经皮椎体成形术后手术椎体再发骨折的相关因素分析

李亮，聂艳，姜保恩，隋海涛，于学忠，卢建树

(山东省东营市人民医院骨科，山东 东营 257091)

经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty，PVP)通过微创经皮穿刺向骨质疏松性椎体压缩骨折椎体内注入甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)，可达到迅速止痛、强化椎体的目的，大大提高了患者的生活质量[1]。然而，随着PVP在临床上的广泛应用，手术椎体术后再骨折也开始出现，但是对于导致手术椎体再骨折的发生机制目前并无定论[2]。本研究通过对2007年2月至2011年11月期间，单节段胸腰椎骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)经PVP治疗的156 例患者的临床资料进行回顾性分析，对手术椎体再骨折的发病情况及相关的风险因素进行初步分析探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料 应用PMMA填充经PVP治疗的单节段胸腰椎OVCF并资料完整的患者156 例，男62 例，女94 例；平均随访时间12～26个月，平均17.3个月。28 例患者手术椎体位于单纯胸段以及腰段，128 例患者位于胸腰段；81 例患者为单侧穿刺，75 例患者为双侧穿刺；患者术前疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)平均为(7.2±1.6)分。

患者术前均进行双能X线骨密度仪检查胸腰椎骨密度(bone mineral density，BMD)，结果提示骨质疏松或骨量减少，按WHO的标准均诊断为骨质疏松；影像学检查(X线、CT、MRI)证实为新鲜或亚急性期椎体压缩性骨折，并在MRI上表现为T1像的低信号及脂肪抑制像的高信号。排除脊柱原发性或转移性肿瘤，剔除因转移性肿瘤、多发性骨髓瘤、血管瘤等所致病理性椎体骨折的患者；陈旧性骨折病史或手术史的患者；存在脊髓、马尾或神经根受损的症状或体征的患者；有严重的凝血功能障碍及感染疾患等不适宜手术的患者；骨折椎体累及数量在1个以上的患者。

1.2 手术方法 患者取俯卧体位，腹部悬空，C型臂X线机透视定位伤椎及穿刺点，将呈粘稠状态的骨水泥缓慢推注入椎体中前1/3处，透视观察骨水泥的扩散情况，当出现向椎体外渗漏的趋势时立刻停止。单椎体注入骨水泥3.6～5.2 mL(平均4.8 mL)，术毕观察10 min，生命体征平稳即可结束手术。术后24 h后坐起下地活动。所有患者术后常规双膦酸盐、活性维生素D、碳酸钙等系统抗骨质疏松治疗。

患者手术前、术后及末次随访时分别采用VAS评价疼痛缓解程度。所有患者术后3 d、1个月、3个月以及以后每3个月定期复查，并行站立位脊柱正侧位X线片检查。影像学指标包括，术前椎体是否合并裂隙样变、术后是否发生椎间盘渗漏、骨水泥是否同时接触上下终板以及骨水泥是否偏向一侧分布。根据患者主诉术后新近的腰背部疼痛、查体胸腰椎压痛及叩击痛的情况，行脊柱正侧位X线片、脊柱MRI检查，对手术椎体的再次骨折应满足以下条件：a)脊柱X线片示强化椎体高度丢失，后凸畸形加重；b)MRI检查示强化椎体内T1像的更加明显的低信号改变，T2加权像呈高信号改变。记录站立侧位X线片测量的手术椎体术前、术后及末次随访时Cobb角及椎体前缘的高度变化。

记录患者性别、年龄、身高、体重、骨密度T值、损伤节段、骨水泥注射量、单侧或双侧穿刺，骨水泥是否同时接触上下终板，骨水泥是否偏一侧分布，术后有无椎间盘骨水泥渗漏情况，术前椎体是否合并裂隙样变，术前、术后及随访时骨折椎体局部后凸角，术前、术后及随访时伤椎椎体前缘高度。分析手术椎体再骨折的影响因素，并根据手术椎体是否发生再骨折将患者分为两组进行比较。

