智能辅助骨水泥注射系统:骨质疏松性椎体压缩骨折治疗的新突破

【字体: 时间:2025年03月14日 来源:Journal of Orthopaedic Surgery and Research 2.8

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  研究人员针对经皮椎体强化术(PVA)骨水泥渗漏等问题,研究智能辅助注射系统,发现其优势显著,具重要意义。

  骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)是困扰老年人的一大健康难题,就像一颗隐藏的 “定时炸弹”,随时可能 “引爆”,给他们的生活带来极大痛苦。据统计,它是导致老年人残疾和死亡的重要原因之一。目前,经皮椎体强化术(PVA),包括椎体成形术和后凸成形术,因其微创、能恢复椎体高度、缓解疼痛及助力早期活动等优势,成为治疗 OVCF 的常用手段。
然而,PVA 并非完美无缺。其中,骨水泥渗漏问题尤为突出。在大约 20% 的椎体成形术病例中会发生骨水泥渗漏,1.6% 的病例还会出现症状。一旦骨水泥渗漏到椎管内,就如同 “闯入禁区的不速之客”,会增加脊髓受压和神经损伤的风险;渗漏到椎旁静脉,甚至可能引发肺或脑栓塞,危及生命。此外,骨水泥在手术后期快速硬化,限制了注射时间,医生必须争分夺秒完成操作。而且,手术过程中需要借助 X 射线成像来监测骨水泥在椎体内的扩散情况,这使得医生和患者都不得不持续暴露在辐射之下,即使穿着厚重的铅衣,也只能起到部分防护作用。

为了解决这些问题,上海交通大学医学院附属同仁医院等机构的研究人员开展了一项关于智能辅助骨水泥注射系统的研究,相关成果发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》。

研究人员采用了以下主要技术方法:选取了 2 具新鲜冷冻的人体尸体标本,通过 CT 扫描评估骨质量并规划穿刺路径。将标本按注射方式分为手动注射组(10 个椎体,T8-L5)和机动注射组(10 个椎体,T8-L5)。手动注射时,在 C 臂透视引导下,由资深外科医生操作穿刺针经双侧椎弓根插入椎体,谨慎注射低粘度骨水泥(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA);机动注射时,同样在 C 臂透视引导下插入穿刺针,PMMA 注入骨水泥注射器,医生在铅板后通过控制面板设置参数,实现远程操作。术后利用放射成像和 CT 图像评估骨水泥分布情况,并进行统计学分析。

研究结果如下:

  1. 手术指标差异:手动注射组术中 X 射线透视次数(6.7±1.5)明显多于机动注射组(4.1±0.9),手动注射组骨水泥注入时间(164.3±18.7 s)也显著长于机动注射组(72.0±7.2 s),而两组注入的骨水泥量并无显著差异(手动组 5.2±1.3 mL,机动组 5.3±1.0 mL)。
  2. 骨水泥分布差异:术后影像学检查显示,机动注射组骨水泥分布倾向于弥漫或块状,手动注射组则倾向于双带或单带。CT 扫描表明,机动注射组骨水泥在每个椎体的前部和中部均匀分布,手动注射组密度分布不均。
  3. 骨水泥渗漏情况:手动注射组 10 个注射椎体中有 4 个(40%)出现骨水泥渗漏,机动注射组则未出现渗漏。

研究结论和讨论部分指出,智能辅助骨水泥注射系统相较于传统手动注射,能更精确地控制骨水泥注射剂量,实现更好的骨水泥分布。该系统还能远程操作,减少了外科医生的 X 射线辐射暴露。尽管目前的研究存在一些局限性,如使用尸体标本、样本量有限、未建立模拟自然 OVCF 的损伤模型等,但这并不影响对该辅助注射系统可行性和安全性的评估。其在改善患者预后方面的潜在优势,为后续研究和临床应用指明了方向,未来需要进一步解决现有问题,推动智能系统更好地融入手术流程。总之,这项研究为骨质疏松性椎体压缩骨折的治疗带来了新的希望和方向,有望为患者带来更好的治疗效果。

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