CPC强化治疗青壮年胸腰椎压缩性骨折的疗效

胡 阳，陈 皓，邓美超，张红军，屈一鸣，邵高海

(1.重庆医科大学附属永川医院脊柱外科，重庆 402160；2.重庆医科大学附属永川医院神经外科,重庆 402160)

青壮年脊柱骨折大多发生在胸腰椎区域，然而目前对于青壮年稳定性胸腰椎压缩性骨折的最佳治疗方案仍存在争议[1]。根据AO脊柱胸腰椎损伤分类系统，胸腰椎骨折可分为A型(压缩损伤)、B型(张力带损伤)和C型(移位损伤)。对于没有神经症状及后韧带复合体完全损伤的A型压缩性骨折，以常规保守治疗为主，包括卧床休息、体位复位和佩戴支具[2-3]，但保守治疗具有制动时间长、护理难度大、疼痛缓解慢、功能改善差、生活质量差等缺点[4]，给患者和家属带来诸多不便。且患者长期卧床易出现下肢静脉血栓形成甚至抑郁等并发症[5-6]。有研究显示，胸腰椎压缩性骨折需要额外的手术来缓解持续性疼痛及避免脊柱后凸的进展[3,7-8]。近年来，经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP)治疗脊柱骨折的安全性和有效性已被证实[9-11]，术中最常用的骨水泥填充材料是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)。然而，PMMA有一定毒性，其放热会对组织造成损伤，强度过高易致邻近椎体骨折，并且其生物活性差、不可降解，可能与周围骨结合不良，甚至出现骨水泥与骨界面松动[12-13]。近年来，磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)作为一种替代骨填充材料，克服了PMMA在临床应用中的部分缺点，其可在体内逐渐硬化，具有一定的生物强度、良好的生物相容性和可降解性、低毒以及可刺激骨生长等特点[13-16]；此外，CPC聚合不会损伤周围组织，也不易引起炎症反应。目前，已有相关研究证实了CPC强化治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的安全性和有效性[17-18]。然而，CPC强化治疗青壮年胸腰椎压缩性骨折的有效性尚不明确，仍需要进一步探索[19-20]。因此，本研究前瞻性探讨CPC强化治疗青壮年胸腰椎压缩性骨折的安全性和有效性，以期为临床该病的治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2019年10月至2020年10月我院收治的青壮年胸腰椎压缩性骨折患者。纳入标准：①年龄20～50岁；②骨密度T值>-2.5；③经X射线片、CT、MRI确定为胸腰椎单一节段新鲜压缩性骨折；④椎体压缩程度<1/2椎体高度。排除标准：①有神经脊髓损伤症状；②骨质疏松性椎体骨折；③病理性骨折；④存在出血性疾病等凝血功能障碍或服用抗凝剂等；⑤患者拒绝本研究的治疗方式。根据患者意愿分为观察组38例和对照组40例，观察组采用CPC强化治疗，对照组采用传统保守治疗。2组患者在年龄、性别、骨密度T值、骨折节段、骨折AO分型、病程以及随访时间等方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。本研究经我院医学伦理委员会审批(2019年科伦审115号)，所有患者均知情同意。

表1 患者临床资料比较

1.2 方法

观察组：患者取俯卧位，胸前置枕垫保持过伸位，C型臂X射线下定位后常规消毒、铺巾；于骨折椎体单侧或双侧椎弓根附近予以1%利多卡因局部浸润麻醉；C型臂X射线透视下经皮穿刺，穿刺针头进入椎体前中1/3位置，正、侧位透视确认位置合适后建立椎弓根、椎体通道，导钻扩大手术通道。CPC的配制：将自固化CPC(上海瑞邦生物材料有限公司)与固化液混合(粉液比约为3∶1)，并注入少量非离子型碘造影剂碘海醇注射液，搅拌均匀，使其黏稠呈牙膏状，推入加压注射器。C型臂X射线透视下将CPC缓慢加压注入骨折椎体内，注意观察CPC的扩散和充填情况，实时监测患者的生命体征(包括心率、血压、呼吸、氧饱和度等)，并观察疼痛程度；待骨水泥凝固后拔出工作通道，切口予以碘伏消毒，外盖无菌敷料。术后患者改为腰背部垫枕仰卧，5～7 d后佩戴胸腰部矫形支具下床活动。所有操作均由同一组手术医师实施。

对照组：患者需绝对卧硬板床休息6～8周，依据骨折节段垫合适的软枕，给予适当的消炎镇痛及局部敷贴膏药活血止痛，必要时予以复方氯唑沙宗片、盐酸乙哌立松片松弛肌肉。腰背部疼痛好转后患者可在床上进行轴线翻身、4点支撑拱腰法锻炼，以渐进佩戴胸腰椎后伸型支具的腰背肌功能锻炼为主，在助行器辅助下下床进行恢复性活动。

