椎体后凸成形术骨水泥弥散分布对治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效分析

王大勇 卞富成 李 刚 张 龙 李创新 张煜夫 胡程宇

( 大庆油田总医院骨脊柱科, 黑龙江 大庆 163001 )

骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebralcompression fracture,OVCF) 好发于老年人,是骨质疏松症常见的并发症之一。 随着老龄人口的逐渐加剧,OVCF 的发病率呈上升趋势,腰背部疼痛常常因为治疗不当而残留,这严重的影响患者的生活质量[1]。 即使保守治疗(口服镇痛药和卧床休息等)能够缓解患者的急性腰痛,但老年患者长期卧床的并发症较多,因此微创手术治疗OVCF 是目前最佳治疗方案[2-3]。 Galibert[4]等人首次在1984 年使用经皮椎体成形术(PVP)治疗椎体血管瘤,其治疗效果明显,后该学者应用此技术治疗因骨质疏松症而导致的OVCF。 经皮椎体后凸成形术(PKP)由经皮椎体成形术发展而来[5],用于重建脊柱的稳定性,并取得了较理想的疗效[6]。 Jeong[7]等人认为骨水泥在伤椎松质骨中不均匀的弥散可能会增加强化后的椎体再骨折。 但是,He[8]等人在2019 年进行了一项回顾性分析,该研究收集了201 例OVCF 患者,根据骨水泥的分布情况分为H 形和O 形,结果发现H 形的骨水泥分布能够获得较好临床效果。 而对于PKP 手术中骨水泥均匀弥散还是团块状分布对患者术后疗效的影响目前仍没有达成共识。 本研究采用单侧入路的方法,对骨水泥的弥散情况至少随访1 年的观察研究。 现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

选取我院骨科2015 年3 月—2021 年7 月收治的280 例单节段OVCF 患者,所有患者均接受PKP手术。 将这些患者根据骨水泥分布形态分为2 组:弥散组(131 例)和团块组(149 例)。 为了减少分组的误差,该研究的280 例患者术后的X 线分别由3名放射科医生进行独立比对,分别从正位片和侧位片观察和测量骨水泥在伤椎内的分布情况及占比情况。 其中弥散组患者伤椎内骨水泥均匀填充且无分离,弥散程度超过50%,团块组患者伤椎内仅填充1个水泥块,且骨水泥的弥散程度＜25%。 (1)纳入标准:①根据双能X 线骨密度测定(DXA)测量患者椎体或者股骨颈诊断为OVCF,骨密度T 值＜-2.5SD;②患者年龄均＞60 岁的单节段椎体压缩骨折;③伤椎的高度丢失＜2/3,椎体的后壁保持完整;④通过影像学(X 线、CT 和MRI)均证实椎体的新鲜骨折;⑤所有患者获得完整的随访,并且同意参与本次研究,签署知情同意书。 (2)排除标准:①患者因高能损伤而导致椎体的压缩骨折;②爆裂性骨折或伴有压缩骨折后骨块突入椎管造成脊髓损伤等症状;③椎体损伤时间超过1 周或者伴有陈旧性OVCF 的患者;④伴有脊柱的感染性疾病或者严重脊柱畸形;⑤伴有精神或神经性疾病的患者。

1.2 手术方式

患者身下垫俯卧位垫,腹部向下悬空于手术床。在C 型臂透视引导下,标记伤椎椎弓根外上象限做为穿刺进针点。 常规碘伏消毒铺无菌巾。 0.5%盐酸利多卡因逐层浸润麻醉,尖刀切皮约3 mm,通过透视调整穿刺针位置抵到椎弓根的外上象限,侧位透视下确定穿刺针的深度,调整穿刺角度,透视见穿刺针由椎弓根外侧壁进入,内侧壁穿出,经过椎体后缘0.5 cm 后,保留工作套管,拔出针芯换用骨钻继续进入,单侧入路时为确保骨水泥在伤椎全椎体内有良好的分散效果和有效性,正位透视骨钻针尖达到或略超过椎体中线,侧位透视见骨钻针尖位于距椎体前缘0.5 cm,见图1。 拔出骨钻放入球囊,注入造影剂适当扩张椎体后回抽取出球囊,于骨水泥拔丝期缓慢、低压、少量、多次推入椎体,观察患者的生命体征及双下肢活动情况。 为防止骨水泥渗漏,当骨水泥充分弥散或骨水泥接近椎体外壁时停止注入,此时记录骨水泥注入量。 拔出工作通道,穿刺点再次碘伏消毒后稍加按压敷料包扎,术毕,见图2。

