骨水泥分布模式对骨质疏松性椎体压缩骨折术后临床治疗效果

王雪峰 刘辉 丁少成

老龄化已成为一个世界性问题。由于钙和维生素 D 摄入量不足及日常活动量减少，老年骨质疏松性椎体压缩骨折 ( osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF ) 患病率逐年上升。据报道，在 50 岁以上人群中，OVCF 患病率高达 20%[1]。OVCF 患者临床特点主要表现为急性或慢性腰背痛、腰背部功能障碍及生活质量下降，严重患者甚至死亡。X 线片上表现出典型“楔形”改变。经皮椎体后凸成形术 ( percutaneous kyphoplasty，PKP ) 是一种先用球囊将伤椎撑开，再注入聚甲基丙烯酸甲酯 ( polymethyl methacrylate，PMMA ) 到伤椎中。因其微创、安全、能有效及快速改善腰背部疼痛和腰部功能而被广泛应用于治疗 OVCF 患者[2-3]。在临床实践中，观察到单侧 PKP 术后椎体内骨水泥分布存在差异。这也在既往研究中被证实[4-6]。最近一项研究发现骨水泥体积和分布是椎体再压缩的潜在危险因素[7]。然而，骨水泥分布在单侧 PKP 术中的治疗意义仍有待阐明。因此，本研究回顾分析我院行单侧 PKP 治疗的OVCF 患者，根据术后 X 线片表现将骨水泥分布差异归为三类，并探讨其临床治疗结果的差异。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 2016 年 5 月至 2019 年 5 月期间回顾性分析就诊的 OVCF 患者；( 2 ) 根据影像学( X 线片，CT 及 MIR ) 诊断为单节段新鲜的椎体压缩性骨折；( 3 ) 单侧 PKP 治疗患者且既往无椎体压缩性骨折病史。

2. 排除标准：( 1 ) 多节段 OVCF 患者；( 2 ) 继发于其它因素的压缩性骨折，如脊柱肿瘤、椎体血管瘤、脊柱结核等；( 3 ) 心、脑、肝、肾等严重疾病，无法术后进行功能锻炼患者；( 4 ) 临床表现和影像学检查结果不符；( 5 ) 随访期间患者对抗骨质疏松药物治疗依从性差。

二、一般资料

本组共 113 例，其中男 26 例，女 87 例，年龄65～85 岁，平均 ( 68.89±10.76 ) 岁。

三、方法

1. 手术方法：本研究入组患者 PKP 治疗均有我科高年资主任医师进行操作。所有患者均采用俯卧位。采用 1% 利多卡因局部麻醉。插入导针，定位并确认伤椎位置，形成工作通道。将钻芯插入伤椎，通过工作通道将球囊插入伤椎松质骨内。在C 型臂图像增强下将造影剂注入球囊，并缓慢充气恢复伤椎高度或当充气压力达到 220 psi 时停止充气。取出造影剂和球囊，注射半固态 PMMA 骨水泥( 图 1 )。

2. 收集临床数据：( 1 ) 收集患者一般临床资料，包括年龄、性别、伤椎位置、体质指数 ( body mass index，BMI )、T-评分、症状持续时间。( 2 ) 影像学评估资料，包括术前及术后伤椎前高比，伤椎前高比恢复率，术前及术后 Cobb's 角，Cobb's 角矫正角度，骨水泥体积，骨水泥渗漏。在腰椎 X 线片上测量伤椎前高比和 Cobb's 角。以伤椎前椎体高度与相邻上下椎体平均前椎体高度比值定义为伤椎前高比；伤椎下终板与伤椎相邻上方椎体的上终板之间夹角定义为 Cobb's 角。伤椎前高比恢复比为术前和术后伤椎前高比差值；Cobb's 角矫正角度为术前和术后 Cobb's 角差值。术后时间定义为术后 3 天。( 3 ) 临床症状改善资料，包括术前、术后 1 周 ( 活动时，休息时 )、术后 1 个月 ( 活动时，休息时 ) 的腰部疼痛程度。术前、术后 1 周、术后 1 个月的腰背部功能及生活质量。腰部疼痛程度采用疼痛视觉模拟评分 ( visual analogue scale，VAS ) 进行评估。腰背部功能采用 Oswestry 功能障碍指数问卷 ( oswestry dysfunction index，ODI ) 进行评估。生活质量采用欧洲生命质量量表 ( European quality of life scale，EQ-5D )，建模方法采用 VAS 法，简称 EQ-VAS评分[8]。

3. 骨水泥分布定义：根据术后 3 天的腰椎 X 线正位片，将据骨水泥分布归类为三组。骨水泥分布限制在伤椎单侧，未跨过椎骨中线 ( 组 I )。骨水泥分布于椎骨中线左右但不分布于对侧椎弓根( 组 II )。骨水泥分布于椎骨中线左右且达到对侧椎弓根上 ( 组 III ) ( 图 2 )。

