椎体成形术作为一种开放手术用于增强椎弓根螺钉和充填肿瘤切除后遗留的缺损已有几十年的历史。该手术是将骨组织或骨水泥注入椎体，从力学上增强其结构强度。对于某些病例，由于开放手术的风险太大，而使医患双方止步，因此出现了经皮椎体成形术(PVP)。经皮椎体成形术继承了椎体成形术的优点而无与开放手术有关的并发症。本手术年首先在法国Amiens大学医学放射科由Galibert和Deramond开展，经皮注射骨水泥甲基丙烯酸甲酯（polymethyl-methacrylatePMMA）成功地治疗了1例颈2椎体血管瘤患者，开创了经皮椎体成形术的先河。医院的神经放射科和神经外科医生使用一种略加改良的技术（18G）给7例患者椎体内注射骨水泥，其中2例为椎体血管瘤（vertebralhemangiomasVHs），1例是脊柱转移性肿瘤，4例患者有骨质疏松性椎体压缩性骨折。结果7例患者的疼痛缓解，良1例,优6例。年Kaemmerlen等报道采用该技术治疗椎体转移瘤，20例椎体转移瘤患者中有16例取得显著疗效，2例无效，有2例出现并发症，作者认为，疼痛性溶骨性椎体转移瘤不伴有椎弓根周围侵犯是经皮椎体成形术最佳的手术适应证之一。
机理：
增强椎体强度
Bo等对40例新鲜骨质疏松患者的椎体标本的生物力学测试显示：椎体压缩骨折后其轴向压缩强度和刚度分别为.43N、84.11N/mm；而椎体内注入磷酸钙或PMMA后的测试结果显示：磷酸钙组分别为.N、.21N/mm，PMMA组分别为.N、.8N/mm，CT检查显示椎体内骨水泥充盈良好，除椎体后部外，磷酸钙组85～95%充盈，PMMA组79～90%充盈。有研究表明，椎体内注射自固化磷酸钙骨水泥（CalciumPhosphateCement,CPC）能显著恢复骨折椎体的力学性质，其恢复的程度与注入骨水泥的量有关，其强度最高可达到来正常情况下的2倍，而刚度可超过原来的15%左右；椎体骨折后经椎弓根CPC填塞骨折间隙及椎体内空隙同样也可恢复椎体的强度和刚度，分别增加16.67%（Plt;0.05）和11.05%（Plt;0.05）。
改变椎体稳定性
Mermelstein发现骨质疏松患者压缩骨折行椎体成形术后，其所在椎体运动节段的顺应性较术前显著降低，其屈伸和侧弯顺应性分别降低23%和26%，但Kifune的研究则显示椎体压缩性骨折后，其屈伸、侧弯顺应性较骨折前均增加了34%。尸体标本的生物力学实验表明，经椎弓根向病椎内注入自固化人工骨水泥后可以立即降低椎弓根螺钉的应力。Mermelstein发现爆裂性骨折椎弓根内固定、磷酸钙椎体成形术后，屈伸刚度增加40%，磷酸钙能显著增加前柱的稳定性，降低作用在椎弓根上的应力，最终使骨质疏松、爆裂性骨折及椎弓根内固定术后的稳定性得到增强。尽管各项研究结果有所不同，但均表明椎体成形术对椎体压缩骨折患者所在脊柱节段的稳定性产生明显的影响。
椎体成形术后椎体强度的增加以及刚性改变可能会出现另外一个问题，即上下椎间盘负荷增加（以上椎间盘更明显），易导致椎间盘退变或者邻近椎体的骨折。研究表明，椎体强度改变后，过高的刚度在一定程度上可引起脊柱应力场和位移场的重分布，但用CPC椎体强化后对邻近椎体的应力无明显影响，对邻近椎间盘的影响亦较小。
缓解脊柱疼痛
椎体微小的骨折及骨折线微动对椎体内的神经末梢产生刺激引起疼痛，经皮椎体成形术对这种情况下的疼痛可以产生很好的止痛作用，从这种意义上说，经皮椎体成形术是一种骨折修复技术，而不仅仅是对椎体的单纯填塞。几乎所有的临床结果都显示，不论是治疗骨质疏松性压缩骨折还是陈旧性胸腰椎骨折患者，疼痛的缓解率均高达90%以上，其原因尚无肯定的解释，可能在于：⑴椎体内的微骨折在椎体成形术后得以稳定；⑵骨水泥承担了相当部分轴向应力，从而减少了骨折线的微动对椎体内神经的刺激；⑶椎体内感觉神经末梢被破坏。
由于PMMA有放热和毒性作用，可能损害骨内神经末梢，因此最初许多人认为PMMA椎体成形术后疼痛的缓解主要是最后一种因素在发生作用，但后来发现磷酸钙椎体成形术也能达到同样止痛效果，可见对神经末梢的损害作用并非唯一因素，以往认为的椎体骨质疏松楔形压缩致脊神经后支牵张引起疼痛的解释也不能排除。国内蒲波等发现骨质疏松大鼠的椎体、椎间盘及小关节均有脊神经后支纤维大量分布，认为这可能与不稳有关。
在椎体肿瘤方面，注入骨水泥后，其机械作用可使局部血流中断，其化学毒性作用及聚合热还可使肿瘤组织及其周围组织的神经末梢坏死而达到止痛的效果，甚至在某种意义上讲具有一定程度的杀死肿瘤细胞的作用。
适应证：
（1）疼痛的骨质疏松性椎体压缩骨折，经药物治疗无效；
（2）与骨坏死相关的疼痛性椎体骨折；
（3）不稳定的压缩性骨折；
（4）多发性的骨质疏松性椎体压缩骨折导致后凸畸形并引起肺功能、胃肠道功能的影响和重心改变；
（5）慢性创伤性骨折伴有骨折不愈合或内部囊肿改变；
（6）无神经症状的急性创伤性骨折。
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