椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的影響因素

羅佳佳，祁建華，楊斐，明洪，陳日高

（成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，四川 成都 610075）

椎體成形術(shù)能快速緩解疼痛，維持脊柱穩(wěn)定，改善患者生活質(zhì)量，已成為治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨 折 （osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF）的主要方法。但隨著此類手術(shù)在臨床的廣泛開展，與其相關(guān)的并發(fā)癥也越來越引起臨床醫(yī)生的關(guān)注，其中術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折已成為研究的熱點(diǎn)。目前學(xué)界對(duì)椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的影響因素尚存爭(zhēng)議，比較常見的觀點(diǎn)是，患者自身因素以及包括骨水泥的性能、注入量、分布在內(nèi)的骨水泥相關(guān)因素和手術(shù)自身因素等是其重要影響因素。我們從這些方面進(jìn)行了綜述，以期為臨床降低椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)提供參考。

1 患者自身因素

1．1 年齡和性別

患者的年齡、性別均與椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的發(fā)生有關(guān)。張子龍等對(duì)2216例椎體成形術(shù)后OVCF患者進(jìn)行了1～2年的隨訪，有227例患者術(shù)后鄰近節(jié)段出現(xiàn)了新發(fā)骨折，經(jīng)多因素回歸分析后發(fā)現(xiàn)，高齡、女性、骨密度低是術(shù)后新發(fā)骨折的危險(xiǎn)因素。寧磊等研究也發(fā)現(xiàn)女性、骨密度低是椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的高危因素。Lindsay等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生椎體壓縮性骨折的女性，骨折后1年內(nèi)出現(xiàn)其他節(jié)段椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)很高。

1．2 骨密度

骨密度T值≤-3．0 SD的患者，椎體成形術(shù)后出現(xiàn)新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)顯著提高。Cummings等研究發(fā)現(xiàn)，OVCF患者骨密度每增加1%，其新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)就能降低3%。因此，系統(tǒng)性抗骨質(zhì)疏松治療被認(rèn)為是OVCF患者椎體成形術(shù)后鄰近節(jié)段新發(fā)椎體壓縮性骨折的保護(hù)因素。椎體成形術(shù)前靜脈滴注唑來膦酸可有效降低術(shù)后疼痛強(qiáng)度，減少骨丟失，增加骨密度，降低再骨折風(fēng)險(xiǎn)，改善患者生活質(zhì)量。甲狀旁腺激素治療也可明顯改善老年胸腰椎OVCF患者椎體成形術(shù)后的骨密度，防止傷椎塌陷并降低術(shù)后新發(fā)鄰椎骨折的風(fēng)險(xiǎn)。堅(jiān)持適度的鍛煉，通過物理刺激的方式也能明顯增強(qiáng)骨密度，降低椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)。長(zhǎng)期應(yīng)用激素或吸煙會(huì)導(dǎo)致骨密度降低，也可能增加椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折風(fēng)險(xiǎn)。

1．3 體質(zhì)量指數(shù)

體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）是椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的危險(xiǎn)因素之一。BMI與雌激素水平相關(guān)，BMI降低可能會(huì)導(dǎo)致雌激素對(duì)衰老相關(guān)骨丟失的抑制作用減弱，加速骨質(zhì)疏松病程的進(jìn)展。以往的觀點(diǎn)認(rèn)為肥胖是骨折的保護(hù)因素。對(duì)于糖脂代謝正常的健康人，正?；蜉p度升高的BMI可以有效維持或增強(qiáng)骨密度，降低骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。但近年來的研究表明，對(duì)于過度肥胖或腹型肥胖的高齡人群，肥胖會(huì)成為骨質(zhì)疏松發(fā)展的危險(xiǎn)因素。體內(nèi)存在過多的脂肪有可能會(huì)導(dǎo)致肌肉和骨骼脂肪化，增加骨折風(fēng)險(xiǎn)。

1．4 肌肉狀態(tài)

全身肌力的減弱，尤其是軀干肌力量減弱會(huì)改變脊柱的機(jī)械負(fù)荷、降低椎骨強(qiáng)度與脊柱的穩(wěn)定性，增加老年患者骨折的風(fēng)險(xiǎn)。Cangussu-Oliveira等研究發(fā)現(xiàn)，伸肌的扭矩穩(wěn)定性與 OVCF直接相關(guān)。有效的軀干肌功能鍛煉能增強(qiáng)軀干穩(wěn)定性，降低老年患者跌倒的風(fēng)險(xiǎn)，并能增加骨密度，降低骨折的發(fā)生率。