图1 a～b：术前腰椎 X 线正侧位片显示 T11 椎体压缩性骨折；c：插入球囊至伤椎，扩张球囊；d～e：经工作通道注入 PMMA 骨水泥图2 a ( 组 I )：骨水泥分布限制在椎体单侧，未跨过椎体中线；b ( 组 II )：骨水泥分布于椎体中线左右但不分布于对侧椎弓根；c ( 组 III )：骨水泥分布于椎体中线左右且达到对侧椎弓根上Fig.1 a - b: Preoperative lumbar AP and lateral X-ray images showed compressive fracture of T11; c: Inserting the balloon into the injured vertebral body and expanding it; d - e: Injecting PMMA bone cement through working channelFig.2 a ( group I ): The distribution of bone cement was confined to one side of the vertebral body and did not cross the midline of the vertebralbody; b ( group II ): Cement was distributed in the midline of the vertebral body but not in the contralateral pedicle; c ( group III ): Cement was distributed around the midline of the vertebral body and reached the contralateral pedicle

四、统计学处理

本次研究所有数据采用 SPSS 22.0 统计学软件进行分析。计数资料用“率”( % ) 表示，采用χ2检验。计量资料采用±s表示，多组间比较采用方差分析，两两比较采用 SNK 检验。以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

结 果

一、三组患者一般资料比较

各组患者手术均顺利完成，术中无症状球囊破裂、肋骨疼痛和吸入性肺炎，无 PMMA 骨水泥栓塞。组 III 患者年龄高于组 I 及组 II 患者且差异有统计学意义 (P＜0.05 ) ( 表 1 )。

二、三组患者影像学评估资料比较

三组患者术前及术后伤椎前高比、Cobb's 角比较差异均无统计学意义 (P＞0.05 )。三组患者伤椎前高比恢复率、Cobb's 矫正角度、骨水泥体积、骨水泥渗漏例数比较差异均有统计学意义 (P＜0.05 )；其中，组 II 及组 III 患者伤椎前高比恢复比高于组I 患者 (P＜0.05 )，组 III 患者 Cobb's 矫正角度均高于组 I 及组 II 患者 (P＜0.05 )，组 III 患者骨水泥体积均高于组 I 及组 II 患者 (P＜0.05 )，组 III 患者骨水泥渗漏例数均高于组 I 及组 II 患者 (P＜0.05 )( 表 2 )。

三、三组患者临床症状改善资料比较

三组患者术前 VAS 评分比较差异无统计学意义(P＞0.05 )。三组患者术后 1 个月 ( 活动时，休息时 )VAS 评分比较差异无统计学意义 (P＞0.05 )。三组患者术前、术后 1 周、术后 1 个月 ODI 评分比较差异均无统计学意义 (P＞0.05 )。三组患者术后 1 周 ( 活动时，休息时 ) VAS 评分比较差异均有统计学意义(P＜0.05 )，其中，组 III 及组 II 患者术后 1 周 ( 活动时，休息时 ) VAS 评分均低于组 I 患者 (P＜0.05 )。三组患者术前、术后 1 周、术后 1 个月 EQ-VAS 评分比较差异无统计学意义 (P＞0.05 ) ( 表 3 )。

表1 三组患者一般资料比较Tab.1 General data comparison among the three groups

表2 三组患者影像学评估资料比较Tab.2 Comparison of imaging evaluation data among the three groups

表3 三组患者临床症状改善资料比较Tab.3 Comparison of clinical symptom improvement among the three groups

讨 论

骨质疏松症是一种全身性疾病，导致全身进行性骨矿物质流失和骨结构改变；也可导致渐进性矢状位脊柱畸形和脊柱生物力学改变，最终引起OVCF 发生。PKP 是一种简单有效的治疗老年 OVCF患者方法，具有保持骨量，减轻疼痛，改善活动能力及生活质量优势。对于胸腰椎 OVCF 患者来说，胸腰椎后凸角增加与临床症状有关，无论临床症状是否引起腰背部剧烈疼痛，OVCF 治疗基本围绕改善胸腰椎后凸角和伤椎压缩程度。PKP 本质上就是为纠正脊柱后凸畸形及恢复伤椎压缩高度而设计的术式。最近一项前瞻性研究认为[9]：PKP 是治疗因OVCF 或癌症引起腰背部疼痛及功能障碍的一种安全、有效的首选方法。如本研究结果显示：OVCF患者伤椎前高比、Cobb's 角；术后 1 周 ( 活动时，休息时 )、术后 1 个月 ( 活动时，休息时 ) 腰部疼痛；术后 1 周、术后 1 个月腰背部功能及生活质量均较术前改善。

