椎体强化术后骨水泥分布情况对临床预后的影响

张益山 武壮壮 吕智

骨质疏松症是公认的世界范围内非常严重的骨病之一[1-2]，其特征是骨量减少、骨组织微结构退化和骨强度下降[3]，常在低能量损伤后出现椎体、股骨近端、前臂等脆性骨折[2,4]。其中，骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)是最常见的骨折类型，约占脆性骨折的45%[5]。OVCF 可导致患者长期腰背部疼痛、活动受限、身体功能受损、生活质量下降甚至死亡[6-7]，给患者造成严重困扰。

目前临床治疗OVCF 的方式有以镇痛、卧床休息、理疗等为主的保守治疗和包括经皮椎体成形术（PVP）和经皮椎体后凸成形术（PKP）在内的椎体强化术。但由于保守治疗常伴随骨折椎体畸形愈合或不愈合、压疮、肺部感染，甚至死亡率上升等相关风险，对老年患者并不友好[8]，而PKP 和PVP 均可通过向骨折椎体内注射骨水泥来实现椎体的机械稳定，且可在短期内缓解患者疼痛[9]，因此这两种微创技术在临床中得到广泛应用[10]。然而，越来越多的研究认为，椎体强化术后骨水泥的分布情况对临床预后（如疼痛缓解情况、受损椎体再骨折、继发相邻椎体骨折等）存在影响[11-13]，但基于研究设计方案的差异，不同的骨水泥分布情况对临床预后的影响尚存争议[14]。本文就OVCF 患者PKP 及PVP 术后不同骨水泥弥散情况对临床预后的影响进行综述。

1 骨水泥弥散形状

根据椎体内骨水泥弥散形状进行分类，大致可分为弥散形和致密形。Li 等[15]将329 例接受双侧PVP 的单节段OVCF 患者根据椎体内骨水泥弥散形状分为块状组（正侧位X 线片上呈致密实性分布）和海绵状组（正侧位X 线片呈弥漫性、海绵状分布）。该研究显示，术后24 h 及末次随访时两组患者局部后凸角和椎体前高度均得到有效矫正，尽管随着时间的推移，矫正程度逐渐降低，但海绵状组相对于块状组有优势；两组患者疼痛明显改善，但海绵状组疼痛视觉模拟评分（VAS）和Oswestry功能障碍指数评分（ODI 评分）均明显低于块状组；共发生相邻椎体骨折42 例（12.8%），其中块状组26 例（19.8%），海绵状组16 例（8.1%），两组组间差异有统计学意义；虽然块状组骨水泥渗漏率低于海绵状组，但两组组间差异无统计学意义。Pan等[16]也得到了类似的结论。分析原因可能是，相对于骨水泥致密形分布，骨水泥弥散样分布可以使骨水泥与椎体松质骨更紧密地结合，在使椎体获得强度和恢复高度的同时，还可通过骨水泥对伤椎周围的痛觉神经产生热效应[17-19]，从而得到理想的止痛效果。当然也有学者持不同意见。陈建常等[20]采用类似的分类方法进行研究，发现弥散形分布骨水泥较致密形骨水泥更易发生渗漏，而两组组间VAS 评分、ODI 评分、Cobb 角、相邻椎体骨折发生率等差异均无统计学意义。

