经皮椎体成形术/经皮椎体后凸成形术后邻椎再骨折危险因素的Meta分析

汤 亮，轩安武，朱振标,3

(1.衡阳市中心医院/南方医科大学附属衡阳医院骨科，湖南 衡阳 421001；2.南方医科大学第二临床医学院，广东 广州 510515；3.海口市人民医院/中南大学湘雅医学院附属海口医院骨科，海南 海口 570208)

随着全球人口老龄化问题日益加重，老年性骨质疏松所致的骨折在所有骨折中的比例已超过20%，且这一比例有继续增大的趋势[1]；其中骨质疏松性椎体压缩性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)约占所有骨质疏松性骨折的45%[2]。OVCF骨折愈合缓慢、卧床并发症多，具有致残和致死的风险，同时给家庭和社会带来沉重的负担。

Galibert等[3]于1987年首次报道将聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)骨水泥注射至椎体血管瘤破坏的椎体内，术后患者慢性疼痛得到有效改善，随后这种技术被广泛运用于治疗OVCF，被称为经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty，PVP)，在PVP的基础上，Garfin等[4]进一步设计了经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP)并已被批准应用于临床。

由于PVP/PKP不仅能有效缓解75%～85%的疼痛[5]、恢复椎体高度、改善后凸畸形，而且能有效固定骨折的椎体，在随后的几十年里，PVP/PKP被广泛应用于临床，并成为治疗老年患者OVCF的标准术式。但该术式并发症也较多，其中术后邻椎再骨折是其较常见并发症，有研究表明，PVP/PKP后邻椎再骨折的发生率为2.4%～23%[6]。为降低邻椎再骨折的发生率，国内外众多学者致力于研究PVP/PKP的危险因素，但目前各研究之间仍存在一定的争议。因此，本研究通过总结既往相关研究，通过Meta分析明确PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素。

1 资料与方法

1.1 文献检索策略

计算机检索中文数据库：中国生物医学文献数据库、中国知网、万方、维普；英文数据库：PubMed、Web of Science、Embase；检索语言：中文或英文发表的原始研究。

中文数据库检索策略：疾病类型主题词“骨水泥成形术”“椎体成形术”及自由词“椎体成形术”“椎体后凸成形术”“经皮椎体成形术”“经皮椎体后凸成形术”“骨水泥强化术”“骨水泥成形术”“PVP”“PKP”“骨水泥填充术”“再骨折”“再发骨折”“新发骨折”“二次骨折”；研究目的主题词“危险因素”及自由词“影响因素”“病因”“相关因素”“发生原因”。以维普数据库为例，具体检索策略如下：(((((((((题名或关键词=椎体后凸成形术OR题名或关键词=经皮椎体成形术)OR题名或关键词=经皮椎体后凸成形术)OR题名或关键词=骨水泥强化术)OR题名或关键词=骨水泥成形术)OR题名或关键词=PVP)OR题名或关键词=PKP)OR题名或关键词=骨水泥填充术)AND(((题名或关键词=再骨折OR题名或关键词=再发骨折)OR题名或关键词=新发骨折)OR题名或关键词=二次骨折))AND((((题名或关键词=危险因素OR题名或关键词=影响因素)OR题名或关键词=病因)OR题名或关键词=相关因素)OR题名或关键词=发生原因))。

英文数据库检索策略：疾病类型主题词“vertebroplasty”“kyphoplasty”及自由词“percutaneous vertebroplasty”“PVP”“percutaneous kyphoplasty”“balloon vertebroplasty”“vertebroplasty,balloon”“PKP”“vertebral fracture”“refracture”“recurrent fracture”“new fracture”“subsequent fracture”“re-fracture”“new vertebral body fracture”“secondary new vertebral fractures”“new-onset fractures”“adjacent vertebral fractures”“additional fractures”“post-vertebroplasty fracture”“new vertebral fracture”“recurrence of vertebral fracture”；研究目的主题词“risk factors”及自由词“risks”“risk”“relative risk”。

1.2 文献纳入与排除标准

纳入标准：①研究类型为病例对照研究；②因胸腰椎骨质疏松性压缩性骨折行PKP/PVP后临近椎体发生骨折的患者为病例组，临近椎体未发生骨折的患者为对照组；③可提供结局效应量的多因素分析结果[OR和95%置信区间(95%CI)]；④文献纳入的危险因素分析指标≥1；⑤文献发表时间为2010～2020年；⑥重复发表文献选取最新文献。