图1 患者术前及术中穿刺针的位置

图2 患者术后X 线

1.3 评价指标

使用本院的电子病历系统分别收集患者年龄、性别、BMI、手术等待时间、手术时间、骨水泥量;通过影像学系统测量手术前后伤椎的高度和Cobb 角,观察术后患者有无骨水泥渗漏和术后椎体再骨折。 伤椎的高度测量方法:伤椎的上终板与下终板的差值;伤椎的Cobb 角:以伤椎的上终板与下终板分别做一条平行线,然后做分别与他们垂直的线,2 条垂线相交的角为Cobb 角。 VAS 评分是疼痛视觉模拟评分,从0—10 分疼痛逐级增加;ODI 是Oswestry 功能障碍指数,10 个问题总分50 分,根据各项得分总和占比相应问题的总分得多少来评价患者术后的恢复情况。 所有患者通过门诊随访或电话随访的方法获得VAS 评分和ODI,分别记录患者术前、术后1 天、术后3 个月和术后1 年。

1.4 统计学方法

本研究数据均采用SPSS 23.0 统计软件进行统计处理,采用Shapiro-Wilk 检验的方法做正态性检验,经过检验疼痛VAS 评分、ODI 评分及患者的一般情况基本符合正态分布并且用均数±标准差(x±s)表示,使用重复测量方差分析比较手术前后各时期VAS 评分、ODI 评分,比较2 组患者骨水泥渗漏和椎体再骨折使用卡方(x2)检验的方法。 将P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组患者基本基线特征比较

这项研究纳入了280 例患者,所有患者均因单节段OVCF 接受PKP 治疗。 其中男性76 例,女性204 例,平均年龄为73.90 岁。 弥散组患者有131例。 团块组患者有149 例。 2 组患者在年龄、性别、BMI 比较无统计学差异。 2 组患者在手术等待时间、手术时间、骨水泥量进行比较无统计学差异。 但弥散组患者骨水泥推注量上相对多于团块组。 见表1。

表1 2 组患者基本基线特征比较(±s)

表1 2 组患者基本基线特征比较(±s)

弥散组(n=131)团块组(n=149)t/x2P 值年龄(岁)73.50±7.30 74.24±7.40 0.840.40性别(男/女)34/9742/1070.180.68体质量指数(kg/m2) 22.54±3.17 22.23±3.34 0.790.43手术等待时间(d)3.17±1.423.01±1.24 0.970.33手术时间(min)33.88±9.80 34.32±9.11 0.380.70骨水泥量(mL)4.77±0.794.69±0.81 0.810.42骨水泥渗漏(有/无)20/11131/1181.440.21椎体再骨折(有/无)14/11731/1185.290.02

2.2 2 组患者Cobb 角和椎体高度比较

2 组患者通过术前与术后1 天、术后1 年的影像学资料进行比较,结果发现手术前后伤椎Cobb 角、手术前后椎体前缘高度和骨水泥渗漏无统计学差异(P＞0.05)。 但是手术前后相比术后患者Cobb 角和椎体高度均得到了改善,具有统计学差异。 本研究结果还发现术后1 年的Cobb 角较术后1 天有轻度的增加,椎体高度有所降低,但是结果无统计学差异。 弥散组患者的术后椎体再骨折方面明显少于团块组具有统计学差异。 弥散组患者中有20 例患者发生了骨水泥渗漏,14 例患者1 年内发生椎体再骨折;团块组患者中有31 例患者发生了骨水泥渗漏,31 例患者1 年内发生椎体再骨折。 见表2。

