影響PKP手術(shù)效果及并發(fā)癥的要素分析

周天誠，任延軍，肖星，李經(jīng)坤，張凱寧，王之錦，鄒德波

(1.濰坊醫(yī)學(xué)院，山東 濰坊 261053；2.山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨外科，山東 濟南 250014；3.山東第一醫(yī)科大學(xué)，山東 濟南 250000)

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF)是最常見的骨質(zhì)疏松性骨折類型，發(fā)病率具有性別和年齡特異性，50歲以上的絕經(jīng)后婦女中有25%受OVCF影響，80歲之前有40%受OVCF影響[1]，是老年人腰背部疼痛的常見原因之一，會導(dǎo)致患者病殘，生活質(zhì)量下降，給社會及其家庭帶來負(fù)擔(dān)。目前，治療老年OVCF多采用經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty，PKP)。相較于傳統(tǒng)開放手術(shù)及保守治療，該術(shù)式具有見效快、手術(shù)效果肯定、住院時間短、創(chuàng)傷小等優(yōu)勢，目前廣泛應(yīng)用于臨床，取得了較為滿意的效果。但是術(shù)中骨水泥分布、骨水泥注射量等因素對手術(shù)效果的影響并沒有確切的標(biāo)準(zhǔn)。同時，其手術(shù)并發(fā)癥仍時有發(fā)生，其中尤以骨水泥滲漏引起的相鄰節(jié)段退變等較多。本文回顧性研究山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院2019—2020年因OVCF行PKP治療的一組病例，分析其術(shù)前術(shù)后影像學(xué)資料，探討如何通過術(shù)前影像學(xué)及患者綜合評估，制定術(shù)中操作方案，以求在減少并發(fā)癥發(fā)生概率的情況下獲得較好的手術(shù)效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn)：老年患者，近期內(nèi)因輕微暴力或無明顯原因出現(xiàn)腰痛，經(jīng)影像學(xué)檢查明確診斷為OVCF的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：有腫瘤病史，或結(jié)合臨床檢查無法排除腫瘤轉(zhuǎn)移的患者。本組共收集OVCF病例56例68個椎體。其中男10例，女46例；年齡51～87歲，平均(69.60±8.85)歲。27例患者有提重物、腰部扭傷等外傷史，29例無外傷史。單節(jié)段椎體骨折48例，雙節(jié)段4例，三節(jié)段4例。骨折累及節(jié)段：T82個，T92個，T104個，T1114個，T125個，L114個，L26個，L39個，L48個，L54個。所有患者入院后均完善X線、CT、MRI及雙能X線骨密度檢查。

1.2 影像學(xué)檢查 X線片、CT、MRI表現(xiàn)：脊柱后凸畸形，椎體骨質(zhì)疏松，骨折椎體呈楔形、扁平形或雙凹形改變；急性期骨折椎體呈T1WI低信號，T2WI及STIR高信號；慢性期T1WI中低信號，T2WI中高信號，STIR高信號，部分骨折椎體見椎體內(nèi)骨折線、高信號帶及真空現(xiàn)象。

1.3 手術(shù)方法 患者取俯臥位，術(shù)前常規(guī)靜脈鎮(zhèn)痛，注意腹部懸空并保持胸腰段伸展位，2.0%利多卡因注入椎弓根皮膚、皮下和骨膜，C型臂透視監(jiān)測下用帶有工作套管的穿刺針經(jīng)椎弓根穿刺，針尖到達(dá)椎弓根內(nèi)緣、椎體后緣時，拔出穿刺針，建立工作通道，實心鉆擴髓后置入球囊，在透視引導(dǎo)下進入椎體前1/3和下1/3，球囊擴張將椎體復(fù)位。當(dāng)椎體高度基本恢復(fù)或球囊擴張接觸椎體邊緣骨皮質(zhì)時，停止擴張，取出球囊。透視下將面團期的骨水泥經(jīng)工作套管低壓注入骨折椎體內(nèi)，如一側(cè)穿刺填充骨水泥未彌散至椎體中線，行對側(cè)椎弓根穿刺填充。當(dāng)骨水泥到達(dá)椎體后25%時停止注射。如果發(fā)現(xiàn)泄漏，則立即停止注入。術(shù)中嚴(yán)密監(jiān)測生命體征及其不適感覺，注意雙下肢感覺、活動情況。術(shù)后臥床休息8 h，配帶腰圍下床恢復(fù)活動。

