骨质疏松性脊柱椎体压缩骨折经皮椎体成形后骨水泥外漏原因及治疗策略

doi:10.12307/2025.427

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
经皮椎体成形术：是一种微创脊椎外科技术，是在影像设备引导下，通过专用穿刺装置向病变椎体中注入骨水泥(聚甲基丙烯酸甲酯)，从而达到增加椎体强度或恢复形状、缓解疼痛及灭活肿瘤等治疗目的。
骨质疏松性脊柱椎体压缩骨折：骨质疏松是一种骨骼疾病，主要表现为骨量减少和骨组织微结构破坏，导致骨脆性增加和易发生骨折。当骨质疏松发展到一定程度时，脊柱的椎体在受到轻微外力或日常活动时即可能发生骨折。

背景：随着人口老龄化的加剧，骨质疏松症的发病率逐年上升，而骨质疏松性脊柱椎体压缩骨折作为其中的一种常见并发症，给患者带来了极大的痛苦和不便。经皮椎体成形术作为一种有效的治疗方法，在临床上得到了广泛应用。然而，骨水泥外漏作为该手术的一个潜在风险，一直是研究者们关注的重点。
目的：探讨骨质疏松性椎体压缩骨折经皮椎体成形后骨水泥外漏的原因及处理策略。
方法：选择2017年3月至2021年2月于北京市平谷区医院骨科行经皮椎体成形治疗的骨质疏松性椎体压缩骨折患者100例为研究对象，根据术后12个月随访结果分为骨水泥外漏组(n=27)和无骨水泥外漏组(n=73)。Cox比例风险回归分析筛选术后骨水泥外漏的影响因素，用以构建术后骨水泥外漏风险预测列线图模型，并对模型进行评价。行骨水泥外漏治疗后，观察术前、术后3 d、术后12个月时，27例患者的目测类比评分、Oswesry功能障碍指数。
结果与结论：①27例骨水泥外漏患者中，24例均为椎间盘终板内渗漏，无明显症状及不适，无需特殊处理；1例发生肺栓塞，请呼吸科协助处理得以好转；2例有症状，行经皮椎间孔镜下骨水泥取出术；②CT值、骨折严重程度、骨水泥黏度、皮质断裂、骨水泥注入量是术后发生骨水泥外漏的独立影响因素(P < 0.05)；③列线图模型的校准度、区分度均较好，且具有很好的临床实用性；④对于27例术后骨水泥外漏患者，术后3 d、术后12个月时，目测类比评分均显著低于术前，差异有显著性意义(P < 0.05)；术后12个月的Oswesry功能障碍指数显著低于术后3 d，差异有显著性意义(P < 0.05)；⑤结果表明，骨水泥注入量、骨水泥黏度、皮质断裂、CT值、骨折严重程度是经皮椎体成形术后发生骨水泥外漏的危险因素。
https://orcid.org/0009-0002-1561-231x (陈小光)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

关键词: 骨质疏松性椎体压缩骨折, 骨质疏松, 经皮椎体成形术, 骨水泥外漏, 原因分析

Abstract: BACKGROUND: With the aging of the population, the incidence of osteoporosis is increasing year by year, and osteoporotic spinal fracture, as one of the common complications, brings great pain and inconvenience to patients. As an effective treatment, percutaneous vertebroplasty has been widely used in clinical practice. However, cement leakage as a potential risk of this procedure has been the focus of researchers.
OBJECTIVE: To investigate the causes and management strategies of cement leakage after percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral compression fractures.
METHODS: A total of 100 osteoporotic vertebral compression fractures patients who underwent percutaneous vertebroplasty in the Department of Orthopedics of Beijing Pinggu District Hospital from March 2017 to February 2021 were selected as the study subjects. According to the 12-month follow-up results, the patients were divided into bone cement leakage group (n=27) and non-bone cement leakage group (n=73). Cox proportional risk regression analysis was used to screen the influencing factors of bone cement leakage after surgery, so as to construct and evaluate the nomogram model for predicting the risk of bone cement leakage after surgery. Visual analog scale score and Oswesry dysfunction index of 27 patients were observed before surgery, 3 days and 12 months after surgery following bone cement leakage treatment.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Among the 27 patients with bone cement leakage, 24 patients had internal leakage of intervertebral disc endplate, no obvious symptoms or discomfort, and no special treatment. Pulmonary embolism occurred in 1 case, and the patient was treated with the help of respiratory department. Two patients with symptoms underwent percutaneous intervertebral foramen endoscopic bone cement removal. (2) CT value, fracture severity, bone cement viscosity, cortical fracture, and injection amount of bone cement were the independent influencing factors for postoperative bone cement leakage (P < 0.05). (3) The calibration degree and differentiation degree of the nomogram model were good, and it had good clinical practicability. (4) For 27 patients with external bone cement leakage after surgery, visual analog scale score at 3 days and 12 months after surgery was significantly lower than that before surgery, and the difference was statistically significant (P < 0.05). Oswesry dysfunction index score at 12 months after surgery was significantly lower than that at 3 days after surgery, and the difference was statistically significant (P < 0.05). (5) The results show that the amount of bone cement injection, bone cement viscosity, cortical fracture, CT value, and fracture severity are the risk factors of bone cement leakage after percutaneous vertebroplasty.

