隨著社會的進一步發展和人口的日益老齡化，以及人們對生活質量的重視，骨質疏鬆症越來越受到關注。脊柱壓縮骨折是骨質疏鬆症最常見的併發症之一，是導致老年人死亡的不可低估的原因。據估計目前我國骨質疏鬆症患者至少有8300. 9 萬人，2010 年將達到11400 萬人，2025 年將有15100.3 萬骨質疏鬆症患者。
在美國，共有2400 萬骨質疏鬆症患者，並以每年新增75 萬患者的速度遞增，因骨質疏鬆性脊柱骨折每年有15 萬人需住院治療，每年因各種病因導致脊柱骨折者總治療費用約7.46 億美元。傳統的治療方法包括藥物及手術治療。
藥物治療副作用較大，並且不能阻止病情的進一步發展，而傳統外科手術則具有較大創傷性或因患者存在手術禁忌證而無法手術。因缺乏有效治療手段，導致患者生活質量急劇下降，引發各種併發症，死亡率明顯增加。儘管臨床應用了許多抗骨質疏鬆藥物，但仍有大量骨折發生。Lindsay等認為在開始應用抗骨質疏鬆藥物後的一年內，將有19 ％的患者發生脊柱骨折，84 ％的患者將遺留急慢性胸腰部疼痛、脊柱畸形等，限制日常活動，影響脊柱功能，降低生活質量。脊柱是最常見的骨質疏鬆骨折部位。在美國大約每年70 萬名新發骨質疏鬆性骨折患者。
其中1/3 產生慢性疼痛。每年50 歲以上婦女骨質疏鬆性椎體壓縮性骨折(vertebral body compression fractures. VBCFs)的發生率大於1％。到了75 歲以上提高到了3 倍。25％70 歲以上的婦女至少發生過一次椎體壓縮骨折，80 歲以上是50％。骨質疏鬆性椎體壓縮骨折是導致老年人產生殘疾和死亡的首要原因，有骨質疏鬆性椎體壓縮性骨折(VBCFs)的病人較一般人有更高的死亡率。
使用鈣，VitD, 二膦酸鹽, 雷洛昔芬,雌激素替代療法，以及甲狀旁腺素的內科治療可以非常有效地減少骨折危險。但仍然有1/3 以上的病人持續疼痛。儘管進行了藥物治療，仍有15％的病人繼續遭受骨折困擾。此外還有相當數量的藥物無效者和非依從性患者。
骨質疏鬆性骨折的臨床問題
對於脊柱外科醫生來講，骨質疏鬆性脊柱骨折可以分為急性/亞急性單節段骨折。不穩定性骨折。(多發)骨折，椎體進行性或者緩慢性塌陷，矢狀平衡位及姿勢平衡的喪失。併發狹窄和神經壓迫的椎體骨折。
1、急性/亞急性單節段椎體骨折。雖然大部分單純骨質疏鬆性椎體壓縮性骨折(VBCFs)可以通過非手術治療(休息，止痛，支具)治癒數天到數週，疼痛緩解，仍有大約1/3 的患者會臥床不起，並需要入院治療。另外，會有相當比例的病人在不確定的時期內會遭遇進行性的椎體塌陷，並最終出現脊柱畸形。
新鮮骨質疏鬆性椎體壓縮性骨折(VBCFs)的臨床表現大致相同。最初階段都是區域性劇烈的背痛，過一段後，劇烈的疼痛會緩解。隨後隨呼吸產生的劇痛可以緩解，但負重後產生的區域性疼痛仍然存在並加重。
治療選擇
這類病人疼痛十分嚴重，僅保守治療是不夠的，經皮骨水泥固定可以作為治療的選擇。不少臨床研究證明了其有效性。在新鮮的骨折中，93％的病人疼痛可以緩解。在陳舊骨折中，80％有效。北京友誼醫院骨科治療的30 多病例中，87％的病人疼痛緩解，VAS 評分從7.8 降到2.6。然而還沒有關於保守治療和手術治療隨機對照試驗見諸報道。
2、持續不穩定/椎體骨折不癒合
骨折自然進展通常會導致椎體畸形癒合為一體。但有些病例中,骨折後仍遺留椎體不穩定。這是產生持續疼痛的原因。
臨床表現.椎體不癒合的病人,通常會有特異性的症狀描述：平躺時很少產生疼痛，在站立過程中會產生劇痛。一旦完全站直後疼痛就會消失。在體位的不斷變化當中，不穩定的椎體承受負荷同時塌陷直到達到一個穩定的狀態。椎體塌陷是在體位改變過程中產生嚴重疼痛的原因。這種不穩定性可以通過站立位側位脊柱X 光片看出來。椎體骨折伴有任何運動產生的疼痛都可以定義為不穩定性。治療選擇。對於椎體不癒合的病人，骨水泥加強可以產生穩定性和疼痛的緩解，也可以維持體態並矯正畸形。
3、嚴重骨質疏鬆伴有多發椎體骨折和進行性體位改變
另外一類病人是嚴重骨質疏鬆，由於反覆發生骨折和持續的椎體高度下降。這可以在短期或數年內發生。這些病人的臨床表現區別於第一類病人在於多是瀰漫性的背痛，疼痛累及整個背部。病人很難長時間站立，當他們試圖站立時，由於不斷增加的疼痛，不得不向前彎腰。他們往往有長時間的類固醇攝入史，往往是移植術後，腎臟或胃腸疾病，長期的臥床休息的病人。仔細詢問病史發現有很多疼痛加劇的情況，大多代表了新發骨折的出現。
