脊柱骨质疏松性压缩骨折的影像学诊断与治疗研究进展

张震岳，崔中豪，郝延科

（1.山东中医药大学，山东 济南 250355；2.山东中医药大学附属医院脊柱骨科，山东 济南 250014）

骨质疏松症在我国已是十分严重的公共问题，流行学调查显示，2010—2016 年我国骨质疏松症在60 岁以上人群中，发病率高达36%，其中男性约23%，女性约49%，差异有统计学意义［1］。骨质疏松性压缩骨折（osteoporotic compression fracture，OVCF）是 骨质疏松症中最常见、也是最严重的并发症之一。笔者现对OVCF 的影像学诊断与治疗进展进行综述。

1 OVCF 的治疗现状

OVCF 是由于患者骨质疏松导致身体骨密度下降、钙质丢失、骨质脆化或其他病理疾病引起的骨骼强度削弱，以致细小的外力或创伤即可发生骨折。随着人口老龄化的加剧，OVCF 的发病率呈上升趋势，预计到2050 年，我国OVCF 的发病人数将增至600 万，其中老年女性发生OVCF 的概率远高于男性，且该病的总花费将超过253.4 亿美元［2］。OVCF可能会导致严重的疼痛、活动受限和残疾，并增加其他疾病的发病率和死亡率。保守治疗虽可降低治疗费用，但因患者一般身体条件较差，无法提供良好的骨骼愈合环境，导致骨折愈合缓慢，甚至不愈合，且易出现多种并发症［3-4］。有研究显示，4 年内经保守治疗患者的死亡风险高于经皮穿刺后凸成形术（percutaneous kyphoplasty，PKP）［5］。长期观察发现，手术治疗患者各方面的恢复均远好于保守治疗［3］。

2 骨质疏松症的诊断

骨质疏松症的诊断标准：发生了脆性骨折和/或骨密度低下。是否发生脆性骨折需结合影像学检查、体格检查并详细询问病史进行诊断。目前，基于双能X 线吸收法（dual energy X-ray absorptiometry，DXA）是学术界公认的骨密度检查方法，其测定值是骨质疏松诊断的“金标准”。DXA 骨质疏松诊断标准：T≥-1.0 为正常；-2.5>T>-1.0 为低骨量；T≤-2.5 为骨质疏松；T≤-2.5 为严重骨质疏松，伴脆性骨折。T 值=（实测值-中国正常青年人峰值）/中国正常青年人峰值的标准差。

定量CT（QCT）对骨质疏松的诊断越来越受到重视。2007 年国际临床骨密度学会（International Society for Clinical Densitometry，ISCD）发布了腰椎骨质疏松症的QCT 诊断标准，该诊断标准同样适用于国内人群［6］。QCT是利用临床CT断层扫描结合QCT 的质量控制和分析系统测量骨密度的方法，计算椎体体积骨密度，敏感度较DXA 更高，且不受椎体骨质增生、血管钙化等影响，降低了诊断误差［7-10］。基于QCT 诊断的准确性，其可用于抗骨质疏松疗效监测、骨折风险预判，以及术前规划等方面。其具体诊断标准：正常，体积骨密度>120 mg/cm3；低骨量，120 mg/cm3≥体积骨密度≥80 mg/cm3；骨质疏松，体积骨密度＜80 mg/cm3；严重骨质疏松，体积骨密度＜80 mg/cm3，伴脆性骨折。腰椎骨密度值指QCT 测量的腰椎松质骨体积骨密度，取2 个椎体松质骨骨密度的平均值。