PKP 适应证及操作技术比较成熟且明确，但对 PKP 仍存在一定争议。如单侧椎弓根或双椎弓根 PKP？注入 PMNA 骨水泥体积应是多少？填充材料选择 ( PMNA，硫酸钙或磷酸钙 )。最近的几项研究开始探讨骨水泥分布对 OVCF 患者预后影响。Liu等[10]采用双侧椎弓根注射 PMMA 骨水泥，根据术后 X 线片表现将骨水泥分布形态分为双侧骨水泥融合型与非双侧骨水泥分离型。笔者发现双侧骨水泥融合型患者术后疼痛缓解效果更好。He 等[11]学者发现骨水泥体积与椎体体积比应当高于 0.49；骨水泥分布越广泛，OVCF 患者术后 Cobb's 角及伤椎高度改善越满意。Liu 等[12]将术后腰椎 X 线正侧位片分为 4 个象限，将骨水泥填充面积超过 1 / 3 有效象限数量作为骨水泥分布描述。有效象限数量越多，OVCF 患者术后腰背部疼痛及生活质量改善越明显。因而，骨水泥分布与 OVCF 患者预后改善程度密切相关。上述三项研究均说明骨水泥分布越广泛，患者术后可能获益更多。在本研究中，本课题组对骨水泥分布重新定义。根据术后腰椎 X 线正位片椎体中线与骨水泥位置关系将骨水泥分为三组，分别为骨水泥分布限制在椎体单侧，未跨过椎体中线；骨水泥分布于椎体中线左右但不分布于对侧椎弓根；骨水泥分布于椎体中线左右且达到对侧椎弓根上。近期谢华等[13]学者也研究过类似的骨水泥分布方式对 OVCF 患者临床治疗效果的影响，但是该研究中部分患者采用双侧 PKP，这种潜在的手术方式误差作者并未加以考虑。在本研究中，OVCF 患者均为单侧 PKP。这样的合理性可以显著降低影响骨水泥分布因素。与谢华等[13]观察到的结果一致：OVCF 患者预后与骨水泥分布密切相关。组 II 及组III 患者伤椎前高比恢复比高于组 I 患者，组 III 患者Cobb's 矫正角度均高于组 I 及组 II 患者。这与上述三项研究结论较为一致。PKP 术后伤椎前高比恢复率与术前椎体压缩程度具有正相关性。Lee 等[14]认为 OVCF 患者椎体压缩率＞70% 患者，较椎体压缩率 30%～50% 患者相比，PKP 术后更能显著改善腰背部疼痛程度，椎体前高比恢复的更为满意。椎体压缩率越高的患者，松质骨和终板骨结构破坏更为严重，为骨水泥注入提供更大的灌注空间，导致较高伤椎前高比恢复率。Cobb's 角增加会使后部肌肉伸展，引起腰部慢性疼痛，躯干椎体挤压，增加邻近椎骨继发性骨折风险。因此，纠正 Cobb's 角至关重要。

组 III 患者骨水泥体积均高于组 I 及组 II 患者，组 III 患者骨水泥渗漏例数均高于组 I 及组 II 患者。不难理解，骨水泥分布越广，也越容易发生骨水泥渗漏。Suh 等[15]推荐在 PKP 术中向患者伤椎注入PMMA 骨水泥量为 4～10 ml。在本研究中，笔者所采用的骨水泥量与 Suh 等[15]推荐的较为一致。在术后 1 个月随访中，笔者观察到三组患者 ODI 评分、EQ-VAS 评分比较差异均无统计学意义，表明，骨水泥分布并不影响 PKP 术后患者腰背部功能及生活质量。组 III 及组 II 患者术后 1 周 ( 活动时，休息时 ) VAS 评分均低于组 I 患者。其它时间点的 VAS评分评估未见差异。表明骨水泥分布越广，术后早期腰背部疼痛缓解程度越高。骨水泥在聚合过程中，其峰值温度在 52°～93° 之间，导致周围组织坏死破坏疼痛神经末梢，进而减轻疼痛。因此，骨水泥分布越广可能涉及破坏更多范围疼痛神经末梢。最近研究认为骨水泥体积与 PVP 术后骨水泥渗漏发生、疼痛缓解程度之间存在剂量性关系[16]。这与本研究上述结论较为一致。

本研究存在局限性。首先，本研究样本量较小，可能对产生的结论产生偏倚。其次，骨水泥分布模式定义可能存在较多方法，对于本研究中的骨水泥分布模式定义方法需要进一步深入研究。最后，根据本课题组的临床经验，很难解释是什么决定骨水泥分布模式不同，至少本研究排除了双侧 PKP 的影响因素。是否与骨折类型、穿刺点角度或球囊扩张程度等因素有关？未来还需要进一步前瞻性和优化临床研究来证实。总之，本研究结果显示，PKP 术后骨水泥分布越广泛，术后伤椎前高比恢复率、Cobb's 矫正角度改善更为满意并且可以早期缓解腰背部疼痛。但是，骨水泥分布越广可能增加骨水泥量及骨水泥渗漏风险。因此，术中检测骨水泥注入情况并尽可能使骨水泥分布广泛，可能让OVCF 患者术后获益更多。