治療的選擇。除了藥物治療骨質疏鬆和止痛藥物的攝入外，最初階段治療顯得比較困難。越來越多的椎體成型術經驗使我們將骨質疏鬆的脊柱作為一個整體來考慮。在一次手術中我們可以用骨水泥強化6 個節段椎體，或更多的椎體，如有必要可以行二次或三次手術強化更多節段。在北京友誼醫院骨科治療的100 多個病例中，70％的病人有5 個或者以上的節段注入了骨水泥。手術的效果是使疼痛明顯緩解，並可以使病人重新站立起來。經過3 年多的中期隨訪發現可以使塌陷減少並保持椎體高度。
4、骨質疏鬆性骨折合併椎管狹窄和神經損害。
在脊柱外科中，常見一些骨質疏鬆性脊柱壓縮骨折合併畸形(胸椎後凸)和不穩定(腰椎管狹窄)造成的神經損害。移位的骨折片，可以使椎管狹窄，導致脊髓和神經壓迫，由於椎體高度降低，神經根孔狹窄可以造成神經根受壓。關於這個問題，很多文獻中都有報道。
臨床表現中可以出現嚴重的侷限性腰背痛伴隨著放射性痛，通常會在平躺時消失，一些病人可以出現運動無力。在X 光下可以發現嚴重的畸形。在核磁共振或者脊髓造影下可以發現椎管被侵佔。由於骨折造成的矢狀平衡破壞，產生嚴重的脊柱側彎。
治療的選擇。單純減壓不適於解決此類問題。只要骨折片不被清除，任何閉合的治療措施都不會緩解由於脊椎狹窄造成的神經症狀。在這種情況下通常需要開放手術，椎管減壓，內固定融合。但是在骨質疏鬆性骨質之中錨住內固定物的問題，以及鄰近階段發生新發骨折的危險應當引起重視。將骨水泥和內固定螺釘相結合並加強鄰近節段椎體可以克服這些問題，並可使外科醫生像在正常骨質上一樣進行操作。
外科技術
經皮椎體成形術(percutaneous vertebroplasty，PVP) 是1985 年法國放射學家Deramond 和Galibert 等在治療一例頸椎椎體血管瘤患者時首次採用的。之後，放射學家和骨科學家開始將此技術成功地應用於骨質疏鬆症引起的椎體壓縮骨折(vertebral compression fractures，VCFs) 、惡性腫瘤的椎體轉移、多發性骨髓瘤、外傷性VCFs 等脊柱疾患。其目的是通過注入骨水泥來強化椎體，重建脊柱穩定性，減輕和消除椎體病變引起的疼痛，許多文獻證明PVP 具有安全性好、有效緩解疼痛、療程短等諸多優點，但它無法恢復塌陷椎體的高度，椎體成型術本身不矯正脊柱後凸畸形.除非由於體位本身帶來的一些矯正，它反而是“鎖定了”畸形，患者容易摔跤形成新的骨折。此外，後凸畸形對患者呼吸和胃腸功能的影響也不容忽視。
椎體後凸成形術(percutaneous kyphoplasty，PKP)是近年來發展起來的一項新技術，1994
年由美國的Wong 等設計，即用一種可膨脹性球囊(inflatable bone tamp , IBT) 經皮穿刺置入椎體，充氣擴張後取出，再注入骨水泥(圖22-1)。恢復高度和骨水泥滲漏減少是球囊擴張椎體成型術區別於椎體成型術的關鍵點。1998 年PKP 得到美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration，FDA)的批准應用於臨床，Lieberman 和Dudeney 在Belkoff 和Mathis 實驗研究的基礎上在人體首次進行了PKP。Hardouin 等統計表明：截止2000 年，美國共有超過1000 名椎體疾病特別是VCFs 患者接受PKP 治療，回顧性研究結果顯示臨床治療效果滿意。目前PVP 及PKP 已成為世界公認的能夠有效治療VCFs 的微創手術方法，亦漸在國內開展應用，臨床結果令人鼓舞。
手術適應證和禁忌證
適應證:
主要適應證是骨質疏鬆症、骨血管瘤、骨髓瘤和各種椎體轉移性腫瘤引起的VCFs。特別是伴有持續和嚴重疼痛的椎體骨折，疼痛時間超過3～4 周者;骨折後椎體塌陷伴有後凸畸形者;惡性腫瘤的椎體轉移、椎體血管瘤和多發性骨髓瘤腫瘤未波及椎體後壁者;因椎體骨折可能長期臥床形成褥瘡等併發症者;經傳統的非手術治療無效、疼痛進行性加重的骨質疏鬆性椎體壓縮骨折者等。
下列情況可視為手術禁忌證或相對禁忌證：椎體高度完全丟失或丟失超過正常椎體高度的2/3者;因病理性和(或)外傷性原因椎體後壁的完整性破壞者;爆裂性椎體骨折和高能量骨折處於急性期者;遊離骨片進入椎管者;無法耐受急診椎板減壓椎管探查者;孕婦;與椎體塌陷無關的疼痛患者;雙側椎弓根骨折者;椎體的骨性腫瘤;體質極度虛弱，不能耐受手術者;凝血機制障礙者;臨終期患者;嚴重心肺疾患者;區域性面板有感染者;對可膨脹球囊材料過敏者;不具備急診行椎管探查手術條件的醫院等。
