仿生礦化膠原改性聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥治療單節段骨質疏松性胸腰椎壓縮性骨折的近中期療效

陳峙 蔣順琬 韋麗麗

1深圳市中醫院骨傷科（廣東深圳518033）；2南山區醫療集團總部平山社康全科（廣東深圳518055）

骨質疏松癥是以骨量減少、骨的脆性增加為 特點的全身性疾病，是造成老年人椎體壓縮性骨折的最常見原因［1］。經皮椎體強化術作為治療骨質疏松性脊椎壓縮性骨折（osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF）的微創方式，已經廣泛應用于臨床，并取得良好效果［2-4］。而且足量、彌散良好的骨水泥是避免椎體前緣高度丟失、椎體后凸畸形加重、獲得更好臨床效果的重要因素［5-8］。然而采用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）的椎體強化術引起的骨水泥松動、再發骨折等并發癥仍時有報道，而對其原因的關注點也主要集中于穿刺方式、骨水泥注入量及注入時性狀等方面［9］，通過改良、優化后的各種術式仍不能很好的降低并發癥的發生率。研究發現仿生礦化膠原人工骨具有良好成骨活性，能引導新生骨組織長入，形成穩定的植入物-自體骨界面，而加入到PMMA 中又保證了注入椎體后的強度，從生物相容性及生物力學方面有望降低相關并發癥的發生。鑒于此，我院自2017年5月開始采用仿生礦化膠原改性PMMA 骨水泥行經皮椎體后凸成形術（percutanous kyphoplasty，PKP）治療單節段OVCF，臨床隨訪結果顯示效果良好，現將近中期療效報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究病例均由我院自2017年5月至2019年6月收治，共120 例，隨機分為對照組和治療組，各60 例，術前均行雙能X 線骨密度檢查。對照組：男22 例，女38 例，年齡（74.82±7.46）歲，病程1 d～2.5 個月，平均（7.5 ± 5.2）d，骨密度（-3.4 ± 0.6）SD，身高（1.61 ± 0.15）m，體質量（56.4± 1.8）kg；其中10 例既往有椎體壓縮骨折病史，骨折椎體分布：T81 例，T92 例，T105 例，T1111 例，T1214 例，L114 例，L25 例，L33 例，L43 例，L52 例。治療組：男20 例，女40 例，年齡（75.54 ± 7.66）歲，病程2 d～2 個月，平均（7.8 ± 4.8）d，骨密度（-3.5 ±0.4）SD，身高（1.63±0.12）m，體質量（55.8±2.3）kg；其中12 例既往有椎體壓縮骨折病史，骨折椎體分布：T81 例，T91 例，T107 例，T1113 例，T1213 例，L113 例，L25 例，L31 例，L44 例，L52 例。兩組患者一般資料對比差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

1.1.1 納入標準（1）根據中國人骨質疏松癥診斷標準專家共識（第3 稿。2014 版）診斷骨質疏松癥［10］，骨密度測定T ≤-2.5。（2）有明確外傷史或誘因。（3）癥狀：腰背部局部疼痛；體征：局部棘突壓痛或（和）叩擊痛。（4）椎體MRI 在T1 像上為低信號，T2 像上為高信號，抑脂像上為高信號。（5）X線或CT 檢查以前柱壓縮為主，壓縮程度≤50%，且椎體后壁完整。（6）配合并順利完成治療，隨訪時間達6 個月且隨訪資料齊全。

表1 兩組患者一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between the two groups ±s

表1 兩組患者一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between the two groups ±s

年齡（歲） 病程（d） 骨密度（SD） 身高（m） 體質量（kg）組別對照組治療組性別（例）男22 20女38 40 74.82±7.46 75.54±7.66 7.5±5.2 7.8±4.8-3.4±0.6-3.5±0.5 1.61±0.15 1.63±0.12 56.4±1.8 55.8±2.3

1.1.2 排除標準（1）非或合并非骨質疏松原因（如腫瘤、感染、結核等）引起的骨折。（2）合并脊髓或神經根癥狀。（3）凝血功能障礙或合并其他嚴重嚴重疾病，無法配合完成治療。