1.4 術(shù)中、術(shù)后處理 所有患者術(shù)中均留存球囊撐開、骨水泥注射等時期圖像，術(shù)后1d復(fù)查脊柱X線，同時注意觀察患者疼痛緩解情況并注意有無并發(fā)癥發(fā)生。術(shù)后所有患者常規(guī)行抗骨質(zhì)疏松治療，術(shù)后隨訪2年。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。應(yīng)用配對t檢驗比較術(shù)前術(shù)后椎體高度和傷椎Cobb角的變化，通過對數(shù)據(jù)進行線性回歸及l(fā)ogistic回歸分析，分析患者骨折椎體特征、骨水泥總量及滲漏情況和術(shù)后椎體高度及傷椎Cobb角之間的關(guān)系(見圖1～2)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1 術(shù)前傷椎Cobb角示意圖 圖2 術(shù)后傷椎Cobb角示意圖

2 結(jié) 果

2.1 手術(shù)總體結(jié)果分析 所有患者均安全完成手術(shù)，并返回病房。術(shù)中出血均少于5 mL。術(shù)后患者疼痛均較術(shù)前有明顯緩解，未出現(xiàn)肺栓塞、大血管損失、神經(jīng)損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥。骨水泥注入量(6.49±1.36)mL，骨水泥椎體內(nèi)分布情況可分為：同時越過兩側(cè)椎弓根水平(見圖3a)共16椎；僅越過一側(cè)椎弓根(見圖3b)共22椎；僅于椎體中央，未及兩側(cè)椎弓根或不連續(xù)少量分布于椎體內(nèi)(見圖3c)共30椎。根據(jù)骨水泥彌散情況分為：均勻彌散28椎，集中彌散36椎，混合型4椎。根據(jù)與上下終板接觸情況，分為與上終板接觸6椎，與下終板接觸20椎，同時接觸42椎。

骨水泥滲漏判定標(biāo)準(zhǔn)：無論是否出現(xiàn)臨床癥狀。術(shù)后復(fù)查時影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)血管或椎間隙中出現(xiàn)骨水泥影，或椎體輪廓外發(fā)現(xiàn)骨水泥影，即使?jié)B漏量極少，也認(rèn)定為發(fā)生骨水泥滲漏(見圖4)。本組共36個椎體發(fā)生不同程度骨水泥滲漏，其中沿靜脈滲漏4椎，滲漏至椎間盤30椎，滲漏至椎體旁2椎。

a 骨水泥同時越過兩側(cè)椎弓根水平 b 骨水泥僅越過一側(cè)椎弓根 c 骨水泥以團塊分布或少量分布于椎體內(nèi)

a 骨水泥明顯椎間盤滲漏 b 椎間隙內(nèi)發(fā)現(xiàn)骨水泥影 c 椎體輪廓外發(fā)現(xiàn)骨水泥影

術(shù)前患者椎體壓縮程度為(67.34±17.65)%，術(shù)后1 d復(fù)查椎體高度恢復(fù)了(18.62±15.12)%，術(shù)后椎體高度較術(shù)前差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。術(shù)前患者傷椎Cobb角為(22.12±15.36)°，術(shù)后1 d傷椎Cobb角為(17.18±11.73)°，術(shù)前術(shù)后比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。術(shù)后1 d復(fù)查傷椎Cobb角恢復(fù)了(6.59±6.69)°，見表1。

患者術(shù)后3個月內(nèi)腰部疼痛不適均完全緩解，術(shù)后2年均無再發(fā)腰痛，隨訪影像學(xué)檢查未見新發(fā)椎體骨折。

分別以椎體高度恢復(fù)程度及傷椎Cobb角恢復(fù)度數(shù)為因變量，對各相關(guān)因素行線性回歸分析。根據(jù)有無發(fā)生骨水泥椎間盤滲漏對相關(guān)因素進行二元logistic回歸分析。根據(jù)SPSS統(tǒng)計結(jié)果分析，并對其中為顯著影響的因素作回歸分析統(tǒng)計圖。

