椎体后凸成形治疗Kummell病过程中发生的骨水泥渗漏

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0691

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

经皮椎体后凸成形：是一种对经皮椎体成形的改进脊柱微创技术，通过球囊扩张椎体，可以较低压力灌注骨水泥，有效恢复椎体高度和矫正后凸畸形，且骨水泥渗漏率明显低于经皮椎体成形，目前已成为治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的主要方法之一。

Kummell病：是一种少见的特殊类型骨质疏松性椎体骨折不愈合，多发生于中老年患者，又称创伤后迟发性椎体骨坏死、椎体内假关节形成、迟发性椎体塌陷、椎体内真空裂隙征等，致病机制尚未完全明确，大多数学者认为是在骨质疏松基础上椎体骨折处缺血坏死导致椎体塌陷，假关节形成。

背景：目前关于骨质疏松性椎体骨折形态及磁共振表现与Kummell病的相关性已有相关报道，但关于骨质疏松性椎体骨折程度与Kummell病相关性的报道较少。

目的：分析骨质疏松性椎体骨折Genant分级与Kummell病的相关性，探讨Kummell病椎体后凸成形治疗中骨水泥并发症的防治。

方法：选择行保守治疗的老年骨质疏松性椎体压缩骨折患者84例，共109例椎体，涉及骨折椎体节段为T₉-L₄，依据Genant半定量评估法将骨折椎体进行分级(轻度畸形48例、中度畸形34例、重度畸形27例)，保守治疗6个月后复诊，MRI成像观察骨折椎体节段裂隙征发生情况，判定Kummell病，同时评估严重程度(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型)。对诊断为Kummell病的患者进行骨水泥椎体后凸成形治疗，X射线观察骨水泥渗漏情况，治疗后随访观察疼痛、腰背部功能、椎体前缘高度及伤椎Cobb角恢复情况。

结果与结论：①84例患者中，23例出现骨折椎体节段裂隙征，轻、中、重度畸形患者中骨折椎体节段裂隙征的发生率分别为3%，6%，12%，以T₁₂椎体多发；②23例Kummell病患者经骨水泥椎体后凸成形治疗后，6例Ⅰ型患者中发生骨水泥椎间盘渗漏、椎旁渗漏各1例，14例Ⅱ型患者中发生2例骨水泥椎间盘渗漏、1例椎旁渗漏，3例Ⅲ型患者中发生骨水泥椎间盘渗漏、椎旁渗漏各1例；不同分型间椎间盘渗漏、椎旁渗漏发生率比较无差异；③23例患者治疗后随访6个月时的疼痛、腰背部功能、椎体前缘高度及伤椎Cobb角均较治疗前明显改善(P < 0.05)；④结果表明，随着骨质疏松性椎体骨折Genant分级的提高，Kummell病发生率随之增加，采用椎体后凸成形治疗Kummell病后的骨水泥渗漏率较高，且多趋于椎间盘内渗漏。

ORCID: 0000-0002-1411-9155(路文超)

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: 骨水泥, 骨水泥渗漏, 骨生物材料, Kummell病, 骨质疏松, 椎体压缩性骨折, 椎体裂隙征, 迟发性椎体塌陷, 经皮椎体成形术, 经皮穿刺后凸成形术, 生物材料

Abstract:

BACKGROUND: Kummell disease has certain correlation with osteoporotic vertebral fracture morphology and magnetic resonance imaging manifestations; however, few reports focus on the correlation between the severity of osteoporotic vertebral fracture and Kummell disease.

OBJECTIVE: To analyze the correlation between Genant classification and Kummell disease in osteoporotic vertebral fractures, and to investigate the prevention and treatment of bone cement complications during percutaneous kyphoplasty for the treatment of Kummell disease.