3 OVCF 的影像学检查

影像学检查对OVCF 的早期诊断和治疗具有重要价值［11］。X 线片可清楚显示骨折部位、骨折形态；可观察测量因骨折引起的局部后凸角度改变（图1）；操作简便，价格优势，适合用于初步诊断［12］。CT 矢状位图像可明确显示椎体形态和骨折线位置，MSCT 对爆裂骨折有提示作用，可有效避免X 线图像中脊柱组织结构重叠及伪影问题，准确显示骨块的移位及血肿、骨片对椎管的压迫情况，清晰显示骨小梁、骨皮质等改变，对骨质疏松症的诊断有一定辅助作用（图2a，2b）。MRI 作为骨质疏松椎体骨折诊断的首选诊断方式［13］，可显示压缩不明显的隐匿骨折，并可区分急慢性骨折。椎体压缩骨折可有多种病因，如创伤、骨质疏松和肿瘤等。由于骨折周围组织的充血、水肿，椎体压缩骨折初期，可呈T1WI 带状低信号、T2WI高信号改变，脂肪抑制序列图像骨折处信号也较T2WI 更高［14］（图3a，3b）；慢性期骨折，T1WI 呈等或稍高信号，T2WI 呈等信号，脂肪抑制序列呈低信号。

图1 女，70岁，胸椎骨质疏松性压缩骨折（T12）。X线脊柱侧位片示，T12压缩变形，出现楔形变，胸腰段后凸畸形（白箭）图2 女，76岁，腰椎骨质疏松性压缩骨折（L1） 图2a 脊柱矢状位CT骨窗示，T12骨皮质不连续，骨小梁断裂，椎体松质骨内有裂隙（白箭），椎管内无脊髓压迫（黑箭）图2b 脊柱平扫位CT骨窗示，椎体前缘骨皮质不连续（白箭） 图3 男，76岁，腰椎骨质疏松性压缩骨折（L2）急性期 图3a 脊柱MRI矢状位脂肪抑制图像示，局部呈高信号（白箭） 图3b 脊柱MRI矢状位T1WI示，局部呈低信号（灰箭），椎体前缘骨皮质断裂（白箭）

4 OVCF 的手术方式

目前，除保守治疗外，临床医师更多选择微创手术治疗OVCF，老年骨质疏松患者一般选用椎体强化术来治疗已发生的骨折，而通过金属内固定治疗一般适用于年轻患者。年轻患者的身体一般情况，尤其是骨量方面要优于老年患者，而OVCF 多因存在骨质疏松，对内固定物的把持力小于高骨量患者，若采用经皮金属内固定，易因骨骼把持力不足而滑脱，造成更严重的症状。

1994 年Garfin 等首先提出椎体强化术的概念，随后经皮椎体后凸成形在治疗OVCF 的微创领域上带来了突破性的进展［15］。随着临床实践的探求与发展，经皮穿刺椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）、PKP、射频椎体成形术（radiofrequency vertebroplasty，RFK）、Spine Jack 系统等相继研发出来。

4.1 PVP 和PKP PVP 和PKP 是传统的治疗病理性椎体压缩骨折的有效疗法［16］，因具有手术时间短、仅行局部麻醉及疼痛缓解较快等优点，已作为OVCF有效治疗方案而被普遍接受；但也存在椎体高度丢失、骨水泥渗漏、椎体再骨折及邻近椎体继发骨折等问题。虽PKP 的费用高于PVP，但PVP 1 年内与手术相关再入院的概率高于PKP［17］。术后应定期随访、及时调理，并给予针对病因的适当治疗，如服用抗骨质疏松类药物等，以确保患者达到最佳康复效果。

4.2 RFK 脊柱转移瘤是脊柱最常见的肿瘤之一，发生率较高，会导致严重的疼痛、骨折和脊髓压迫［18-19］。由于肿瘤细胞对骨骼的浸润破坏，导致病变椎体病理性压缩骨折的发病率较高。RFK 通过骨水泥支撑被肿瘤细胞破坏的椎体，稳定断端，可姑息性地减少疼痛，但并不能消灭肿瘤细胞，患者再骨折概率不会降低。

