骨水泥強(qiáng)化椎體再壓縮骨折的相關(guān)因素研究

尹自龍 張啓維 王曉濱 薛慶云 張華儔

北京醫(yī)院 國家老年醫(yī)學(xué)中心，北京 100730

隨著脊柱壓縮骨折通過PKP手術(shù)治療的普及，PKP術(shù)后相關(guān)的并發(fā)癥也越來越多，PKP術(shù)后出現(xiàn)的強(qiáng)化椎體再骨折、椎體塌陷及骨折塊壓迫脊髓等是其中最災(zāi)難性的并發(fā)癥，這種并發(fā)癥的處理相當(dāng)?shù)募?，PKP術(shù)后出現(xiàn)的強(qiáng)化椎體再壓縮的相關(guān)因素引起部分學(xué)者關(guān)注，國內(nèi)研究主要關(guān)注為PKP術(shù)后相鄰椎體再骨折，本文通過病例回顧性分析PKP術(shù)后強(qiáng)化椎體再骨折的病例，進(jìn)一步完善PKP術(shù)后強(qiáng)化椎體再骨折的相關(guān)因素研究。

1 材料和方法

1.1 分組

入組標(biāo)準(zhǔn)：①輕微暴力導(dǎo)致的脊柱壓縮骨折，骨密度檢查：T<-1.0，診斷為骨質(zhì)疏松椎體壓縮骨折，②手術(shù)方式為椎體球囊擴(kuò)張脊柱后凸成形術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①非輕微暴力導(dǎo)致的脊柱骨折，②為腫瘤轉(zhuǎn)移或原發(fā)腫瘤導(dǎo)致的病理骨折，③手術(shù)方式為椎體成形術(shù)，④患者OVCF伴有凝血功能障礙或感染性疾病。強(qiáng)化椎體再壓縮骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)：①PKP術(shù)后疼痛緩解，之后再次出現(xiàn)胸腰疼痛，②患者強(qiáng)化椎體再壓縮標(biāo)準(zhǔn)為最后隨訪脊柱X線側(cè)位片顯示強(qiáng)化椎體前緣高度相比術(shù)后第一次復(fù)查X線側(cè)位片上的椎體前緣高度下降超過1 mm，③核磁顯示手術(shù)椎體信號呈新鮮骨折信號。

1.2 一般資料

2011年1月至2015年12月在北京醫(yī)院骨科行PKP治療的OVCF患者131例，其中19例失訪，失訪率為14.5%。共納入112例患者，男35例，女77例，年齡59～92歲，平均70.4±9.2歲，傷椎總數(shù)123個，胸椎45個，腰椎78個，其中雙椎體骨折11例。全部患者術(shù)前均行X線、MRI或者CT檢查，并行雙光能X線骨密度檢測儀測量腰椎和髖關(guān)節(jié)骨密度。隨訪6～35個月，平均20.5±8.8個月。根據(jù)椎體強(qiáng)化術(shù)后隨訪是否有再發(fā)骨折分為RC(recompression)組(強(qiáng)化椎體再壓縮組)5例和NRC(non-recompression)組(強(qiáng)化椎體未再壓縮組)107例。

1.3 治療方法

患者取俯臥位(患者俯臥在脊柱體位架上或者胸部及雙髂骨處墊適當(dāng)高度軟枕。使脊柱呈過伸位以利于體位復(fù)位)，通過C型臂X線機(jī)透視定位骨折椎體，并標(biāo)記其雙側(cè)椎弓根的對應(yīng)背部皮膚對應(yīng)位置，常規(guī)消毒鋪無菌巾，局部1%利多卡因浸潤麻醉。通過正位透視，將帶針芯工作通道置于椎弓根影的外上緣雙側(cè)穿刺(通常左側(cè)在9～10點(diǎn)鐘、右側(cè)在2～3點(diǎn)鐘位置)。將C型臂X線機(jī)調(diào)至側(cè)位，于側(cè)位透視監(jiān)視下繼續(xù)沿椎弓根方向鉆入，當(dāng)側(cè)位顯示針尖到達(dá)椎體后緣時，正位顯示針尖應(yīng)不超過椎弓根投影內(nèi)側(cè)壁，再加深穿刺針至針尖超過椎體后緣5 mm，骨鉆通過工作通道鉆入2 cm，椎體球囊通過工作通道插入椎體中，注入歐乃派克造影劑撐開