表2 2 组患者Cobb 角和椎体高度比较(±s)

表2 2 组患者Cobb 角和椎体高度比较(±s)

Cobb 角(°)椎体高度(mm)术后1 年术前术后1 天术后1 年术前术后1 天弥散组(n=131)19.67 ±5.5812.84 ±5.1915.67 ±5.0314.86 ±3.0817.58 ±3.8817.39 ±3.08团块组(n=149)19.11 ±5.4112.24 ±3.6416.09 ±3.6515.14 ±3.3017.19 ±3.3016.84 ±3.30 t 值0.861.130.800.740.911.43 P 值0.390.260.420.460.370.15

2.3 2 组患者VAS 评分及ODI 比较

2 组患者术前的VAS 评分和ODI 与术后相比,均有明显改善具有统计学差异。 将2 组患者进行比较,结果发现术前、术后1 天、术后3 个月和术后1 年的VAS 和ODI 无统计学差异,但是弥散组术后1 年的VAS 评分明显低于团块组。 见表3。

表3 2 组患者VAS 评分及ODI 比较(±s,分)

表3 2 组患者VAS 评分及ODI 比较(±s,分)

VAS 评分ODI(%)术前术后1 天 术后3 个月 术后1 年术前术后1 天 术后3 个月 术后1 年弥散组(n=131) 6.90 ±0.83 3.07 ±0.79 2.62 ±0.55 1.84 ±0.65 73.85 ±7.81 30.42 ±6.17 19.66 ±5.37 14.01 ±4.02团块组(n=149) 7.09 ±0.83 3.08 ±0.73 2.64 ±0.57 1.93 ±0.63 73.51 ±7.00 29.90 ±4.70 20.16 ±5.23 14.16 ±3.94 t 值1.880.130.391.210.380.790.780.32 P 值0.060.900.700.230.700.430.460.75

3 讨论

随着人口老龄化的逐渐加剧,椎体压缩性骨折患者也不断增加,导致患者急慢性腰痛。 一些学者认为引起这种结果可能的原因有:(1)损伤椎体内的骨小梁发生了微骨折,刺激神经而引起腰背部疼痛[9];(2)骨折的椎体稳定性下降,使背部的肌肉和筋膜发生了损伤[10]。 一些学者认为通过骨水泥的推注能够有效缓解患者腰背部疼痛[11]。 因此PKP手术成为了治疗OVCF 的主要方式之一。 此外,PKP技术通过球囊的挤压、支撑作用,除了很好的恢复椎体高度外,还可以减少骨水泥渗漏的发生[12]。 之前一些学者报道了单侧入路行PKP 治疗OVCF 患者可以减少手术时间及减少透视次数等优势[13]。 然而,对于PKP 手术骨水泥的弥散不同程度与术后患者疗效的研究相对较少。 因此本研究通过单侧入路推注骨水泥,结果发现保持骨水泥在伤椎内弥散分布能够使患者获得满意的临床效果。