RFK 可通过阻力性电热效应使肿瘤细胞变性，防止肿瘤细胞扩散。研究表明，在转移较少、进展较轻的肿瘤患者中，RFK 可较好地缓解疼痛以控制局部转移［20］。临床应用PKP 联合RFK 治疗脊柱转移瘤，通过RFK 使局部肿瘤细胞变性后使用骨水泥稳定椎体，可实现一定范围内的靶向治疗［19］。有研究表明，单纯PKP 与PKP 联合RFK 治疗脊柱转移瘤相比，后者的术后效果随访总体情况优于前者［21-22］，值得进一步研究推广。

4.3 Spine Jack 系统 PKP 球囊扩张复位椎体后，将球囊中的液体或气体抽出时，椎体高度会有一定程度的回缩。Spine Jack 系统是一种钛材质的椎体植入式扩张器，应用类似千斤顶的机械扩张原理来复位塌陷的椎体，可提供较强的支撑力用以复位，而渐进性的锁死装置可撑开塌陷椎体，使其不易回缩，因其最大的扩张程度已锁死，可避免扩张过度导致椎体终版的破损，从而对陈旧性OVCF 的复位也有效［23］，且不良反应较小。有研究表明，与PKP 相比，Spine Jack 系统对椎体高度的恢复效果更好，并可加强脊柱矢状位平衡减少后凸畸形，这可能与临床结局和生物学愈合过程有关［24］。但该方式在国内应用较少，还需临床进一步试验与数据收集。

4.4 骨水泥选择 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是椎体强化术和/或对骨质疏松患者强化内固定时最常用的骨水泥材料。PMMA 增强椎体的机械强度（100 MPa）远超出松质骨所能承受的压强（约3 MPa抗压强度）［25］，且其在注射过程中易渗出，可入侵椎管、椎间盘，甚至出现肺栓塞等并发症。此外，彭松林等［26］研究显示，骨水泥注入后导致椎体强度过强，会增加邻近椎体的骨折概率。

磷酸钙基纳米复合材料（calcium phosphate-based nanocomposite，CPN）及二水合磷酸二钙（poly-dicalcium phosphate dihydrate，P-DCPD）是新型的骨水泥材料，在临床上有替代PMMA 的可能。CPN 对椎体强度的增加作用略小于PMMA，但因其高黏度和黏塑性具有抗渗漏性。有试验表明，与PMMA 相比，使用CPN术后椎体高度无明显差异；使用PMMA 者中75%出现骨水泥后壁的渗漏，而使用CPN 者中未发生明显渗漏，这可能与PMMA 易扩散的特性有关［27-28］。良好的分散性使PMMA 与松质骨能更好地相互交叉，提高椎体强度的同时也使其本身不易从注入通道沿后壁渗漏。

P-DCPD 则因其安全特性被临床所关注。PMMA材料本身具有一定的毒性且存在固化时放热的特点，一定程度上加强了手术的止痛作用，但也给患者造成了一定损伤。而P-DCPD 具有非放热固化和药物洗脱能力［29］。相较于椎体强化术，P-DCPD 因其把持力与PMMA 相当的特点更适用于骨水泥螺钉，但还需进一步扩大试验病例数。

5 结语

脊柱微创手术是目前临床公认的优秀治疗手段，每种手术方式各有其优缺点。对于术式和材料的选择仍需大量的临床试验数据进行对比，并结合患者各项指征综合评估以得到最适应的治疗方案。随着科技发展，有限元分析法在实验方面的推广应用为临床治疗手段的发展提供了巨大帮助［30］。用计算机可模拟各种骨折参数进行大量模拟实验，并根据结果设定具体的治疗方式与用材［31］。

影像学检查是椎体压缩性骨折的重要辅助手段，其对良恶性椎体压缩性骨折的鉴别，以及恶性椎体压缩性骨折的早期发现、椎体压缩程度、隐匿压缩骨折的诊断都有重要作用。各项影像学检查均有其优势，可根据临床需求选择，必要时应尽可能完善影像学检查方法以相互印证、补充。