影響PKP手術效果及并發癥的要素分析

周天誠，任延軍，肖星，李經坤，張凱寧，王之錦，鄒德波

(1.濰坊醫學院，山東 濰坊 261053；2.山東第一醫科大學第一附屬醫院骨外科，山東 濟南 250014；3.山東第一醫科大學，山東 濟南 250000)

骨質疏松性椎體壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF)是最常見的骨質疏松性骨折類型，發病率具有性別和年齡特異性，50歲以上的絕經后婦女中有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，會導致患者病殘，生活質量下降，給社會及其家庭帶來負擔。目前，治療老年OVCF多采用經皮椎體后凸成形術(percutaneous kyphoplasty，PKP)。相較于傳統開放手術及保守治療，該術式具有見效快、手術效果肯定、住院時間短、創傷小等優勢，目前廣泛應用于臨床，取得了較為滿意的效果。但是術中骨水泥分布、骨水泥注射量等因素對手術效果的影響并沒有確切的標準。同時，其手術并發癥仍時有發生，其中尤以骨水泥滲漏引起的相鄰節段退變等較多。本文回顧性研究山東第一醫科大學第一附屬醫院2019—2020年因OVCF行PKP治療的一組病例，分析其術前術后影像學資料，探討如何通過術前影像學及患者綜合評估，制定術中操作方案，以求在減少并發癥發生概率的情況下獲得較好的手術效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標準：老年患者，近期內因輕微暴力或無明顯原因出現腰痛，經影像學檢查明確診斷為OVCF的患者。排除標準：有腫瘤病史，或結合臨床檢查無法排除腫瘤轉移的患者。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。單節段椎體骨折48例，雙節段4例，三節段4例。骨折累及節段：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 影像學檢查 X線片、CT、MRI表現：脊柱后凸畸形，椎體骨質疏松，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骨折線、高信號帶及真空現象。

1.3 手術方法 患者取俯臥位，術前常規靜脈鎮痛，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型臂透視監測下用帶有工作套管的穿刺針經椎弓根穿刺，針尖到達椎弓根內緣、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，在透視引導下進入椎體前1/3和下1/3，球囊擴張將椎體復位。當椎體高度基本恢復或球囊擴張接觸椎體邊緣骨皮質時，停止擴張，取出球囊。透視下將面團期的骨水泥經工作套管低壓注入骨折椎體內，如一側穿刺填充骨水泥未彌散至椎體中線，行對側椎弓根穿刺填充。當骨水泥到達椎體后25%時停止注射。如果發現泄漏，則立即停止注入。術中嚴密監測生命體征及其不適感覺，注意雙下肢感覺、活動情況。術后臥床休息8 h，配帶腰圍下床恢復活動。

1.4 術中、術后處理 所有患者術中均留存球囊撐開、骨水泥注射等時期圖像，術后1d復查脊柱X線，同時注意觀察患者疼痛緩解情況并注意有無并發癥發生。術后所有患者常規行抗骨質疏松治療，術后隨訪2年。

1.5 統計學分析 采用SPSS 23.0軟件進行統計學分析。應用配對t檢驗比較術前術后椎體高度和傷椎Cobb角的變化，通過對數據進行線性回歸及logistic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后椎體高度及傷椎Cobb角之間的關系(見圖1～2)。P<0.05為差異有統計學意義。

圖1 術前傷椎Cobb角示意圖 圖2 術后傷椎Cobb角示意圖

2 結 果

2.1 手術總體結果分析 所有患者均安全完成手術，并返回病房。術中出血均少于5 mL。術后患者疼痛均較術前有明顯緩解，未出現肺栓塞、大血管損失、神經損傷等嚴重并發癥。骨水泥注入量(6.49±1.36)mL，骨水泥椎體內分布情況可分為：同時越過兩側椎弓根水平(見圖3a)共16椎；僅越過一側椎弓根(見圖3b)共22椎；僅于椎體中央，未及兩側椎弓根或不連續少量分布于椎體內(見圖3c)共30椎。根據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。