表1 術(shù)前術(shù)后傷椎椎體高度與Cobb角比較

2.2 椎體高度恢復(fù)程度相關(guān)因素結(jié)果分析 通過對椎體高度恢復(fù)程度相關(guān)因素回歸分析圖及統(tǒng)計分析椎體高度恢復(fù)程度的相關(guān)因素后發(fā)現(xiàn)：骨水泥注射量、年齡、椎間盤Pfirrmann分級、骨水泥集中彌散、骨水泥分布跨過雙側(cè)椎弓根與椎體高度恢復(fù)程度有顯著正向相關(guān)，椎體壓縮程度與椎體高度恢復(fù)程度有顯著負(fù)相關(guān)。回歸方程式：椎體高度恢復(fù)程度=0.030×年齡-0.619×椎體壓縮程度+0.012×骨水泥注射量+0.038×椎間盤分級+0.051×骨水泥彌散情況-0.048×骨水泥分布方式+0.544。R2=0.915。回歸分析結(jié)果德賓-沃森檢驗=2.263，滿足樣本獨立性，方差膨脹因子(variance inflation factor，VIF)<5提示本研究自變量之間無顯著關(guān)聯(lián)關(guān)系。相關(guān)因素以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。即骨水泥注射量越大，年齡、患者術(shù)前Pfirrmann分級越高(椎間盤退變越嚴(yán)重)，椎體高度恢復(fù)越好。椎體壓縮程度越低的患者，椎體高度恢復(fù)程度好。同時當(dāng)骨水泥在椎體內(nèi)以集中彌散分布并彌散過雙側(cè)椎弓根時，椎體高度恢復(fù)程度也越好(見表2，見圖5)。

2.3 傷椎Cobb角恢復(fù)度數(shù)相關(guān)因素結(jié)果分析 根據(jù)傷椎Cobb角恢復(fù)度數(shù)相關(guān)因素回歸分析圖及統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)：骨水泥注射量、椎體壓縮程度與傷椎Cobb角恢復(fù)度數(shù)為顯著負(fù)相關(guān)，年齡、椎間盤Pfirrmann分級、球囊撐開高度、骨水泥集中彌散、骨水泥分布跨越雙側(cè)椎弓根與傷椎Cobb角恢復(fù)度數(shù)為顯著正相關(guān)，回歸方程式：椎體高度恢復(fù)程度=37.321+0.310×年齡-11.907×椎體壓縮程度-1.731×骨水泥注射量+4.320×椎間盤分級+3.284×骨水泥彌散情況-0.048×骨水泥分布方式+0.896×球囊撐開高度，R2=0.515。回歸分析結(jié)果德賓-沃森檢驗=2.127，滿足樣本獨立性，VIF<5，提示本研究自變量之間無顯著關(guān)聯(lián)。相關(guān)因素以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。即水泥注射量越大、壓縮程度越重，傷椎Cobb角恢復(fù)度數(shù)越少，后凸畸形矯正效果越差。而椎間盤退變越嚴(yán)重、年齡越大、球囊撐開越大，矢狀位及后凸畸形矯正效果越好。集中彌散的水泥分布方式及彌散過雙側(cè)椎弓根時對傷椎Cobb角恢復(fù)也有助于矯正后凸畸形(見表3，見圖6)。

表2 椎體高度恢復(fù)程度與各相關(guān)因素回歸分析表

圖5 椎體高度恢復(fù)程度與各顯著相關(guān)因素分析 圖6 傷椎Cobb角恢復(fù)度數(shù)與各顯著相關(guān)因素分析圖

2.4 骨水泥椎間盤滲漏危險因素結(jié)果分析 如骨水泥椎間盤滲漏相關(guān)因素森林圖及回歸分析表格所示：上終板破裂、骨水泥注射量是發(fā)生骨水泥滲漏的危險因素，骨水泥在椎體內(nèi)不與上終板的接觸是骨水泥滲漏的保護因素，擬合曲線霍斯默-萊梅肖檢驗顯著性=0.780，提示曲線擬合程度高，通過檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。即存在上終板破裂，骨水泥注射量越大，其手術(shù)發(fā)生骨水泥滲漏的風(fēng)險就越高。而確保骨水泥在椎體內(nèi)不與上終板的接觸，可有效防止發(fā)生骨水泥椎間盤滲漏(見表4，見圖7)。

表4 骨水泥椎間盤滲漏相關(guān)因素logistic回歸分析表

圖7 骨水泥椎間盤滲漏的影響因素森林圖

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，通過增加骨水泥注射量，較大的球囊撐開體積，并通過手術(shù)手法使骨水泥集中彌散，越過雙側(cè)椎弓根分布能夠有效恢復(fù)傷椎椎體高度，矯正后凸畸形，獲得較好的手術(shù)效果。同時發(fā)現(xiàn)對于老年性骨質(zhì)疏松患者，根據(jù)其自身因素，根據(jù)其椎間盤退變程度、年齡、壓縮程度即可對手術(shù)效果有較準(zhǔn)確的預(yù)期。