Key words: osteoporotic vertebral compression fracture, osteoporosis, percutaneous vertebroplasty, bone cement leakage, cause analysis

中图分类号:

陈小光, 刘福全, 张德光. 骨质疏松性脊柱椎体压缩骨折经皮椎体成形后骨水泥外漏原因及治疗策略[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(16): 3311-3317.

Chen Xiaoguang, Liu Fuquan, Zhang Deguang. Cause and treatment strategy of bone cement leakage after percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral compression fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2025, 29(16): 3311-3317.

图/表（结果） 10

2.1 参与者数量分析及并发症试验共纳入100例患者，分为2组，随访过程无脱落，全部进入结果分析。术后随访12个月，患者疼痛均缓解，治疗效果满意，所有患者均未出现呼吸困难、气促、胸闷等并发症。
2.2 试验流程图见图1。

2.3 一般临床资料分析结果显示，两组患者的CT值、年龄、皮质断裂、骨折位置、骨水泥黏度、骨折严重程度、主刀医师技术水平、骨水泥注入量、穿刺路径相比差异有显著性意义(P < 0.05)。见表2。

2.4 骨质疏松性脊柱椎体压缩骨折经皮椎体成形术后骨水泥外漏的Cox比例风险回归采用前进法(α纳入=0.05)作为变量筛选标准，从先前分析得出的P < 0.05的变量中筛选出自变量，同时将术后是否发生骨水泥外漏(发生=1，未发生=0)设为因变量。基于这些变量，构建Cox比例风险回归模型。模型检验结果显示，总体模型系数的似然比检验χ2值为42.09，P < 0.05；同时，对数似然比检验χ2值为28.71，P < 0.05。这些统计学指标表明，在构建的Cox比例风险回归模型中，至少存在一个自变量对术后骨水泥外漏的发生具有显著性影响，从而验证了模型的有效性。CT值、骨折严重程度、骨水泥黏度、皮质断裂、骨水泥注入量是术后发生骨水泥外漏的独立影响因素(P < 0.05)。见图2。

2.5 骨质疏松性脊柱椎体压缩骨折经皮椎体成形术后水泥外漏风险预测模型的构建列线图显示不同分类对总分值的贡献程度由大到小依次为骨水泥注入量、骨折严重程度、CT值、皮质断裂、骨水泥黏度。
基于不同变量在其各自刻度点所对应的独特分值，对这些分值进行累加得到总分，并根据这一总分在总分数标尺上的位置，来评估术后骨水泥外漏的风险。应用列线图对病理结果证实的骨质疏松性椎体压缩骨折患者经皮椎体成形术后发生骨水泥外漏风险进行预测，预测过程见图3。

2.6 模型效能评价受试者工作特征曲线结果见图4，结果显示，曲线下面积为0.940，灵敏度为80.00%，特异度为85.63%，提示该列线图模型的诊断效能较好。

2.7 校准曲线校准曲线结果显示，平均偏离量为0.015，预测值与实际观测值较为一致，Hosmer-Lemeshow拟合优度检验显示差异无显著性意义(P > 0.05)，提示模型的校准度较高。见图5。

2.8 预测模型的决策曲线决策曲线结果显示，模型远离极端曲线，净获益率高，提示列线图模型实用性较好，见图6。

2.9 骨水泥外漏治疗及典型病例 27例骨水泥外漏患者中，24例均为椎间盘终板内渗漏，无明显症状及明显不适，无需特殊处理，同时密切观察患者生命体征，必要时行肺部CT扫描，以便早期发现肺栓塞；1例发生肺栓塞，请呼吸科协助处理得以好转；2例有症状，均表现为单神经根症状患者，骨水泥渗漏量少，靠近行走神经根，呈小块状或柱状，行经皮椎间孔镜下骨水泥取出术。无骨水泥外漏典型病例见图7。骨水泥外漏典型病例见图8。

2.10 骨水泥外漏经个体化治疗前后目测类比评分、ODI比较对于27例术后骨水泥外漏患者，术后3 d、术后12个月时，目测类比评分均明显低于术前，差异有显著性意义 (P < 0.05)；但术后2个时间点之间比较差异无显著性意义(P > 0.05)。术后3 d、术后12个月时，患者的ODI均明显低于术前，差异有显著性意义(P < 0.05)，且术后12个月评分明显低于术后3 d，差异有显著性意义(P < 0.05)。见表3。
2.11 植入物与宿主的生物相容性此次研究中所有患者均未发生植入物周围感染等局部反应、过敏反应及排斥反应，生物材料和植入物置入患者体内后无不良反应。

