论文部分内容阅读
研究背景良恶性椎体压缩性骨折(vertebral compressive fractures,VCFs)不仅可导致患者的活动受限,又可影响脊柱的正常序列,降低胸腔的有效容积与心肺功能,使使患者的生命质量明显下降。经皮椎体后凸成形术(percutaneous ballonkyphoplasty,PKP)是目前治疗良恶性椎体压缩性骨折的有效手段。球囊椎体后凸成形术(ballon kyphoplasty,BKP)是在椎体成形术(percutaneousvertebroplasty,PVP)基础上改良的一种手术方式,用一个能承受高压的球囊,将其放到塌陷的椎体内进行扩张,然后将骨水泥注入到球囊扩张后产生的空腔内,这种手术是在1998年设计生产并应用到临床上的,因其能用较低的压力将高粘度的骨水泥注入到球囊扩张产生的空腔内,且此空腔因骨小樑压缩开成了新的骨边缘,所以使骨水泥渗漏的风险得到降低,同时以其肯定的临床治疗效果、较小的创伤及较少的并发症等特点。但因球囊缺乏网孔,囊内骨水泥与周围骨组织无接触,即不能与周围骨松质形成微观绞索,从而对抗椎体剪切力能力降低。应用骨填充网袋(bone fillingmesh container,BFMCs)取代球囊实施PKP(BFMCs-PKP),可使骨水泥与周围骨松质形成微观绞索,解决对抗椎体剪切力的问题,成为一种新的改良技术。为验证BFMCs-PKP的疗效,本课题进行了PVP, BKP, BFMCs-PKP的临床对照研究。目前PVP, BKP, BFMCs-PKP所应用的聚甲基丙烯酸树脂骨水泥(Polymethylmethacrylate,PMMA)硬度大,被认为是术后出现经治椎体或邻近椎体再发骨折的重要原因。另外,BFMCs与PMMA均无生物降解性,长期留置于椎体内,可能产生远期并发症。而具备可降解特性的磷酸钙骨水泥(Calcium phosphatecement,CPC),在实践中遇到其抗压强度差、遇血液或水易溃散等问题,限制了其临床应用。针对上述问题,本研究设计了一种多孔网状可降解高分子球囊(Electrospunnanofibrous P(DLLA-CL) balloons, ENPBs),与CPC联合应用,改良PKP技术,以期达到体内留置物既具有抗压强度,又具有生物降解性的目的。为此本课题对ENPBs联合CPC实施PKP进行了实验研究。目的:1、评估BFMCs系统治疗椎体压缩性骨折的安全性和有效性。2、ENPBs的制备并通过一系列性能测试,验证其应用临床的可能性。3、通过对ENPBs的离体试验,观察将其联合CPC灌注至椎体后的生物力学变化及骨水泥椎体外渗漏情况,以评估ENPBs应用于临床治疗椎体压缩骨折的可行性。材料与方法:1、将在我院治疗椎体压缩骨折的90例患者(2009年4月到2010年10月),按照治疗方法不同分为BFMCs-PKP、BKP、PVP治疗组,每组各30例,其中女52例,男38例,年龄53-80岁,中位年龄67岁,6例(5%)为血管瘤,23例(17%)为转移瘤,61例(78%)为单纯性压缩骨折。所有患者均行保守治疗失败且均为单一节段椎体压缩骨折。对比术前、术后不同时间节点(3天、1月、3月、6月)疼痛评分(VAS)的差异,观测患椎椎体Cobb’s角及高度的改变。2、以聚乳酸-已内酯共聚物为原材料,制备可控降解且力学性能优异的生物高分子材料,通过静电纺丝及编织法等先进工艺加工制备纤维网状结构,以固定球囊形态及提高球囊力学性能。同时,通过可控降解的内膜,掌控CPC的溃散与渗漏,并通过内膜与纤维网状结构的降解,完成CPC与椎体骨的交融。详细考察其成分、结构、功能化等参数对纤维和内膜所用高分子材料各项性能的影响规律及机制,同时对球囊的生物相容性、降解性能、抗骨水泥溃散及渗漏的有效性等方面进行性能测试。3、将离体猪单椎体标本随机分为4组,每组8个,共32个,均行单侧椎弓根入路穿刺至椎体内,其中2组分别灌注2.5-3.0mlPMMA与CPC;其中1组首先植入ENPBs,然后灌注其内2.5-3.0mlCPC;最后1组为正常椎体。观察各组椎体的骨水泥分布及椎体外渗漏情况,然后经电子万能试验机(SCHENCK RSA-250)测试各组椎体的刚度及强度。结果:1、BFMCs-PKP组(A组)、BKP组(B组)两组均出现1例骨水泥椎体外渗漏,PVP组(C组)骨水泥椎体外渗漏5例,均未出现临床症状。A、B、C各组组内术后3d、1m、3m、6m的VAS评分与术前两两比较差异有统计学意义(P﹤0.05),术后两两比较差异无统计学意义(P﹥0.05),组间术前与术后两两比较差异无统计学意义(P﹥0.05)。A、B术后椎体中部及前缘椎体抬升百分比组内比较差异均有统计学意义(P值﹤0.05),组间比较差异无统计学意义(P值均﹥0.05),C组组内比较差异无统计学意义(P值﹥0.05),C组与A、B组组间比较差异有统计学意义(P﹤0.05)。A、B组Cobb’s角变化组内术后与术前两两比较差异有统计学意义(P﹤0.05),术后两两比较差异无统计学意义(P﹥0.05),组间术前与术后两两比较差异无统计学意义(P﹥0.05)。C组组内术后与术前两两比较差异无统计学意义(P﹥0.05),术后两两比较差异无统计学意义(P﹥0.05),C组与A、B组组间比较差异有统计学意义(P﹤0.05)。2、可降解网状微孔球囊膜纳米纤维粗细一致,纤维直径为(335±55) nm,纤维分布均匀,囊膜上具有微米级的孔隙;网状微孔球囊的断裂强度和断裂伸长率分别为(13.19±1.38) MPa,(554±162)%;结果表明聚乳酸-已内酯共聚物制备的膜片在3种液体中降解速度人血清>猪胰脂肪酶溶液>模拟体液,网状微孔球囊膜降解速率较平均;网状微孔球囊的爆破压测试结果分别为(15.2±0.8) atm;网状微孔球囊包裹下的骨水泥钙离子析出较平稳,浓度最高至2.08mmol/L即呈相对稳定状态,略低于血液中钙离子浓度。3、PMMA组椎体强度及刚度明显高于正常椎体(P <0.05),CPC组椎体强度及刚度明显低于正常椎体(P <0.05),ENPBs+CPC组椎体强度及刚度接近正常椎体(P>0.05),ENPBs+CPC组骨水泥渗漏率较PMMA组与CPC组降低(P <0.05)。结论:1、BFMCs治疗椎体压缩性骨折病人在改善疼痛,抬升患椎高度,后凸畸形矫正等方面具有满意效果,骨水泥椎体外渗漏率降低,为椎体压缩性骨折提供了一个安全的治疗选择,但其缺点是无生物可降解性,存在发生远期并发症的风险。2、网状微孔可降解球囊具有良好的液体渗透性及爆破压力,可防止骨水泥渗漏,促进成骨细胞的黏附与增殖,降解较均匀、稳定,可较好保持钙离子浓度,更利于新骨生长和骨折愈合。3、网状微孔可降解球囊联合CPC植入椎体后具有与正常椎体相似的生物力学性能,骨水泥渗漏率降低。