磷酸钙骨水泥与传统骨水泥后凸成形术治疗骨质疏松性椎体骨折的比较

贾小林　谭祖键　杨阜滨　Thomas Stoffels



. 临床研究与实践 Clinical research and practice .

磷酸钙骨水泥与传统骨水泥后凸成形术治疗骨质疏松性椎体骨折的比较

贾小林谭祖键杨阜滨Thomas Stoffels

【摘要】目的 比较骨质疏松性椎体压缩骨折磷酸钙骨水泥 （calcium phosphate cement，CPC） 椎体后凸成形术与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥 （polymethylmethacrylate，PMMA） 椎体后凸成形术的临床疗效。方法 回顾性分析 2011 年 7 月至 2013 年 5 月，我院进行椎体后凸成形术的治疗的 48 例骨质疏松性单个椎体压缩骨折患者的临床资料。CPC 组 23 例，其中男 9 例，女 14 例，年龄 61～82 岁，平均 69.59 岁；PMMA 组 25 例，其中男 11 例，女 14 例，年龄 67～89 岁，平均 71.23 岁。所有患者在术前、术后即刻、术后 3、6、12、24 个月进行随访检查。评价比较视觉模拟评分 （visual analogue scale，VAS）、止痛药持续使用时间、手术满意度、椎体压缩率、局部后凸畸形及并发症的发生率。结果 两组患者的年龄、性别、受伤后至手术的间隔时间差异无统计学意义。术后 VAS 评分、止痛药持续使用时间、手术满意度、椎体高度恢复及局部后凸畸形两组间差异无统计学意义 （P＞0.05），均较术前明显好转。继发骨折及骨水泥渗漏两组差异无统计学意义 （P＞0.05）。CPC 组术后 3 个月及末次随访时椎体压缩率分别为 （23.26±10.08） %、（23.39±11.23） %，较术后即刻的（17.22±14.19） % 椎体高度有所丢失，差异有统计学意义 （P＜0.05）。结论 对于骨质疏松性椎体压缩骨折行椎体后凸成形术，CPC 与 PMMA 一样安全有效，可以缓解疼痛、提高活动能力，但 CPC 术后椎体高度恢复后会有部分丢失。

【关键词】骨质疏松性骨折；骨折，压缩性；脊柱骨折；椎体后凸成形术；骨水泥成形术

骨质疏松性椎体压缩骨折发生率逐年上升，其治疗目的在于缓解疼痛及恢复患者的日常活动能力。传统聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥 （polymethylmethacrylate，PMMA） 的经皮球囊扩张椎体后凸成形术 （percutaneous kyphoplasty，PKP） 可以强化骨折椎体并缓解疼痛［1］。然而，其无法降解的特性及单体毒性使得研发更适用于临床的骨水泥成为必然。磷酸钙骨水泥 （calcium phosphate cement，CPC） 能被混合成可注射的膏状，不透射线，可生物降解，具生物相容性和骨传导活性，已被证实可以强化骨质疏松性骨折椎体［2］。研究表明，CPC PKP 是治疗骨质疏松性椎体骨折的微创术式之一，可以早期缓解疼痛［3］，然而还没有就 CPC PKP 与 PMMA PKP 的比较。2011 年 7 月至 2013 年 5 月，我院采用 PKP 治疗骨质疏松性单个椎体压缩骨折患者 48 例，对两者临床疗效进行比较，报告如下。

资料与方法

一、入组与排除标准

1. 入组标准：（1） X 线片证实的单发胸椎、腰椎或胸腰段骨质疏松性椎体压缩骨折，骨密度检查确诊骨质疏松，CT 检查提示椎体后壁完整；（2） 伤后时间＜1 周；（3） 年龄≥60 岁。

2. 排除标准：（1） 因肿瘤或炎症所致的病理性骨折；（2） 椎体骨折伴有神经系统损伤；（3） 本次外伤前 1 年内有过骨质疏松性椎体骨折病史；（4） 在受伤前有长期止痛药及激素使用史；（5） 重度老年痴呆及认知障碍无法理解配合随访调查；（6） 交通伤及工伤等涉及赔偿的患者。

二、一般资料

本组 58 例，均因骨质疏松性椎体压缩骨折入院。CPC 组 23 例，其中男 9 例，女 14 例，年龄61～82 岁，平均 69.59 岁；PMMA 组 25 例，其中男11 例，女 14 例，年龄 67～89 岁，平均 71.23 岁。本组随访时间 27～38 个月。

