CPC与PMMA复合骨水泥在治疗骨质疏松性椎体骨折中的应用

CPC 与 PMMA 复合骨水泥在治疗骨质疏松性椎体骨折中的应用

赵辉辉 1 刘经纬 1 杨晓剑 1 刘佳骥 2 金宝城通讯作者

承德医学院，河北 承德 067000

摘要：目的：分析以磷酸钙骨水泥(CPC) 与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥复合形成的骨水泥作为经皮椎体后凸成形术(PKP）填充材料来治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折( OVCF)的临床疗效。方法：回顾性分析2015年5月至2020年5月期间在我院骨科因OVCF而接受PKP手术的患者，根据填充材料不同将患者分为两组，实验组21例填充材料为CPC与PMMA复合骨水泥，对照组23例填充材料为PMMA；比较两组患者术前与术后的疼痛视觉模拟评分（VAS评分）、伤锥前后缘高度比、后凸Cobb角、Oswestry功能障碍指数（ODI指数）及术后并发症的情况。结果：所有病例均获得12个月以上随访，两组患者术后VAS评分、伤锥前后缘高度比、后凸Cobb角及ODI指数均较术前有明显好转（P <0.05），两组患者术后随访过程中这些指标差异无统计学意义（P >0.05）。结论：CPC与PMMA复合骨水泥PKP治疗OVCF可明显改善患者症状，可达到与传统骨水泥PMMA相似的临床效果，但尚不能证明该复合骨水泥在降低邻椎骨折及生物活性上的优势。

关键词：骨质疏松性椎体骨折; 经皮椎体后凸成形术；磷酸钙骨水泥；聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥

Abstract: Objective: To analyze the clinical effect of calcium phosphate cement (CPC) and polymethylmethacrylate (PMMA) bone cement as the filling material for percutaneous kyphoplasty (PKP) in the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures (OVCF). Methods: From May 2015 to may 2020, patients who underwent PKP due to OVCF in our hospital were retrospectively analyzed. According to the different filling materials, the patients were pided into two groups: the experimental group (20 cases) was filled with CPC and PMMA composite bone cement, and the control group (20 cases) was filled with PMMA Kyphosis Cobb angle, Oswestry disability index (ODI) and postoperative complications. Results: All patients were followed up for more than 12 months. VAS score, height ratio of anterior and posterior edge of injured cone, kyphosis Cobb angle and ODI of two groups were significantly improved compared with those before operation (P < 0.05). There was no significant difference in these indexes between the two groups (P > 0.05). There were 2 cases of adjacent vertebral fractures in the control group during the follow-up period. Conclusion: PKP combined with CPC and PMMA can significantly improve the symptoms of patients with OVCF, and the clinical effect is similar to that of traditional bone cement PMMA, but the advantages of composite bone cement in reducing adjacent vertebral fracture and biological activity are still not proved.

Key words: Osteoporotic vertebral fracture; Percutaneous kyphoplasty; Calcium phosphate cement; Polymethylmethacrylate bone water

骨质疏松性椎体压缩性骨折( OVCF)是继发于骨质疏松症，由低能量损伤所引起的骨折。经皮椎体后凸成形术(PKP）及经皮椎体成形术(PVP)是目前治疗OVCF最常用的手方式。PKP最常用的的填充材料为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥，它有显著增加椎体强度、迅速缓解疼痛、改善椎体畸形等优势^[1]。但PMMA也存在聚合温度过高、单体毒性释放、组织相容性差、无生物降解性和无骨诱导作用等弊端^［2］。磷酸钙骨水泥(CPC)成分与人体骨相似性，有良好的生物活性和良好的骨传导性。将CPC与PMMA以一定比例混合能有效克服单一材料缺点，优势互补，从而使该混合骨水泥有望成为理想的PKP手术术填充材料^［3］。本研究回顾性分析2015年5月至2020年5月期间因OVCF而接受PKP手术的患者，将复合骨水泥与传统骨水泥对比分析,从而得出复合骨水泥的临床疗效。