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引言

材料方法

1.1 设计前瞻性单臂试验，组间比较采用独立样本t检验和χ2检验。
1.2 时间及地点试验于2017年3月至2021年2月于北京市平谷区医院骨科完成。
1.3 材料骨水泥介绍见表1。

1.4 对象选择2017年3月至2021年2月于北京市平谷区医院行经皮椎体成形术的骨质疏松性椎体压缩骨折患者100例为研究对象。
纳入标准：①1次治疗1个伤椎体；②临床资料及随访记录详细；③符合经皮椎体成形手术适应证。
排除标准：①合并高度脊柱退行性病变患者；②合并恶性肿瘤、脊柱手术治疗史；③合并重度贫血、心肺疾病患者；④椎体爆裂新骨折。
骨水泥外漏标准[6]：术后12个月CT扫描存在椎间盘终板内聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。患者经1位骨科医生及2位放射科医生确诊是否有骨水泥外漏，并分为骨水泥外漏组(n=27)和无骨水泥外漏组(n=73)。
此次研究经北京市平谷区医院医学伦理委员会批准(伦理批号：2023-科002-01)，所有患者均签署手术知情同意书并自愿参与此次研究。
1.5 方法
1.5.1 观察指标及评价方法回顾性统计患者一般临床资料及影像学资料。
依据美国脊髓损伤协会制定的脊髓损伤分级标准确定骨折严重程度，分为重度(压缩> 40%)、中度(压缩26%-40%)、轻度(压缩15%-25%)，依据术前影像学确定骨折类型、皮质断裂、骨折位置、椎体内裂。
骨水泥-椎体百分比是指在伤椎内注入聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的体积与伤椎自身总体积之间的比例关系。为了获取更精确的数据，还需要测量伤椎相邻椎体在右上、左上、右下、左下4个方位骨皮质与松质区域的CT值并取平均值，用于评估骨质疏松严重程度。
1.5.2 随访术后随访12个月，分别于术后3 d、术后12个月进行CT、X射线片检查，通过测量骨密度了解骨水泥的灌注量，骨密度的高低与灌注量成正比。
术前、术后3 d、术后12个月记录患者Oswestry功能障碍指数(Oswestry Disability Index，ODI)及目测类比评分。目测类比评分用于评估患者的下肢疼痛程度，10分为难以忍受的剧烈疼痛，0分为无疼痛。ODI用于评估患者的客观临床疗效，得分越高表明患者的功能障碍越严重。
1.6 统计学分析采用SPSS 23.0和R 4.0.2统计学软件对数据进行分析，计量资料用x±s表示，组间比较使用独立样本t检验，组内比较使用配对t检验，组间多个时间点比较使用重复测量方差分析。计数资料用频数表示，组间比较采用χ2检验，等级资料采用Kruskal-Wallis检验。Cox比例风险回归分析筛选术后骨水泥外漏的影响因素，用以构建术后骨水泥外漏风险列线图模型。采用R软件4.0.2版本中的“pROC”包绘制受试者工作特征曲线；通过Hosmer-Lemeshow拟合优度检验评价模型的准确性。
P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经北京市平谷区医院生物统计学专家审核。