排除标准：①综述类研究；②原始数据缺失的研究；③统计方法不正确的研究；④研究对象为PKP/PVP后手术节段椎体再骨折的研究；⑤PKP/PVP治疗脊柱肿瘤的研究。

1.3 文献筛选和数据提取

利用NoteExpress 3.2.0进行文献筛选，去除重复文献、综述类文献等不符合纳入标准的文献，同时通过阅读文献题目及摘要进一步去除不符合纳入标准的文献。将初步筛选出的文献下载原文，由2名研究员独立进行文献数据提取及文献质量评价，如有分歧，则进行讨论或与第3名研究员协商解决。

1.4 文献的质量评价

所有纳入文献均采用Cochrane协作网提供的纽卡斯尔—渥太华量表(Newcastle-Ottawa scale,NOS)，根据病例组和对照组的研究对象选择、组间可比性和测量结果等方面进行质量评价，满分10分，7分及以上为高质量研究，6分为中质量研究，5分及以下为低质量研究。

1.5 统计学分析

使用Cochrane协作网提供的RevMan 5.3软件进行Meta分析。二分类变量采用比值比(OR)，各效应指标均给出95%CI。采用Q检验分析各研究结果间是否存在异质性，若P>0.05，且I2<50%，说明研究之间存在较小异质性，选择固定效应模型；若P≤0.05且I2≥50%，说明研究之间存在明显异质性，通过敏感性分析排除异质性影响，必要时对异质性来源进行描述性分析，比较分析结果后采用随机效应模型分析。Meta分析的检验标准为α=0.05。

2 结果

2.1 纳入文献基本特征及质量评价

本研究共检索文献1 786篇，去除年份陈旧的文献(2010年以前的文献)117篇，去除综述类文献(包括综述、Meta分析、系统评价等)214篇，阅读摘要后去除不符合纳入标准文献1 395篇，阅读全文后进一步去除不符合要求的文献41篇，最终纳入文献19篇[7-25]，文献筛选流程见图1。所有的研究均为病例对照研究，纳入的研究中研究对象共3 678例，其中病例组523例，对照组3 155例，通过NOS评分对研究质量进行评价后，评分最高9分，最低7分，基本特征见表1。

表1 文献基本特征及质量评价结果

图1 文献筛查流程图

2.2 骨密度

对骨密度因素进行Meta分析，从图2可以得出，研究结果存在明显异质性，I2>50%，敏感性分析显示吴伟峰等[9]、吴俊涛等[7]、杜奇峰等[13]的研究是造成异质性的主要原因，删除之后再次进行Meta分析，结果显示I2=37%，具有轻微异质性，选择随机效应进行骨密度因素的Meta分析，最终得出骨密度较低是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=10.87,P<0.001)，见图3。综合来看，骨密度较低的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是骨密度较高患者的5.57倍。通过绘制漏斗图观察本次研究是否存在发表偏倚，结果显示漏斗图基本对称，提示不存在发表偏倚，见图4。

图2 骨密度因素Meta分析森林图

图3 骨密度因素敏感性分析后森林图

图4 骨密度因素纳入文献偏倚检验漏斗图

2.3 术前椎体陈旧性骨折数量

对术前椎体陈旧性骨折数量因素进行Meta分析，从图5可以得出，研究结果存在可接受范围内的轻微异质性，I2=58%，且通过敏感性分析发现删除任意一篇文献都不能很明显地降低异质性，因此保留全部文献，选择随机效应进行术前椎体陈旧性骨折数量因素的Meta分析，最终得出术前椎体陈旧性骨折数量过多(≥2)是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=2.30,P<0.05)。综合来看，术前椎体陈旧性骨折数量较多(≥2)的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是术前椎体陈旧性骨折数量较少(<2)患者的2.38倍。通过绘制漏斗图观察本次研究是否存在发表偏倚，结果显示漏斗图对称，提示不存在发表偏倚，见图6。

图5 术前椎体陈旧性骨折数因素Meta分析森林图

图6 术前椎体陈旧性骨折数因素纳入文献偏倚检验漏斗图

2.4 椎体骨折数量

对椎体骨折数量因素进行Meta分析，从图7可以得出，研究结果异质性较小，I2<50%，因此选择固定效应进行椎体骨折数量因素的Meta分析，最终得出锥体骨折数量过多(≥2)是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=11.63,P<0.001)。综合来看，椎体骨折数量较多(≥2)的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是骨折锥体数量较少(<2)患者的5.78倍。