術前評價
脊柱的各種疾患(如椎間盤突出，椎管狹窄等)均可引起區域性疼痛，因此術前必須確診疼痛系由VCFs 引起。VCFs 所致的疼痛通常由於負重而加重，平臥休息後緩解，疼痛侷限於VCFs 部位，沒有神經根或脊髓受壓引起的神經根症狀，影像學檢查有助於定位。術前須認真體檢，並行X 線片和MRI 等檢查確定腰背疼痛確係椎體的病理性和(或)外傷性骨折所致。
X 線片應為包括骨折部位的站立位(如果病情允許)正側位片。對於椎體腫瘤患者，CT 可以確定椎體附件是否被腫瘤波及、椎管是否狹窄、有否遊離骨片進入椎管等。行PVP 之前，有學者認為椎體靜脈造影可評價椎體靜脈的充盈情況並明確骨水泥可能洩漏的部位。核素骨掃描的價值有限，當椎體高度丟失大於15 ％時，其陽性率僅為20 ％。
MRI不僅能夠反映椎體塌陷的程度，還能排除脊柱的其它疾病如椎間盤突出、椎管狹窄等，因此病人術前應行MRI 檢查。對MRI 陰性的病人必須慎重處理，因為許多此類病人術後疼痛無緩解或效果較差。治療失敗的患者多數是因為術前未進行正確的評價，仔細選擇病人將有助於提高治療結果。手術時間最好在症狀出現後7 個月以內，有文獻報道PKP 應在骨折後4 周內進行，時間過長將影響療效，且長期臥床將出現無法控制的併發症。
手術方法及原理
患者在兩種手術中均採取俯臥位，腹部懸空，全麻、區域神經阻滯麻醉或局麻，在雙向或單向X線透視，或在CT 導航系統的引導下進行，頸椎手術常用前外側入路，胸腰椎可用經椎弓根入路或後外側入路，穿刺針多采用10～15cm 長的10 號針，頸椎多用7 cm 長的15 號針。穿刺針必須精確的放置至椎體的前1/ 3 處，經針孔注入調製好的混有顯影劑的骨水泥，同時觀察骨水泥在椎體內的分佈情況，一旦出現骨水泥向外滲漏立即停止注入。
有單側和(或)雙側椎弓根穿刺途徑兩種方式，如果第一次單側穿刺已充填椎體預計缺損的50 ％，則不必雙側穿刺，有人認為雙側注射能夠更好地維持椎體高度的平衡;通常一次手術治療1～3 個椎體。通常每個椎體注入骨水泥的量約為：頸椎2.5ml、胸椎5.5ml、腰椎7.5ml，大量注入骨水泥可使椎體的強度及硬度得到充分恢復，但Liebschner 認為即使是不充分的注入也能達到良好的效果，而且較少的注入量可減少骨水泥滲漏的危險，應儘量減少骨水泥的注入量。Liebschner 等應用精確校準的老年人L1 椎體的有限元模型證實，當PMMA 的注入量達到椎體體積的14 ％，即3.5 cm3時，就可以恢復椎體的強度，當注入達到30 ％時，可以增加50 ％的強度，但這樣將增加椎體對壓力不均衡的敏感性。他推薦用少量骨水泥，並使其均勻分佈於椎體。
PVP的止痛機理尚不明確，目前普遍認為可能與以下因素有關：
①椎體內微小骨折的穩定和生物力學效能的恢復;
②骨水泥固化時放熱反應破壞了椎體內的感覺神經末梢;
③骨水泥本身的毒性亦可使椎體的感覺神經末梢破壞。
④脊髓、神經根的部分減壓也許可以解釋瞬間止痛的機制。一些體外的實驗也支援此推斷。
PKP與PVP 手術方法的不同之處為：穿刺成功後，沿導針置入擴張導管和工作套管，使工作套管的前端位於椎體後緣皮質前方2-3mm 處，拔出穿刺針，經工作套管將精細鑽緩慢放入，監視鑽頭尖端到達椎體1/2 處時，正位X 線顯示鑽頭尖端超過椎弓根與棘突連線的1/2，當鑽頭尖端到達椎體前緣時，正位X 線鑽頭尖端到達棘突邊緣。取出精細鑽，放入可擴張球囊，側位顯示其理想位置為椎體前3/4 處，由後向前下斜行，擴張球囊，控制擴張壓力為70～250psi(pound per squarer inch)。
通過X 線透視監視球囊擴張和骨折復位情況，當椎體復位基本滿意或球囊達椎體皮質時停止擴張，取出球囊。將處於拉絲期的骨水泥低壓注入椎體，X 線透視監視注入過程。術中嚴密監測患者血壓、心率、血氧飽和度和神經功能的變化。最多有一次治療7 個椎體的報道，友誼醫院最多曾一次治療9 個椎體。與PVP 相比，PKP 有以下優點：①恢復椎體高度，矯正脊柱變形;②低壓下注射骨水泥;③骨水泥的粘滯度可以較高，減少骨水泥的洩漏。但也將面臨更復雜的器械操作，可膨脹球囊的正確放置，原骨折椎體生物力學進一步遭受破壞和相鄰椎體再骨折的危險等問題。