2 骨水泥弥散范围

2.1 骨水泥横向弥散程度

骨水泥横向弥散程度指骨水泥左右分布范围。目前多数研究认为，在骨水泥不渗漏的前提下，对称分布的骨水泥随着弥散范围的增大可获得较好的临床预后。

Zhou 等[21]对接受PVP 治疗的OVCF 患者进行骨水泥横向弥散研究，在脊柱正位X 线片上沿脊柱正中线和双侧椎弓根内侧缘作3 条垂线，将椎体从左到右分为4 个区域（图1），然后基于这4 个区域将骨水泥分布分为5 型，即Ⅰ型为骨水泥分布在1～4 区（大部分骨水泥在椎体内连续分布），Ⅱ型为骨水泥分布在2 区和3 区（主要分布在椎体中部），Ⅲ型为骨水泥分布在1 区和4 区（主要分布于椎体两侧），Ⅳ型为骨水泥分布在1、2 区或3、4 区（主要分布于正中线一侧），Ⅴ型为骨水泥分布在1 区或4 区（主要分布于一侧椎弓根外侧区）。该研究对患者进行评估，发现术后1 年，Ⅳ型与Ⅴ型患者VAS 评分和ODI 评分均显著高于Ⅰ～Ⅲ型患者，且Cobb 角改善情况和椎体前高度恢复相较于Ⅰ～Ⅲ型患者也存在明显劣势，受损椎体再骨折和相邻椎体骨折发生率也明显高于Ⅰ～Ⅲ型患者，认为相对于分布不均匀的Ⅳ、Ⅴ型，均匀对称分布的Ⅰ～Ⅲ型远期临床效果更为乐观。王雪峰等[22]回顾性分析了113 例接受PKP 治疗的OVCF 患者，在上述4 个区域的基础上将椎体内骨水泥分布范围分为3 类：限制在椎体一侧但未超过椎体中线；跨过椎体中线但未超过椎弓根内侧；跨过椎体中线且超过椎弓根内侧。该研究发现，尽管随着骨水泥分布范围的扩大，骨水泥渗漏的风险会相应升高，但这同样可以获得更满意的椎体前高度恢复率、Cobb 角改善情况及腰背部疼痛缓解效果。Lin 等[23]同样认为，椎体内骨水泥分布范围越大，椎体前高度恢复率及Cobb 角矫正越好，但必须注意发生骨水泥渗漏的可能。

图1 沿脊柱正中线和双侧椎弓根内侧缘作3 条垂线，将椎体从左到右分为4 个区域

Ding 等[24]采取相似的分类方法根据椎体内骨水泥分布将患者分为单侧组（分布于椎体中线一侧）和双侧组（分布于椎体中线双侧），经对比研究认为双侧组的临床效果优于单侧组。He 等[25]也有类似的分类研究，即根据骨水泥分布将患者分为“H”型组（椎体内骨水泥充填形式为2 个团块，中间有或无水泥桥连接）和“O”型组（没有分离的完整团块），所有患者均完成至少1 年以上随访，结果发现两组在影像学参数和临床结果上都有显著改善，虽然两组在骨水泥渗漏发生率、骨密度等方面无明显差异，但在随访1 年时“H”型组VAS 评分低于“O”型组，这表明“H”型骨水泥分布有更好的中期镇痛效果。Zhang 等[26]通过断层CT 扫描对椎体内骨水泥进行评估发现，骨水泥双侧分布的患者术后疼痛缓解率要高于骨水泥单侧分布的患者。Song 等[27]研究分布于椎体两侧的骨水泥连接性对临床预后的影响，结果显示连接组术后出现受损椎体再骨折及相邻椎体骨折的概率低于非连接组。但赵研等[28]的生物力学有限元分析研究认为，骨水泥分布于椎体两侧可能会导致受损椎体及邻近椎体所受应力变小，从而降低骨水泥渗漏、受损椎体再骨折及相邻椎体骨折发生率。但值得注意的是，他们认为一旦分布于椎体两侧的骨水泥存在连接而非孤立分布，将会导致受损椎体及相邻椎体的应力增加，对临床预后造成不利影响。这与前文提到的观点有所不同，可能的解释是有限元分析并不能完全模拟复杂的脊柱活动，这在今后研究中还需深入研究。

2.2 骨水泥纵向弥散程度

骨水泥纵向弥散程度指骨水泥在椎体内纵行方向的分布范围，在这类研究中考量的临床指标主要有椎体高度恢复及受损椎体再骨折情况。多数研究结果表示，骨水泥在纵向弥散时，上下同时靠近或接触椎体终板，可以获得较好的椎体高度恢复率及较低的受损椎体再骨折发生率。

目前骨水泥分布的纵向角度研究基本都提及了骨水泥与椎体终板的位置关系。Zhang 等[29]将接受PVP 治疗的OVCF 患者根据骨水泥分布分为4 组，即上终板下方组（与上终板接触）、下终板上方组（与下终板接触）、上下终板同时接触组、椎体中部组，结果发现上下终板同时接触组受损椎体再骨折发生率低于其他3 组。Tan 等[30]对137例接受PVP 治疗的单节段OVCF 患者采取与上述类似的分组方法，将上下终板同时接触组记作A 组，其他3 型归为B 组，在末次随访时发现，A 组VAS评分低于B 组，且A 组受损椎体再骨折和相邻椎体骨折发生率（分别为5.2%和8.6%）均低于B 组（分别为16.5%和11.4%），B 组局部后凸角变化也明显大于A 组，这都表明骨水泥充分接触上下终板能更好地恢复椎体强度、降低受损椎体再骨折发生率和长期疼痛发生风险。林上进等[31]结合脊柱正侧位X 线检查和CT 检查，将患者分为骨水泥与终板接触组和骨水泥与终板非接触组，结果显示骨水泥与终板接触组术后椎体高度丢失率及术后Cobb 角变化均明显小于骨水泥与终板非接触组。该结论与上述其他研究较为接近，都认为骨水泥与终板接触更有利于预后，主张在行PVP 治疗时除防止骨水泥渗漏外，还应尽量使骨水泥充满整个椎体直至接触到上下终板。