球囊壓力至120～300psi，注入造影劑容量(胸椎注入量為2.0～3.5 mL，腰椎為2.5～5.5 mL)。調(diào)配骨水泥(聚甲基丙烯酸甲酯)，通過骨填充器注入骨水泥至椎體中，在持續(xù)X線監(jiān)視下將比造影劑容量更大的骨水泥量推注入椎體內(nèi)(胸椎注入量為2.5～4.0 mL，腰椎為3.0～6.0 mL)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)骨水泥靠近椎體后壁時即停止骨水泥注入，骨水泥完全固化后拔出骨填充器和工作通道。所有患者首先考慮雙側(cè)穿刺，如果術(shù)中穿刺時，其中一側(cè)穿刺不理想或者一側(cè)透視顯示不清時，可僅用單側(cè)穿刺。對于再發(fā)鄰近椎體或者跨躍式椎體骨折．以上述同樣的方法再次進(jìn)行治療。

1.4 觀察指標(biāo)

統(tǒng)計兩組患者的年齡、性別、手術(shù)前后及末次隨訪時的VAS評分、骨水泥量、骨水泥正位片上的寬和側(cè)位片上的長高，并計算出骨水泥的分布體積、術(shù)前骨密度值、骨水泥分布部位。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

PKP術(shù)后骨水泥加強(qiáng)椎體再骨折的發(fā)生率為4.5%。骨水泥量/骨水泥分布體積越大，強(qiáng)化椎體再壓縮發(fā)生率更高，骨水泥與上下終板接觸的椎體再骨折發(fā)生率明顯低于骨水泥只接觸上終板或者下終板的椎體(P<0.05)(見圖1)。強(qiáng)化椎體再骨折組(骨密度T值-3.7±0.2)的骨密度值明顯低于非強(qiáng)化椎體再骨折組(骨密度T值-3.0±0.4)，強(qiáng)化椎體再骨折組(椎體高度恢復(fù)5.2±2.3 mm)的椎體高度恢復(fù)值明顯高于非強(qiáng)化椎體再骨折組(椎體高度恢復(fù)2.3±1.1 mm)，強(qiáng)化椎體再骨折組(骨水泥注入量3.7±2.4 mL)的骨水泥注入量和非強(qiáng)化椎體再骨折組(骨水泥注入量4.5±1.9 mL)無明顯差別。強(qiáng)化椎體再骨折組(術(shù)后VAS評分3.5±0.8，末次隨訪VAS評分3.2±1.3)的疼痛評分明顯高于非強(qiáng)化椎體再骨折組(術(shù)后VAS評分2.3±1.2，末次隨訪VAS評分2.1±0.9)。見表1。

表1患者的一般資料和觀察結(jié)果在RC組和NRC組間的對比

Table1Comparison of general data and observations of patients between RC and NRC groups

項(xiàng)目RC組NRC組年齡/歲71.5±5.4 69.8±6.9 性別/男/女1/434/73骨水泥量/mL3.7±2.44.5±1.9術(shù)前VAS評分6.5±3.46.2±2.5術(shù)后VAS評分3.5±0.82.3±1.2?末次隨訪VAS評分3.2±1.32.1±0.9?強(qiáng)化椎術(shù)前骨密度T值-3.7±0.2-3.0±0.4?椎體前緣恢復(fù)/mm5.2±2.32.3±1.1?骨水泥量/分布體積0.4±0.210.2±0.41?上下終板接觸/n167?

