PVP术后相邻椎体骨折的因素研究进展

张中兴，许峰，陈焕诗，金伟

（南方医科大学附属柳州医院、广西柳州柳铁中心医院，广西 柳州 545007）

随着我国人口老龄化的加剧，骨质疏松导致的椎体压缩性骨折发生日趋频繁，严重影响人们的生活质量，已成为一个危害公众健康的重要问题。经皮椎体成形术（Percutaneous Vertebroplasty，PVP）因创伤小、操作简便、安全有效，已广泛应用于临床治疗骨质疏松性椎体压缩骨折（Osteoporotic Vertebral Compression Fracture，OVCF）。笔者就PVP术后相邻椎体骨折的相关因素研究进展综述如下。

1 PVP术后相邻椎体骨折的发生率

PVP导致术后相邻椎体骨折风险增加目前尚无定论，但是大部分文献报道认为OVCF采用PVP治疗后相邻椎体较非相邻椎体发生骨折的风险高且发生时间更早。Tanigawa等[1]报道194例OVCF患者共500个椎体行PVP治疗，术后平均随访31个月，65例（33.5%）患者共103个椎体发生了再次骨折，其中65个（63.1%）为强化椎相邻椎体，38个（36.9%）为非相邻椎体。Tseng等[2]研究发现，58.8%～63.8%的再发骨折椎体与手术部位相邻，而且相邻椎体骨折发生时间较非相邻的更早。国内的研究报道也支持相邻椎体骨折发生率更高，与国外文献数据基本一致，申勇等[3]对42例PVP术后非手术椎体骨折患者的研究显示，相邻椎体骨折占总数的57.1%，张宇鹏等[4]通过对218例PVP患者术后随访，有22例患者发生再次骨折，其中60.7%为相邻椎体骨折。

由于统计方法、样本纳入标准及随访年限的不同，文献报道的PVP术后相邻椎体骨折发生率也不完全相同。国内宋洁富等[5]通过对149例189椎体PVP手术患者回顾性分析后发现，13例24椎体新发骨折中9个新发骨折发生在相邻椎体，强化椎与新发骨折的解剖分布之间无明显相关性。

然而上述不支持PVP增加相邻椎体骨折风险观点的研究报道是回顾性研究，仅仅是对术后出现疼痛症状的患者进行MRI检查而诊断，而没有疼痛症状的患者复查时仅通过X线检查，对于椎体高度没有明显改变的无症状新发骨折无法确诊，相对于MRI检查，新发椎体骨折的诊断率可能会降低。而大部分支持PVP增加相邻椎体骨折风险观点的报道包括了前瞻性研究和回顾性研究，且报道的相邻椎体骨折发生率接近，故笔者认为PVP治疗OVCF后相邻椎体出现骨折的风险更高。

2 PVP术后相邻椎体骨折的相关因素

2.1 生物力学原理

椎体强度指椎体在发生塌陷之前所能承受的最大应力，刚度指椎体在外力作用下抵抗变形的能力。PVP术虽然恢复了治疗椎体的强度和刚度，但相邻椎体的强度和刚度并无改善，而椎体压缩性骨折楔形改变后，上半身重力所导致的弯曲力量增加，这就需要较大的背部肌肉力量来保持平衡，背部肌力的增大将增加脊柱负荷与椎间盘的压力，对脊柱的每个椎体都增加了负荷，同时PVP术中骨水泥的注入会导致终板膨隆，导致椎间盘压力增加并传导至相邻椎体，也使力学负荷转移至相邻椎体致应力相对集中，所以增加了相邻椎体骨折的发生可能性。

2.2 骨水泥使用剂量

伤椎椎体的疼痛缓解程度与骨水泥注射量之间并无显著相关性，但椎体的强度和刚度的恢复与骨水泥的注射量则呈正相关。对于骨质疏松患者，椎体强度普遍降低，伤椎内注入过多骨水泥，可明显提高伤椎的椎体强度，而相邻椎体的强度并无改变，临近椎体之间的强度差过大导致应力集中，同时大剂量注入骨水泥可使椎体终板的生理内凹程度降低，且骨水泥易渗漏入椎间盘，进一步破坏了椎间盘组织对应力的弹性缓冲作用，相邻椎体承受应力载荷过大，骨折更易发生。目前的研究已证实，一般注入2 m l骨水泥即可达到止痛效果，而适量的骨水泥剂量（胸椎＜4 m l，腰椎＜6 ml)有利于减少 PVP术后相邻椎体骨折的发生[6]。

2.3 骨水泥的注射方式及其在椎体内的分布

国内外的研究均提示单侧或双侧椎弓根入路穿刺注射骨水泥对椎体的刚度及强度恢复没有显著不同，陈柏龄等[7]对成人T4～L1椎体标本的生物力学测试发现，单侧椎体的骨水泥填充即可基本恢复椎体的轴向压缩强度，但在侧方压缩载荷下非穿刺侧刚度显著低于穿刺侧，表明椎体刚度的维持与骨水泥在椎体内的分布有关。

笔者分析认为，单侧或双侧椎弓根入路，对于椎体成形术后相邻椎体骨折的发生率并无直接影响，但单侧入路穿刺注射骨水泥造成骨水泥在椎体内分布不对称的几率更大，椎体两侧的刚度不平衡，会导致单侧负荷的传递增加，从而导致脊柱轴向负荷应力传导的紊乱而引起相邻椎体的骨折发生率增加。