图7 骨折椎体数因素Meta分析森林图

2.5 术后抗骨质疏松治疗

对术后抗骨质疏松治疗因素进行Meta分析，从图8可以得出，研究结果不存在异质性，I2=0%，因此选择固定效应进行术后抗骨质疏松治疗因素的Meta分析，最终得出术后未行抗骨质疏松治疗是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=3.51,P<0.001)。综合来看，术后未行抗骨质疏松治疗的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是术后行抗骨质疏松治疗患者的3.74倍。

图8 术后未行抗骨质疏松治疗因素Meta分析森林图

2.6 年龄

对年龄因素进行Meta分析，从图9可以得出，研究结果存在明显异质性，I2>50%，敏感性分析显示Morozumi等[11]、Wang等[23]、吴伟峰等[9]、杜奇峰等[13]的研究是造成异质性的主要原因，删除之后再次进行Meta分析，结果显示I2=0%(图10)，因此选择固定效应进行年龄因素的Meta分析，最终得出高龄是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=9.67,P<0.001)。综合来看，年龄较大的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是年龄较小患者的3.51倍。通过绘制漏斗图观察本次研究是否存在发表偏倚，结果显示漏斗图对称，提示不存在发表偏倚，见图11。

图9 年龄因素Meta分析森林图

图10 年龄因素敏感性分析后森林图

图11 年龄因素纳入文献偏倚检验漏斗图

2.7 BMI

对BMI因素进行Meta分析，从图12可以得出，研究结果异质性较小，I2<50%，因此选择固定效应进行BMI因素的Meta分析，最终得出低BMI是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=3.02,P<0.05)。综合来看，低BMI的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是高BMI患者的1.57倍。

图12 BMI因素Meta分析森林图

2.8 骨水泥过量

对骨水泥过量因素进行Meta分析，从图13可以得出，研究结果不存在异质性，I2=0%，因此选择固定效应进行骨水泥过量因素的Meta分析，最终得出骨水泥过量是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=5.40,P<0.001)。综合来看，术中骨水泥过量的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是术后骨水泥未过量患者的3.92倍。

图13 骨水泥过量因素Meta分析森林图

2.9 手术椎体数量

对手术椎体数量因素进行Meta分析，从图14可以得出，研究结果不存在异质性，I2=0%，因此选择固定效应进行手术椎体数量因素的Meta分析，最终得出手术椎体数量过多(≥2)是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=6.48,P<0.001)。综合来看，手术椎体数量较多(≥2)的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是手术椎体数量较少(<2)患者的5.01倍。

图14 手术椎体数因素Meta分析森林图

2.10 伤椎高度恢复程度

对伤椎高度恢复程度因素进行Meta分析，从图15可以得出，研究结果不存在异质性，I2=0%，因此选择固定效应进行伤椎高度恢复程度因素的Meta分析，最终得出伤椎高度过度恢复是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=4.80,P<0.001)。综合来看，术后伤椎高度过度恢复的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是伤椎高度适度恢复患者的2.66倍。

图15 伤椎高度变化因素Meta分析森林图

2.11 术后椎体后凸角

对术后椎体后凸角因素进行Meta分析，从图16可以得出，研究结果不存在异质性，I2=0%，因此选择固定效应进行术后椎体后凸角因素的Meta分析，最终得出术后椎体后凸角过大是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=6.43,P<0.001)。综合来看，术后椎体后凸角较大的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是术后椎体后凸角较小患者的3.55倍。

图16 术后椎体后凸角过大因素Meta分析森林图

2.12 骨水泥渗漏

对骨水泥渗漏因素进行Meta分析，从图17可以得出，研究结果存在明显异质性，I2>50%，敏感性分析显示杜奇峰等[13]的研究是造成异质性的主要原因，删除后再次进行Meta分析，结果显示I2=0%(图18)，因此选择固定效应进行骨水泥渗漏因素的Meta分析，最终得出骨水泥渗漏是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素(Z=7.94,P<0.001)。综合来看，有骨水泥渗漏的患者发生PVP/PKP后邻椎再骨折的风险是无骨水泥渗漏患者的4.79倍。通过绘制漏斗图观察本次研究是否存在发表偏倚，结果显示漏斗图对称，提示不存在发表偏倚，见图19。

图17 骨水泥渗漏因素Meta分析森林图

图18 骨水泥渗漏因素敏感性分析后森林图

图19 骨水泥渗漏因素纳入文献偏倚检验漏斗图

3 讨论

PVP/PKP后邻椎再骨折的原因一直存在争议，有学者利用有限元模拟计算相关因素后，认为PVP/PKP后对邻椎生物力学改变不大，术后邻椎再骨折的发生是骨质疏松自然发展的结果[26]，但也有学者通过生物力学研究发现，术后邻椎再骨折是骨水泥硬化椎体后椎体应力改变所致。