1 .资料与方法

1.1研究对象选择：纳入标准：有胸腰背部疼痛，无神经脊髓损伤症状的胸腰椎骨折患者；经X线、CT、MRI、骨密度测定检查确诊为单个椎体骨质疏松性椎体压缩骨折。排除标准：全身或局部感染者；凝血功能障碍者；合并严重基础疾病不能耐受手术者；对CPC或PMMA骨水泥过敏者。

1.2一般资料：2015年5月至2020年5月于承德市中心医院骨科接受PKP手术治疗的骨质疏松性椎体骨折患者，根据手术填充材料不同将其分为CPC/PMMA复合骨水泥组（实验组）和PMMA骨水泥组（对照组）。实验组符合标准的有21例患者，其中男性5例，女性16例，年龄68.29±5.7；对照组符合标准的有23例患者，其中男性6例，女性17例，年龄68.65±5.9，两组患者治疗前均签署知情同意书。两组患者一般资料相比较差异无统计学意义（P >0.05）。

1.3手术方法：两组患者处俯卧位，局麻下进行手术。术前在C形臂X线机透视下确定伤椎及椎弓根两侧进针点。根据透视情况以相应角度穿刺进针，逐步建立工作通道，通过球囊扩张撑开被压缩的伤锥，调配骨水泥（实验组CPC与PMMA比例为1：1，实验组与对照组骨水泥放热时间不同）并向伤椎内注入适量的骨水泥。透视见骨水泥在椎体内充盈良好，消毒、无菌敷料包扎。

1.4观察指标与统计学方法：比较两组手术效果：伤锥前后缘高度比、后凸Cobb角；及症状功能：VAS评分、ODI指数术前与术后的变化。所有数据均采用SPSS22.0统计软件进行统计分析，计量资料符合正态分布以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采取两独立样本 t 检验；计数资料以率（%）表示，组间比较采用 χ2 检验， P <0.05 为差异有统计学意义。

2 .结果

两组患者的年龄、性别、胸腰椎椎体数量差异无统计学意义 ( P >0.05 )，见表 1.两组患者术后1天及末次随访的伤锥前后缘高度比、后凸Cobb角、VAS评分、ODI指数均较术前有明显改善，差异有统计学意义（P <0.05）；两组之间在随访时间点这些观察指标相比较差异无统计学意义 ( P >0.05 )，见表2及表3。两组患者手术效果的保持情况及症状功能的改善情况在术后未出现明显变化，差异无统计学意义 ( P >0.05 )。

随访期间，实验组2例发生了无症状性骨水泥渗漏，渗漏率为9.5%，对照组3例发生了无症状性骨水泥渗漏，渗漏率为13.0%，差异无统计学意义 ( P >0.05 )。实验组1例发生了相邻椎体的骨折，对照组3例发生了相邻椎体的骨折，4例患者继发相邻椎体骨折均无需再次手术，两组差异无统计学意义 ( P >0.05 )。

表1 两组患者一般资料比较

表2 伤锥前后缘高度比、后凸Cobb角

表3 VAS评分、ODI指数

3.讨论

OVCF是骨质疏松的严重并发症，随着我国人口老龄化逐渐加重这种并发症发病率会逐渐升高。PKP是目前治疗OVCF最常用的微创手术方式之一^［4］。PMMA骨水泥是目前PKP手术最常用的填充材料，PMMA 能恢复伤锥的高度，增加椎体的强度，缓解患者的疼痛症状，但是这种骨水泥也有很多的不足：1.PMMA的硬度和强度过大，使术后相邻椎体承受应力发生变化，从而易发生临椎的骨折^［5］；2.PMMA聚合过程中产热比较高，会对周围骨细胞、神经组织等组织造成一定损伤；3.PMMA生物活性差，无法被吸收降解，与骨组织相容性差，易发生骨水泥与骨组织间的松动^［2］；4.PMMA具有一定的毒性，在手术过程中可能出现严重的心脏、肾脏等器官组织的并发症^［6］。因为PMMA存在这些无法改善的缺点，临床工作者开始寻求更理想的PKP填充材料。

