胡 華 蔣 林 柳 昊 滕 宇 簡小飛 張衛國
(武漢市中心醫院骨外科,湖北 武漢 430014)
經皮球囊擴張椎體后凸成形術(PKP)是近年來治療胸腰椎骨質疏松性壓縮骨折、椎體轉移瘤和骨髓瘤等疼痛性椎體病變的一項微創脊柱外科技術,取得了良好的治療效果。但隨著該技術在臨床應用的增加,術后出現傷椎椎體高度丟失的情況時有發生,如何在臨床工作中盡量減少椎體高度丟失是目前廣大脊柱外科醫師關注的熱點問題。本研究擬探討影響PKP術后傷椎椎體高度丟失的相關因素。
1.1一般資料 我院脊柱外科病區2007年3月至2011年11月行PKP治療的胸腰椎壓縮性骨折病例126例。年齡62~85歲,平均(69.2±3.7)歲,男34例,女92例。單椎體骨折101例,多椎體骨折25例。單側椎弓根注射骨水泥31例,雙側椎弓根注射骨水泥95例。 納入標準: ①所有患者符合骨質疏松性椎體壓縮性骨折診斷標準,均經過骨密度測量儀器檢測。②所有患者均有外傷史,病程1~7 d,術前均有腰背部疼痛癥狀,翻身活動困難,無神經損傷癥狀和體征。術后立即復查傷椎X線片及CT。③所有患者均在術后6個月行傷椎X線片及CT復查。 排除標準:術后再次腰部外傷患者及64排CT掃描提示椎體后壁破裂患者及椎體腫瘤性疾病。實驗室檢查有明顯手術禁忌證患者。
1.2影像學檢查 所有患者入院后均行傷椎正側位X線片、64排CT、MRI和臨床查體檢查以確定椎體病變程度和椎弓根位置。其中X線檢查用于測量椎體前緣高度,64排CT掃描并三維成像確定椎體后緣是否完整以及測量骨水泥在椎體里的分布情況。MRI檢查排除其他椎體病變,確診為骨質疏松性椎體壓縮性骨折,并通過T2加權像采用快速自旋回波序列和脂肪抑制序列確定所有傷椎為新鮮壓縮性骨折,另外,MRI還需檢測傷椎上下終板及椎間盤有無損傷。
1.3骨密度測量 應用法國MEDILINK公司生產的雙能X線骨密度儀測定患者腰椎的骨密度,并根據國際骨質疏松的診斷標準,所有病例T值<-2.5,均診斷為骨質疏松。
1.4手術方法 手術在C型臂X線機引導下,采用俯臥位和局部麻醉進行。術中在C型臂X線機下定位病變椎體及其椎弓根位置。用球囊擴張系統擴張椎體,觀察控制球囊內壓,盡量恢復椎體高度,打入造影劑,觀察椎體復位情況。配制骨水泥(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA),注射見到骨水泥逐漸散開。術后均臥床休息6 h。
1.5觀察指標 (1)分別記錄患者的年齡、性別、體重指數(BMI)、骨質疏松程度(骨密度)、骨水泥劑量及手術入路途徑。(2) 根據手術前后脊柱傷椎側位X線片,利用比例尺在側位片上分別測量手術前后椎體前緣及中部高度和Cobb角變化,并依據公式:術前椎體壓縮率=術前椎體前緣高度/估算的原椎體高度,以此來計算前緣及中部椎體壓縮率,并評估術前椎體壓縮程度,其中估算的原椎體高度為傷椎相鄰上下椎體高度的平均值。Cobb角的測量采用Phillips的方法,根據術前、術后常規拍攝的以傷椎為中心的標準X線片,測量從病椎上一個椎體的上終板到傷椎下一個椎體的下終板的Cobb角。所有測量均由兩位不參與該手術的脊柱外科醫師單獨完成,選取兩位醫師測量結果的平均數作為最終結果。(3)根據患者手術前正位X線片測量椎體側凸角度。Cobb角>10°為椎體側凸。 (4)注入的骨水泥劑量以毫升計算。每個傷椎分別約4~6 ml,平均4.5 ml。其中31例單側椎弓根注射病例平均注射約4 ml,雙側椎弓根注射平均注射5.4 ml。應用64排CT測量結果,通過運用3D-DOCTOR軟件顯示傷椎三維成像并計算傷椎容積,根據注入骨水泥的毫升數及傷椎容積計算骨水泥占傷椎體積百分比。
