PKP 術后椎體高度再丟失臨床研究進展

范 鑫 許 超

經皮椎體后凸成形術（percutaneous kyphoplasty，PKP）是近十年來治療老年骨質疏松性椎體壓縮骨折（osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF）里程碑式技術，是首選的微創手術方式，其療效得到廣泛認同[1]。其中PKP 在有效恢復椎體高度、矯正后凸畸形和防止骨水泥滲漏方面有優勢。研究顯示，PKP 術后術椎高度可發生再次丟失，導致腰痛復發、活動受限、脊柱畸形加重。相比其他術式，PKP 術式的傷椎高度丟失發生率更高，導致患者疼痛復發，甚至引起神經壓迫癥狀，治療較為棘手[2]。椎體高度再丟失的發生率從14.3%～26%不等[3-4]。部分學者將術后椎體前緣高度丟失稱為再骨折（refracture）[5-6]。鑒于該種高度丟失是緩慢發生的，Heo 和Yu 等[4，7]都把椎體成形術后高度丟失稱為再塌陷（recollapse）；而Kim 等[8]將術后沒有明顯創傷的情況下出現的椎體高度丟失描述為再壓縮（recom-pression）。為方便論述，本文中統一稱為椎體高度再丟失[9]。對于椎體壓縮后如何表示椎體高度，邢潤麟等[10]以椎體前緣高度表示椎體高度，這種表示方法被大多數研究者采用。吳貴根等[2]為了排除個體差異采用了傷椎術后高度丟失比和高度矯正比來描述椎體高度丟失及修復程度。目前為排除個體差異和減小測量誤差，大多數學者接受的是采用椎體高度比值來描述椎體高度情況：高度比=×100%。筆者從PKP 術后椎體高度丟失原因及其術前、術中、術后的防治措施作一綜述，為臨床實踐提供參考。

1 椎體高度丟失的原因分析

術后椎體高度再丟失可發生在椎體前部、中部和后部，但以前、中部丟失常見。其原由在解剖學上得到了解釋，椎體的前1/3 僅由單一血管供血，而后2/3 則有側支循環供血。這種不同的供血特點使得前1/3 椎體骨折后,椎體小動脈破裂，骨小梁發生缺血性壞死，即使未發生壞死，其前緣的血液供應也弱于后部。Perovic 等[11]指出創傷后的椎體內骨壞死是導致術后椎體高度再丟失的重要原因之一。

針對術后椎體高度再丟失的原因，目前臨床報道較多的是術中骨水泥的應用。不論是經皮穿刺椎體成形術（percutaneous vertebroplasty，PVP）還是PKP，都可以采用單側或者雙側注入骨水泥。Chen 等[12]研究表明，單側入路在緩解疼痛、椎體高度及后凸角度的恢復方面與雙側入路相當，但雙側入路骨水泥注入量更多，生物力學比較發現二者都明顯恢復椎體的強度和剛度，彼此間無顯著差異。雙側比單側能注入更多的骨水泥，骨水泥的強度高于椎體，更多的骨水泥量是否可以避免或者減少術后椎體高度丟失存在爭議。針對骨水泥用量Li 等[13]發現，椎體高度再丟失患者的平均骨水泥用量（3.30±0.84）mL 明顯低于未丟失患者（4.46±1.10）mL，他們提出骨水泥注入過少，使椎體充盈不足，不能提供足夠的支持可能導致椎體高度丟失，建議行雙側穿刺注入足夠多的骨水泥來預防術后椎體高度丟失。但是Niu 等[14]提出不同看法，認為椎體壓縮性骨折多伴有椎體裂隙，球囊擴張過程必然擴大邊緣裂隙，當注入過多骨水泥時很可能會進一步撐開骨折裂隙，導致細小骨折塊不能有效接觸，甚至使上下終板分離，進而減緩骨折愈合甚至導致骨壞死，也增加了骨水泥滲漏的風險。筆者臨床中也發現，當椎體邊緣存在裂隙時過多的骨水泥通常沿裂隙分布,并沒有全部彌散到松質骨內，甚至從裂隙滲漏到椎體外部。

此外很多學者研究了骨水泥的分布與術后椎體高度丟失的相關性。吳釗鈿等[3]的研究是國內目前樣本最大的一項研究，他們統計出有52.54%椎體高度丟失患者存在骨水泥彌散欠佳。并提出PKP 術中骨水泥應該充分彌散，接觸上下終板，避免應力集中。Kim 等[8]也提出相似觀點，認為PKP 手術由于球囊擴張，其骨水泥多呈致密團塊狀分布，椎體間存在未被強化的區域，術后容易出現術椎高度再丟失。基于這種觀點，行PKP 術時要注重骨水泥的對稱性均勻、彌散分布，以此降低術后椎體高度再丟失的發生率。

