椎体CT值与经皮椎体成形术骨水泥渗漏的相关性研究

高志超, 李 哲, 许财元, 张仁赞, 王建华, 孙 贺

(承德医学院附属医院脊柱外科, 河北 承德 067000)

随着人口老龄化不断增加,胸腰椎骨质疏松性骨折的发病率逐年上升,椎体压缩骨折及其导致的并发症给患者及家属带来了严重的影响,自1994年椎体强化术的提出,即广泛应用在临床,因其具有快速缓解患者的疼痛程度、恢复一定椎体高度,在手术数小时后患者即可下地活动,有效的避免了患者因卧床而导致的并发症,但骨水泥渗漏是PVP术中最常见的并发症,尽管大多数渗漏是无症状的,一旦骨水泥渗漏到椎管或者周围静脉系统会发生严重的后果,如肺栓塞等。因此找到渗漏的危险因素具有一定的临床意义,而对于骨水泥渗漏的研究也一直是椎体成形术的热点问题,本次试验主要研究椎体的CT值是否与骨水泥渗漏具有一定的关系,椎体CT值是在常规骨窗下测量相应椎体获得的数值,单位是HU(Hounsfield units value),代表CT图像中各组织与X射线衰减系数相一致的对应值,椎体CT值主要用做反映椎体松质骨骨密度的变化,是一种在三维空间测量骨密度的方法,在以往的研究中也已经表明椎体松质骨的CT值与相应椎体骨密度值存在着明显线性相关[1],利用CT测量椎体CT值不仅受脊柱退行性病变等外界影响因素较小,提高测量的准确性,反应其真实状况,并且可以在一定程度上反应患者骨质疏松的程度,而且其应用普及、相对便宜,已经成为一种临床上常用的影像学检查方法,椎体CT值不仅应用在椎弓根螺钉松动、融合器移位等研究中,在骨质疏松症及椎体骨折相关性临床研究中也逐渐兴起,本文通过对椎体CT值的测量,探讨椎体CT值与骨质疏松性椎体压缩骨折经PVP治疗发生骨水泥渗漏是否具有一定的相关性。

1 资料与方法

1.1一般资料:收集2019年9月至2022年10月在承德医学院附属医院因骨质疏松性椎体压缩骨折住院并且行PVP(手术均由副主任医师及以上人员完成)治疗的患者61例共61个椎体。纳入标准:①骨质疏松性椎体压缩骨折后均行PVP手术治疗;②具有可完成测量实验数据的影像学资料(术前X线、CT、MRI及术后复查的X线),③所有患者测量的腰1椎体CT值均在135HU以下。排除标准:①腰1椎体骨折及存在椎体裂隙致CT值测量不准确的椎体;②椎体后壁及上下椎板明显骨折的椎体;③肿瘤、代谢性疾病等其他原因引起的椎体骨折。

1.2方 法

1.2.1手术方法:患者置于手术台取俯卧位,暴露手术部位,在C型臂X线透视下定位伤椎,标记穿刺点,手术术野常规皮肤消毒、铺单,1%利多卡因沿穿刺点逐层浸润麻醉至骨膜,手术刀切皮后透视下穿刺,穿刺针在椎弓根外上缘(左侧11点,右侧1点位),给予适当外展,向椎体穿刺,当正侧位透视针尖均在椎体内且位置良好时,更换工作套管,配置注射骨水泥,边透视边将骨水泥推入椎体前中柱,见骨水泥弥散良好、分布均匀时停止注射,待骨水泥凝固,拔出工作套管,包扎,术毕。

1.2.2测量及观察方法:在PACS系统找到患者腰椎CT影像学重建图像的矢状面上,调窗为常规骨窗(W:2000,L:400,KV:120),选择腰1椎体3个轴向平面(分别是上位终板下一层、中层、下位终板上一层),在图中标记ROI(感兴趣区),用PACS系统自动计算出ROI内的CT值,将3个轴向平面的平均CT值作为腰1椎体的CT值,并记录,如图1。利用PACS系统,观察患者术后复查的X线,记录骨水泥渗漏到椎体外面的椎体,如图2。

图1 图①中的三条红线为选取腰1椎体三个层面,分别对应图②、③、④三个层面(Avr代表CT值),腰1椎体的CT值为三个层面CT值的之和的平均数。

图2 图a、b、c中黑色箭头为骨折椎体,图A、B、C黑色椭圆为骨水泥渗漏位置

2 结 果

2.1骨质疏松性椎体压缩骨折经PVP治疗后发生骨水泥渗漏的单因素分析:两组患者的性别,年龄,骨折部位(胸椎或腰椎),骨水泥注入剂量差异无统计学意义(P>0.05),骨折压缩程度、腰1椎CT值差异具有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 PVP治疗发生骨水泥渗漏的单因素分析[n(%),M(P25,P75)]

2.2骨质疏松性椎体压缩骨折经PVP治疗发生骨水泥渗漏的Logistic回归分析:以表1中P<0.05的因素作为自变量,以骨水泥发生渗漏作为因变量(渗漏=1未渗漏=0),自变量赋值见表2,Logistic回归分析结果显示腰1椎CT值与骨折压缩程度均为骨质疏松性椎体压缩骨折经PVP治疗发生骨水泥渗漏的危险因素。见表3。