1.3 观察指标

患者出院后通过电话或门诊复查等方式随访12个月，观察组出院后6个月有6例失访，对照组有9例失访。

比较2组患者治疗前及治疗后1周、1个月、3个月、6个月、12个月疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale，VAS)评分和Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index，ODI)，比较2组患者治疗前及治疗后1周、3个月、6个月、12个月伤椎中线高度、伤椎后凸角(图1),比较2组患者住院时间、返岗时间及治疗后下肢静脉血栓形成、便秘、抑郁症等并发症发生情况。参照《中国精神疾病分类方案和诊断标准》第3版修订本的抑郁症诊断标准，采用汉密尔顿抑郁量表(Hamilton depression scale,HAMD)评估2组患者治疗前及治疗后1个月抑郁程度，HAMD总分低于7分为无抑郁症状，7～17分为轻度抑郁，18～24分为中度抑郁，高于24分为重度抑郁。

a:椎体前缘高度；b：椎体后缘高度

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 患者住院时间、返岗时间、并发症情况比较

观察组住院时间、返岗时间均短于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。观察组下肢静脉血栓形成、便秘、抑郁症等并发症发生率均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。2组患者治疗前HAMD评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)；观察组治疗后1个月HAMD评分较对照组低(P<0.05)；观察组治疗后1个月HAMD评分较治疗前降低(P<0.05)，而对照组治疗后1个月HAMD评分较治疗前升高(P<0.05)，见表4。

表2 患者住院时间、返岗时间比较

表3 患者并发症发生情况比较[例(%)]

表4 患者治疗前后HAMD评分比较分)

2.2 患者VAS评分及ODI比较

2组患者治疗前VAS评分及ODI比较差异无统计学意义(P>0.05)；2组患者治疗后1周、1个月、3个月、6个月及12个月的VAS评分和ODI均较治疗前降低，且观察组治疗后1周、1个月、3个月、6个月的VAS评分及ODI均低于对照组，治疗后12个月ODI低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表5、6。

表5 患者治疗前后VAS评分比较分)

表6 患者治疗前后ODI比较

2.3 患者伤椎中线高度和伤椎后凸角比较

2组患者治疗前及治疗后1周、3个月伤椎中线高度比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，而观察组治疗后6个月、12个月伤椎中线高度高于对照组(P<0.05)；观察组治疗后12个月伤椎中线高度高于治疗前，对照组治疗后12个月伤椎中线高度低于治疗前，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表7。2组患者治疗前、治疗后1周伤椎后凸角比较差异无统计学意义(P>0.05)，而观察组治疗后3个月、6个月、12个月伤椎后凸角均小于对照组(P<0.05)；观察组治疗后12个月伤椎后凸角小于治疗前，对照组治疗后12个月伤椎后凸角大于治疗前，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表8。

表7 患者伤椎中线高度比较

表8 患者伤椎后凸角比较

2.4 典型病例

典型病例1:患者，女，43岁，因高坠伤致L1椎体压缩性骨折(A1型)，采用CPC强化治疗，术后1周X射线及CT平扫显示，骨折椎体内CPC填充效果满意，与周围骨组织相容性良好，未见渗漏；术后12个月复查，部分CPC明显被周围骨组织吸收、替代，并伴骨形成，伤椎骨折愈合良好(图2)，随访期间未出现CPC渗漏、椎体再骨折、相邻椎体骨折或后凸畸形加重等。

a、b:术后1周正侧位X射线片；c、d：术后12个月正侧位X射线片；e、f：术后1周横断位CT平扫；g、h：术后12个月横断位CT平扫

典型病例2:患者，男，29岁,车祸伤，术前X射线片、MRI、CT提示T11椎体压缩性骨折(A1型)；骨折线主要累及椎体上终板，形成上缘楔形嵌压骨折，前壁和侧壁破损，采用CPC强化治疗。术后3个月X射线、CT显示：椎体内CPC填充良好、稳定存在，与周围骨组织相容性良好；术后12个月CT示椎体前壁和侧壁有明显的骨形成(图3)。

a、b：术前正侧位X射线片；c：术前矢状位MRI；d：术前矢状位CT；e：术前横断位CT；f、g：术后3个月正侧位X射线片；h、i：术后3个月、12个月横断位CT

3 讨论

本研究结果表明，CPC强化治疗青壮年胸腰椎压缩性骨折患者在缓解疼痛和改善功能状态方面比保守治疗更有效，效果在治疗后1周已经优于保守治疗，在治疗后3个月也明显优于保守治疗。椎体压缩性骨折引起的疼痛主要是由于力学改变后骨折的微动[21-22]，在椎体骨折处注射CPC不仅可以增加一定的生物强度，减少组织受压，而且可以通过稳定椎体来减少微骨折的相对运动，因而可早期缓解疼痛。虽然注射的CPC在早期机械强度和抗剪切力较低，但其在椎体内完全硬化后可以提供介于皮质骨和松质骨之间的抗压强度，满足椎体的承重需求，改善椎体高度和形状，使其在患者站立位或坐位生理压缩负荷下保持不变[23-34]。下一步我们将深入CPC的生物力学研究，探索患者术后最理想的下床时间。

