椎體強化術后骨水泥相對終板的位置對鄰椎再骨折的影響

李亞軍，王業華*，方貽鈴，李超

(1.徐州醫科大學附屬醫院骨科，江蘇 徐州 221000；2.同濟大學附屬第十人民醫院骨科，上海 200000)

隨著社會經濟的發展，人口老齡化已經成為全球難題，相應出現的高齡人群骨質疏松性椎體壓縮骨折已是脊柱外科領域最常見的疾病之一。目前經皮椎體后凸成形術(percutaneous vertebroplasty，PVP)與經皮椎體成形術(percutaneous kyphoplasty，PKP)已經廣泛應用于治療骨質疏松性椎體壓縮性骨折，并取得了令人滿意的療效。但是術后并發的鄰近椎體骨折(adjacent vertebral fracture，AVF)問題逐漸被大家所關注，而近年來關于兩種手術與AVF的相關性有很大爭議。部分學者認為椎體強化術導致術椎與鄰椎之間的應力發生改變[1]，增加AVF的風險，也有相反觀點認為AVF只是骨質疏松的自然進展，與椎體強化無關[2-3]。然而，現有文獻中分析AVF與椎體強化術的相關危險因素多為單一針對術椎的相關資料，如骨水泥分布形態[4]、注入量[1]、椎體高度恢復率[5]等，少有整體納入鄰椎的相關性分析。本文旨在探討PVP或PKP后，骨水泥邊界相對術椎及鄰椎終板的位置關系與AVF的相關性，著重探討骨水泥距鄰椎終板的距離對AVF的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2013年7月1日至2017年3月1間因骨質疏松性椎體壓縮性骨折在我院行PVP或PKP術患者的相關臨床資料。共納入191例患者，年齡56～83歲，平均(69.8±6.25)歲，共202個節段發生骨折；其中T51節，T61節，T72節，T86節，T913節，T108節，T1127節，T1236節，L130節，L233節，L325節，L417節，L53節。有文獻報道AVF發生的平均時間為(10.6±9.5)個月[6]，故本研究樣本術后隨訪20個月，符合納入標準患者常規術后3、6、12、20個月門診復診，如隨訪期間突發胸腰疼痛及時就診，共計22例患者在隨訪期間內發生AVF，平均(71.57±7.73)歲，再骨折節段為T82節，T91節，T103節，T112節，T124節，L13節，L24節，L32節，L41節，對照組為術后20個月未發生AVF者，平均(69.17±7.22)歲。

1.2 納入及排除標準 納入標準：a)確診為胸腰椎骨質疏松性壓縮骨折患者；b)影像學檢查提示為脊椎新鮮骨折，并接受椎體強化術治療；c)手術操作由本院同一組醫護人員完成；d)患者手術資料、術后隨訪20個月且隨訪資料完整。排除標準：a)高能量損傷的爆裂性骨折患者；b)惡性腫瘤、血管瘤、結核等所致椎體病理性骨折患者；c)繼發性骨質疏松、合并骨代謝性疾病或脊柱感染性疾病患者；d)合并精神疾病或拒絕配合的患者；e)術后有嚴重并發癥、或長期臥床者。

1.3 手術方法 患者取俯臥位，雙手固定置于頭兩側，C型臂透視定位病變椎體并作體表標記，常規消毒鋪巾、局麻滿意后刺入穿刺針，通過C型臂透視調整穿刺針前端置于病變椎體的前1/3處，若行PVP術，則混合骨水泥后在透視下緩慢注入術椎，當骨水泥填充滿意后或分布至椎體邊沿或溢至椎體外時立即停止注射；若行PKP術，則先行球囊擴張，再通過留置套管針放置球囊并撐開術椎，混合骨水泥后在透視下緩慢注入術椎，當骨水泥填充滿意后或分布至椎體邊沿或溢至椎體外時立即停止注射。拔出套管，縫合切口，待骨水泥凝固后將患者過床送返病房。