表2 赋值表

表3 腰1椎体CT值与PVP治疗发生骨水泥渗漏的多因素二元Logistic回归分析

2.3腰1椎CT值对骨水泥渗漏的预测价值分析:将腰1椎体CT值作为检验变量,骨水泥渗漏作为状态变量(渗漏=1,未渗漏=0)绘制ROC预测模型曲线,曲线下的面积(AUC)为0.674(95%CI:0.524～0.824,P=0.025),最佳截断值为62.1HU,敏感度为79.5%,特异度为63.6%。见图3。

图3 腰1椎体CT值与经PVP治疗骨水泥渗漏的ROC曲线

3 讨 论

目前对于椎体压缩骨折的治疗方法,最常见的为经皮椎体后凸成形术(PKP)和经皮椎体成形术(PVP),虽然PKP在骨水泥渗漏率、恢复椎体高度相比PVP更具有优势[2],但由于PVP治疗费用相对较低,且临床疗效满意,因此在临床上PVP的治疗较普遍,但是需注意骨水泥渗漏的风险,尤其是患有骨质疏松症的中老年人,骨密度的大小是判断患者是否具有骨质疏松症的标准,目前比较常用的在测量骨密度的方法有两种,其中认知度和认可度最高的是DXA,但因其成本较高,尚未普及,且研究表明可能会高估患者的骨密度值,另一种测量方法是定量CT,目前使用定量CT诊断骨质疏松的标准是在《中国定量CT(QCT)骨质疏松症诊断指南(2018)》[3]提出的,当骨密度绝对值<80mg/cm3为骨质疏松,并且在一项全国多中心的研究中,上述椎体定量CT值适合国人的诊断标准[4],虽然可以使用定量CT诊断骨质疏松,但是因其受辐射量较大,并且其测量也会受机器影响,并未得到普及,这就需要开发新工具进行骨质疏松的测量,而CT作为术前常规检查,不仅简单快捷,我国许多学者都曾报道过椎体CT值可以用于诊断骨质疏松,来卫忠[5]等研究表明使用CT测量椎体骨松质CT值用来诊断骨质疏松是确实可行的,而且椎体CT值具有受周围组织影响小,其准确性、敏感度较好的特点,作为一种机会性筛查,在不能测量骨密度的基层一线医院用于骨质疏松诊断和治疗,可以为广大老年患者保驾护航。研究中还发现利用常规CT扫描所测量的CT值与DXA所测量的BMD具有相关性,并建议在进行椎体CT值测量时选择T12或者L1的CT值,而在Pickhardt[6]等的研究中表明腰1的CT值相比T12更准确,并将CT值与BMD相关联时提供了更高质量的数据,证明L1阈值为135HU,敏感性和特异性平衡,而且腰1椎体不仅可以在胸部及腹部的CT中扫描,并且识别也相对容易,不会增加额外的辐射和费用,鉴于以上几点,本实验选取腰1椎体的CT值为标准椎体,并所有选取患者的CT值均在135HU以下,同时所得的阈值已有研究表明适合用于中国人群[7]。本次试验研究中,性别、年龄、发生骨折的椎体并不是骨水泥渗漏的危险因素,椎体压缩程度是其危险因素,与既往实验的研究结果一致,骨水泥注入量虽然并不是骨水泥渗漏的因素,但应注意骨水泥粘度的问题,Wang Mengran等[8]在一项回顾性研究中,发现骨水泥的粘度较低时,最佳的注入量为4～6mL,而骨水泥的粘度较高时最佳注入量为6～8mL,本实验中骨水泥材料均为同一家公司生产,注入时机均为要求的最佳时期,因此骨水泥粘度对本次的影响较小,而关于骨水泥的注入量,在实际操作中,也应当结合骨折椎体的大小,术中透视的情况及手术者的操作,不应单纯要求骨水泥的注入量,更不能为了过度恢复椎体的高度而过量,术者可以根据患者在术中的实际疼痛程度决定骨水泥注入量,达到缓解患者疼痛的症状,使患者能够在术后早期下地活动。本次实验通过单因素、多因素Logistic回归及ROC预测模型分析得出腰1椎体CT值的变化与骨水泥渗漏差异有统计学意义,充分说明了腰1椎体CT值与椎体成形术发生骨水泥渗漏有一定的相关性,且成正相关关系,在ROC预测模型曲线中分析得出在腰1椎体CT值最佳截断值为62.1HU,曲线下面积为0.674,说明在腰1椎体CT值在62.1HU以上时,发生渗漏的危险性较高,具有一定的预测意义,分析发生渗漏的原因在于椎体CT值较高时,椎体的骨密度较高,骨小梁排列的相对致密,因此在注射骨水泥的过程中会产生较大的阻力,因此需要较高的压力完成注射骨水泥,这增加了骨水泥渗漏的风险,另一方面,较高的骨密度表明单位面积内骨小梁数量较大,因此骨小梁之间的空间较小,单位体积中可容纳的水泥就越小,因此相同体积的水泥在相同的流动性状态下需要更大的空间来分散,这也增加了渗漏的风险。在分析骨水泥渗漏的危险因素中,不能单纯凭借腰1椎体CT值进行评估,在本实验中还应结合骨折压缩程度进行综合分析,除上述引发骨水泥渗漏的因素,在实际操作时还应考虑其他因素的影响,例如在手术时虽然选取的患者均由经验较丰富的手术者完成,但是手术时也可能产生个体差异,因此仍需大样本进一步证实,另外这是一项回顾性研究,并且病例数较少,纳入因素也需要进一步增加,因此还应做大样本多中心研究。

综上所述:腰1椎体CT值是骨质疏松性椎体压缩骨折经PVP治疗发生骨水泥的渗漏的危险因素,并且得到最佳临界值为62.1HU,在临床上提供一定的参考价值。