METHODS: Eighty-four elderly patients with osteoporotic vertebral compression fractures undergoing conservative treatment were selected. A total of 109 cases of vertebral bodies were involved. The T₉-L₄ vertebral body segments were involved in fractures. Fracture vertebral bodies were graded according to the Genant semi-quantitative assessment method (48 cases of mild malformation, 34 cases of moderate malformation, and 27 cases of severe malformation). After 6 months of conservative treatment, they were referred again. MRI imaging was performed to observe the occurrence of fractured vertebral body segmental cleft, to determine Kummell disease, and to assess the severity of disease (type I, II, III). For patients diagnosed with Kummell disease, kyphoplasty with bone cement was performed. The bone cement leakage was observed by X-ray. The pain, lumbar back function, height of anterior vertebral body and recovery of Cobb angle were observed after treatment.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Of the 184 patients, intervertebral vacuum cleft sign was found in 23 cases (mostly in the T₁₂ segment), and its incidence with mild, moderate, and severe malformations was 3%, 6%, and 12%, respectively. (2) After kyphoplasty with bone cement, 1 case of intervertebral disc leakage and 1 case of paravertebral leakage were found in the 6 cases of type I Kummell disease; 2 cases of cemented intervertebral disc leakage and 1 case of paravertebral leakage were found in the 14 cases of type II Kummell disease; and 1 case of cemented intervertebral disc leakage and 1 case of paravertebral leakage were found in the 3 cases of type III Kummell disease. There was no difference in the incidence of intervertebral disc leakage and paravertebral leakage between different subtypes. (3) The pain, lumbar back function, anterior vertebral height and Cobb angle were significantly improved in 23 patients with Kummell disease at the 6-month follow-up (P < 0.05). These results reveal that with the increasing of Genant grading, the incidence of Kummell disease increases. The rate of bone cement leakage after kyphoplasty for Kummell disease is at a high level, and intradiscal leakage tends to occur in most cases.

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

Key words: Kyphoplasty, Osteoporosis, Fractures, Compression, Tissue Engineering

中图分类号:

R459.9

路文超，王宇鹏，湛川. 椎体后凸成形治疗Kummell病过程中发生的骨水泥渗漏[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(2): 172-177.

Lu Wenchao, Wang Yupeng, Zhan Chuan. Kummell disease: bone cement leakage during kyphoplasty[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2019, 23(2): 172-177.

图/表（结果） 6

2.1 参与者数量分析 84例(109椎)患者均完成首次就诊后6个月的随访，发生椎体真空裂隙征的23例(23椎)患者均接受椎体后凸成形手术治疗，且均完成术后至少6个月的随访，全部进入结果分析，无脱落。

2.2 一般资料椎体真空裂隙征组和无椎体真空裂隙征组间性别、年龄及骨密度比较差异无显著性意义(P > 0.05)，见表1。

2.3 受试者流程图见图1。

2.4 主要结果不同Genant分级OVCF患者中，椎体轻度畸形48例，中度畸形34例，重度畸形27例，分别发生椎体真空裂隙征3，7，13例，对应发生率分别为2.8%，6.4%，11.9%，组间对比较差异有显著性意义(P < 0.05)，见表2。

椎体真空裂隙征的发生主要集中于胸腰段椎体(T₁₀-L₂，22例/23例)，其中T₁₂椎体的真空裂隙征发生率与其他椎体比较差异有显著性意义(P < 0.05)，见图2。

不同分型Kummell病患者中，Ⅰ型6例，Ⅱ型14例，3型3例，椎体后凸成形治疗后，各型Kummell病发生骨水泥椎间盘内渗漏分别为1，2，1例，骨水泥椎旁渗漏分别为1，1，1例，均未发生椎管内渗漏及静脉渗漏，各组间椎间盘内与椎旁骨水泥渗漏率比较差异无显著性意义(P > 0.05)，但总体呈现椎间盘高渗漏率的趋势，见图3。

治疗后随访目测类比评分、Oswestry功能障碍指数、椎体前缘高度和节段Cobb角度与治疗前比较差异有显著性意义(P < 0.05)，见表3。

2.5 不良反应未发生神经根损伤和脊髓损伤情况，未发生心、脑、肺等器官伴发病的并发症，术后随访6个月内均无临近椎体再骨折。

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引言

材料方法

1.1 设计回顾性病例分析。

1.2 时间及地点试验于2015年11月至2017年10月在中国医科大学附属第四医院骨科完成。

1.3 对象选择中国医科大学附属第四医院骨科接受保守治疗的老年OVCF患者84例，其中男39例，女45例；年龄54-90岁，平均(70.1±8.9)岁；共109例椎体，涉及节段为T₉-L₄，其中T₉椎体4例，T₁₀椎体3例，T₁₁椎体17例，T₁₂椎体39例，L₁椎体26例，L₂椎体12例，L₃椎体5例，L₄椎体3例；6个月后复诊MRI成像表现出椎体真空裂隙征的患者23例(23椎)，其中T₁₀椎体1例，T₁₁椎体3例，T₁₂椎体10例，L₁椎体6例，L₂椎体2例，L₃椎体1例。