1.4 觀察指標 比較兩組患者年齡、性別、體重指數、骨密度，根據術后X線片或CT，分析記錄術后是否存在骨水泥與上下終板的接觸、是否存在椎間盤內的滲漏、骨水泥邊界相對鄰椎終板的最小距離(因骨水泥在術椎中的分布相對不規則且終板存在凹陷參數[7]，故最小距離的取值用骨水泥的主體距相鄰椎體前后緣連線的垂直距離)，具體方法如下：術后復查腰椎側位片，在PACS系統內作相鄰椎體術椎側終板前后緣連線，作骨水泥主體平行于線的切線，測量兩線之間的距離。資料分組：將末次隨訪與術后首次攝片復查進行對比，將患者分為鄰椎再骨折組和非鄰椎再骨折組(包括未再骨折患者)。對比鄰椎骨折組與非鄰椎骨折組的骨水泥與鄰近側終板的接觸率、骨水泥在椎間盤內的滲透率、骨水泥距鄰椎終板距離。

2 結 果

2.1 兩組患者基本資料比較 通過單因素分析兩組患者年齡、性別、體重指數、骨密度，僅發現骨密度值的差異有統計學意義(t=2.092，P=0.039，見表1)。進一步通過二分類Logistic回歸模型分析兩組的一般資料，發現在綜合因素的影響下，骨密度對AVF的影響并不顯著(見表2)。

表1 兩組患者一般資料的比較

表2 兩組患者一般資料的二分類Logistic回歸分析

2.2 兩組終板接觸率及椎間盤內滲漏率的比較 比較鄰椎骨折組和非鄰椎骨折組的終板接觸率發現，鄰椎骨折組的終板接觸率為90.9%，非鄰椎骨折組為73.3%，兩組差異未見統計學意義(χ2=3.251，P=0.071，見表3)；鄰椎骨折組的椎間盤內骨水泥滲漏率(45.5%)顯著高于非鄰椎骨折組的滲漏率(23.3%)，差異有統計學意義(χ2=5.018，P=0.025，見表3)。

2.3 兩組骨水泥邊界距鄰椎終板的距離均值比較 本次研究相對術椎共計202節鄰椎，根據是否發生鄰椎骨折分為鄰椎骨折組(n=22)和非鄰椎骨折組(n=180)，鄰椎骨折組骨水泥邊界距鄰椎終板的距離均值為(6.49±3.13)mm，非鄰椎骨折組距離為(8.71±4.38)mm，兩組差異有統計學意義(t=2.307，P=0.022，見表3)。

表3 兩組骨水泥相對術椎及鄰椎終板位置的指標對比

2.4 典型病例 78歲男性患者，因腰痛3 d入院，雙下肢感覺、運動正常，入院查腰椎MRI示L3椎體新鮮壓縮性骨折，排除禁忌后行PVP術，術后復查攝X線片，測得骨水泥距鄰椎終板距離5.21 mm，術后4個月患者因腰痛復發再次就診，查腰椎MRI示L2椎體前下方新鮮骨折(見圖1～3)。

圖1 術前腰椎MRI示L3椎體新鮮壓縮性骨折 圖2 術后2 d X線片示L3椎體內致密骨水泥填充影，骨水泥距鄰椎終板5.21 mm 圖3 術后4個月MRI示L2椎體前下方新鮮骨折

3 討 論

PKP和PVP治療骨質疏松性椎體壓縮性骨折安全有效，然而其并發癥不可忽視。近年來被廣泛研究的并發癥是AVF，在目前所能查閱到的文獻中，持AVF和手術椎體的強化存在相關性者與持相反觀點者同在。Zhang等[8]通過薈萃分析，統計近期的40篇文獻得出術椎的強化與AVF無關。然而也有研究報道，PKP術中對術椎注入骨水泥，改變了椎體間的應力分布，引起術椎上、下相鄰節段生物力學的改變[9]，從而增加術后AVF的風險。現有文獻中研究椎體成形術后與AVF相關的影響因素較多，但多為針對術椎及骨水泥相關資料的分析，少有文獻將鄰椎納入考慮，本研究則探討術后骨水泥相對術椎及鄰椎終板的位置與AVF是否存在相關性。