注：兩組間比較，*P<0.05。

圖1 骨水泥未與椎體下終板接觸的強(qiáng)化椎體再骨折Fig.1 Re-fracture of augmentated vertebra without contact between bone cement and inferior vertebral endplate

圖1顯示病人女性，68歲，骨密度T<-2.5。A為患者PKP術(shù)后1 d的復(fù)查腰椎側(cè)位片，B為患者2個月復(fù)查時腰椎側(cè)位片，患者L1椎體PKP術(shù)后骨水泥未與椎體下終板接觸，強(qiáng)化的椎體下緣出現(xiàn)再次骨折。

圖2 骨水泥呈團(tuán)塊狀的強(qiáng)化椎體再骨折Fig.2 Re-fracture of augmentated vertebra with massive bone cement

圖2顯示病人女性，68歲，骨密度T<-2.5。患者T11椎體骨水泥呈樹根樣嵌插，T12椎體骨水泥呈團(tuán)塊狀，在術(shù)后三個月時出現(xiàn)了骨水泥的移位，椎體再壓縮骨折，局部后凸畸形。

3 討論

椎體球囊擴(kuò)張脊柱后凸成形術(shù)后骨水泥椎體再骨折的發(fā)生率為4.5%，文獻(xiàn)中的再骨折率各不相同，從0%到60%發(fā)生率都有報道，但是本文中的再骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，和文獻(xiàn)中只有影像學(xué)上的椎體再壓縮就診斷骨水泥椎體再骨折不同，因此符合診斷標(biāo)準(zhǔn)的骨水泥椎體再骨折才是我們需要探討研究的。

3.1 強(qiáng)化椎體再骨折與骨質(zhì)疏松程度

脊柱球囊擴(kuò)張后凸成形術(shù)后手術(shù)椎體再次骨折與骨質(zhì)疏松嚴(yán)重程度有關(guān)?；颊吖琴|(zhì)疏松嚴(yán)重，骨折椎體在脊柱球囊擴(kuò)張后凸成形術(shù)后椎體強(qiáng)化，但是骨水泥周圍骨質(zhì)仍然有骨松質(zhì)骨，上下終板皮質(zhì)骨也較薄。T值較低預(yù)示強(qiáng)化椎體再骨折發(fā)生率高[1]，T值從-2.2到-2.6強(qiáng)化椎體再骨折發(fā)生率逐漸增高[2]。因此PKP術(shù)后應(yīng)該嚴(yán)格的抗骨質(zhì)疏松治療，高代謝性骨質(zhì)疏松癥患者尤其適合唑來膦酸等藥物治療[3]。低代謝性骨質(zhì)疏松伴椎體壓縮骨折的患者通過甲狀旁腺素能夠獲得滿意的治療效果[4]。

3.2 強(qiáng)化椎體再骨折和骨折特點(diǎn)的關(guān)系

骨折椎體裂隙或椎體內(nèi)真空征都是強(qiáng)化椎體再骨折的危險因素[5-8]，本文研究中骨水泥與上下終板接觸能明顯減少強(qiáng)化椎體的再骨折[9]，而椎體內(nèi)裂隙或者真空征的病例，在注入骨水泥時，骨水泥會進(jìn)入椎體裂隙內(nèi)，往往骨水泥呈團(tuán)塊狀(見圖2)，也不能在骨質(zhì)中形成樹根樣嵌插骨水泥，樹根樣嵌插式骨水泥能夠維持正常的椎體力量傳導(dǎo)，團(tuán)塊狀骨水泥不能正常傳導(dǎo)椎體的力量。骨壞死或者假關(guān)節(jié)形成的椎體壓縮骨折病例中經(jīng)常出現(xiàn)椎體裂隙或真空征，也是強(qiáng)化椎體再骨折的原因，椎體骨壞死后骨折是強(qiáng)化椎體再骨折的相關(guān)危險因素[10]。創(chuàng)傷性的椎體壓縮骨折則不是強(qiáng)化椎體再骨折的危險因素。因此骨壞死或者假關(guān)節(jié)形成的椎體壓縮骨折可能是椎體球囊擴(kuò)張脊柱后凸成形術(shù)的相對禁忌癥。