CPC强化椎体对于矫正和防止伤椎继发性后凸畸形十分重要[22]。研究发现，骨折椎体经CPC强化治疗后，椎体高度及伤椎后凸角在后期随访过程中相对稳定[19,25-26]。本研究中观察组患者经CPC强化治疗后12个月，伤椎未出现继发的椎体塌陷及后凸畸形加重；而对照组治疗后12个月，伤椎高度减小，伤椎后凸角增大。研究显示，胸腰椎压缩性骨折保守治疗远期易出现继发性椎体高度丢失、后凸畸形加重，甚至迟发性神经脊髓损伤等，从而增加了患者治疗失败和再次手术的风险[3]。因此早期进行CPC强化干预很有必要。本研究中观察组仅有7例患者出现CPC渗漏(渗漏率为18.4%)，远低于其他研究[18-19,27]，这可能是本研究建立的注射通道较好，且把握了骨水泥推注的最佳时机、方法和速度，从而减少了骨水泥的渗漏。

本研究中观察组患者住院时间明显短于对照组，对照组患者住院时间过长有多方面因素，除了保守治疗疼痛缓解慢而延长了住院时间外，还有部分患者以家属护理和康复锻炼不便等原因拒绝尽早出院或者转入康复医学科进一步行康复理疗。本研究中观察组患者的返岗时间早于对照组，与以往研究结果一致[19-20]。原因可能为患者行CPC强化治疗后，疼痛缓解和功能改善相比于保守治疗更加迅速、有效，从而可实现早期下床和返岗。因此，在减轻家庭负担和经济损失方面，CPC强化可能是一种更理想的治疗方法。

胸腰椎压缩性骨折患者受腰背部疼痛以及长期卧床制动的影响，易出现肺部感染、尿路感染、下肢静脉血栓形成、便秘、抑郁症等并发症[6,28-29]。本研究中观察组下肢静脉血栓形成、便秘和抑郁症的发生率均低于对照组。保守治疗并发症发生率高不仅与患者长期卧床有关，还可能与患者在出院后未积极行下肢肌肉功能锻炼和家属护理不当等有关。长期卧床可致下肢肌肉缺乏运动，导致循环血容量减少、血液黏度增加、静脉血流障碍，从而增加了下肢静脉血栓形成的风险；此外，长期卧床还会引起胃肠蠕动缓慢，从而导致便秘。本研究中2组患者治疗前抑郁程度差异无统计学意义，但接受CPC强化治疗的患者抑郁程度在治疗后1个月有明显改善，且明显优于接受保守治疗的患者，接受保守治疗的患者抑郁程度在治疗后1个月并未得到缓解，反而显著加重。这可能是由于青壮年作为家庭和社会的主要劳动力，胸腰椎压缩性骨折后选择保守治疗可能面临长期卧床和活动受限的窘境，患者不仅要长期忍受身体上的痛苦，而且还面临着巨大的精神压力，再加上社交活动减少，极易产生抑郁等负面情绪，从而导致抑郁症等并发症的发生[5-6]。因此，CPC强化治疗青壮年胸腰椎压缩性骨折对患者的社会功能和正常生活的快速恢复及减少伤后抑郁症的发生具有重要意义。

CPC与骨组织具有良好的生物相容性，能在体内降解，还具有骨诱导、骨传导作用[14,30-31]。有研究指出，CPC具有纳米/微米级大小的微孔结构，其孔隙度为30%～50%，较高的孔隙度有利于生物液体的浸入，有助于骨对CPC的吸收和替代[13]。一项基于兔桡骨或股骨头缺损模型的研究也表明，CPC能显著促进新骨的形成[32-33]。在Nakano等[18]和邓美超等[27]的研究中均观察到CPC被骨组织吸收、替代的迹象。本研究观察组患者在治疗后12个月行CT扫描发现，部分CPC被周围骨组织吸收替代，转化为新骨。因此，我们下一步计划进行动物实验，将CT测量与组织形态计量学相关联，研究骨-CPC界面的骨整合过程。

由于本研究是一项前瞻性的非随机分组研究，患者的经济状况、疼痛水平和疼痛耐受性可能会存在分组偏倚，影响研究结果；且本研究纳入的是青壮年患者，样本量较小，且有失访患者，可能会影响结果的准确性，因此本研究尚存在一定的局限性。

综上所述，CPC强化治疗青壮年胸腰椎压缩性骨折安全、有效，在缓解疼痛、改善功能、防止椎体高度丢失及后凸畸形加重的同时还能减少下肢静脉血栓形成、便秘、抑郁症等并发症的发生，缩短患者住院时间和返岗时间。本研究也观察到椎体内部分CPC被降解吸收、被新骨替代的现象，但仍需要长期随访、多中心和大样本的随机对照研究来进一步验证。