經皮椎體成形術后手術椎體再發骨折的相關因素分析

李亮，聶艷，姜保恩，隋海濤，于學忠，盧建樹

(山東省東營市人民醫院骨科，山東 東營 257091)

經皮椎體成形術(percutaneous vertebroplasty，PVP)通過微創經皮穿刺向骨質疏松性椎體壓縮骨折椎體內注入甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)，可達到迅速止痛、強化椎體的目的，大大提高了患者的生活質量[1]。然而，隨著PVP在臨床上的廣泛應用，手術椎體術后再骨折也開始出現，但是對于導致手術椎體再骨折的發生機制目前并無定論[2]。本研究通過對2007年2月至2011年11月期間，單節段胸腰椎骨質疏松性椎體壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)經PVP治療的156 例患者的臨床資料進行回顧性分析，對手術椎體再骨折的發病情況及相關的風險因素進行初步分析探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料 應用PMMA填充經PVP治療的單節段胸腰椎OVCF并資料完整的患者156 例，男62 例，女94 例；平均隨訪時間12～26個月，平均17.3個月。28 例患者手術椎體位于單純胸段以及腰段，128 例患者位于胸腰段；81 例患者為單側穿刺，75 例患者為雙側穿刺；患者術前疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)平均為(7.2±1.6)分。

患者術前均進行雙能X線骨密度儀檢查胸腰椎骨密度(bone mineral density，BMD)，結果提示骨質疏松或骨量減少，按WHO的標準均診斷為骨質疏松；影像學檢查(X線、CT、MRI)證實為新鮮或亞急性期椎體壓縮性骨折，并在MRI上表現為T1像的低信號及脂肪抑制像的高信號。排除脊柱原發性或轉移性腫瘤，剔除因轉移性腫瘤、多發性骨髓瘤、血管瘤等所致病理性椎體骨折的患者；陳舊性骨折病史或手術史的患者；存在脊髓、馬尾或神經根受損的癥狀或體征的患者；有嚴重的凝血功能障礙及感染疾患等不適宜手術的患者；骨折椎體累及數量在1個以上的患者。

1.2 手術方法 患者取俯臥體位，腹部懸空，C型臂X線機透視定位傷椎及穿刺點，將呈粘稠狀態的骨水泥緩慢推注入椎體中前1/3處，透視觀察骨水泥的擴散情況，當出現向椎體外滲漏的趨勢時立刻停止。單椎體注入骨水泥3.6～5.2 mL(平均4.8 mL)，術畢觀察10 min，生命體征平穩即可結束手術。術后24 h后坐起下地活動。所有患者術后常規雙膦酸鹽、活性維生素D、碳酸鈣等系統抗骨質疏松治療。

患者手術前、術后及末次隨訪時分別采用VAS評價疼痛緩解程度。所有患者術后3 d、1個月、3個月以及以后每3個月定期復查，并行站立位脊柱正側位X線片檢查。影像學指標包括，術前椎體是否合并裂隙樣變、術后是否發生椎間盤滲漏、骨水泥是否同時接觸上下終板以及骨水泥是否偏向一側分布。根據患者主訴術后新近的腰背部疼痛、查體胸腰椎壓痛及叩擊痛的情況，行脊柱正側位X線片、脊柱MRI檢查，對手術椎體的再次骨折應滿足以下條件：a)脊柱X線片示強化椎體高度丟失，后凸畸形加重；b)MRI檢查示強化椎體內T1像的更加明顯的低信號改變，T2加權像呈高信號改變。記錄站立側位X線片測量的手術椎體術前、術后及末次隨訪時Cobb角及椎體前緣的高度變化。

記錄患者性別、年齡、身高、體重、骨密度T值、損傷節段、骨水泥注射量、單側或雙側穿刺，骨水泥是否同時接觸上下終板，骨水泥是否偏一側分布，術后有無椎間盤骨水泥滲漏情況，術前椎體是否合并裂隙樣變，術前、術后及隨訪時骨折椎體局部后凸角，術前、術后及隨訪時傷椎椎體前緣高度。分析手術椎體再骨折的影響因素，并根據手術椎體是否發生再骨折將患者分為兩組進行比較。

