椎體成形術治療骨質疏松椎體壓縮性骨折的生物力學研究

王華國 鄒仲兵 黃永鋒 林偉鵬

(云浮市人民醫院骨科 ， 廣東 云浮 527300 )

骨質疏松椎體壓縮性骨折是當前老年骨質疏松患者最為常見的嚴重并發癥類型。椎體成形術是目前臨床治療骨質疏松癥的重大突破，該術式手術創傷較小，手術并發癥較低，患者術后恢復良好，生活質量較高，可有效改善患者椎體穩定性及抗壓性，在臨床上已經得到廣泛應用[1]。在椎體成形術治療過程中，主要通過注射骨水泥來改善椎體生物力學[2]。而目前臨床采取椎體成形術治療時的骨水泥注射量、骨水泥注射方式存在較大差異，但不同骨水泥應用狀況對椎體成形術生物力學的影響仍待進一步總結。為此，本研究對2017年6月-2018年6月新鮮老年10例尸體的120個骨質疏松椎體分組實施了不同骨水泥注射量(2ml、4ml、6ml)、不同骨水泥注射方式(單側或雙側)椎體成形術處理，現對實施椎體剛度及強度，總結報告如下。

臨床資料

1 一般資料：對2017年6月-2018年6月間新鮮老年10例尸體的120個骨質疏松椎體進行研究，將椎體分為2組：單側組(n=60)、雙側組(n=60)。其中單側組椎體骨密度為(0.411±0.058)g/cm2，雙側組椎體骨密度為(0.412±0.061)g/cm2。但對單側組與雙側組椎體骨密度對比，結果位于對比研究范疇(t=0.134，P=0.894)。納入標準：實施X線正側位攝片、CT檢查、骨密度檢查等確診為骨質疏松椎體；胸腰椎節段椎體；所有標本均采取甲醛溶液浸泡，椎體均被解剖分解，椎間盤及周邊軟組織均被剔除，后方附件結構均去除。排除標準：存在腫瘤疾病、其他骨科疾病、先天性畸形椎體標本。

2 方法：所有椎體均采取雙層塑料袋密封，于-30℃下保存，試驗前1天實施37℃環境下保存1小時以上。對所有椎體均實施椎體成形術治療，單側組實施單側椎弓根注入骨水泥，雙側組實施雙側椎弓根注入骨水泥。并將單側和雙側組細化分組為3組，每組20個椎體，骨水泥注入量分別為2ml、4ml、6ml。單側操作如下：穿刺椎弓根右側，到達椎體前段1/3位置中線部位后，實施X線C臂機輔助透視，確定穿刺部位準確性，隨后在X線C臂機輔助透視下使用骨水泥注射器將骨水泥(意大利Tecres SPA Mendec，粉劑/液態單體為3/2調配)注入椎體，注射完畢后將穿刺針拔除[3]。雙側操作：對椎弓根雙側穿刺，到達椎體1/2位置中線部位后，按單側組方式進行骨水泥注射。骨水泥注射后，采取塑料袋包扎標本，置入37℃環境模擬人體生態環境，保證骨水泥固化充分，置入時間<48小時。

3 觀察指標：(1)總結不同骨水泥注射量(2ml、4ml、6ml)對椎體剛度、強度的影響。椎體剛度、強度測試：將標本置于實驗機上，采取50N/次，5mm/min速度垂直加壓，逐漸加壓，測定標本核載和形變狀況，椎體剛度=核載/形變量，椎體強度為屈服核載/面積。(2)總結不同骨水泥注射方式(單側、雙側)對椎體剛度、強度的影響。(3)對比不同骨水泥注射量、不同骨水泥注射方式下患者骨水泥滲漏狀況。

5 結果

5.1 不同骨水泥注射量對椎體剛度、強度的影響分析：骨水泥注射量2ml、4ml、6ml時，治療后椎體剛度、強度較治療前明顯升高(P<0.05)。不同骨水泥注射量椎體治療前椎體剛度、強度對比無明顯差異(P>0.05)。骨水泥注射量2ml、4ml、6ml時治療后椎體剛度、強度對比存在明顯差異(P<0.05)。見表1。

表1 不同骨水泥注射量對椎體剛度、強度的影響分析

注：較治療前對比：*P<0.05。

5.2 不同骨水泥注射方式對椎體剛度、強度的影響分析：單側組和雙側組治療后椎體剛度、強度較治療前明顯升高(P<0.05)。但單側組治療前及治療后椎體剛度、強度與雙側組對比無明顯差異(P>0.05)。見表2。

表2 不同骨水泥注射方式對椎體剛度、強度的影響分析

注：較治療前對比：*P<0.05。

5.3 不同骨水泥注射量、不同骨水泥注射方式下患者骨水泥滲漏狀況分析：骨水泥注射量2ml、4ml、6ml時椎體骨水泥滲漏數分別為1個、7個、15個。骨水泥注射量2ml、4ml、6ml時椎體骨水泥滲漏發生率2.5%、17.5%、37.5%，對比存在明顯差異，x2=15.921，P=0.000。單側組椎體骨水泥滲漏7個，雙側為16個。單側組椎體骨水泥滲漏發生率11.7%，明顯低于雙側組26.7%，x2=4.357，P=0.037。

討 論

骨質疏松椎體壓縮性骨折患者以病椎慢性疼痛為主要特點，嚴重時將引起椎體遠端疼痛，且極易導致肺炎、血栓等相關并發癥發生，嚴重影響患者生活質量。及時恢復骨質疏松椎體壓縮性骨折患者椎體穩定性及抗壓性，是減輕患者疼痛的主要方式[4-5]。椎體成形術是通過向椎體內注射骨水泥來強化椎體穩定性及抗壓性的治療方式，且骨水泥還可通過產生熱量來阻斷病椎周邊神經，減輕疼痛[6-7]。

本研究對椎體成形術的生物力學進行研究，結果顯示，骨水泥注射量2ml、4ml、6ml時治療后椎體剛度、強度對比存在明顯差異，按單側組治療后椎體剛度、強度與雙側組對比無明顯差異，說明實施單側和雙側椎體成形術對生物力學改善效果相當，而在骨水泥注入量方面，隨骨水泥注射量增加，生物力學改善效果更明顯。骨水泥滲漏是椎體成形術治療中較為嚴重的并發癥[8-9]。本研究結果顯示，雙側組骨水泥滲漏發生率更高，且隨骨水泥注射量增加，骨水泥滲漏發生率也呈升高趨勢，說明骨水泥注射量及注射方式均是骨水泥滲漏的影響因素，注射量及方式選擇不當將直接影響患者手術安全性。

綜上，骨質疏松椎體壓縮性骨折實施椎體成形術治療時，采取單側和雙側骨水泥注射對生物力學影響不大，但單側注射骨水泥滲漏風險更低，安全性更高；隨骨水泥注入量增加，生物力學逐漸增強，但骨水泥滲漏風險也隨之升高，因此在實際治療中需根據患者實際病情需求注入適量骨水泥，在保證生物力學的同時，盡可能降低骨水泥滲漏風險。此外，本研究未對不同部位椎體治療后的椎體強度及剛度進行對比，未來需進一步細化分組，為臨床實踐提供更多參考。