本研究認(rèn)為在手術(shù)方面骨水泥的注入量直接影響著椎體高度的恢復(fù)程度，大量的骨水泥填充，有效地支撐起了塌陷的椎體，而椎體高度的恢復(fù)，也是糾正后凸畸形的必要條件。PKP術(shù)中球囊撐開復(fù)位不理想和撤下后高度下降，是影響手術(shù)效果的重要原因，徹底撐開球囊，可頂起塌陷的終板，有助于高度的恢復(fù)。而通過改變骨水泥注射手法，使骨水泥廣泛彌散于椎體中，有效避免了椎體高度再丟失。近年來，相關(guān)研究亦有大量文獻報道。研究指出通過經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty，PVP)或后凸成形術(shù)注射甲基丙烯酸甲酯或類似骨水泥經(jīng)皮椎體增強術(shù)已經(jīng)成為治療疼痛性椎體病變的普遍做法[2]。目的是穩(wěn)定骨折，減輕疼痛，恢復(fù)椎體高度和相關(guān)的后凸畸形[3]。根據(jù)操作方式的不同，手術(shù)分為PVP及PKP術(shù)。有大量的對比研究表明，PKP與PVP均能有效緩解疼痛，有著相似的功能預(yù)后，但PKP在注入水泥體積、短期疼痛緩解、短期和長期后凸角改善和降低水泥滲漏率方面具有優(yōu)勢。一項相關(guān)研究指出，PKP還可以糾正矢狀位失代償平衡時發(fā)生的骨盆后旋，顯著改善椎體骨折引起的角度參數(shù)(如矢狀角和水平角)，改善整體矢狀面對齊，獲得更好的長期預(yù)后[4]。有文獻指出，PKP相較于PVP水泥滲漏的發(fā)生率顯著降低，因此目前手術(shù)方案多選擇PKP[5]。有研究發(fā)現(xiàn)，與保守治療相比，PKP術(shù)患者的生活質(zhì)量和體能有所改善，腰痛和殘疾也有所減少，手術(shù)見效更快[6]。盡管PKP有著巨大優(yōu)勢，臨床中已廣泛應(yīng)用，但也存在一些缺點，如球囊撐開復(fù)位不理想和撤下后高度下降，在嚴(yán)重OVCF患者中尤其明顯[7]。因此，PKP術(shù)中椎體高度的恢復(fù)及后凸畸形的改善將直接影響手術(shù)的效果及長期預(yù)后效果。

結(jié)合本次研究及文獻分析，我們認(rèn)為盡可能多的注入骨水泥，術(shù)中操作使骨水泥在椎體前緣及中部完全彌散，同時注意保持水泥自身強度能夠有效地恢復(fù)椎體高度，同時改善傷椎Cobb角，糾正后凸畸形從而獲得更好的手術(shù)效果。

雖然目前PKP技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但PKP手術(shù)并發(fā)癥，特別是骨水泥滲漏仍然無法避免。而本研究發(fā)現(xiàn)，骨水泥注射量越大，發(fā)生骨水泥滲漏的風(fēng)險就越高。傷椎上終板破裂、骨水泥在椎體內(nèi)位置緊貼上終板時，發(fā)生骨水泥滲漏的風(fēng)險也明顯增加。