1．5 術(shù)前損傷情況

椎體過度壓縮會(huì)使得該節(jié)段脊柱后凸角明顯增大，增大的后凸角導(dǎo)致脊柱前柱所受壓力明顯增加，脊柱矢狀位失衡，致相鄰椎體新發(fā)壓縮性骨折。Rohlmann等提出，椎體楔形壓縮性骨折可使人體上半身重心向前移動(dòng)，為對(duì)抗重心前移，豎脊肌張力升高可導(dǎo)致脊柱負(fù)荷增加，椎間盤內(nèi)壓力和終板應(yīng)力增加，易致相鄰椎體新發(fā)壓縮性骨折。Morozumi等研究發(fā)現(xiàn)，患者椎體壓縮程度及椎體成形術(shù)后椎體角度恢復(fù)與新發(fā)椎體壓縮性骨折有關(guān)。初發(fā)骨折為雙節(jié)段椎體骨折的患者脊柱后凸畸形更明顯、前柱承受的應(yīng)力更大，椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的概率更高。Frankel等研究發(fā)現(xiàn)，T～L壓縮性骨折患者，椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的發(fā)生率明顯高于L～L壓縮性骨折患者。Kim等對(duì)212例椎體成形術(shù)后患者隨訪3年，評(píng)估了913個(gè)椎體后發(fā)現(xiàn)，初發(fā)骨折節(jié)段至胸腰椎連接處的距離與術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的概率呈正相關(guān)。

2 手術(shù)相關(guān)因素

2．1 骨水泥相關(guān)因素

2．1．1 骨水泥的性能 聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）骨水泥因其剛度、強(qiáng)度出色，且價(jià)格低廉，是目前臨床應(yīng)用的主流。PMMA骨水泥在體內(nèi)主要起機(jī)械連接作用，其彈性模量為骨組織的4～6倍，但過高的彈性模量會(huì)導(dǎo)致手術(shù)節(jié)段剛度過高、應(yīng)力集中，加速鄰近節(jié)段椎體和終板的退變。與PMMA骨水泥相比，低模量骨水泥對(duì)應(yīng)力重分布的影響較小。Boger等研究發(fā)現(xiàn)，椎體成形術(shù)中應(yīng)用低模量骨水泥較應(yīng)用PMMA骨水泥術(shù)后并發(fā)鄰近節(jié)段新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)低。Peng等根據(jù)一位女性患者的CT數(shù)據(jù)建立了T～L椎體骨折三維有限元模型，并在模型上模擬不同硬度的骨水泥填充效果，結(jié)果顯示隨著骨水泥彈性模量的升高，傷椎及鄰近椎體所受應(yīng)力明顯增加。另外，由于骨細(xì)胞不能生長(zhǎng)到具有生物惰性的PMMA骨水泥中，PMMA骨水泥的生物相容性較差，骨水泥和宿主骨之間不能形成穩(wěn)定的連接，也會(huì)增加新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)。聚磷酸鈣骨水泥具有生物相容性和骨傳導(dǎo)性好、固化時(shí)放熱低等優(yōu)點(diǎn)，還可促進(jìn)骨礦化，抑制破骨細(xì)胞活性，這些性能對(duì)促進(jìn)傷椎愈合和預(yù)防新發(fā)椎體壓縮性骨折均具有重大意義。

2．1．2 骨水泥的注入量 骨水泥注入量增加是否會(huì)增加鄰近椎體發(fā)生骨折的風(fēng)險(xiǎn)目前尚存在爭(zhēng)議。Liebschner等認(rèn)為，椎體成形術(shù)中骨水泥的填充體積只需占到傷椎原體積的14%，就可以將傷椎強(qiáng)度恢復(fù)到損傷前水平。Belkoff等在144個(gè)T～L離體椎骨中建立了椎體壓縮性骨折模型，在確定初始強(qiáng)度和剛度后，分別經(jīng)雙側(cè)椎弓根注入總量為2 mL、4 mL、6 mL、8 mL的骨水泥，發(fā)現(xiàn)注入2 mL骨水泥時(shí)，骨折椎體的強(qiáng)度即可恢復(fù)。研究發(fā)現(xiàn)，在脊柱三維有限元模型上，椎體成形術(shù)手術(shù)節(jié)段鄰近椎體終板的應(yīng)力水平隨骨水泥體積的增加而增加。這些都意味著椎體成形術(shù)中并不是骨水泥填充的越多越好。

2．1．3 骨水泥的分布 理想的骨水泥分布狀態(tài)是海綿狀的。呈海綿狀分布時(shí)，骨水泥和松質(zhì)骨充分接觸，兩者可達(dá)到同質(zhì)化以增加椎體的強(qiáng)度和剛度。骨水泥呈團(tuán)塊狀分布時(shí)，與松質(zhì)骨的接觸面積大大減小，應(yīng)力集中而產(chǎn)生明顯的應(yīng)力階梯，會(huì)影響上下椎體的應(yīng)力傳遞方式，加速鄰近節(jié)段的退變。采用單側(cè)入路還是雙側(cè)入路進(jìn)行椎體成形術(shù)，短期療效并無明顯差異。但采用雙側(cè)入路注入骨水泥使其呈“H”形分布，可增大骨水泥與松質(zhì)骨之間的接觸面積并減少骨水泥滲漏，降低因骨水泥分布不均和滲漏引起新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)骨水泥彌散充分并與上下終板均接觸，就會(huì)充滿整個(gè)椎體，對(duì)松質(zhì)骨和終板起到充分的“粘結(jié)”作用，可以更好地恢復(fù)椎體的強(qiáng)度；應(yīng)力傳遞會(huì)依照上終板、骨水泥、下終板的順序均勻有效地傳遞，顯著減輕松質(zhì)骨所受應(yīng)力。因此，骨水泥均勻分布對(duì)于防止椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折具有重大意義。影響骨水泥分布的因素主要有椎體骨質(zhì)疏松程度、骨折類型和時(shí)間，以及骨水泥注入的時(shí)機(jī)、壓力和黏度。在手術(shù)中通過選擇恰當(dāng)?shù)淖⑷霑r(shí)機(jī)、降低注入壓力、使用低黏度骨水泥可以達(dá)到更好的彌散效果。