一種新型椎體後凸成形系統――Sky 膨脹式椎體成形器(sky bone expender system)，目前已應用於臨床。Sky 膨脹式椎體成形器是以色列DISC-O-TECH 公司的產品，操作方法與PKP 相似，Sky 成形器經工作通道插入塌陷的椎體，通過高分子聚合物圍繞軸心的皺摺疊出達到擴張的作用，從而復位骨折椎體，並在椎體內擴張出直徑約14mm 的空腔，然後迴旋裝置，使皺摺疊出的聚合物材料恢復為平整狀態並從椎體內拔出，然後向椎體內注入骨水泥。該成形器類似球囊的作用目的，不同的是利用聚合物皺摺的膨脹，從而克服了球囊膨脹過程中擴張方向不能控制的不足，其價格為Kyphon可膨脹性球囊的一半。
需要注意的是：當成形器僅膨脹了第一段時，如果不滿意成形器的位置，仍可以回縮sky 成形器，重新調整其位置。成形器一旦膨脹到第二段以後，就不能再試圖調整它的位置，否則可能造成不必要的後壁骨折或其它併發症。在任何必要的時候，醫生可以中止膨脹程序，但必須完全回縮並取出sky 成形器，更換新的成形器以完成手術。
A-Sp ine公司發明了一種新型Vessel-X 骨材料填充器經皮椎體成形術系統,有望能進一步降低骨水泥的滲漏率,提高手術的安全性。Vessel-X 骨材料填充器由聚對苯二甲酸醇酯( polyethyleneterephthalates, PET) 材料互相交錯編織成網袋狀結構。骨材料填充器的長度為3cm,膨脹前呈捲縮狀圓柱形,注射骨水泥完全膨脹後呈較固定的球體或橢圓體狀。配套器械包括與球囊擴張系統相似的穿刺針、破骨針等,以及特殊的骨水泥加壓注射器、延長管等。
充填材料
聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)是臨床最常用的骨水泥材料，其顯影性差，需新增鋇、鉭、鎢或三者的混合物，根據病情也有新增抗生素和抗腫瘤藥物的。骨水泥的粘滯度與室溫、用量、種類、配製的粉液比例等諸多條件有關。粘滯度高，不易洩漏，但推注困難;粘滯度低，推注容易，但易洩漏。PMMA 的應用前景並不樂觀，其弊端是:
①PMMA 應用時有放熱反應，溫度47～100℃，高溫可致細胞死亡。
②PMMA 注射後的椎體與相鄰的未注射椎體的力學強度不同，易導致應力集中。
③PMMA 易洩漏到相鄰的解剖結構中。
④PMMA 的單體有一定的毒性。有毒單體的釋放和PMMA 碎屑的作用使細胞的生長、DNA 的合成和糖代謝受到抑制而具有細胞毒性，其單體毒性可引起患者血壓驟降，從而引起患者猝死的可能。另外，還有致敏、區域性組織抗感染能力降低、致腫瘤等不良反應。
⑤PMMA 作為一種永久植入物，其長期的生物相容性是有害的。
理想的充填材料應具備以下條件：
①較慢的生物可降解性，通過爬行替代最終被自體骨取代。
②具有生物活性和骨傳導性。
③可注射性和良好的滲透能力。
④無毒。
⑤凝固溫度低，並具有足夠的力學強度。
⑥術者具有充分操作的固化時間。
⑦可負載各種蛋白質和抗腫瘤、抗感染、抗骨質疏鬆的藥物等。
⑧不散熱或低散熱。
⑨合理的價格。
⑩有良好的顯影性。對於PMMA，在臨床工作中有時為了改變其黏性或凝固時間，人們對其配方常常進行改進，並嘗試其他充填物。Jasper 等經過體外力學實驗證實單體/粉末比例在0.53 ml/g 時，其抗壓強度、延展強度及彈性模量最優，此比例接近於商業產品推薦的0.57ml/g。
目前已經應用於臨床的還有可生物降解的磷酸鈣骨水泥( calcium phosphate cement, CPC)，與聚甲基丙烯甲酯骨水泥相比其優點是：
①具有良好的組織相容性。
② 容易塑形,可注射使用。
③固化後具有一定的力學效能,可作為骨缺損修復的支架。
④固化過程中不產熱。
⑤可通過爬行替代與新生骨整合為一體。但其也有明顯缺點如：流動性和可注射性差，降解速度過快等等。Belkoff 等對比了PMMA 和一種玻璃陶瓷加強的BisGMA/BisEMA/ TEGDMA 基質混合物Orthocomp，發現兩種材料均可大大加強椎體的硬度，注入Orthocomp 後的椎體恢復了強度，而注入PMMA 的椎體則遠低於初始強度。其他代用品包括混合水泥Cortoss(丙烯酸水泥與陶瓷混合) 、磷酸鈣 、天然珊瑚等。
術後短期療效和長期隨訪結果
目前已有大量文獻報道了PVP 的止痛與恢復椎體高度的效果。Grados 治療40 例，經12～84 個月(平均48 個月)的系統長期隨訪，術後1 個月的VAS 疼痛評分由8.0 下降到3.7，隨訪後期下降到3.4，長期隨訪結果滿意。