臨床有大量的文獻研究指出，PKP/PVP術(shù)常見的短期并發(fā)癥包括骨水泥滲漏、骨水泥毒性反應(yīng)、血管栓塞、肺栓塞等，其中以骨水泥滲漏較為常見[8]。大多數(shù)發(fā)生滲漏的患者無任何臨床癥狀，僅在復(fù)查拍片時可見骨水泥滲漏影像學(xué)表現(xiàn)。一項文獻綜述表明：骨水泥滲漏后進入椎管可導(dǎo)致椎管狹窄或脊髓損傷；進入椎間孔則可導(dǎo)致神經(jīng)根受壓。特別在老年OVCF患者中，多伴隨有椎管狹窄和神經(jīng)根管狹窄，往往能導(dǎo)致較重的神經(jīng)癥狀。椎管周圍靜脈系統(tǒng)和下腔靜脈中的水泥溢出可能會向右心室或肺循環(huán)漂移，并導(dǎo)致心肺衰竭，腎功能受損，異常腦栓塞，甚至死亡[9-10]。有研究統(tǒng)計骨水泥滲漏引起肺栓塞的發(fā)病率在3.5%～28.6%之間，骨水泥滲漏引起肺栓塞通常無癥狀，當(dāng)發(fā)生時，癥狀與血栓性肺栓塞相似，伴有呼吸困難、呼吸急促、胸痛，在罕見的臨床情況下，低血壓和意識喪失導(dǎo)致心肺停止和死亡[11]。長期并發(fā)癥則以相鄰節(jié)段退變及相鄰節(jié)段骨折。一項分析指出，骨水泥椎體可以改變脊柱的生物力學(xué)，隨后增加新的相鄰節(jié)段椎體壓縮骨折的發(fā)生率。塌陷椎體高度的升高增加了其周圍軟組織的張力，可導(dǎo)致其他椎體，特別是相鄰椎體的負(fù)荷增加[12]。也有人認(rèn)為，由于骨水泥固定剛性增加而導(dǎo)致的負(fù)荷轉(zhuǎn)移改變被認(rèn)為增加了對鄰近椎間盤和椎體的壓力，從而導(dǎo)致骨折。鄰近椎體發(fā)生新的壓縮性骨折的危險因素包括位于胸腰椎連接處、距離治療椎體較近、高度恢復(fù)程度較大[13]。同時目前較新的研究指出，椎間盤內(nèi)水泥滲漏是骨水泥術(shù)后發(fā)生相鄰節(jié)段退變等遠(yuǎn)期并發(fā)癥的危險因素[14]。有學(xué)者認(rèn)為，椎間盤內(nèi)骨水泥滲漏與新發(fā)生的鄰近OVCF之間有高度相關(guān)性，較高的椎間盤內(nèi)漏容積與鄰近的新OVCF的可能性增加相關(guān)[15]。Kome-mushi等證實了這些發(fā)現(xiàn)，他們發(fā)現(xiàn)骨水泥滲入椎間盤間隙是PKP術(shù)后新的椎體骨折的重要預(yù)測因素。滲漏至椎間盤的骨水泥，可能破壞了鄰近椎間盤的主要營養(yǎng)供應(yīng)途徑。此外，椎體內(nèi)更硬的骨水泥減少了增強椎體終板的生理性向內(nèi)鼓脹，增加了鄰近的椎間盤內(nèi)壓力[16]。骨水泥滲漏入椎間盤導(dǎo)致較高的機械壓力，最終導(dǎo)致鄰近椎體終板損傷[17]。有研究報告指出，在椎體成形術(shù)中，椎體皮質(zhì)終板缺損和鄰近椎間盤T2加權(quán)信號強度增加與骨水泥滲入鄰近椎間盤間隙有關(guān)[18]。在Mirovsky等[19]的研究中，發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)缺損是骨水泥滲入椎間盤間隙的唯一途徑。有研究認(rèn)為骨水泥黏度仍然是一個重要的因素。由于存在椎間盤，終板骨折內(nèi)外壓差較大，黏度較低的水泥很容易通過終板斷裂進入椎間盤[20]。因此，避免椎間盤滲漏，同時盡可能糾正椎體后凸畸形，是避免出現(xiàn)遠(yuǎn)期并發(fā)癥的有效手段。

本研究的統(tǒng)計分析證明，上終板破裂、骨水泥注射量是發(fā)生骨水泥滲漏的危險因素，說明了骨水泥椎間盤滲漏與上終板的破裂有著極為緊密的聯(lián)系，破裂的上終板可以使椎體內(nèi)未凝固的骨水泥在壓力的作用下以破口為通道向椎間盤內(nèi)滲漏，骨水泥注射量的增大可能會導(dǎo)致椎體內(nèi)壓力增大發(fā)生骨水泥滲漏，而確保骨水泥遠(yuǎn)離上終板這是發(fā)生滲漏的保護因素，通過手法改變注射方式是骨水泥遠(yuǎn)離上終板則可以阻斷水泥向椎間盤滲漏的通道，有效避免發(fā)生骨水泥椎間盤滲漏。

綜上所述，骨水泥注射量越大、適量大的球囊撐開、骨水泥呈集中彌散并同時越過雙側(cè)椎弓根、椎間盤退變越重、年齡越大、椎體壓縮程度越低，術(shù)后效果相對較好。而較多的骨水泥、上終板破裂、椎體內(nèi)水泥靠近上終板，是發(fā)生骨水泥椎間盤滲漏的危險因素。因此對老年OVCF需要進行術(shù)前綜合評估，對于椎體壓縮程度不重、年齡較輕、椎體終板完整的患者術(shù)中應(yīng)球囊徹底撐開，較多地注入骨水泥，使其在椎體前部充分彌散，以與上下終板接觸為佳。而椎體壓縮程度較重、高齡、上終板不完整患者，以球囊適當(dāng)撐開，注入骨水泥時應(yīng)適當(dāng)減少用量，并使骨水泥彌散至椎體前部，觸及下終板，避免水泥直接接觸上終板。