1.3 統計學處理 應用SPSS 17.0統計學軟件進行分析，統計手術椎體再骨折的發生率，以術后手術椎體再骨折作為因變量，將性別、年齡、身高、體重、骨密度T值、損傷節段、骨水泥總量、單側或雙側穿刺、骨水泥是否同時接觸上下終板、骨水泥是否偏一側分布、術后有無椎間盤骨水泥滲漏情況以及術前椎體內是否合并裂隙樣變等分類變量作為自變量，對其進行單因素分析，采用χ2檢驗。然后將差異有統計學意義的自變量帶入logistic回歸模型進行多因素分析，P<0.05認為差異有統計學意義。

2 結 果

所有156 例患者均獲得12～26個月(平均17.3個月)的隨訪。10 例在隨訪期間發生手術椎體再骨折，其中4 例出現在PVP術后3個月內。

手術椎體發生再次骨折的患者與未發生再次骨折的患者術后3 d VAS評分、末次隨訪VAS、末次隨訪前緣高度及末次隨訪Cobb角差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。手術椎體是否發生再骨折患者的年齡、損傷節段、單或雙側穿刺、骨水泥是否偏一側分布、骨水泥是否偏向一側分布的差異均無統計學意義(P>0.05，見表2)；而術前合并椎體內裂隙樣變、術后有無椎間盤骨水泥滲漏情況、骨水泥是否同時接觸上下終板差異有統計學意義(P<0.05，見表2)。

表1手術椎體再骨折組和無骨折組臨床數據的比較

二分類logistic回歸分析，術前合并椎體內裂隙樣變是手術椎體再骨折危險因素(B=-2.864，OR=0.004，95%CI=0.002-0.05，P=0.000)，骨水泥是否同時接觸上下終板(B=0.197，OR=1.374，95%CI=0.751-1.508，P=0.407)和術后有無椎間盤骨水泥滲漏情況(B=0.124，OR=1.141，95%CI=0.874-1.339，P=0.362)不是術后手術椎體新發再骨折的危險因素(見表3)。

表2 手術椎體再骨折的影響因素分析

表3 多因素logistic回歸分析結果

典型病例為一72 歲男性患者，L2椎體骨折行雙側PVP治療，術后腰椎側位X線片顯示椎體內一區域未被骨水泥填充，可見骨水泥接觸上下方終板，骨水泥無椎間盤滲漏，椎體前緣高度丟失約51%。術后腰椎正位X線片顯示骨水泥在整個椎體兩側彌散分布。術后2.5個月隨訪時患者自述腰部疼痛不適，行側位X線片后發現手術椎體再骨折，椎體前緣高度丟失約60%(見圖1～7)。

圖1 術前CT示L2椎體骨折內病變呈低信號改變 圖2 術前MRI上T1加權像L2椎體 圖3 術前MRI上T2加權像L2椎體內病變呈高信號改變

3 討 論

PVP自21世紀初被引進到我國以來，作為一種治療老年人骨質疏松性椎體壓縮骨折的微創手術方法，目前在臨床上已被廣泛應用。然而手術椎體術后的再次骨折受到了學者的廣泛關注，其發生時間及發生率仍存在爭議。Kim等[3]報告手術椎體術后再骨折主要發生時間為術后3.4個月，發生率為12.5%。Heo等[4]隨訪發現，PVP術后手術椎體再骨折主要發生在術后1年內，發生率分別為2.4%和3.21%。Nishioka等[5]報道的手術椎體再發骨折平均發生時間為術后2個月，發生率高達86.7%。本研究術后手術椎體再骨折的平均發生時間為10.2周，發生率為6.41%。手術椎體術后的再次骨折不僅會帶來腰背疼痛復發等癥狀，而且再次骨折引起脊柱后凸的再次增大也會加速相鄰椎體骨折的發生，因此預防此種并發癥的發生非常必要。