Barr 等報道了47 例連續隨訪3 年的結果，63 ％的患者疼痛完全緩解，32 ％的中度緩解，5 ％的無明顯改善;Maynard 等採用核素骨掃描的方法，認為骨代謝率高的椎體預示著術後將有良好的疼痛減輕，Hiwatashi 等測量了37 例共85 節椎體PVP 前後的高度，結果33 節椎體高度輕度增加(1～3mm)，39 節椎體高度增加大於3 mm，最大恢復高度為15mm，平均增加2.2 mm Teng 等用數字化平片測量了53 例73 節椎體PVP 前後椎體後凸角度和前、中、後緣高度的變化，結果後凸角度矯正平均為4.3 度，後凸角度和邊緣角度的恢復程度分別為19 ％和44 ％ ，而骨折椎體前、中緣高度的平均恢復程度分別為29 ％和27 ％。
近年來有大量文獻報道PKP 有更少的骨水泥洩漏等術後併發症，並能更好的恢復椎體高度。Garfin 等報道PKP 治療376 例603 個椎體，90％的患者症狀和功能得以改善，大多數患者椎體高度明顯恢復，從術前估計椎體前方高度恢復68％上升到84％，後凸畸形減少了17％，明顯併發症的發生率對於每個骨折椎體為0.7 ％，每位患者為1.2 ％，僅有2 例脊髓損傷和1 例硬膜外腔出血需行椎板減壓椎管探查。
2001 年，Lieberman 等用PKP 治療了30 例共70 節骨質疏鬆性VCFs，有30 ％的骨折椎體高度沒有變化，其餘70％平均增加了46.8 ％(平均增加約4 mm)。
PKP由於使用球囊將壓縮椎體撐開,有效恢復了骨折椎體的高度,因此在治療VCFs 時,在恢復椎體高度方面較PVP 具有明顯優勢。同時也可使Cobb 角變小,椎體後凸畸形得到矯正。儘管PKP 可藉助可擴張球囊的撐開作用,使椎體高度得到恢復,但是從止痛角度來講, PKP 與PVP 的效果相近。
無論是PKP 還是PVP ,骨水泥的注入都將產生不同程度的不良反應,與PVP 相比, PKP 在於其使用可擴張球囊,除了恢復椎體高度和改善Cobb 角以外,球囊擴張後產生的空腔,使骨水泥注入時產生的壓力大大減小,從而降低了骨水泥滲漏的危險,同時還預防了骨水泥單體進入血液迴圈,較PVP 具有明顯的安全優勢。目前,從臨床報道來看,椎體成形術主要的併發症在於骨水泥滲漏,PKP 術中骨水泥滲漏的發生率較PVP 明顯要少,主要在於PVP 術中骨水泥注入時較高的壓力使骨水泥在椎體內的分佈很難控制,從而骨水泥進入椎間盤、椎間孔內導致神經根的熱傷和壓迫傷,並可導致肺栓塞。
併發症
各家報道PVP 併發症較低，一般低於10 ％，而且與患者的選擇有關。骨質疏鬆症、血管瘤及惡性腫瘤病人中的併發症發病率分別約為1.3 ％、2.5 ％和10 ％，主要是骨水泥的外滲。最常見的是椎管內和椎間孔的骨水泥洩漏，發生率約30％～73％，但多數報道認為其並不導致嚴重的臨床後果。其它併發症還有骨水泥洩漏引起的根性疼痛、脊髓和神經根的受壓及熱損傷、小量骨水泥經終板滲漏入椎間盤間隙;骨質疏鬆症患者因俯臥位胸椎後路進針的力量所致的肋骨骨折;深靜脈血栓形成;術後無症狀的經肺部攝片或CT 掃描證實的肺栓塞;短暫的發熱和缺氧;椎管狹窄;股神經麻痺;椎體內感染;截癱;死亡等。
多數症狀應用非甾體類抗炎藥物後可以緩解。PVP 的遠期併發症主要是相鄰未治療椎體的骨折和區域性骨吸收的加速，其發生率為10 ％～25 ％，尤其好發於陳舊性骨折術後的患者，原因可能是：
①手術使用的PMMA 導致的區域性短節段的剛度過高。
②多節段椎體骨折，未強化的椎體順應性差，增加了後凸畸形的趨勢，加之應力集中，所以易於骨折。術後疼痛緩解期，若疼痛再發，應高度警惕新的骨折發生。
預防方法：
①減少強化椎體的骨水泥的用量。
②使用具有生物活性的骨水泥取代PMMA。
③為了降低PMMA 單體的放熱反應，可以調整PMMA 的粉液比，還有將待注射的盛有PMMA的注射器直接放入無菌冰凍生理鹽水中進行冰浴的報道。
PKP與PVP 的併發症基本相同，但由於PKP 在椎體內形成空腔，注射骨水泥的壓力較小，併發症的發生率比PVP 明顯降低，約1.2％。PKP 的併發症主要有骨水泥的洩漏、球囊膨脹過程中被銳利的骨折斷端刺破、硬膜外血腫、輕度的脊髓損傷引起的短暫的下肢麻痺等。
併發症的預防：
①通過椎管經椎弓根至椎體前部，儘量不充盈椎體後緣部。
②儘量避免穿透椎弓根內壁，注意保持椎體皮質完整。