骨水泥滲漏判定標準：無論是否出現臨床癥狀。術后復查時影像學檢查發現血管或椎間隙中出現骨水泥影，或椎體輪廓外發現骨水泥影，即使滲漏量極少，也認定為發生骨水泥滲漏(見圖4)。本組共36個椎體發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椎弓根水平 b 骨水泥僅越過一側椎弓根 c 骨水泥以團塊分布或少量分布于椎體內

a 骨水泥明顯椎間盤滲漏 b 椎間隙內發現骨水泥影 c 椎體輪廓外發現骨水泥影

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

患者術后3個月內腰部疼痛不適均完全緩解，術后2年均無再發腰痛，隨訪影像學檢查未見新發椎體骨折。

分別以椎體高度恢復程度及傷椎Cobb角恢復度數為因變量，對各相關因素行線性回歸分析。根據有無發生骨水泥椎間盤滲漏對相關因素進行二元logistic回歸分析。根據SPSS統計結果分析，并對其中為顯著影響的因素作回歸分析統計圖。

表1 術前術后傷椎椎體高度與Cobb角比較

2.2 椎體高度恢復程度相關因素結果分析 通過對椎體高度恢復程度相關因素回歸分析圖及統計分析椎體高度恢復程度的相關因素后發現：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椎弓根與椎體高度恢復程度有顯著正向相關，椎體壓縮程度與椎體高度恢復程度有顯著負相關。回歸方程式：椎體高度恢復程度=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聯關系。相關因素以P<0.05為差異有統計學意義。即骨水泥注射量越大，年齡、患者術前Pfirrmann分級越高(椎間盤退變越嚴重)，椎體高度恢復越好。椎體壓縮程度越低的患者，椎體高度恢復程度好。同時當骨水泥在椎體內以集中彌散分布并彌散過雙側椎弓根時，椎體高度恢復程度也越好(見表2，見圖5)。

2.3 傷椎Cobb角恢復度數相關因素結果分析 根據傷椎Cobb角恢復度數相關因素回歸分析圖及統計分析發現：骨水泥注射量、椎體壓縮程度與傷椎Cobb角恢復度數為顯著負相關，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椎弓根與傷椎Cobb角恢復度數為顯著正相關，回歸方程式：椎體高度恢復程度=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聯。相關因素以P<0.05為差異有統計學意義。即水泥注射量越大、壓縮程度越重，傷椎Cobb角恢復度數越少，后凸畸形矯正效果越差。而椎間盤退變越嚴重、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椎弓根時對傷椎Cobb角恢復也有助于矯正后凸畸形(見表3，見圖6)。

表2 椎體高度恢復程度與各相關因素回歸分析表

圖5 椎體高度恢復程度與各顯著相關因素分析 圖6 傷椎Cobb角恢復度數與各顯著相關因素分析圖

2.4 骨水泥椎間盤滲漏危險因素結果分析 如骨水泥椎間盤滲漏相關因素森林圖及回歸分析表格所示：上終板破裂、骨水泥注射量是發生骨水泥滲漏的危險因素，骨水泥在椎體內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為差異有統計學意義。即存在上終板破裂，骨水泥注射量越大，其手術發生骨水泥滲漏的風險就越高。而確保骨水泥在椎體內不與上終板的接觸，可有效防止發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

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

本研究認為在手術方面骨水泥的注入量直接影響著椎體高度的恢復程度，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，也是糾正后凸畸形的必要條件。PKP術中球囊撐開復位不理想和撤下后高度下降，是影響手術效果的重要原因，徹底撐開球囊，可頂起塌陷的終板，有助于高度的恢復。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，相關研究亦有大量文獻報道。研究指出通過經皮椎體成形術(percutaneous vertebroplasty，PVP)或后凸成形術注射甲基丙烯酸甲酯或類似骨水泥經皮椎體增強術已經成為治療疼痛性椎體病變的普遍做法[2]。目的是穩定骨折，減輕疼痛，恢復椎體高度和相關的后凸畸形[3]。根據操作方式的不同，手術分為PVP及PKP術。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勢。一項相關研究指出，PKP還可以糾正矢狀位失代償平衡時發生的骨盆后旋，顯著改善椎體骨折引起的角度參數(如矢狀角和水平角)，改善整體矢狀面對齊，獲得更好的長期預后[4]。有文獻指出，PKP相較于PVP水泥滲漏的發生率顯著降低，因此目前手術方案多選擇PKP[5]。有研究發現，與保守治療相比，PKP術患者的生活質量和體能有所改善，腰痛和殘疾也有所減少，手術見效更快[6]。盡管PKP有著巨大優勢，臨床中已廣泛應用，但也存在一些缺點，如球囊撐開復位不理想和撤下后高度下降，在嚴重OVCF患者中尤其明顯[7]。因此，PKP術中椎體高度的恢復及后凸畸形的改善將直接影響手術的效果及長期預后效果。