三、手术方法

所有 PKP 均在局麻下进行，经双侧椎弓根入路置入两个可扩张的球囊，通过球囊扩张形成两个3～5 ml 的腔隙，恢复椎体部分高度。移去球囊，注入 PMMA 或者 CPC，CPC 平均粉 / 液比为 3∶1。看见有渗漏时，停止注射。术后 CT 检查确定骨水泥的位置。术后分别于第 1 天及第 7 天下床活动。所有患者均接受药物抗骨质疏松治疗，根据需要给予止痛药。

四、观察指标

就两组患者年龄、性别、受伤后到手术的间隔时间进行比较。所有患者在术前、术后即刻、术后3、6、12、24 个月进行随访检查。

采用视觉模拟评分 （visual analogue scale，VAS）评估局部疼痛，记录术后止痛药的使用持续时间。随访时均进行 X 线检查，由两位高年资放射科医师双盲进行影像学资料的评估，计算椎体压缩程度及局部后凸角度，椎体高度指椎体前后缘高度的平均值，椎体压缩率=（估算的原椎体高度-实际椎体高度） / 估算的原椎体高度×100%，原椎体高度的估算采取骨折椎体上下椎体高度的平均值。局部后凸角度指骨折椎体的上位椎体的上终板水平线和下位椎体的下终板水平线的 Cobb’s 角。就手术疗效在患者中进行问卷调查，由患者直接对手术疗效进行优、良、可、差 4 个等级的评价，优、良表示满意，计算满意度。

五、统计学分析

所有数据均用 SPSS 18.0 软件进行统计学处理，计量资料以 x-±s 表示，采用成组 t 检验或方差分析；计数资料以率表示，采用 χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

结　果

两组患者的年龄、性别、受伤后至手术的间隔时间差异无统计学意义 （表 1）。PMMA 组的 VAS 评分由术前的 （8.31±0.32） 分降至术后即刻的 （3.29± 0.54） 分、术后 3 个月的 （2.10±0.21） 分、末次随访时的 （1.97±0.30） 分，与术前比较，差异均有统计学意义 （P＜0.05）。CPC 组的 VAS 评分由术前的（8.45±0.19） 分降至术后即刻的 （3.85±0.38） 分、术后 3 个月的 （2.23±0.31） 分、末次随访时的（2.01±0.12） 分，与术前比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。但两组间各时间点比较，差异无统计学意义 （P＞0.05）。术后对于止痛药使用的持续时间两组间差异无统计学意义 （P＞0.05）。两组患者对于各自的治疗方式均有较高的满意度，且两组间各时间点差异无统计学意义 （P＞0.05）。

PMMA 组和 CPC 组术后的随访中椎体高度均显著恢复。前者术前、术后即刻、术后 3 个月、末次随访椎体压缩率分别为 51.39%、17.29%、19.31% 及19.94%，后者分别为 54.11%、17.22%、23.26% 及23.39%，两组间在各时间点差异无统计学意义 （P＞0.05）。较术后即刻，两组椎体高度在随访时均有不同程度的丢失，然而，CPC 组在术后 3 个月及末次随访时椎体压缩率与术后即刻比较，差异有统计学意义 （P＜0.05），而 PMMA 组术后各时间点差异无统计学意义 （P＞0.05）。

PMMA 组和 CPC 组在术后的随访中均可显著矫正局部脊柱后凸畸形。两组间各时间点对后凸畸形的矫正差异无统计学意义 （P＞0.05）。且在随访过程中，后凸畸形的矫正度没有明显丢失。

PMMA 组 25 例中，3 例 3 个继发临近椎体骨折，CPC 组 23 例中，2 例 2 个新发临近椎体骨折，差异无统计学意义。PMMA 组中 4 例、CPC 组中3 例发生了无症状性骨水泥的渗漏，两组间差异无统计学意义。均无神经系统及心血管系统并发症的发生 （表 2）。

表1　两组患者一般情况比较Tab.1　Baseline and demographic characteristics of patients

表2　两组患者治疗效果比较 （± s）Tab.2　Comparison between the 2 groups as for postoperative data （± s）

表2　两组患者治疗效果比较 （± s）Tab.2　Comparison between the 2 groups as for postoperative data （± s）

注：VAS 评分、椎体压缩率及后凸畸形术后各时间点与术前比较，差异有统计学意义 （P＜0.05）。a与术后即刻比较，差异无统计学意义 （P＞0.05）；b与术后即刻比较，差异有统计学意义 （P＜0.05）Notice: There were significant differences between preoperation and postoperation among VAS scores， compression rates of vertebrae and vertebral kyphosis angles.aIndicates there were no significant differences regarding operation satisfaction rates， compression rates of vertebrae and vertebral kyphosis angles compared with post operation immediately；bIndicates there was a significant correction loss of vertebral height at the 3-month follow-up and from then on compared with post operation immediately （P ＜ 0.05）