③PMMA 新增鋇、鉭、鎢或三者的混合物，使其在X 線下顯影清晰。
④全過程在X 線下監視操作，一旦發現骨水泥隨靜脈迴流迅速擴散，或向硬膜外、椎間孔滲漏，應立即停止，待粘稠度稍增加後再注入。
⑤骨水泥粘稠度要適度，推注壓力不可太大。⑥避免注射針插入靜脈叢，必要時操作前應做靜脈造影。
PVP 和PKP 的生物力學研究
椎體成形術的短期療效十分令人鼓舞，也推動了PVP 和PKP 在臨床的發展。PMMA 椎體成形後的生物力學研究證實骨折椎體成形後的穩定性引數顯著提高，可防止椎體的進一步塌陷和變形。椎體壓縮骨折後降低了運動節段的椎體壓縮強度，增加後柱的負荷而引起疼痛，通過對屍體模型的測量發現病變椎體後柱的壓力負荷在屈曲時增高21％、42％，後伸時增加39％~68％，椎體成形術後則使脊柱屈曲時後柱的壓力負荷減小26％，後伸時減小61％，結果示椎體骨折前和成形術後的神經弓壓力無明顯差異，全部或部分的逆轉了後部結構的壓力負荷，從而使疼痛症狀立即緩解。
Molloy, S 等對120 個椎體(T6~L5)注入2~8 ml 不等量的骨水泥，研究發現注入量與椎體抗壓強度和剛度的恢復只有弱相關(r2 分別為0 21 和0 27)，抗壓強度和剛度的恢復平均只需要注入椎體容積的16 2％和29 8％。注入的骨水泥量越大，滲漏的機率則越高。Belkog 等人對骨質疏鬆女性屍體的椎體建立壓縮性骨折模型，用Orthocomp 或Simplex P 作為充填材料，結果僅需2 ml即可恢復椎體的壓縮強度，而椎體剛度的恢復與水泥充填容量缺乏相關關係。
減小骨水泥的注入量同時可縮短注入時間，明顯降低骨水泥滲漏的危險。也有人報道椎體成形術後椎體剛度的恢復與注入的骨水泥量相關，14％容積的骨水泥就可滿足剛度恢復的要求，30％容積的骨水泥注入則可使剛度明顯增加，使臨近椎體的骨折危險增加。Belkoff 等人先後對Simplex P，Cranoplastic，Osteobond，Orthocomp 等不同材料進行椎體成形術後的椎體生物力學研究，結果顯示Simplex P、Osteobond 及Orthocomp
能有效恢復椎體的剛度和壓縮強度，而Cranoplastic 則僅能增加壓縮強度，不能恢復椎體的剛度，且在剛度的恢復程度上Orthocomp 優於Simplex P。說明不同的充填材料對椎體生物力學性質的影響也有不同。
Belkoff等先後兩次進行了關於後凸成形術的體外生物力學檢測，發現無論在有無載荷的情況下後凸成形術均能部分恢復椎體的高度，恢復椎體的強度。它在無載荷的情況下可以恢復丟失高度的97％，而椎體成形術僅能恢復30％，兩種方法都能明顯增強椎體的強度。PKP 組能恢復椎體的起始剛度，而PVP 則不能，PKP 與PVP 相比，不僅能有效恢復椎體的高度，而且能恢復椎體的壓縮強度和剛度。
Sun,K 等研究發現，對高危患者注入至少椎體容積20％的骨水泥才能有效減少其骨折風險，而對中等程度危險度患者則需要注入椎體容積5％～15％的骨水泥，而這種預防性治療和骨折後進行椎體成形術治療的併發症發生率並無太大區別，在骨折椎體上下緣椎體注入適當的骨水泥來緩解椎體間強度差異，是否可以減少因為椎體間應力不平衡導致的骨折以及是否能夠更有效的維持脊柱的生物力學穩定性還有待進一步的研究。
椎體成形術或椎體後凸成形術後臨近椎體再骨折
椎體成形術和後凸成形術後鄰近或遠位椎體骨折時有發生。研究顯示再骨折發生率2.4％~23％，並且6 個月內2/3 骨折發生於鄰近椎體。Kim 等發現胸腰段椎體PVP 後，其相鄰椎體發生新發骨折的風險是脊柱其他節段的2.7 倍。椎體成形術後椎體生物力學效能的改變可能影響到臨近節段的椎體。但影響的程度如何，尚需深入的研究。Berleman 等用骨質疏鬆雙椎體的功能脊柱單元進行有限元分析，發現骨水泥灌注降低了相鄰椎體的載荷能力，且注入的量越大這種載荷能力降低的越多。認為臨床上為了強度與剛度的恢復而尋求最大的骨水泥注入量會引發相鄰椎體的骨折。
Baroud 等利用腰椎運動節段的有限元模型進行生物力學分析，結果發現強化後椎體終板下的骨水泥起到了一個垂直柱的作用，椎間壓力增加了大約19％。椎體強化降低了相鄰終板的生理內凹，而生理內凹的降低可能便是相鄰椎體骨折的原因。Polikeit 等建立了L2~3 的三維有限元模型，並專門對椎體強化後的力學傳導情況進行了研究,他們認為在椎體受力中，應力的承受應該主要是經終板向下傳導，稀疏的骨小樑在應力的分散中有重要作用。椎體的“雙凹徵”是適應應力的結果，在椎體間形成“蛋殼樣”效應，從而使終板及椎間盤起著分散應力的作用。