一些学者认为经单侧和双侧椎弓根注射骨水泥,术后患者的腰背部疼痛均能有效缓解。 在较早的一些研究中,有学者认为经单侧入路治疗OVCF,其骨水泥在伤椎内不均匀的分布,会增加伤椎单侧受力增加而出现脊柱不稳,易发生脊柱向对侧屈曲,导致强化后的椎体再骨折[14]。 经单侧入路推注骨水泥容易使骨水泥局限于伤椎的一侧,使伤椎内的力学强度不均衡,长期易导致脊柱畸形[15]。 然而另一项生物力学研究表明,无论单侧还是双侧穿刺推注骨水泥,均可恢复伤椎的刚度和强度,结果还发现单侧入路并没有增加侧方压缩的风险[16]。 传统的手术方式进行PKP 手术,单侧入路时其外展角度不够,很难将穿刺针尖端达到理想的位置,因此传统的单侧入路推注骨水泥的弥散率较低[17]。 随着手术技术不断发展,单侧入路调整穿刺针角度,使穿刺针尖端在正位片达到椎体中线,侧位片达到椎体前2/3,在此处推注骨水泥能够达到效益最大化。 行PKP 手术时X 线透视下的最佳进针点为左侧椎弓根投影9 点区域及右侧椎弓根投影3 点区域。 最佳进针角度:腰椎L1—L4 为5°—10°;L5 一般为20°,最多不超过25°;胸椎T6—T12 为5°左右。 在正位透视下,穿刺点选在单侧类椭圆形的外上象限,穿刺针的外展角度达到30°—40°之间。 穿刺针的前端距椎体前壁约1cm,防止穿破椎体前缘而导致的骨水泥渗漏等危险。 因此,单侧入路通过调整穿刺角度推注骨水泥,骨水泥在伤椎内的弥散效果优于传统手术方式。 在2019 年Zhong[18]等人也发现了单侧椎弓根入路增加穿刺角度后,能够达到单侧入路双侧弥散的效果,其临床效果优于双侧入路。 并且本研究发现均匀弥散组患者术后1 年的VAS 评分低于团块组。 其原因可能如下:(1)单侧入路为使骨水泥在伤椎中心弥散,进针点和外展角度均大于同节段的双侧入路,单侧入路具有创伤小、手术时间短等优势;(2)单侧入路通过球囊的一次压缩,将伤椎中心的骨小梁未完全撑开,在推注时骨水泥会随着未被压缩的骨小梁和骨折线弥散至全椎体。 本研究发现单侧经皮椎弓根入路具有骨水泥渗漏发生率低、术后相邻椎体再骨折低的优点。 Molloy[19]等人进行了一项研究结果发现,16%的骨水泥体积注入伤椎内可以恢复伤椎强度,推注29%的骨水泥可以恢复伤椎的刚度,因此他们认为伤椎的刚度与强度与骨水泥量有关。 一些学者认为骨水泥的分布情况一定程度上影响着伤椎的刚度与强度。 不均匀分布的骨水泥可导致伤椎承受纵向压力不均衡,会导致一些并发症的发生[20],其邻近椎体承受传导的压力不同,会加速邻近椎体的退变甚至发生邻近椎体骨折[21]。目前一些研究发现强化后的椎体应力大于术前,并且随着推注骨水泥量的不断增多,伤椎及邻近椎体承受的应力也随之增加,因此容易导致邻近椎体发生骨折。 一些学者通过研究证实了邻近椎体骨折与骨水泥量、骨水泥分布、骨水泥渗漏等因素有关[22-23]。 Liebschner[24]等人建立了有限元模型,通过对不同的模型分析发现,当推注骨水泥量较多时,会增加伤椎的强度与硬度,但是骨水泥在伤椎内的分布不均衡时会使应力传导不均,导致椎体发生内-外侧屈运动而影响骨折的愈合,易发生椎体在骨折。 另一项有限元分析结果表明,骨水泥呈弥散分布对邻近椎体的应力分布是相对均衡的,减少并发症的发生[25]。 因此,骨水泥呈团块状分布在伤椎内,会增加伤椎内承受的应力不均衡从而导致椎体的再骨折。 而经过单侧入路增加穿刺外展角度,使穿刺针尖端达到伤椎的前段,通过单次撑开单次推注,能够更好的让骨水泥在伤椎内弥散减少椎体再骨折的发生。 患者术后残留的腰痛一部分原因可能与骨水泥弥散不充分有关[26]。 由于骨水泥不能与伤椎的骨折线优先结合,椎体强度和刚度相对较低,不能提供长期有效的支撑导致术后椎体高度下降[27]。 因此,通过本研究发现单侧入路骨水泥推注能够增加骨水泥的弥散,保证更大程度上与松质骨的接触,增加椎体的稳定性,减少骨小梁的微动,减少并发症的发生,改善患者的生过质量。