1.3 统计学处理 应用SPSS 17.0统计学软件进行分析，统计手术椎体再骨折的发生率，以术后手术椎体再骨折作为因变量，将性别、年龄、身高、体重、骨密度T值、损伤节段、骨水泥总量、单侧或双侧穿刺、骨水泥是否同时接触上下终板、骨水泥是否偏一侧分布、术后有无椎间盘骨水泥渗漏情况以及术前椎体内是否合并裂隙样变等分类变量作为自变量，对其进行单因素分析，采用χ2检验。然后将差异有统计学意义的自变量带入logistic回归模型进行多因素分析，P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

所有156 例患者均获得12～26个月(平均17.3个月)的随访。10 例在随访期间发生手术椎体再骨折，其中4 例出现在PVP术后3个月内。

手术椎体发生再次骨折的患者与未发生再次骨折的患者术后3 d VAS评分、末次随访VAS、末次随访前缘高度及末次随访Cobb角差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。手术椎体是否发生再骨折患者的年龄、损伤节段、单或双侧穿刺、骨水泥是否偏一侧分布、骨水泥是否偏向一侧分布的差异均无统计学意义(P>0.05，见表2)；而术前合并椎体内裂隙样变、术后有无椎间盘骨水泥渗漏情况、骨水泥是否同时接触上下终板差异有统计学意义(P<0.05，见表2)。

表1手术椎体再骨折组和无骨折组临床数据的比较

二分类logistic回归分析，术前合并椎体内裂隙样变是手术椎体再骨折危险因素(B=-2.864，OR=0.004，95%CI=0.002-0.05，P=0.000)，骨水泥是否同时接触上下终板(B=0.197，OR=1.374，95%CI=0.751-1.508，P=0.407)和术后有无椎间盘骨水泥渗漏情况(B=0.124，OR=1.141，95%CI=0.874-1.339，P=0.362)不是术后手术椎体新发再骨折的危险因素(见表3)。

表2 手术椎体再骨折的影响因素分析

表3 多因素logistic回归分析结果

典型病例为一72 岁男性患者，L2椎体骨折行双侧PVP治疗，术后腰椎侧位X线片显示椎体内一区域未被骨水泥填充，可见骨水泥接触上下方终板，骨水泥无椎间盘渗漏，椎体前缘高度丢失约51%。术后腰椎正位X线片显示骨水泥在整个椎体两侧弥散分布。术后2.5个月随访时患者自述腰部疼痛不适，行侧位X线片后发现手术椎体再骨折，椎体前缘高度丢失约60%(见图1～7)。

图1 术前CT示L2椎体骨折内病变呈低信号改变 图2 术前MRI上T1加权像L2椎体 图3 术前MRI上T2加权像L2椎体内病变呈高信号改变

3 讨 论

PVP自21世纪初被引进到我国以来，作为一种治疗老年人骨质疏松性椎体压缩骨折的微创手术方法，目前在临床上已被广泛应用。然而手术椎体术后的再次骨折受到了学者的广泛关注，其发生时间及发生率仍存在争议。Kim等[3]报告手术椎体术后再骨折主要发生时间为术后3.4个月，发生率为12.5%。Heo等[4]随访发现，PVP术后手术椎体再骨折主要发生在术后1年内，发生率分别为2.4%和3.21%。Nishioka等[5]报道的手术椎体再发骨折平均发生时间为术后2个月，发生率高达86.7%。本研究术后手术椎体再骨折的平均发生时间为10.2周，发生率为6.41%。手术椎体术后的再次骨折不仅会带来腰背疼痛复发等症状，而且再次骨折引起脊柱后凸的再次增大也会加速相邻椎体骨折的发生，因此预防此种并发症的发生非常必要。