1.6統計學分析 使用SPSS17.0統計軟件。計量資料采用單因素方差分析或成組t檢驗,多因素分析采用多元線性回歸分析。
2.1椎體高度丟失率的影響因素分析 所有患者術后6個月隨訪時測得椎體高度丟失率平均約14%。單因素分析顯示,患者的年齡,性別,有無側凸畸形等因素,對術后椎體高度丟失情況影響不顯著。骨水泥劑量、手術入路途徑及術前矢狀面Cobb角從統計角度看均接近顯著,故多因素分析中將這3個因素納入多元回歸分析。BMI、骨密度及術前椎體壓縮程度均為顯著性因素,各因素的3個水平層次間整體比較,均有顯著差異(P<0.05),兩兩比較也多有統計學意義。尤其是最高最低的兩個因素水平相比更為差異顯著。提示該3因素對椎體高度丟失率的影響確實非常關鍵。見表1。
2.2各種相關因素與術后椎體高度丟失率多元線性回歸分析 根據單因素分析結果,患者的BMI、手術入路途徑、術前椎體壓縮程度、骨質疏松程度(骨密度)及術前矢狀面Cobb角、骨水泥劑量和分布情況引入多元線性回歸分析,顯示患者的BMI、手術入路途徑、術前椎體壓縮程度、骨質疏松程度(骨密度)及術前矢狀面Cobb角、骨水泥劑量和分布情況、傷椎上下終板損傷及椎間盤損傷是影響術后椎體高度丟失情況的主要因素(P<0.05),見表2。

表1 126例患者術后椎體高度丟失率的單因素分析(%)

表2 術后椎體高度丟失率多元線性回歸分析
2.3治療結果 126例患者術后出現椎體高度丟失18例,其中4例為經雙側椎弓根注射病例,14例為經單側椎弓根注射病例。聚甲基丙烯酸骨水泥留置體內均未發生排斥反應。
PKP在骨質疏松性椎體壓縮骨折的治療上取得了一定的療效,它可以即時有效填充椎體內骨缺損空腔,增強傷椎的強度。但術后椎體高度丟失情況仍存在,已引起眾多脊柱外科醫師的關注。
在本研究中的幾個主要相關因素中,目前國際上通用BMI來衡量肥胖。專家指出最理想的BMI是22 kg/m2。一旦BMI≥324 kg/m2患者脊柱承受的自身壓力增加而導致的椎體高度再次丟失的概率會隨之增加。
手術入路途徑提示雙側椎弓根注射骨水泥可能使骨水泥在椎體里的分布更均勻,椎體各方的應力分布更合理。有研究表明,經單側椎弓根注射會造成骨水泥分布不均勻,引起椎體單側承重而導致脊柱不穩定,從而造成椎體壓縮變形。術前椎體壓縮程度及術前矢狀面Cobb角也是影響手術椎體高度丟失重要的因素,術前壓縮程度較重的椎體更容易經過球囊擴張復位,術后椎體高度恢復得會更理想,但椎體內易形成“空殼”現象,導致局部椎體應力不均。另外,椎體前柱完整與否將決定脊柱矢狀面塌陷及后凸畸形的發生。椎體壓縮程度越嚴重,前、中柱喪失的結構上的完整性越嚴重,椎體能承受縱向壓縮負荷的能力越差,而這正是椎體前方高度丟失和后凸畸形矯正丟失的力學基礎。術前矢狀面Cobb角越大,則后凸畸形越明顯,PKP術后矯正后凸畸形的難度越大,不利于緩解局部張力帶的退變,對局部的穩定性也將產生不利的影響。
骨質疏松程度是影響椎體高度丟失的因素,因為脊柱椎體多為松質骨,隨著年齡的增加,骨小梁的數量及質量降低,傷后新骨生長速度減慢,椎體骨質堅固性下降等都將影響術后椎體高度的維持,更易發生骨折。