椎間盤內(nèi)骨水泥滲漏是否會(huì)增加新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)目前仍存在爭(zhēng)議。有研究認(rèn)為，椎間盤內(nèi)骨水泥滲漏是新發(fā)椎體骨折的影響因素。Polikeit等的研究顯示，骨水泥注入椎間盤會(huì)導(dǎo)致鄰近椎體終板的壓力增加和結(jié)構(gòu)改變，增加新發(fā)椎體骨折的風(fēng)險(xiǎn)。蔡金輝等對(duì)151例椎體成形術(shù)后患者進(jìn)行骨水泥滲漏定量研究后，認(rèn)為滲漏至椎間盤的骨水泥量與鄰近椎體發(fā)生骨折的風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)，骨水泥-椎間盤相對(duì)面積比對(duì)預(yù)測(cè)鄰椎骨折具有較好的效果。骨水泥滲漏至椎間盤會(huì)改變椎間盤內(nèi)的應(yīng)力分布，滲漏的骨水泥在椎體間形成“支柱效應(yīng)”，使椎體間連接變?yōu)閯傂?，并減少了椎間關(guān)節(jié)的活動(dòng)，導(dǎo)致相鄰椎體的應(yīng)力分布變化。且椎間盤內(nèi)骨水泥滲漏減弱了椎間盤的緩沖避震作用，可影響脊柱穩(wěn)定性。這些均可能是椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的影響因素。骨水泥在椎間盤內(nèi)的滲漏部位也是新發(fā)椎體壓縮性骨折的影響因素。Jesse等研究發(fā)現(xiàn)，椎體成形術(shù)中骨水泥滲漏至椎間盤的前1／3部，術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的概率顯著增加。

2．2 手術(shù)自身因素

從理論上講，將壓縮骨折椎體的高度恢復(fù)到原來的狀態(tài)是一個(gè)理想的狀態(tài)?；謴?fù)被壓縮椎體的高度有許多益處，如減輕后凸并發(fā)癥、恢復(fù)脊柱的穩(wěn)定性等。然而，對(duì)壓縮性骨折椎體高度的恢復(fù)和脊柱后凸畸形的矯正，可能是椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的重要危險(xiǎn)因素。完全恢復(fù)壓縮性骨折椎體的高度需要注入大劑量的骨水泥，而大量骨水泥的填充意味著更高的應(yīng)力集中和更高的骨水泥椎間盤內(nèi)滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。椎體成形術(shù)后相鄰椎體間的連接是剛性的，過度的負(fù)荷在相鄰節(jié)段并不突出，而相對(duì)可移動(dòng)的遠(yuǎn)節(jié)段與剛性相鄰節(jié)段之間的移動(dòng)性梯度可能導(dǎo)致新椎體骨折。OVCF患者多為老年人，多數(shù)患者存在嚴(yán)重的脊椎退變，脊柱往往有多個(gè)節(jié)段發(fā)生楔形變，單一節(jié)段后凸角的矯正并不能改善脊柱整體矢狀面失衡的狀況，反而導(dǎo)致矯正椎體鄰近節(jié)段的應(yīng)力更加集中，引發(fā)新的椎體骨折。

3 小 結(jié)

椎體成形術(shù)后出現(xiàn)新發(fā)椎體壓縮性骨折的影響因素至今仍存爭(zhēng)議。部分學(xué)者認(rèn)為OVCF患者椎體成形術(shù)后鄰近椎體新發(fā)壓縮性骨折，可能與潛在的病因有關(guān)，與手術(shù)干預(yù)無關(guān)。而更多學(xué)者認(rèn)為對(duì)初始骨折節(jié)段行椎體成形術(shù)是術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的重要影響因素。新發(fā)椎體壓縮性骨折既是患者自身骨質(zhì)疏松病程的進(jìn)展，也受到骨水泥、手術(shù)等相關(guān)因素的影響，各種影響因素交織在一起，共同促進(jìn)了椎體成形術(shù)后新的椎體壓縮性骨折的發(fā)生。進(jìn)一步的研究需要尋找更高級(jí)別的證據(jù)，以證實(shí)仍存爭(zhēng)議的影響因素，并可嘗試通過優(yōu)化填充材料、改良手術(shù)方式及制定個(gè)性化治療方案，進(jìn)一步降低椎體成形術(shù)后新發(fā)椎體壓縮性骨折的風(fēng)險(xiǎn)。