但是椎體成形術後骨水泥的注入抑制骨折椎體終板中心凹陷，從而破壞了“蛋殼樣”效應，使應力相對集中，壓迫椎間盤並將應力傳導到相鄰的椎體終板及椎體上。國內徐暉等利用有限元方法分析椎體成形術對相鄰椎體終板應力變化的影響，證明注入較小劑量(胸12，4.0 ml)骨水泥,椎體成形術不足以引起由於應力集中而造成相鄰椎體骨折可能性增加。
椎體楔形骨折和後凸角增大使重心前移，造成重力至骨折椎體的力臂延長。後凸角越大，重力向前的彎矩也越大。對骨質疏鬆而言，脆弱的骨質或許無法承受這種額外加大的負載。每一次骨折都會增加剩餘椎體的應力。最近研究提示相比後凸角度大於或等於9°，椎體強化術後後凸角度小於9°時臨近椎體再骨折發生率顯著降低
正常的間盤組織可以很大程度的緩衝來自被骨水泥強化後椎體的不良應力。當椎間盤組織受到灌注劑滲漏等的影響，其對不良應力的緩衝作用亦隨之減低。發生椎間盤滲漏的間盤組織與傷椎共同構成一個剛度超高節段，從而加大了相鄰椎體骨折的隱患，增加了鄰近椎體新發生骨折的機會。Lin 等分析接受椎體成形術後的患者中，骨水泥滲漏到椎間盤內導致相鄰椎體骨折的發生率明顯較其他滲出部位者增多，骨水泥外滲至椎間盤中也可能提示患者存在嚴重的骨質疏鬆症或已經存在相鄰終板骨折等其他導致椎體再骨折的因素。
Komemushi 等指出在年齡、性別、骨礦含量、治療椎體數目和骨水泥滲漏等諸多因素中，只有骨水泥滲漏到椎間盤內是再發生骨折的重要預測因子。然而有學者也提出骨水泥椎間盤滲漏鄰近椎體的發生率並沒有增高，國內學者楊惠林研究也認為鄰近椎體的再骨折的發生與相鄰椎間盤滲漏無關。Chen WJ 等對106 名骨質疏鬆壓縮骨折PVP 術後患者進行至少2 年的隨訪，20 例 (18.9％) 患者發生臨近椎體再骨折，他們分析臨近椎體再骨折的患者數及椎體數，發現椎間盤滲漏和無椎間盤滲漏有統計學差別(P<0.001)。
鄰近椎體再發骨折的另一原因可能是椎體骨質疏鬆的一種自然程序，有研究表明：骨質疏鬆性椎體壓縮骨折患者無論是否經過椎體成形術的治療，再次發生椎體壓縮骨折的概率大約是首次發生椎體壓縮骨折概率的4 倍。可以認為對於所有骨質疏鬆的患者，發生自發性椎體骨折以後，不管是否施行椎體強化術，均處於新發骨折的高風險之中。有研究分析認為，椎體新發骨折的相對風險與骨密度關係很密切，骨密度每提高1％椎體發生骨折的風險性就減小3％。最近有研究顯示PVP 不是椎體再骨折的危險因素。
Klazen 等對202 例患者進行了前瞻性、隨機、對照研究，平均隨訪11.4 月，比較PVP術後和保守治療再骨折的發生情況。91 例PVP 術後患者中有15 例患者出現18 個椎體再骨折，而85例保守治療患者中有21 例 30 個椎體發生再骨折。兩者沒有統計學意義 (P =0.44). 臨近椎體相比遠距椎體再骨折風險沒有增高。他們的研究認為PVP 術後椎體再骨折發生及數量唯一的危險因素是椎體骨折的基數。
Furtado 等在離體實驗上，對骨折後強化與預防性強化的生物力學效能作了比較，認為骨折後椎體強化能很大程度上增加其強度，而剛度不能恢復;預防性強化使得椎體強度高於預期水平，而剛度得以維持。這說明預防性強化較骨折後強化能更好地保持剛度。Higgins
等對完整椎體行椎體成形術以評價其生物力學效果，結果20％的骨水泥注射量便顯著提高了完整腰椎的強度，而胸椎的強度卻未有類似的提高，剛度節段之間差異無顯著性。
爭論
發表於新英格蘭醫學雜誌(N Engl J Med 2009;361:557-68. N Engl J Med 2009;361:569-79)兩篇關於椎體成形文章認為椎體成形術治療疼痛的骨質疏鬆性椎體骨折並不比安慰劑更有效。這無疑給微創脊柱外科學界帶來震驚性後果。這兩篇分別源自美國和澳洲的臨床研究，設計同樣嚴謹，結果出奇一致。一直以來，我們對椎體成形術(包括PVP 和PKP)的效果深信不已，然而這一 信念 源於何處?早期的臨床探索性報道? 權威專家 的經驗之談?還是自己的嘗試和實踐。真正的科學信念來源於嚴謹的科學實驗設計和執行，循證醫學已經給了我們答案，只是我們一直未曾真正踐行。