图4 L2椎体骨折术前侧位X线片 图5 L2椎体骨折术后侧位X线片 图6 L2椎体骨折术后正位X线片 图7 术后2.5个月侧位X线片示椎体再骨折

手术椎体术后再次骨折发生的机制目前考虑有两种因素：一种认为是椎体本身因素[6]，比如椎体内骨坏死、骨质疏松、椎体内裂隙样变、骨折椎体是否位于脊柱胸腰段等；另一种则认为是填充材料的因素[7]，比如使用的填充材料本身的特性、填充材料在椎体内偏向一侧分布、填充材料未能同时接触上下终板。简志训等[8]以及简志训等通过实验证实，经单侧和双侧注射骨水泥对椎体成形术后椎体的应力分布无影响，而且可以有效地维持椎体的刚度。Molloy等[9]发现，当骨水泥偏向一侧分布时，椎体塌陷的概率并不会增加。相关文献报道了即使注入少量骨水泥，也能恢复正常的脊柱生物力学性能，而且降低了骨水泥渗漏的发生率。Chevalier等[10]研究表明骨水泥未同时接触上下终板时，手术椎体很容易发生再骨折。Kim等[3]则认为骨水泥未同时接触上下终板不会增加手术椎体再骨折的发生率。田伟等[7]认为骨水泥未同时接触上下终板的患者发生手术椎体再骨折的概率更高。Kim等[3]认为应用PMMA行PVP强化后骨水泥团块与上下终板间存在的松质骨区域在长期应力作用下发生骨折是再次骨折的主要原因。Heo等[4]认为PMMA注射过程中放热发生聚合反应也可能会加重骨坏死的进展。此外，骨水泥—骨组织界面之间强度的差异以及界面的微动，也可能是手术椎体手术后塌陷的重要因素。

本研究结果显示，发生手术椎体再次骨折组的患者术后24 h疼痛改善率明显低于非再次骨折组患者，术后3 d VAS评分组间比较差异有明显统计学意义(P<0.05)。单因素分析显示术前合并椎体内裂隙样变在手术椎体再次骨折组与非骨折组间差异有明显统计学意义(P=0.001)。logistic回归分析显示，椎体内裂隙样变是手术椎体再次骨折一个重要的原因，术前合并椎体内裂隙样变的患者再次骨折的风险性较高。

椎体内真空裂隙样变现象最早于1978年由Maldague提出。对于此现象的形成机理已得到组织学及解剖学的支持，椎体前1/3处是椎体血液供应的分水岭，当此处发生骨折时可导致椎体内小动脉崩解破坏，从而更易发生缺血性骨坏死[11]。对于合并椎体内裂隙样变的椎体术前MRI也可发现T2加权像和STIR压脂像上椎体内透亮高信号带[12]，即流质聚集征现象。在椎体内裂隙样变区域内，正常的骨组织结构已不复存在，而且裂隙样变周围骨质发生硬化，当骨水泥注入伤椎后，骨水泥很难透过裂隙样变周围硬化的骨质带对裂隙样变的区域进行填充，导致术后背部疼痛无明显改善，强化术后骨水泥与椎体裂隙样变的区域之间弹性模量的差异引起的载荷转移增加了再次骨折的风险。此外，对于合并椎体内裂隙样变的椎体当骨水泥注入后只在裂隙内团块状分布，并没有透过边缘的骨质硬化带弥散，在长期应力作用下周围骨质疏松区域很容易出现再骨折。Wiggins等[13]也报告，15 例合并椎体内真空裂隙变患者经PVP治疗后5 例疼痛无明显缓解，注入骨水泥后椎体内裂隙受到的轴向压力明显增加，在长期应力的作用下使椎体再骨折的发生率升高。Wagner等[14]也认为，合并椎体内裂隙样变的骨质疏松性椎体压缩骨折的患者，PVP术后手术椎体再发骨折的发生率较无裂隙样变患者的明显升高，这可能与术中骨水泥没有在椎体内均匀分布以及受力不均所致。笔者认为，椎体骨折后早期治疗不仅可以降低椎体骨折后迟发性骨折缺血坏死的发生率，而且早期PVP术可以使PMMA骨水泥更好在骨小梁中均匀渗入，有效地消除脊柱不稳引起的疼痛症状。当整个椎体应力相对均匀分布，减少对术后椎体及邻近椎间盘的集中应力作用，再骨折并发症也会随之降低。

总之，随着PVP的广泛应用，只有对再发骨折的发生机制不断深入研究，降低手术椎体再发骨折并发症的发生，才能真正减轻患者的痛苦，提高日常生活质量。本研究病例数、追踪随访时间相对有限，而且主要涉及了合并椎体内裂隙样变对手术椎体再骨折的影响，诸如外伤史等一些影响再次骨折的重要因素均未纳入本研究中，而且影响椎体骨折的因素之间的相互联系还需在以后多中心的随机对照试验中进一步研究。

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