3.3 強(qiáng)化椎體再骨折和骨水泥注入量、骨水泥彌散、骨水泥分布

壓縮骨折椎體注入骨水泥后椎體得到強(qiáng)化，穩(wěn)固。骨水泥注入的分布對椎體的強(qiáng)化效果有明顯差異，也有文獻(xiàn)報道如果骨水泥填充不足，椎體的強(qiáng)度得不到很好的恢復(fù)，那么術(shù)后極易發(fā)生再次塌陷。本研究發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化椎體再骨折與骨水泥注入量無明顯相關(guān)性，可能與本研究的病例椎體骨水泥注入量足夠有關(guān)，沒有出現(xiàn)因?yàn)楣撬嘧⑷肓坎蛔銓?dǎo)致的強(qiáng)化椎體再骨折。

骨水泥填充的不足可使椎體內(nèi)空腔塌陷或骨水泥的松動[11]。目前，在椎體成形術(shù)中注射骨水泥的量還沒有達(dá)成共識。Belkoff等報道2 mL的骨水泥足以恢復(fù)脊椎骨折的強(qiáng)度。在用尸體進(jìn)行的生物力學(xué)研究中，注射少量的骨水泥使骨折和鄰近椎骨上的壓縮應(yīng)力分布正常。其他研究人員還報告發(fā)現(xiàn)骨水泥注射量、疼痛緩解[12]程度之間沒有相關(guān)性。此外，骨折椎體內(nèi)注射大量的骨水泥會增加鄰近椎體再骨折和骨水泥滲漏風(fēng)險，導(dǎo)致硬膜外出血，脊髓損傷，急性呼吸窘迫等并發(fā)癥[13]。也有文獻(xiàn)報道骨水泥注入量超過4 mL會導(dǎo)致PKP術(shù)后強(qiáng)化椎體再壓縮[14]，然而，也有學(xué)者建議使用較大劑量的骨水泥，He等[15]對椎體成形術(shù)后持續(xù)疼痛的15名患者進(jìn)行再次椎體成形術(shù)，并總結(jié)注射足量的骨水泥是決定患者預(yù)后的最重要因素。Kim等[16]報道骨水泥的注入量與相鄰椎體壓縮骨折無明顯相關(guān)性，并推薦注射最大量的骨水泥。我們認(rèn)為填補(bǔ)椎體空隙的足夠劑量(3～6 mL)骨水泥并不出現(xiàn)滲漏且更加能改善患者的預(yù)后，注入骨水泥量的不足或者骨水泥不能完全充滿椎體內(nèi)空腔，PKP術(shù)后仍然殘留骨水泥周圍液體的，強(qiáng)化椎體出現(xiàn)椎體再壓縮可能性很大，發(fā)現(xiàn)PKP術(shù)后椎體內(nèi)或者骨水泥周圍有液體，佩戴圍腰保護(hù)3個月和積極的抗骨質(zhì)疏松治療是很有必要的[17]。因此骨水泥注入的量不能過多，也不能不足，注入適當(dāng)?shù)墓撬嗔康耐瑫r更加應(yīng)該注意骨水泥在椎體內(nèi)的分布。椎體內(nèi)骨水泥分布不均是手術(shù)椎體再次塌陷的危險因素。椎體內(nèi)骨水泥分布不均，導(dǎo)致應(yīng)力分布不均，引起無骨水泥強(qiáng)化區(qū)發(fā)生塌陷。Chevalier等[18]使用尸體標(biāo)本進(jìn)行生物力學(xué)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PKP手術(shù)中擴(kuò)張的球囊將松質(zhì)骨向周圍擠壓，形成空腔，注入的骨水泥被周邊緊密的骨小梁所阻，不能充分彌散，只能局限于空腔內(nèi)，反復(fù)遭受應(yīng)力作用后，骨水泥只與椎體的上終板或者下終板接觸時，椎體的強(qiáng)度僅僅增加2倍。而骨水泥與上下終板接觸，椎體剛度增加1到8倍和椎體強(qiáng)度增加1到12倍。骨水泥橋接上下終板，減少壓縮的應(yīng)力，增加足夠的強(qiáng)度。不能和椎體上下終板形成良好的接觸，上下終板臨近的未強(qiáng)化的骨質(zhì)容易再次出現(xiàn)骨折(見圖1)，因此在特殊的骨折類型病例中如能盡量做到骨水泥與上下終板密切的接觸，能明顯減少強(qiáng)化椎體再骨折。