骨密度過低與術后高度再丟失密切相關。骨質疏松后椎體內骨小梁排列稀疏，強度和抗壓性顯著降低，老年人群隨著年齡增加通常會發生進行性身高降低、駝背等并發癥。在吳釗鈿等[3]的分析研究中，術前骨密度越低的患者發生椎體高度丟失的情況越嚴重。蘇佳燦等[15]提出，不論有無椎體壓縮性骨折，骨密度低于-2.5SD 的人群行長期的抗骨質疏松治療都是最基礎的預防手段。

以上研究都集中于分析引發椎體高度丟失的術前及術中因素，主要包括術前骨密度（主要通過臨近椎體骨密度判斷）、術中骨水泥的灌注量、骨水泥彌散程度等。對于老年患者術后椎體高度丟失目前無療效肯定的治療方法，只在極少數嚴重患者中會進行翻修手術，翻修術多采用椎弓根螺釘內固定術或者后路減壓截骨術。

2 椎體術后高度再丟失的預防

2.1 術前 術前的預防工作主要表現在對患者身體狀況的評估和借助影像學對骨折部位傷情的判斷。Li 等[13]人對行PKP 術后發生椎體高度丟失的患者進行回顧分析發現，骨密度越低的患者術椎高度發生進一步降低的風險越大，尤其是骨密度TScore≤-3.3SD 的患者發生再丟失的風險增加了三倍。因此我們認為術前常規行脊柱骨密度測定對預估術后是有必要的。

椎體裂隙征最早由國外學者Maldague 報道。國內研究指出，患者伴有椎體裂隙時行PKP 術后術椎高度丟失的發生率高于無椎體裂隙患者。當存在椎體裂隙時骨水泥可延裂隙滲漏，如果裂隙到達皮質骨，骨水泥滲漏到椎體外的可能性將增加[14，16]。因此術前應根據影像學資料判斷椎體內骨折線的位置，規劃手術穿刺的角度，以求達到靶向穿刺。避免骨水泥滲漏和延骨折裂隙分布。骨折前的抗骨質疏松治療和宣教。

2.2 術中 PKP 術主要步驟包括定位、穿刺、擴張、骨水泥注入。術中預防手段主要體現在以下四個方面；（1）術式的選擇；（2）骨水泥的灌注量；（3）骨水泥的彌散度；（4）球囊擴張程度。

在PKP 術中灌注骨水泥的方式有單側和雙側兩種。萬躉等[17]在術中發現球囊擴張撐開，椎體高度基本復位，但是當取出球囊后椎體高度又一定程度丟失。為了預防復位椎體術中高度再丟失，他們采用單球囊雙側序貫擴張，取得了良好的療效。單雙側交替擴張只需要使用一個球囊，在注入一側骨水泥時另外一側有球囊支撐，在整個過程中都有支撐物避免椎體復位丟失。該法達到了傳統雙側同步灌注的效果，但是在手術時間、費用、預防椎體高度丟失等方面都更具優勢。雙側入路能注入更多的骨水泥，但骨水泥的強度高于椎體，更多的骨水泥是否可以避免或者減少高度丟失存在爭議。Chen 等[12]發現，高度再丟失患者的平均骨水泥量低于未丟失患者，他們提出骨水泥注入過少，不能提供足夠的支持可能導致椎體高度丟失。Niu 等[14]提出不同看法，認為過多的骨水泥很可能會進一步撐開骨折裂隙，甚至分離上下終板，減緩骨折愈合甚至導致骨壞死。他們反對注入更多的骨水泥，但是沒有明確骨水泥的最佳注入使用量。當影像學上看到椎體前上部的骨水泥填充不足，在術后隨訪中我們觀察到椎體高低丟失部位也多為椎體前中部，這表明當椎體存在裂隙時注入過多的骨水泥反而會加重術后椎體高度丟失。Li等[13]指出如果醫生故意通過提高水泥用量來追求令人滿意的復位效果，這會增加術椎和鄰近椎體骨折的風險。

術中球囊擴張恢復椎體高度的過程中，球囊推擠周邊松質骨使得松質骨在空腔邊緣形成一個屏障，當注入骨水泥時骨水泥首先填充空腔，難以通過周邊屏障，使得球囊未擴張到的松質骨部位缺乏骨水泥支撐。我們通過術后隨訪發現椎體高度丟失部分多數為前期X 片上無骨水泥填充的松質骨部位。因此他們提出的觀點和我們臨床實踐觀察是一致的。Yu 等[18]指出，過度恢復椎體高度會增加術后椎體高度再丟失發生率。球囊擴張形成空腔，在注入骨水泥時骨水泥分布必然更加集中。在幾何學中，相同的體積，球體的表面積最小。所以集中的骨水泥必然減少受力面積。在患者體重無明顯變化的情況下，過于集中的骨水泥分布，必然增加骨水泥上下骨界面的應力。骨水泥在椎體內的彌散情況在影像學上較容易觀察。眾多研究都是建議行PKP 術時務必注意增加骨水泥的彌散程度，其中Li 等[13]經過研究提出骨水泥彌散度需要超過椎體75%。國內汪文龍等[16]研究了98 例骨水泥未與上下終板接觸患者中32 例發生了術椎高度丟失（高度丟失>4mm），發生率32.7%，顯著高于骨水泥與上下終板接觸的患者（發生率8.4%）。這提示骨水泥未與上下終板接觸可能是PKP術后高度丟失的重要危險因素。影像學上我們觀察到椎體高度丟失的部位幾乎都是在行PKP 術時無骨水泥彌散的部位，骨水泥未充分滲入周圍松質骨內使骨水泥未支撐區域高度丟失。

聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）是PKP 術中常見的骨水泥材料。隨著研究的深入，其缺點也逐漸顯露。PMMA 在治療中主要起填充作用，是不可降解的硬質固體結構，與骨質自身的代謝重建相矛盾，異物反應存在。PMMA 骨水泥釋放的甲基丙烯酸甲酯單體具有生物毒性，也會造成骨水泥周圍發生骨壞死，同時PMMA 在凝固時會釋放熱量，凝固后體積會有一定程度的縮小[19]。這些缺點很可能破壞骨水泥——骨臨界面的穩定性，導致術后椎體壓縮。很多學者為了避免這些不良反應都在探索新型填充材料。商瀾鐠等[20]在臨床中運用可吸收骨水泥來作為PKP 填充材料，避免了PKP 的生物毒性、熱效應，凝固收縮等缺點。高山等[21]在實驗室運用新型多孔聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥來作為填充材料，也克服了PMMA 的不足。這些新型材料都可以被機體不同程度吸收，使得人體自身骨組織可以逐漸長入骨水泥或者替代骨水泥。不僅起到填充椎體骨缺損的作用，同時會促進成骨，并與周圍骨小梁形成骨性結合，因而可以進一步增強椎體的力學性能。新型骨水泥現處于探索階段，仍需要更多研究來論證哪一種材料更適合OVCF 患者。

2.3 術后 國外學者對椎體成形術后高度丟失的時間做了相關研究，發現大多數椎體高度丟失的高峰期位于術后3 個月內，術后3 個月后到1 年是高度丟失的緩慢期[8]。可見術后防治術椎高度丟失需要術后及早執行。國內外研究顯示，對PKP 術后患者進行隨訪，發現術后患者骨密度有進一步降低，尤其是發生術后椎高度丟失的患者骨密度下降更為嚴重[22-23]。筆者總結如下：術后術椎高度丟失可能是骨質疏松癥病程自然發展的表現，骨質疏松嚴重的患者，發生術椎高度進一步丟失的可能性更高，術后需要比常規非骨折的骨質疏松癥患者更重視抗骨質疏松治療。術后康復訓練有很多種，如“三點式”“五點式”“飛燕式”等。腰背部伸肌的力量鍛煉是整個功能鍛煉的核心內容[24]。骨質疏松患者骨承重能力降低，體重過重會增加椎體高度丟失的風險，胡華等[25]指出最理想的體質指數（body mass index，BMI）是22kg/m2。一旦BMI≥32kg/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。術后合理飲食，控制體重有利于維持椎體高度。為了預估椎體高度再丟失，有學者建立了術后評分系統來預判該并發癥發生的風險程度。Yu 等[26]根據三種主要危險因素（術前重度后凸畸形、骨水泥分布格局、復位角較大）對高度再丟失進行評分，可以預測發生率。他們研究的目的更多的旨在驗證這一評分系統，這一評分是否準確及其適用范圍有待進一步探討。

3 總結

目前造成椎體高度再丟失發生率差別較大的原因主要與各研究對高度再丟失標準、手術方式及隨訪時間的不同有關。老年骨質疏松患者，尤其是絕經后女性，正常的骨吸收和骨形成之間的平衡被破壞，骨形成遠落后于前者，而且骨質疏松癥具有已形成的骨質疏松結構不可逆轉、經過正規治療也不可能完全恢復的疾病特點，因此對于嚴重骨質疏松患者，術后早期雖恢復了椎體高度，但在下地活動后，不可避免地出現了椎體高度再丟失，對于術前椎體壓縮嚴重的患者，丟失更加明顯。故對于術前椎體壓縮程度重且有嚴重骨質疏松患者，應配合規范的抗骨質疏松治療并盡量避免術后早期下地負重。同時選擇支撐作用更加持久的椎體填充材料更適用于此類患者。總之預防椎體高度再丟失需要從整個圍手術期著手，規范化的抗骨質疏松是主要預防措施。同時為了使骨水泥在椎體內充分彌散，建議選擇經雙側椎弓根穿刺，或當穿刺針位置欠佳時，選擇使用側開口的骨水泥推注器以方便調整骨水泥的注入方向。術后并不主張過早下地，應在選用的骨水泥達到凝固后的最高強度后再下地訓練。骨水泥類型的創新研發仍是當前熱點，值得進一步研究。