圖4 L2椎體骨折術前側位X線片 圖5 L2椎體骨折術后側位X線片 圖6 L2椎體骨折術后正位X線片 圖7 術后2.5個月側位X線片示椎體再骨折

手術椎體術后再次骨折發生的機制目前考慮有兩種因素：一種認為是椎體本身因素[6]，比如椎體內骨壞死、骨質疏松、椎體內裂隙樣變、骨折椎體是否位于脊柱胸腰段等；另一種則認為是填充材料的因素[7]，比如使用的填充材料本身的特性、填充材料在椎體內偏向一側分布、填充材料未能同時接觸上下終板。簡志訓等[8]以及簡志訓等通過實驗證實，經單側和雙側注射骨水泥對椎體成形術后椎體的應力分布無影響，而且可以有效地維持椎體的剛度。Molloy等[9]發現，當骨水泥偏向一側分布時，椎體塌陷的概率并不會增加。相關文獻報道了即使注入少量骨水泥，也能恢復正常的脊柱生物力學性能，而且降低了骨水泥滲漏的發生率。Chevalier等[10]研究表明骨水泥未同時接觸上下終板時，手術椎體很容易發生再骨折。Kim等[3]則認為骨水泥未同時接觸上下終板不會增加手術椎體再骨折的發生率。田偉等[7]認為骨水泥未同時接觸上下終板的患者發生手術椎體再骨折的概率更高。Kim等[3]認為應用PMMA行PVP強化后骨水泥團塊與上下終板間存在的松質骨區域在長期應力作用下發生骨折是再次骨折的主要原因。Heo等[4]認為PMMA注射過程中放熱發生聚合反應也可能會加重骨壞死的進展。此外，骨水泥—骨組織界面之間強度的差異以及界面的微動，也可能是手術椎體手術后塌陷的重要因素。

本研究結果顯示，發生手術椎體再次骨折組的患者術后24 h疼痛改善率明顯低于非再次骨折組患者，術后3 d VAS評分組間比較差異有明顯統計學意義(P<0.05)。單因素分析顯示術前合并椎體內裂隙樣變在手術椎體再次骨折組與非骨折組間差異有明顯統計學意義(P=0.001)。logistic回歸分析顯示，椎體內裂隙樣變是手術椎體再次骨折一個重要的原因，術前合并椎體內裂隙樣變的患者再次骨折的風險性較高。

椎體內真空裂隙樣變現象最早于1978年由Maldague提出。對于此現象的形成機理已得到組織學及解剖學的支持，椎體前1/3處是椎體血液供應的分水嶺，當此處發生骨折時可導致椎體內小動脈崩解破壞，從而更易發生缺血性骨壞死[11]。對于合并椎體內裂隙樣變的椎體術前MRI也可發現T2加權像和STIR壓脂像上椎體內透亮高信號帶[12]，即流質聚集征現象。在椎體內裂隙樣變區域內，正常的骨組織結構已不復存在，而且裂隙樣變周圍骨質發生硬化，當骨水泥注入傷椎后，骨水泥很難透過裂隙樣變周圍硬化的骨質帶對裂隙樣變的區域進行填充，導致術后背部疼痛無明顯改善，強化術后骨水泥與椎體裂隙樣變的區域之間彈性模量的差異引起的載荷轉移增加了再次骨折的風險。此外，對于合并椎體內裂隙樣變的椎體當骨水泥注入后只在裂隙內團塊狀分布，并沒有透過邊緣的骨質硬化帶彌散，在長期應力作用下周圍骨質疏松區域很容易出現再骨折。Wiggins等[13]也報告，15 例合并椎體內真空裂隙變患者經PVP治療后5 例疼痛無明顯緩解，注入骨水泥后椎體內裂隙受到的軸向壓力明顯增加，在長期應力的作用下使椎體再骨折的發生率升高。Wagner等[14]也認為，合并椎體內裂隙樣變的骨質疏松性椎體壓縮骨折的患者，PVP術后手術椎體再發骨折的發生率較無裂隙樣變患者的明顯升高，這可能與術中骨水泥沒有在椎體內均勻分布以及受力不均所致。筆者認為，椎體骨折后早期治療不僅可以降低椎體骨折后遲發性骨折缺血壞死的發生率，而且早期PVP術可以使PMMA骨水泥更好在骨小梁中均勻滲入，有效地消除脊柱不穩引起的疼痛癥狀。當整個椎體應力相對均勻分布，減少對術后椎體及鄰近椎間盤的集中應力作用，再骨折并發癥也會隨之降低。

總之，隨著PVP的廣泛應用，只有對再發骨折的發生機制不斷深入研究，降低手術椎體再發骨折并發癥的發生，才能真正減輕患者的痛苦，提高日常生活質量。本研究病例數、追蹤隨訪時間相對有限，而且主要涉及了合并椎體內裂隙樣變對手術椎體再骨折的影響，諸如外傷史等一些影響再次骨折的重要因素均未納入本研究中，而且影響椎體骨折的因素之間的相互聯系還需在以后多中心的隨機對照試驗中進一步研究。

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