1.2 治療方法患者取俯臥位，胸腹部墊軟枕，術中常規麻醉監護，麻醉醫師配合使用少量靜脈全麻藥物。C 臂透視并體表標記骨折椎雙側椎弓根，予利多卡因行局部麻醉后尖刀行長約0.5 cm皮膚切口，經雙側椎弓根穿入穿刺錐致椎體后壁約1 cm 處，取出內芯，環鉆沿穿刺錐加深至距離椎體前方約0.5 cm，取出環鉆后擴張球囊撐開壓縮椎體。對照組：推注拉絲期PMMA 骨水泥；治療組：推注拉絲期仿生礦化膠原改性PMMA 骨水泥。骨水泥推注過程均在C 臂透視下進行，期間注意觀察有無骨水泥滲漏，如滲漏則立即停止，當骨水泥彌散大部分椎體或至椎體后方時停止推注。約10 min 后拔出穿刺錐，傷口無菌輔料覆蓋。兩組患者骨水泥注入量均為5 mL，120 例患者均由同一術者完成。術后第2 天戴彈力腰封下地行走活動。出院后規范抗骨質疏松治療。見圖1。

1.3 觀察指標及方法

1.3.1 傷椎Cobb 角傷椎上、下終板切線的夾角，根據術前、術后的DR 側位片進行測量。

1.3.2 矢狀面指數（SI）SI=椎體前緣高度∕椎體后緣高度×100%，根據術前、術后的DR 側位片進行測量。

1.3.3 骨水泥彌散等級采用MOLLOY 等［11］提出的計算方法，將骨水泥在傷椎的彌散程度分為4 個等級：Ⅰ級＜25%，正側位X 線片骨水泥投影＜1∕2；2 級25%～50%，正側位X 線片骨水泥投影在其中1 個體位＜1∕2，而在另外一個體位＞1∕2；3 級50%～75%，正側位X 線片骨水泥投影均＞1∕2；4 級＞75%。

圖1 術中圖片Fig.1 Pictures of the operation

1.4 療效評價方法于術前、術后2 d、術后3、6個月記錄視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）［12］。見圖2。

圖2 VAS 標尺Fig.2 VAS scale

1.5 生存質量評估于術前、術后2 d、術后3、6 個月記錄Oswestry 功能障礙指數問卷表（oswestry dability Index，ODI）［13］。

1.6 并發癥術中骨水泥滲漏及術后再發腰背痛。

1.7 統計學方法采用SPSS 19.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料采用（）表示，術前、術后數據比較采用重復測量方差分析，計數資料以例表示，采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 觀察指標統計結果

2.1.1 傷椎Cobb 角、矢狀面指數（SI）120 例患者均順利完成手術，術后均通過門診及電話獲得完整隨訪資料。兩組術后Cobb 角、SI 較術前均減小，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組組內術后各觀察時間點比較差異無統計學意義（P＞0.05）；兩組組間術后同一觀察時間點比較差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 傷椎Cobb 角、矢狀面指數（SI）Tab.2 The injured vertebral Cobb Angle，sagittal index（SI）±s

表2 傷椎Cobb 角、矢狀面指數（SI）Tab.2 The injured vertebral Cobb Angle，sagittal index（SI）±s

指標 時間 對照組 治療組Cobb 角矢狀面指數（%）術前術后2 d術后3 個月術后6 個月術前術后2 d術后3 個月術后6 個月（26.57±4.78）°（14.28±2.52）°（14.45±1.68）°（14.50±1.24）°43.0±10.5 80.5±12.6 80.3±10.4 79.8±11.3（25.96±4.68）°（13.35±3.27）°（13.64±2.86）°（13.80±2.45）°42.1±9.6 81.6±10.5 80.8±11.2 80.6±10.6

2.1.2 骨水泥彌散等級骨水泥彌散及滲漏兩組組間比較分布差異無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

表3 骨水泥彌散及滲漏Tab.3 Diffusion and leakage of bone cement 例

2.2 療效評價及生存質量評估結果兩組術后VAS 評分、ODI 評分較術前均降低，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組組內術后各觀察點比較差異無統計學意義（P＞0.05）；兩組組間術后同一觀察點比較，治療組較對照組改善更明顯，但差異無統計學意義（P＞0.05）。見表4。

表4 VAS 評分、ODI 評分Tab.4 VAS scores，ODI scores ±s，分

表4 VAS 評分、ODI 評分Tab.4 VAS scores，ODI scores ±s，分

時間 對照組 治療組指標VAS 評分ODI 評分術前術后2 d術后3 個月術后6 個月術前術后2 d術后3 個月術后6 個月7.74±0.97 1.23±0.38 2.04±1.23 2.16±1.03 32.45±1.24 5.48±0.61 7.46±0.87 7.68±0.76 7.91±0.94 1.10±0.34 1.68±0.69 1.60±0.80 32.75±1.78 5.26±0.60 6.90±1.20 7.01±1.09