CPC骨水泥成分与人体骨相似，有良好的生物活性、生物相容性、骨诱导性

^［7］、骨传导性^［8］，是目前应用较多的新型椎体成形术填充材料。CPC聚合时产热较PMMA低，对周围相邻组织无明显热损失，且无明显毒副作用；但CPC强度低、凝固时间长。将二者以一定比例混合制定复合骨水泥，是否可取长补短，克服单一的材料短板，整合二者的优势。一系列的基础研究和临床初步应用证实了CPC与PMMA复合骨水泥使用的可行性^［9］。当二者以1：1混合时可使强度、聚合产热、凝固时间等方面达到最优化^［3］。

本研究CPC与PMMA复合骨水泥PKP手术前后伤锥前后缘高度比、后凸Cobb角、VAS评分、ODI指数均得到明显改善，能达到与PMMA骨水泥PKP手术相似效果。但本研究样本量较小，随访时间较短，存在一定的不足，尚不能证明复合骨水泥可降低相邻椎体的应力从而减少继发性临椎骨折发生率，在我们随访时间内也无法证明复合骨水泥可诱导形成。

综上所述，CPC与PMMA复合骨水泥PKP治疗OVCF可明显改善患者症状，可达到与传统骨水泥PMMA相似的临床效果。

参考文献

［1］董国领，贾璞，唐海.可吸收骨水泥在椎体强化术中的应用[J].中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志，2019 ，12 (3):292-297.

［2］张福恒,陈德喜,郎继孝,邢志军,刘桂东,张洛.聚甲基丙烯酸甲酯与磷酸钙骨水泥在骨质疏松性胸腰椎压缩骨折中的临床疗效分析[J].中国骨与关节损伤杂志,2015,30(01):21-23.

［3］包利，唐海，王炳强，朱富强，董益鹏，邓介超.CPC /PMMA 双向骨水泥性能及生物相容性的初步研究[J].中国骨质疏松杂志，2012，18（5）:420-424.

[4] Zuo Xiao-Hua,Zhu Xue-Piao,Bao Hong-Guang,Xu Chen-Jie,Chen Hao,Gao Xian-Zhong,Zhang Qian-Xi. Network meta-analysis of percutaneous vertebroplasty, percutaneous kyphoplasty, nerve block, and conservative treatment for nonsurgery options of acute/subacute and chronic osteoporotic vertebral compression fractures (OVCFs) in short-term and long-term effects.[J]. Medicine,2018,97(29).

[5] Rotter R，Pflugmacher R，Kandziora F，et al. Biome-chanical in vitro

testing of human osteoporotic kyphoplasty with different candidate

materials[J]. Spine（Phila Pa 1976），2007，32(13)：1400-1405.

[6] Dahl OE. Arterial and venous thromboembolie complications after ma-

jor orthopaedic surgery[J]. Bone J Surg Br Proceedings，2006，88(3)：6.

［7］Miron RJ，Zhang Q，Sculean A，et al．Osteoinductive potential of 4 commonly employed bone grafts ［J］．Clin Oral Invest，2016，20: 2259-2265．

［8］Rh OG，Dard M，Larjava H．Hydoxyapatite /beta-tricalcium phosphate biphasic ceramics as regenerative material for the repair of complex bone defects［J］.J Biomed Mater Res B Appl Biomater，2018，106:2493-2512．

[9] 刘世军,李俊霞,程金生.以聚甲基丙烯酸甲酯为基质添加磷酸钙骨水泥在椎体成形术中的应用[J].现代预防医学,2011,38(07):1370-1371.