本研究通过搜集2010至2020年国内外公开发表的关于PVP/PKP后邻椎再骨折危险因素的相关文章，总结了PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素。通过Meta分析发现：骨密度较低、术前椎体陈旧性骨折数量过多(≥2)、椎体骨折数量过多(≥2)、术后未行抗骨质疏松治疗、高龄、低BMI、骨水泥过量、手术椎体数量过多(≥2)、伤椎高度过度恢复、术后椎体后凸角过大、骨水泥渗漏均为PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素。

Kaufman等[27]通过总结大量的临床研究后认为，低骨密度是PVP/PKP后邻椎再骨折的独立危险因素，其团队提出了著名的1∶3理论，即患者骨密度每提高1%，PVP/PKP后邻椎再骨折的风险下降3%。Heini等[28]通过对比接受抗骨质疏松治疗与未接受抗骨质疏松治疗的OVCF患者发现，后者术后邻椎再骨折的发生率是前者的4倍。本研究结果中骨密度较低、术后未行抗骨质疏松治疗为PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素，与上述研究结论一致。

Ning等[29]的研究发现，初始多节段的椎体骨折行PKP后继发邻近椎体骨折的风险高于初始单一椎体骨折行PKP后。管华清[30]对脊柱骨质疏松性三明治骨折的有限元及临床研究发现，脊柱发生骨质疏松性三明治骨折后，夹心椎的最大应力明显升高，应力向夹心椎终板集中，夹心椎骨折风险增大。本研究结果中术前椎体陈旧性骨折数量过多(≥2)、椎体骨折数量过多(≥2)、手术椎体数量过多(≥2)为PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素，与上述研究结论一致。

以往对于高龄是否是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素一直存在争议。Komemushi等[31]认为，骨折是骨质疏松的自然结果，而高龄只是引起骨质疏松的原因之一，因此高龄不是PVP/PKP后邻椎再骨折的独立危险因素，但本研究发现高龄是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素，因为随着年龄的增大，身体机能持续衰退，伤害应激反应能力下降以及雌激素水平下降均会造成术后邻椎再骨折风险增加。

Lin等[32]研究发现,BMI<22 kg/m2的患者椎体成形术后更易发生邻椎再骨折，低BMI本身即是骨质疏松性骨折的危险因素，本研究结果与之一致。其原因可能与雌激素分泌水平低有关，低BMI患者的雌激素水平较低，因此破骨细胞活性增强而刺激成骨作用减弱，钙磷沉积减少，骨质疏松加重，使患者PVP/PKP后邻椎再骨折的风险增加。

本研究显示骨水泥过量、手术椎体数量过多(≥2)均是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素。原因可能是注入椎体内的骨水泥会增加伤椎的硬度，从而改变椎体表面的应力分布，导致邻椎的应力也发生改变、相邻椎间盘加速退变，进而增加邻椎再骨折风险。Liebschner等[33]研究发现，椎体内注入15%容量的骨水泥即可使伤椎恢复强度，注入骨水泥过多反而会使邻椎应力及负荷不均匀增加，从而导致骨折，因此，过分强调恢复椎体高度、矫正椎体后凸角反而会增加PVP/PKP后邻椎再骨折风险。而骨水泥渗漏至邻近椎间盘则会加速邻近椎间盘的退变,从而产生“墩柱应力集中效应”,增加术后邻椎再骨折风险。本研究结果显示，伤椎高度过度恢复、术后椎体后凸角过大、骨水泥渗漏是PVP/PKP后邻椎再骨折的危险因素，与上述研究结果一致。

本研究也具有一定的局限性：①未纳入随机对照试验及前瞻性研究，且国内文献较多，可能存在一定偏倚性；②各文献的患者资料收集、手术处理、影像学测量、数据处理资料不完全相同，存在的偏差可能对结果准确性造成一定影响；③除主要指标外，其他一些指标能合并的文献较少，这可能在一定程度上降低了该指标的论证强度。

综上所述，在为OVCF患者制定治疗方案时，需要考虑高龄、骨密度较低、术后未行抗骨质疏松治疗、低BMI、骨水泥过量、骨水泥渗漏、术前椎体陈旧性骨折数量过多、椎体骨折数量过多、手术椎体数量过多、伤椎高度过度恢复、术后椎体后凸角过大等相关危险因素。在术前评估、术中操作以及术后患者管理等方面，均需权衡利弊，从而制定积极有效的个体化策略。