2.3 術中、術后并發癥對照組：術中出現骨水泥滲漏13 例，2 例為靜脈滲漏，2 例為椎間盤滲漏，9 例為軟組織滲漏，但無臨床癥狀；術后6 個月隨訪有2 例再發腰背痛，疼痛部位較術前相同，復查X 線提示未見傷椎前緣壓縮，復查MRI 提示未見其他椎體新鮮壓縮骨折，T2 像見傷椎骨水泥周圍散在高信號。治療組：術中出現骨水泥滲漏10 例，2 例為椎間盤滲漏，8 例為軟組織滲漏，均無臨床癥狀；未見再發腰背痛。見表3。

3 討論

3.1 PMMA 骨水泥臨床應用的優缺點PMMA骨水泥作為目前常用的椎體成形用骨填充材料，其優勢顯著。首先，因其流動性好，可直接注射并迅速彌散，達到快速穩定骨折從而止痛的效果；其次，其機械強度大，彌散于松質骨后可為患椎提供即刻穩定及強度，可讓患者早期下地活動［14-15］。然而，在臨床應用過程中也有諸多弊端。如骨水泥流動性高，容易出現椎管內、靜脈滲漏或肺栓塞等［16-17］，其聚合反應引起的熱刺激可能損害周圍組織結構［18］；此外，PMMA 缺乏生物活性，在長期的外部應力下與松質骨的結合強度可能逐漸減弱，導致骨水泥松動，加之其硬度過大，容易引起鄰椎骨折［19］。

3.2 仿生礦化膠原改性PMMA 骨水泥的應用基礎與臨床YANG 等［20］研究發現礦化膠原改性PMMA 骨水泥后仍保留良好的操作性能，未影響其推注，且改性后骨水泥的抗壓強度、抗彎曲強度、抗彎彈性模量未明顯降低。本研究使用過程中發現治療組的凝固時間較對照組相差不大，不影響骨水泥推注；兩組術后的VAS 評分、ODI 評分較術前均明顯改善，且組間無明顯差異；兩組術后的骨水泥彌散等級比較無明顯差異，組間術后6 個月的傷椎矢狀面指數、Cobb 角差異比較均無明顯差異。以上結果也印證了改性后的骨水泥具有良好流動性、高機械強度等。ZHU 等［21］臨床使用發現仿生礦化改性PMMA 骨水泥可取得良好效果，未發現不良反應。

3.3 仿生礦化膠原改性PMMA骨水泥的優勢實驗研究表明仿生礦化膠原人工骨在保持良好安全性的前提下，適當降低了原有骨水泥彈性模量，并增加了成骨活性，其表面的礦化膠原顆粒可被吸收，同時引導新生骨組織長入降解后形成的孔隙中，形成穩定的植入物-自體骨界面［20，22］。而椎體強化術的核心目的是將骨水泥注入椎體，使其與多孔的松質骨絞鎖達到固定椎體的目的，因此預期改性PMMA 可達到遠期降低鄰椎骨折及骨水泥松動的效果。臨床已有大量研究發現改性骨水泥與骨組織結合更好、可減低術后并發癥［23-24］。

3.4 并發癥分析本研究中兩組分別出現13 例和10 例骨水泥滲漏病例，相比LIU 等［25］報道的18%滲漏比例偏高，說明改性后的PMMA 骨水泥仍有較大滲漏風險，值得臨床醫生注意。對照組滲漏比例較治療組稍高，是否與PMMA 改性后相關，有待更大樣本量進一步觀察。對照組術后隨訪發現再發腰背痛患者2 例，癥狀與術前類似，回顧相關資料未發現術后骨水泥滲漏，出院后亦規范抗骨質疏松治療，復查骨密度未見明顯進展；復查MRI 排除傷椎外其他椎體骨折，但T2 像上傷椎骨水泥周圍可見散在高信號，X 線測量椎體前緣高度較術后2 d 無明顯降低。是否進展至松動或者骨折、是否與PMMA 相關后續將進一步隨訪。

3.5 本研究存在的問題及不足仿生礦化膠原改性PMMA 骨水泥在單節段使用時操作時間短、臨床操作性能良好，但多節段手術時操作時間更長，骨水泥的固化是否會影響術中操作有待進一步觀察。由于仿生礦化膠原骨粉的使用一定程度上會增加患者的醫療費用，可能會影響該術式在臨床的使用。能否降低骨水泥滲漏率，由于本研究觀察病例較少，無法得出結論，需更大樣本量進一步觀察。因本研究觀察時間較短，該術式能否降低傷椎或鄰近椎體再發骨折需要更大樣本量以及遠期進一步觀察。