也有学者在考量纵向骨水泥分布时，对术后相邻椎体骨折发生率方面进行过相关研究。Sun 等[32]根据骨水泥分布范围将患者分为椎间盘水平组（骨水泥穿过椎板到达与相邻椎体间隔的椎间盘）、终板水平组（骨水泥在创伤椎体的某些部位与终板接触）、骨小梁水平组（骨水泥局限在骨小梁内，未与终板接触），对比3 组相邻椎体骨折发生率，结果发现椎间盘水平组最高（44%），终板水平组适中（29%），骨小梁水平组最低（7%）。该研究认为，在PVP 中将骨水泥限制在骨小梁水平或至少不突出到椎间盘水平可有效预防PVP 后相邻椎体骨折的出现；骨小梁水平组相邻椎体骨折发生率最低的原因可能是由于缓冲组织（即位于骨折椎体与相邻椎体之间的正常椎间隙、椎体终板和部分没有骨水泥累及的椎体小梁）的存在，当骨水泥到达椎间盘水平时，缓冲组织减少或完全丢失，从而导致椎间盘水平组相邻椎体骨折发生率最高。

3 骨水泥弥散形状与范围结合

事实上，椎体内注入的骨水泥呈现出空间分布的立体构型，从单一角度去观察伤椎内的骨水泥，并不能很好地描述骨水泥的空间分布情况。基于此，有学者综合骨水泥弥散形状与范围进行研究。

Lv 等[33]根据骨水泥弥散形状和横向弥散程度将接受PKP 治疗的患者分为单一弥散组（A 组）、单一致密组（B 组）、双侧致密组（C 组）以及双侧弥散组（D 组）。该研究显示，C 组和D 组患者椎体前高度恢复率及后凸Cobb 角改善方面均优于A 组和B 组；A 组、D 组患者末次随访时VAS 评分和ODI 评分均较术前明显改善，且末次随访时A 组、D 组VAS 评分和ODI 评分均低于B 组、C 组，说明骨水泥弥散形广泛分布对缓解疼痛有一定优势。Pan 等[16]将接受双侧入路行PKP 治疗的OVCF 患者根据骨水泥分布分为双侧弥散组、双侧致密组及混合组，发现骨水泥双侧弥散性分布可以获得较好的临床改善，即在缓解疼痛的同时，明显降低了受损椎体再骨折发生率。上述研究结果与前文提到的多数研究结论较为一致，都认为骨水泥弥散形、双侧广泛性分布更利于OVCF 患者术后的临床预后。

然而，张保健等[34]持有不同意见。他们综合椎体正侧位X 线片，对椎体内骨水泥的整体弥散程度进行把握，将弥散好的标准规定为在正位X线片中骨水泥跨过椎体中线，侧位X 线片中骨水泥长度和宽度方面大于椎体长度和宽度的3/4，但最终认为骨水泥弥散程度与受损椎体再骨折发生率及疼痛缓解无关。虽然该研究未得到有统计学意义的结果，但从整体空间（横向、纵向和前后）去描述骨水泥分布范围的思路可以引入今后研究中进行持续探讨。

4 结语

目前对OVCF 患者椎体强化术后椎体内骨水泥分布情况的研究较多。从骨水泥弥散形状和横向弥散程度考量时，多数学者倾向于认为骨水泥双侧对称、弥散形分布可以获得较好的临床预后；从纵向弥散程度观察时，骨水泥上下同时靠近或接触椎体终板更有利于恢复椎体高度，防止受损椎体再骨折，但这同时也会导致相邻椎体骨折发生率的上升。考虑到在既往实验中，多数研究都是从单一角度去描述椎体内的骨水泥分布，未能从整体空间的角度去把握，且大多为回顾性研究，存在总体样本量较少的问题，这些都可能会导致研究结果出现偏差，未来应在解决这些问题的基础上进一步进行探讨，最终期待阐明骨水泥分布与临床预后之间的内在联系，以便进一步指导临床实践。