綜上所述，骨水泥的注入適當(dāng)?shù)牧客瑫r能在椎體內(nèi)達(dá)到很好的分布，目前文獻(xiàn)中沒有客觀的測量指標(biāo)研究骨水泥的分布，本文通過平片測量計算骨水泥的分布體積來評價骨水泥的彌散，從總體評價骨水泥各個方向的彌散，上下的彌散決定骨水泥與上下終板的接觸，骨水泥前后左右的彌散決定骨水泥承受壓力的面積，綜合評價骨水泥的受力方式，同時間接反映出骨水泥與椎體骨質(zhì)間是否呈樹根樣連接，形成良好的嵌合關(guān)系。本文的結(jié)果也證明骨水泥量及骨水泥分布體積與強(qiáng)化椎體再壓縮骨折呈負(fù)相關(guān)。骨水泥在椎體內(nèi)分布對椎體的生物力學(xué)有顯著的影響，骨水泥分布均勻則強(qiáng)化椎體再骨折發(fā)生率明顯降低。骨水泥彌散不良，呈團(tuán)塊狀[19]，和周圍骨質(zhì)無明顯呈樹根樣嵌插，強(qiáng)化椎體再骨折發(fā)生率高[20]。這種方法是測量骨水泥彌散程度比較客觀的指標(biāo)，而且操作簡單，臨床上可操作性強(qiáng)。

3.4 強(qiáng)化椎體再骨折和椎體高度恢復(fù)

椎體高度恢復(fù)與椎體成形術(shù)后椎體再骨折顯著相關(guān)，顯著的椎體前高度恢復(fù)，增加了再骨折的風(fēng)險[21]。通過擴(kuò)大椎體球囊擴(kuò)張的椎體高度恢復(fù)，所創(chuàng)建的空腔周圍的小梁骨被顯著地壓實(shí)，并可能阻礙注入的水泥的充分滲透。壓縮骨折的椎體高度恢復(fù)越多，再骨折的發(fā)生率就越高。因此PKP手術(shù)不要強(qiáng)求椎體高度的恢復(fù)，有限的高度恢復(fù)，達(dá)到止痛的效果更重要。

4 結(jié)論

壓縮骨折椎體高度恢復(fù)越高，強(qiáng)化椎體再骨折的發(fā)生率越高。骨質(zhì)疏松嚴(yán)重的強(qiáng)化椎體也更加容易發(fā)生再骨折，發(fā)生強(qiáng)化椎體再骨折的患者VAS評分增加，預(yù)后更差，在臨床工作中應(yīng)該盡量減少強(qiáng)化椎體再骨折的發(fā)生因素，減少強(qiáng)化椎體再骨折的幾率，改善骨質(zhì)疏松患者OVCF行PKP術(shù)的預(yù)后。骨水泥彌散程度越好，強(qiáng)化椎體再骨折的發(fā)生率更低，本文提出的骨水泥量及分布體積來評價骨水泥彌散程度的方法能在一定程度上能起到很好的評價作用，但是病例數(shù)有限，待增加病例后進(jìn)一步驗(yàn)證。