骨水泥注入的量及骨水泥在術椎內的分布均會造成術椎的形態學改變，同時造成術椎及鄰椎的力學改變。在實際臨床工作中，為求充分強化術椎、術椎的最大安全填充[10]，術者停止注入骨水泥的判斷標準多為足量注入骨水泥[11]至水泥接觸椎體邊緣且椎體高度恢復滿意。雖然有研究認為骨水泥體積分數的過大與AVF風險的增加有關[12]，但是從力學角度分析，在術椎終板完整不發生滲漏且椎間隙無明顯狹窄的前提下足量注入骨水泥以恢復椎體高度及強化椎體，雖然術椎終板的應力分布改變，但是傳達至鄰椎終板的力大小并不會改變[13]，且鄰椎終板受到的力經過足夠高度的椎間盤緩沖后應力分布改變并不明顯。故本研究認為骨水泥在術椎內與終板的接觸不是鄰椎再骨折的獨立危險因素，但足量的骨水泥注入卻意味著高概率的椎間盤內滲漏[14]，引起鄰椎終板應力分布的顯著改變[15]。

關于椎間盤內骨水泥滲漏，有研究認為與未發生滲漏相比，存在椎間盤內滲漏的患者術后AVF的發生率高5.9倍[16]。在PKP或PVP術后，術椎得到強化且高度得以恢復，雖然鄰椎受到力的大小并不會改變，但在骨水泥的椎間盤內滲漏情況下，水泥距鄰椎終板的距離更近，滲漏至椎間盤內的骨水泥通過“支柱作用[17]”對鄰椎產生集中應力效應，局部終板受到的壓強增大，最終增加AVF的風險。蔡金輝等也通過分析骨水泥椎間盤滲漏的位置及滲漏量發現，骨水泥椎間盤內滲漏是AVF的重要危險因素之一[18]。本研究得出的結論也與上述觀點具有一致性，故術者在術中應盡量避免骨水泥的椎間盤內滲漏，降低AVF的發生率。

此外，本研究也通過統計術椎骨水泥與鄰椎終板的距離這一定量形式分析術椎骨水泥和鄰椎終板在垂直方向的位置關系，并發現骨水泥邊界距鄰椎終板距離越近，同側鄰椎再骨折的可能性越大，距離越遠，AVF發生的風險越小。這似乎與前文在終板完整未發生滲漏的前提下，足量、充分灌注骨水泥，使得水泥在術椎內均勻分布并且能夠接觸到上下終板的觀點相矛盾。但在椎間隙高度正常的前提下，足量骨水泥注入且接觸上下終板時的骨水泥與鄰椎終板距離已足夠達到安全距離。而存在椎間隙明顯狹窄時，術椎注入足量的骨水泥強化后，即使鄰椎受到的力不會改變，但椎間盤在兩椎體間所起的緩沖作用已不能應付強化的術椎引起的力學分布改變，此時椎間盤以及相對于骨水泥硬度較低的松質骨(若骨水泥未與術椎終板接觸)的緩沖作用尤為重要，距離(椎間盤與松質骨的厚度)越大緩沖效果越明顯，這也是現有文獻中關于終板接觸率與AVF的相關性存在爭議的原因之一。故不能認為術椎骨水泥應與鄰椎終板保持足夠距離的觀點與前文矛盾，在椎間隙明顯狹窄時，仍應考慮安全距離，適量的骨水泥灌注量即可有效避免再發骨折[19]。有研究表明椎體內15%的骨水泥填充率即可恢復椎體的剛度[20]，當骨水泥體積分數達到24%或更高時會發生骨水泥滲漏或新發骨折[12]。從整體的角度來看，無論是否存在椎間隙狹窄，術椎的充分強化意味著術椎骨水泥與鄰椎終板的距離變小，相互矛盾的兩者需要臨床工作者的權衡，但這也是術椎的強化與水泥滲漏及AVF的矛盾。

綜上所述，在PKP或PVP術中，術者可以具體結合患者術前術椎上下椎間隙高度情況作出不同決策。若椎間隙無明顯狹窄，可在保證無滲漏的情況下偏向于術椎的強化；若術前術椎上下椎間隙已明顯狹窄，術者在恢復術椎高度的同時應更傾向于保證骨水泥距鄰椎終板的安全距離，而非一味的追求椎體的強化。因本研究為回顧性研究，且具有樣本量小的局限性，安全距離值仍需后期前瞻性、大樣本、多中心隨機對照研究進一步探討。