結合本次研究及文獻分析，我們認為盡可能多的注入骨水泥，術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效果。

雖然目前PKP技術已經十分成熟，但PKP手術并發癥，特別是骨水泥滲漏仍然無法避免。而本研究發現，骨水泥注射量越大，發生骨水泥滲漏的風險就越高。傷椎上終板破裂、骨水泥在椎體內位置緊貼上終板時，發生骨水泥滲漏的風險也明顯增加。

臨床有大量的文獻研究指出，PKP/PVP術常見的短期并發癥包括骨水泥滲漏、骨水泥毒性反應、血管栓塞、肺栓塞等，其中以骨水泥滲漏較為常見[8]。大多數發生滲漏的患者無任何臨床癥狀，僅在復查拍片時可見骨水泥滲漏影像學表現。一項文獻綜述表明：骨水泥滲漏后進入椎管可導致椎管狹窄或脊髓損傷；進入椎間孔則可導致神經根受壓。特別在老年OVCF患者中，多伴隨有椎管狹窄和神經根管狹窄，往往能導致較重的神經癥狀。椎管周圍靜脈系統和下腔靜脈中的水泥溢出可能會向右心室或肺循環漂移，并導致心肺衰竭，腎功能受損，異常腦栓塞，甚至死亡[9-10]。有研究統計骨水泥滲漏引起肺栓塞的發病率在3.5%～28.6%之間，骨水泥滲漏引起肺栓塞通常無癥狀，當發生時，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致心肺停止和死亡[11]。長期并發癥則以相鄰節段退變及相鄰節段骨折。一項分析指出，骨水泥椎體可以改變脊柱的生物力學，隨后增加新的相鄰節段椎體壓縮骨折的發生率。塌陷椎體高度的升高增加了其周圍軟組織的張力，可導致其他椎體，特別是相鄰椎體的負荷增加[12]。也有人認為，由于骨水泥固定剛性增加而導致的負荷轉移改變被認為增加了對鄰近椎間盤和椎體的壓力，從而導致骨折。鄰近椎體發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、高度恢復程度較大[13]。同時目前較新的研究指出，椎間盤內水泥滲漏是骨水泥術后發生相鄰節段退變等遠期并發癥的危險因素[14]。有學者認為，椎間盤內骨水泥滲漏與新發生的鄰近OVCF之間有高度相關性，較高的椎間盤內漏容積與鄰近的新OVCF的可能性增加相關[15]。Kome-mushi等證實了這些發現，他們發現骨水泥滲入椎間盤間隙是PKP術后新的椎體骨折的重要預測因素。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供應途徑。此外，椎體內更硬的骨水泥減少了增強椎體終板的生理性向內鼓脹，增加了鄰近的椎間盤內壓力[16]。骨水泥滲漏入椎間盤導致較高的機械壓力，最終導致鄰近椎體終板損傷[17]。有研究報告指出，在椎體成形術中，椎體皮質終板缺損和鄰近椎間盤T2加權信號強度增加與骨水泥滲入鄰近椎間盤間隙有關[18]。在Mirovsky等[19]的研究中，發現皮質缺損是骨水泥滲入椎間盤間隙的唯一途徑。有研究認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，是避免出現遠期并發癥的有效手段。

本研究的統計分析證明，上終板破裂、骨水泥注射量是發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系，破裂的上終板可以使椎體內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滲漏，骨水泥注射量的增大可能會導致椎體內壓力增大發生骨水泥滲漏，而確保骨水泥遠離上終板這是發生滲漏的保護因素，通過手法改變注射方式是骨水泥遠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椎弓根、椎間盤退變越重、年齡越大、椎體壓縮程度越低，術后效果相對較好。而較多的骨水泥、上終板破裂、椎體內水泥靠近上終板，是發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中應球囊徹底撐開，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，以球囊適當撐開，注入骨水泥時應適當減少用量，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。