0.065 0.871项目　PMMA 组　CPC 组　统计值　P 值VAS 评分 （分）术前　 8.31± 0.32　 8.45± 0.19　t=0.327　0.737术后即刻　 3.29± 0.54　 3.85± 0.38　t=0.407　0.541术后 3 个月　 2.10± 0.21a　2.23± 0.31a　t=0.338　0.596末次随访　 1.97± 0.30a　2.01± 0.12a　t=0.478　0.602止痛药使用时间 （天） 12.31± 2.93　10.97± 3.21　t=0.499　0.054手术满意度 （%）术后即刻　71.23±11.30　69.74±15.13　χ2=1.631　0.145术后 3 个月　86.52±13.23a　87.33±14.30a　　χ2=1.788　0.139末次随访　88.16±10.94a　91.21± 9.95a　　χ2=1.183　0.152椎体压缩率 （%）术前　51.39± 7.93　54.11± 6.92　χ2=0.672　0.579术后即刻　17.29±13.21　17.22±14.19　χ2=0.913　0.432术后 3 个月　19.31±11.98a　23.26±10.08b　　χ2=0.692　0.523末次随访　19.94±15.17a　23.39±11.23b　　χ2=0.687　0.548后凸畸形 （°）术前　 7.93± 3.23　 8.19± 2.69　t=0.627　0.057术后即刻　 2.31± 1.98　 2.99± 1.54　t=0.507　0.067术后 3 个月　 2.57± 1.84a　3.07± 1.68a　t=0.484　0.071末次随访　 2.29± 2.01a　2.87± 1.94a　t=0.498　0.063并发症 （例）新发骨折骨水泥渗漏3 4 2 3 χ2=2.237 χ2=0.575

讨　论

PKP 是骨质疏松性椎体压缩骨折的一种很常见的治疗方式。用 PMMA 作为填充物是这一治疗方式的金标准［1］。然而，PMMA 不能生物降解，在骨折愈合过程中，骨水泥周围会包围一层纤维组织层，可能阻止骨折的愈合。因此，作为一种新型骨水泥，CPC 得到了研发，其可以生物降解、骨长入，从而被正常骨组织替代。研究表明，采用 CPC进行疼痛性椎体骨折 PKP 术后 10 年，CPC 完全被自体骨组织所替代，这是一个理想的转归，因为骨组织自身的生物力学及理化特性比任何植入物都更适合［3］。

CPC 与 PMMA 一样可以被混合成膏状注入椎体中。在注射时，建议采用双侧椎弓根入路，在影像监视下，缓慢注入 CPC，CPC 不可过干，也不可过稀，过干无法注入椎体，过稀则不易成形而被松质骨出血冲出，而且 CPC 颗粒容易进入血液循环引起肺栓塞。不能盲目追求大剂量骨水泥的注入，研究表明，PKP 疗效与注入椎体骨水泥量的多少无关。目前，CPC 粉液混合后 72 h 最大抗压强度可达 80 MPa，其抗压强度比 PMMA （99 MPa） 要低，但这足以满足骨质疏松性椎体骨折治疗的需要［4］。与 PMMA 一样，CPC 同样有骨水泥渗漏的风险，但CPC 具有生物相容性、生物降解性、骨传导性，远期疗效较 PMMA 可能更为安全［5］。

本研究中，对骨质疏松性椎体压缩骨折进行了PMMA PKP及 CPC PKP，疼痛评分两组都得到了改善，但两组间无显著性差异。这一现象可能有助于理解 PKP 术后即刻及持久的疼痛缓解机制。PMMA单体聚合时的产热反应，最高可达 70 ℃，可能导致神经疼痛纤维的热损伤。但从本研究看来，神经的热损伤可能不是疼痛缓解的机制，因为 CPC 结晶过程中并不会产热，但同样有止痛的作用。同样地，PMMA 对神经纤维的毒性作用也可能不是止痛机制，因为 CPC 也没有毒性的降解产物，但与 PMMA一样可以止痛。因此，PKP 的止痛机制一定有其它原因。CPC 与 PMMA 一样可以缓解疼痛及恢复椎体高度。这就提示机械稳定性可能是 PKP 术后止痛的机制之一，稳定后可以减少对骨膜、骨髓及哈弗氏管疼痛纤维的激惹。

本研究提示，对于疼痛性骨质疏松性椎体骨折患者，应用 PMMA 或 CPC 进行 PKP，术后影像学结果均无显著性差异。术后椎体高度得到明显改善。然而在随访中，这种改善都有不同程度的丢失。在 PMMA 组，这种丢失没有统计学意义，但在 CPC组，椎体高度的丢失术后 3 个月与术后即刻有显著性差异，此后，高度的丢失没有显著性差异。笔者的经验提示，CPC 与血液混合后可能导致 CPC 的碎片化，这可能是导致椎体高度的丢失的原因。所以术中控制椎体的出血就很有必要。用更大量的 CPC及更高的粉 / 液比可能获得更好的矫形效果。