1、這兩項研究都是多中心、雙盲、隨機、安慰劑對照研究，雖然樣本量不是特別大，但這些研究都是由世界上極具權威性的研究機構(比如Mayo Clinic)的學者完成的，且設計非常合理，研究結果的真實性幾乎無容置疑。從循證醫學的角度，這些證據的可信度等級應該算是最高的了。
2、具體的研究方法不多說，全文中以及這兩個研究組先前發表在BMC Musculoskeletal Disorders 的研究都有詳細論述。強調一點，這一安慰劑對照，其對照組也同樣進行消毒、鋪巾，並對病椎進行穿刺，置入套管，攪拌骨水泥(使其香味飄溢於手術室)，唯一與實驗組不同的是骨水泥不注入椎體，而是注射長效區域性麻醉劑。
3、這兩項研究並沒有證明椎體成形術對於緩解疼痛和改善相關功能沒有效果，反而很明確地指出，椎體成形術和假手術都能改善疼痛，促進患者的功能恢復。這一點與The Lancet 發表的研究一點也不矛盾。該研究證實球囊擴張椎體後凸成形術(一般認為PKP 與PVP 緩解疼痛的效果類似)與非手術治療相比，安全性和有效性都有著明顯的優勢。
注意這裡的對照組是非手術，而不是假手術。單純從這些研究來考慮，對於骨質疏鬆性椎體壓縮骨折，PVP 或PKP 仍然可以明顯地緩解疼痛，改善患者相關的功能和生活質量(這一點無容置疑，目前也沒有研究能動搖這一點)，但是假手術也可獲得類似的療效。如果不選擇PVP 或PKP，仍不建議選擇非手術治療，但可考慮假手術治療。
4、在這兩項研究中，納入的病例都是骨質疏鬆性椎體壓縮骨折，疼痛週期在一年以內(大於6 周者佔68％)。或許提示不少患者都沒有外傷史或者僅有極輕微的外傷史。這一點和國內的狀況可能不同，我們臨床中處理的骨質疏鬆性椎體壓縮性骨折，大多都是有外傷史的，雖然不少是低能量損傷，但也不乏一些嚴重外傷病史的患者。因為國人沒有外傷史的老年腰背痛一般都在家熬著。PVP 或PKP 除了緩解疼痛，還可重建脊柱的穩定性，這一點目前也還沒有足夠的證據能夠推翻。
存在的問題與未來的展望
無論是PVP 還是PKP，大量文獻報道均獲得了令人鼓舞的療效，其基本設計原理已被美國FDA 認可，但其確切治療機制(例如止痛機制)目前仍不十分清楚。儘管PVP 與PKP 的近期療效較好，但PVP、PKP 和傳統保守療法三種方法相比較哪種最好，還缺乏遠期隨訪觀察和前瞻性對照研究。
有資料表明，並非所有符合指徵的患者作PVP 和PKP 都能獲得滿意的療效，兩者各自存在不足：PVP 灌注劑滲漏率高，對傷椎無復位作用，不能緩解神經根或脊髓的壓迫症狀;現用的PKP 球囊是非降解吸收的生物性球囊，在擴張後仍需取出，且價格昂貴。儘管PKP 比PVP 有更多的優點，但PKP 並不能完全取代PVP。因為，在椎體塌陷高度不到原高度1/3 而又疼痛較重時，PVP 能取得良好效果;脊柱腫瘤一般不是PKP 的適應證。
術後灌注節段區域性剛度過高，可能與鄰近節段形成力學梯度差, 而患者多為骨質疏鬆的老年人，是否會加速椎間盤退變和誘發其它節段骨折還需要進一步的觀察。因此，如何使強化脊柱既恢復理想的彈性模量和強度，又避免對相鄰椎體造成不良應力還有待研究。灌注材料有待改進，PMMA 雖最常用，但仍有很多缺點。
此外, 骨水泥早期雖能穩定脊柱，但其抗張強度僅為正常骨25 ％ , 且在持續載荷情況下，隨著時間的延長，骨水泥的力學穩定性會逐漸減弱並出現疲勞碎裂。因此，目前急需研究出一種強度、剛度適中, 有良好的顯影性，能被骨替代，又有骨傳導或負載骨誘導因子的物材料來取代PMMA 。
就PVP 而言，滲漏是它的缺點，如何研製出一種能使注入壓力減小、灌注劑分佈均勻以降低滲漏的穿刺裝置(如穿刺注射針)將十分重要;PKP 的手術器械和材料的優化：包括一次性球囊，價格驚人，如何研製出符合我國國情、價格合理、一次性使用的膨脹球囊或可吸收降解的生物性球囊，或記憶合金成形裝置等手術器械仍須進一步努力，國內已有多家院校及科研機構正在開展此方面的研究。
隨著人口的老齡化，骨質疏鬆性VCFs 的發病率逐年上升。PVP 和PKP 在美國已逐漸成為治療疼痛性骨質疏鬆性VCFs 的一種標準方法。而我國按人口比例計算，其數量必定遠大於美國。因此，可以預見，我國的應用前景廣闊。而且，隨著研究的深入，PKP 結合可吸收骨水泥有望推廣應用治療早期脊柱側彎及骨科的其它領域，如跟骨、距骨等鬆質骨的骨折。綜上所述，PVP 和PKP 是具有即刻止痛、穩定脊柱和改善患者功能的新型微創性手術，應用前景廣闊。
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