生物力學研究證實椎體剛度的恢復需要4~6 ml或29.8%的椎體體積百分比的骨水泥量。所以我們強調,在PKP術中,在保證無明顯骨水泥滲漏的前提下,盡可能做到足量注射骨水泥,并務必使其在椎體內彌散開,否則容易出現后期的傷椎高度丟失。術中以骨水泥充填球囊擴張形成的空腔并滲入周圍松質骨與椎體錨固為目的,并不追求全椎體充填。而傷椎上下終板損傷及椎間盤損傷則是影響椎體高度丟失的另一個重要因素。由于傷椎終板及椎間盤嚴重損傷導致脊柱承載能力明顯下降、應力過度集中,可能引起術后椎體再骨折或微骨折,同時也增加了椎間盤承壓負荷,導致椎間隙高度和后凸畸形矯正丟失。
4 參考文獻
1王生介,譚紅略,厲曉龍,等.經皮椎體成形術及后凸成形術治療骨質疏松性脊柱壓縮骨折〔J〕.中國矯形外科雜志,2007;15(24):1851-3.
2任 虎,申 勇,張英澤,等.經皮椎體后凸成形術對新鮮與陳舊性骨質疏松性椎體壓縮骨折的療效對比分析〔J〕.中國矯形外科雜志,2009;17(18):1361-4.
3McLain RF. The biomechanics of long versus short fixation for thoracolumbar spine fractures〔J〕.Spine (Phila Pa 1976),2006;31(11 Suppl):S70-9.
4康 南,海 涌,魯世保,等.單側椎弓根穿刺椎體后凸成形術治療骨質疏松性椎體壓縮骨折〔J〕.中國脊柱脊髓雜志,2008;18(5):365-7.
5Berlemann U,Ferguson SJ,Nolte LP,etal.Adjacent vertebral failure after vertebroplasty .A biomechanical investigation 〔J〕.J Bone Joint Surg Br,2002;84(5):748-52.
6Belkoff SM,Mathis JM,JasperLE,etal.The biomechanics of vertebroplasty.The effect of cement volume on mechanical behavior 〔J〕.Spine (Phila Pa 1976),2001;26(14):1537-41.
7賀寶榮,郝定均,楊小彬,等.經皮椎體后凸成形術治療骨質疏松性胸腰段骨折適應證的選擇及并發癥的評估〔J〕.脊柱外科雜志,2012;10(2):67-71.
8劉 偉,賈連順,陳雄生,等.退變性腰椎側凸的臨床特點及外科治療〔J〕.中華骨科雜志,2007;27(11):808-13.
9張 虎,賈堂宏,張凱寧,等.單側入路經皮椎體后凸成形術治療骨質疏松椎體壓縮性骨折〔J〕.山東醫藥,2011;51(2):83-4.
10陳柏齡,謝登輝,黎藝強等.單側PKP骨水泥注射過中線分布對壓縮性骨折椎體兩側剛度的影響〔J〕.中國脊柱脊髓雜志,2011,21(2):118-21.
11牛國旗,楊惠林,王根林,等.后凸成形術療效評估中椎體高度與椎序的關系〔J〕.中國臨床解剖學雜志,2006;24(2):145-8.
12Liebschner M,Rosenberg WS,Keaveny TM. Effects of bone cement volume and distribution on vertebral stiffness after vertebroplasty 〔J〕.Spine,2001;26(14): 1547-54.