2.4 骨水泥渗漏

骨水泥渗漏是PVP治疗的常见并发症，主要有脊柱旁外渗、椎间盘外渗和硬膜外外渗等，其中椎间盘外渗通常是无症状的，但是大多数研究显示椎间盘外渗能够增加相邻椎体发生骨折的可能。Chen等[8]对106例OVCF患者行PVP术后2年随访发现，出现相邻椎体骨折中骨水泥渗漏至椎间盘与未发生渗漏者有明显差异，表明骨水泥渗漏至椎间盘可能导致相邻椎间骨折。也有学者持相反意见，AL-Ali等[9]报道椎间盘内骨水泥渗漏率为17%，但与相邻椎体骨折的发生并无明显相关性。Lee等[101]回顾性分析了188例共351个椎体行PVP治疗的OVCF患者，单因素和多因素分析表明椎间盘内骨水泥渗漏并非相邻椎体骨折发生的危险因素。

笔者认为，骨水泥能渗漏至椎间盘内本身就提示患者患有严重的骨质疏松症、骨小梁结构破坏、已存在相邻终板骨折或过多的骨水泥注射量等易导致椎体再骨折的因素。正常椎间盘组织可以很大程度缓冲来自被骨水泥强化后椎体的不良应力，骨水泥外渗会加剧椎间盘退变损害，与伤椎共同构成一个超高刚度节段，其对不良应力的缓冲作用随之减低，另一方面，渗漏至椎间盘的骨水泥硬化后还通过杠杆作用对相邻椎体产生了应力集中效应，从而增加相邻椎体骨折的发生率。

2.5 初始骨折椎体数目

初始骨折数目对新发骨折也有影响。初始骨折数目越多，说明骨质疏松程度越重，而PVP治疗的初始骨折椎体越多，对整个脊柱负荷传递的影响也对大，类似于椎体融合后对相邻阶段的负面效应一样，从而形成恶性循环。Voormolen等[11]研究了椎体骨折的严重程度对PVP术后相邻椎体新发骨折的影响，发现骨折形态、骨折严重程度、骨水泥类型等因素与新发骨折无关，而术前存在的骨折数目与新发骨折相关。

2.6 椎体骨折发生的部位

骨质疏松起因的椎体压缩性骨折常发生于胸腰段（T11～L2），这与该区域特别的生物力学作用有关，胸腰段连接相对僵硬的胸椎和相对活动度大的腰椎之间，应力负荷较为集中。压缩性骨折最好发于脊柱的上诉部位，而PVP术恢复了压缩椎体的刚度和强度后，将引起应力的进一步集中分布，从而使相邻椎体发生骨折的风险增加。

2.7 椎体高度的丢失

压缩性骨折椎体的高度丢失多少，在一定程度上反应了骨质疏松的严重程度，同时椎体高度的丢失造成了脊柱的后凸畸形，改变了脊柱生物力学传导的稳定性，使应力集中于脊柱后凸的位置，使相邻椎体更易发生再次骨折。

2.8 性别

女性在PVP治疗OVCF术后更易发生相邻椎体骨折，其原因考虑女性的骨峰值本来就低于男性，尤其是女性绝经后体内雌激素水平下降，呈高转换型骨代谢，骨量丢失增加，骨小梁断裂、穿孔，术后随着时间的流逝，骨量相对于男性其“劣势”更为明显，从而更容易在应力相对集中的相邻椎体发生骨折，有报道称女性PVP术后相邻椎体骨折发生概率是男性的2.912倍[12]。

3 针对PVP术后相邻椎体骨折可进行的预防措施

3.1 预防灌注骨水泥

预防灌注骨水泥增强椎体的基本原理是提高骨量，减少脊柱畸形，从而稳定骨质疏松性椎体。如果能确定PVP与相邻椎体骨折之间存在必然联系，那么对于骨折风险大的相邻椎体进行预防性的灌注骨水泥也许合适。Kobayashi等[13]通过对比单纯行椎体成形术和预防性注射冰锥相邻椎体骨水泥的骨质疏松性椎体压缩性骨折患者，发现预防性治疗有可能防止PVP术后相邻椎体的新发骨折，但Oakland等[14]研究发现，骨折的发生率与发生部位与预防性注入骨水泥的弹性模量并无显著相关性。对于存在明显骨质疏松但尚未发生压缩骨折的椎体是否需要灌注骨水泥以预防骨折，目前尚未达成共识。

3.2 开发新型填充剂治疗椎体压缩性骨折

目前应用于椎体成形术的填充材料主要包括：聚甲基丙烯酸甲酯、复合骨水泥如cortoss、可生物降解的骨水泥如碳酸钙骨水泥等，这些填充剂具有返流、渗漏、有毒单体释放及不匹配性等缺陷。据报道已发明了一种可注射性异分子聚合体水凝胶来治疗椎体压缩性骨折[15]，该水凝胶具有可在室温下以液体的方式注入伤椎，在人体内或接近体温下转变为固体状态，不损伤人体活性组织，无毒性单体释放，且该水凝胶机械性能（硬度及刚度）可容易地调谐以匹配椎体松质骨的生物模量，可沿椎体裂隙处以最优化的方式恢复脊柱的机械性能，从而减除相邻椎体压力转移的风险性，为椎体压缩性骨折提供一种全新的治疗方法。

3.3 术后护理及宣教

PVP术后的患者虽然在术后短期内即能缓解疼痛，早起下床活动，减少了长期卧床并发症，但不能提高患者的骨密度，如再次跌倒极易造成再次骨折。从入院开始给予针对性的护理及宣教，指导患者如何避免脊柱负重及避免跌倒、如何行腰背肌功能锻炼、如何坚持抗骨质疏松治疗等对于减少术后再次骨折具有积极的意义。

总之，PVP是治疗椎体压缩性骨折的有效方法，在缓解疼痛，功能恢复上疗效显著，性价比高，但PVP术后可能会增加相邻椎体骨折的发生率，更好地改良手术技术及寻找理想的骨水泥替代物是今后的研究方向。

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