讨论

骨质疏松性椎体压缩骨折多发于老年人，严重影响患者的生活质量。经皮椎体成形作为一种微创治疗方法，在缓解疼痛、恢复脊柱功能方面具有显著优势[7]。然而，术后骨水泥外漏是该手术常见的并发症之一，需要引起高度重视并进行个体化治疗。骨水泥外漏的原因多种多样，可能与手术操作技巧、患者骨质条件以及骨水泥的注射量和速度等因素有关[8-9]。一旦发生骨水泥外漏，可能导致邻近组织的损伤，甚至引起严重的并发症。因此，预防骨水泥外漏至关重要[10]。在预防方面，医生应熟练掌握手术技巧，确保手术操作的准确性和安全性。同时，在选择患者时，应充分考虑患者的骨质条件，对于骨质疏松严重的患者，应谨慎选择手术方案。此外，控制骨水泥的注射量和速度也是预防外漏的关键措施。对于已经发生骨水泥外漏的患者，个体化治疗至关重要[11]。根据外漏的程度和位置，应制定针对性的治疗方案。轻微的外漏可能无需特殊处理，密切观察即可；而严重的外漏则可能需要采取进一步的治疗措施，如手术清除外漏的骨水泥等[12]。总之，骨质疏松性椎体压缩骨折经皮椎体成形术后骨水泥外漏是一个需要关注的问题。通过提高手术技巧、优化患者选择和控制骨水泥的注射量和速度等措施，可以有效预防外漏的发生[13-14]。
骨水泥外漏发生率较高，一项研究通过经皮椎体成形治疗154例单节段骨质疏松性椎体压缩骨折患者后，发生骨水泥外漏概率高达27.3%[15]；也有研究报道，经皮椎体成形术后骨水泥外漏发生率高达40%[16]。近年来有关骨水泥外漏的报道逐渐增多，总的渗漏率为25%-40%[17]，此次研究中骨水泥外渗率为27%。骨水泥外漏有可能引起神经根受压、肺栓塞等严重并发症，因此，术前预测骨水泥外漏风险并预防渗漏发生，且加强对患者的随访，有利于早期发现骨水泥外漏，对提高疗效有重要意义。
此次研究进一步分析骨水泥外漏原因，结果显示，骨水泥注入量、皮质断裂、骨水泥黏度、骨折严重程度、CT值是骨水泥外漏的危险因素，与以往多数国内外研究结果相符[18]。当皮质发生断裂时，会导致椎体与椎间盘之间形成连接间隙，进而使得骨水泥能够通过此间隙漏入椎间盘之中。此外，骨折的严重程度以及骨水泥注射的不充分性，都会使骨水泥外漏的风险进一步提升。而严重的骨折往往伴随着皮质的断裂，这无疑进一步加剧了骨水泥外漏的风险。据研究揭示，骨质疏松程度是骨水泥外漏的一个关键因素[19]。CT值与骨小梁间隙之间呈现出负相关关系，也就是说，当椎体的CT值越高时，每单位面积内的骨小梁间隙则越小，表明骨质疏松程度较轻。因此，在骨水泥弥散速度相同的情况下，骨小梁间隙越大，骨水泥的填充量也就越多，从而增加了骨水泥外漏的风险[20-21]。此次研究中CT值≤63是骨水泥外漏的危险因素。大量临床研究证实，骨水泥注入量增加，并不会明显降低患者疼痛，反而会增加骨水泥压力，使得骨水泥外漏风险增加[22-23]。因此，术中为避免骨水泥外漏，在保证疗效的同时应控制骨水泥注入量，此次研究骨水泥外渗组患者平均注入骨水泥量为4.35 mL，无骨水泥外渗组患者平均注入骨水泥量为3.76 mL。对于骨水泥黏度对骨水泥外漏的影响有不同结果。有研究认为低黏度骨水泥可降低外漏风险[24]；也有研究报道，高黏度骨水泥可降低外渗风险[25-27]。近期循证医学研究认为，低黏度骨水泥会增加骨水泥外漏风险[28]，此次研究也得到相同结果。因此，结合临床实践，作者认为不同种类的骨水泥凝固时间有差异，有必要提前了解骨水泥特性，根据患者骨折程度、骨质疏松程度选择适当黏度的骨水泥，通常在骨水泥拉丝后再注射，若骨皮质不完整，可在骨水泥面团早期再行注射。
临床上根据骨水泥渗漏原因，采用不同的治疗措施会有较好的治疗效果。27例骨水泥外漏患者中，24例均为椎间盘终板内渗漏，无明显症状及明显不适，无需特殊处理，同时密切观察患者生命体征，必要时行肺部CT扫描，以便早期发现肺栓塞；1例发生肺栓塞，请呼吸科协助处理得以好转；2例有症状，均表现为单神经根症状患者，骨水泥渗漏量少，靠近行走神经根，呈小块状或柱状，进行经皮椎间孔镜下骨水泥取出术。有研究报道了1例经皮椎体成形术后骨水泥椎管内渗漏，骨水泥沿穿刺针孔渗漏到椎管，使用板间入路内镜下取出骨水泥，术后疼痛消失，神经功能恢复[29-30]。既往研究表明经皮球囊扩张椎体后凸成形术后发生骨水泥椎管内渗漏，使用经椎间孔内镜技术取出骨水泥，患者疼痛明显缓解[31-32]。此次研究中2例患者行经皮椎间孔镜顺利取出骨水泥，术后疼痛缓解，且术后12个月神经功能完全恢复。根据此次研究结果及以往文献报道，作者发现行椎间孔镜下取出骨水泥治疗患者，骨水泥呈小丘状、片状，且骨水泥通常位于椎管一侧，临床表现为下肢疼痛。
综上所述，皮质断裂、骨折严重程度、骨水泥黏度、CT值、骨水泥注入量是术后发生骨水泥外漏的影响因素。但此次研究纳入样本量不足，后续还需要纳入更多样本量进行多中心前瞻性研究，进一步分析骨水泥外渗的治疗方式及疗效。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程