PMMA 与 CPC 有不同的理化及机械特性，这就导致在注入椎体后有不同的应力分布，从而导致邻近椎体骨折的发生率可能不同［6］。本研究中，用 CPC 比用 PMMA 继发骨折发生率要低，但没有统计学差异。骨折的复位及椎体的稳定可能阻止因为骨折而导致的脊柱后凸畸形加重，后者的非生理状态下的改变可以进一步加重整个脊柱的非生理状态应力分布，这将导致继发邻近椎体骨折的发生。既往报道用 PMMA 进行 PKP 骨水泥渗漏率为40%～65%［7］，而用 CPC 进行 PKP 的骨水泥渗漏率为 45%［8］。本研究中，两组的渗漏率无明显差异。PMMA 渗漏入椎管后很难取出，而 CPC 在翻修术中由于其相对较低的抗压及抗扭转力而易于取出。

患者常规注射 CPC 术后 7 天开始离床活动，而注射 PMMA 者术后第 1 天就可离床活动。尽管术后 3 天 CPC 的抗压强度就可以达到 80 MPa，这也需要患者卧床至少 72 h［4］，理论上这将导致一些并发症，如下肢深静脉血栓、褥疮、肺部感染，同时还会降低患者的满意度，但本研究中两组患者间手术满意度并无显著性差异。

本研究为回顾性研究，加之样本量偏小，仅能得出初步的结论，这是本研究的缺陷。总之，在疼痛性骨质疏松性椎体压缩性骨折中，本研究提示CPC 与 PMMA 一样是安全有效的 PKP 填充物。考虑到 CPC 的临床与组织学特性，CPC 是一种很有应用前景的骨水泥替代物，尤其是在年轻的骨质疏松性骨折患者中，笔者倾向于使用 CPC 替代 PMMA。此外对于骨质疏松性椎体骨折伴有脊柱退变严重，将来可能需要手术干预者，也建议使用 CPC 治疗椎体骨折，从而避免传统骨水泥对于可能手术的影响。

参 考 文 献

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（本文编辑：王萌）

Calcium phosphate cement versus polymethylmethacrylate cement in the percutaneous kyphoplasty of osteoporotic vertebral fractures

JIA Xiao-lin， TAN Zu-jian， YANG Fu-bin， Thomas Stoffels. Department of Orthopedics， Chongqing Zhongshan Hospital， Chongqing， 400013， PRC

【Abstract】Objective To compare the clinical and radiographic outcomes after percutaneous kyphoplasty （PKP） using calcium phosphate cement （CPC） versus polymethylmethacrylate （PMMA） for osteoporotic vertebral fractures. Methods The study was conducted on 48 patients from July 2011 to May 2013. Twenty-three patients （9 males and 14 females） with an average age of 69.59 （range：61 - 82 years） received CPC. Twenty-five patients （11 males and 14 females） with an average age of 71.23 （range：67 - 89 years） were treated with PMMA-cement. Pain （visual analog scale， VAS）， duration of analgesics， operation satisfaction rate， radiomorphologic measurements and complications were assessed at baseline and after 3， 6， 12， and 24 months. Results There were no statistically significant differences between the CPC and PMMA group regarding VAS-scores， duration of analgesics， operation satisfaction rate， degree of vertebral compression or local kyphosis at any time point （P ＞ 0.05）. Furthermore， there were no significant differences in the occurrence of adjacent vertebral fractures and cement leakage between both groups during the follow-up （P ＞ 0.05）. However， the compression rates of the vertebrae in the CPC group were （17.22 ± 14.19） % after the operation immediately， （23.26 ± 10.08） % 3 months postoperatively， and （23.39 ± 11.23） % at the final follow-up. There was a significant correction loss of vertebral height at the 3-month follow-up and from then on （P ＜ 0.05）. Conclusions CPC is as effective and safe as conventional PMMA-cement with regard to pain reduction and improvement of mobility after the kyphoplasty of patients with painful osteoporotic vertebral fractures.

【Key words】Osteoporotic fractures； Fractures， compression； Spinal fractures； Kyphoplasty； Cementoplasty

DOI：10.3969/j.issn.2095-252X.2016.05.015中图分类号：R683

基金项目：重庆市卫生局医学科研项目 （2011-2-368）

作者单位：400013 重庆市中山医院骨科 （贾小林、谭祖键、杨阜滨）；12683 德国，柏林创伤中心骨科 （Thomas Stoffels）

收稿日期：（2015-09-01）