水泥使之扩张复位椎体。待骨水泥较凝固后，Catheterfabric可通过留置在体外的释放绳抽出。

4.Osseofix系统

Osseofix椎体骨折复位系统是美国加州Alphatec公司研发的治疗OVCFs的可撑开的网状椎体内植入装置。通过钛制的椎体内永久固定装置、选择性应用骨水泥对伤椎起到固定及稳定的作用。

该产品有多种规格，可经椎弓根或椎弓根外穿刺植入，可以用来治疗T6-L5节段压缩性骨折。Osseofix目前正在进行FDAIDE的验证,该产品自年12月已开始在欧盟使用。

5.OptiMesh

OptiMesh于年由美国加州John研制。OptiMesh内植物采用中空、可扩展的球形网袋结构设计，网格材料选用用于血管移植的聚酯无纺布。操作时先用前部呈翼状伸开的器械在椎体内旋转形成空腔，再利用通往体外的管道向网袋内进行颗粒骨移植扩张网袋复位骨折。

颗粒骨可以诱导骨小梁长入网袋内完成骨重建对塌陷椎体提供结构性支持，并可保护邻近椎体减小远期发生骨折的风险及避免骨水泥相关并发症的发生。

OptiMesh缺点为手术过程相对复杂，对椎体高度恢复作用有限。所植入异体骨粒被网袋包裹是否能够充分诱导新骨重建以及重建后椎体的强度是否能够承担脊椎正常生理载荷无再骨折发生还有待于长期随访。

经过近十年的不懈探索应用椎体扩张器治疗椎体压缩性骨折方面已取得了很大的进步。人们在扩张方式和填充物材料方面做了许多大胆却有意义的尝试，应该相信，随着脊柱微创理念的普及、生物材料的日益丰富、脊柱生物力学研究的深入，将会有更多的新型的扩张器和填充物材料涌现出来，更好的造福患者。

作者：高磊

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