诊断标准：①椎体真空裂隙征的诊断标准^[8^，^16]：椎体内充满气体，T1WI、T2WI像均表现为低信号；椎体内充满液体时，T1WI像表现为低信号，T2WI像表现为高信号；椎体内积气积液同时存在，T1WI、T2WI及STIR像均表现为高低不等的混杂信号。

纳入标准：①骨质疏松患者，骨密度测定T值≤ -2.5 SD；②经MRI确诊为椎体真空裂隙征患者；③患者无脊髓神经损伤表现。

排除标准：①非骨质疏松患者，骨密度测定T值> -2.5 SD；②随访丢失病例；③骨折椎体转移性肿瘤、感染等患者；④有手术禁忌证的患者。

1.4 材料椎体后凸成形的手术器械由山东冠龙医疗用品有限公司提供，其中包括：穿刺针、导针、球囊、带表加压器、骨水泥注入器、实芯椎体钻、推杆。骨水泥为德国Heraeus生产的OSTEOPAL®V骨水泥，由粉剂和水剂组成，混合后呈低黏性，不透辐射，快速凝结，具有良好的生物相容性、耐水性及生物惰性，适用于脊柱椎体填充。

1.5 方法 ①Genant半定量法评估骨折畸形分型^[17]：轻度(1级)畸形，椎体任何高度下降20%-25%及椎体面积减少10%-20%；中度(2级)畸形，椎体任何高度下降25%- 40%及椎体面积减少20%-40%；重度(3级)畸形，椎体任何高度下降或椎体面积减少40%以上；②Kummell病分型^[18]：Ⅰ型，有腰背痛，不伴有相邻椎间盘的退行性改变，椎体高度丢失< 20%；Ⅱ型，有腰背痛，通常伴有相邻椎间盘的退行性改变，且伴有或不伴有神经根损伤症状，椎体高度丢失>20%；Ⅲ型，有腰背痛，椎体后缘皮质破裂并压迫脊髓，伴或不伴有脊髓损伤。

常规实验室检查：血常规、凝血四项、心电图、胸片、肺功能或血气离子检查；积极治疗或控制老年患者合并的基础疾病，使之耐受手术；所有患者均完善骨X射线、3D-CT和MRI检查。

椎体后凸成形治疗方法：23例Kummell病患者取俯卧位，垫起胸部和髋部，悬空腹部，调整手术床，使患者腰背部过伸体位。应用体表定位器透视下定位伤椎椎弓根入针点，于皮肤表面做标记。常规消毒铺巾，1%利多卡因行局部麻醉，麻醉满意后，于皮肤标记处切口，结合椎体裂隙征部位及术前CT图像精准测量，在术中C型臂X射线透视机监视下，将带芯穿刺针经患椎椎弓根置于椎体裂隙区域，使用“弯角装置”局部刮搔椎体裂隙周边硬化带，或局部穿戳成不规则小空洞，经工作套管置入可扩张球囊至椎体裂隙前1/3，调和骨水泥，观察骨水泥至拉丝状后，C型臂于侧位持续透视监视下，通过工作套管向椎体已扩张空腔内推注骨水泥。待骨水泥完全凝固后，旋转退出骨水泥填充套件和工作套管，缝合切口，送返病房。

术后处理：术后卧床 12-24 h，次日佩戴胸腰部支具适度活动。常规复查骨折椎体正侧位X射线，判断有无骨水泥渗漏，骨水泥渗漏位置可分为椎间盘内、椎旁、椎管内和静脉渗漏4种类型。由2名高年资骨科医师及1名高年资影像专业技师评估术后X射线，判断是否存在骨水泥渗漏；术后常规抗骨质疏松治疗。

1.6 主要观察指标 ①根据Genant半定量评估法统计3种骨折程度分级的椎体数量；根据6个月后复查MRI扫描成像，统计各骨折程度分级中发生真空裂隙征的椎体数量及发生率，并统计其骨折椎体节段分布；②不同Kummell病分型骨水泥渗漏位置的发生例数及渗漏率；③术后随访目测类比评分、Oswestry功能障碍指数、椎体前缘高度和伤椎节段Cobb角的改变。目测类比评分将疼痛程度用0-10共11个数字表示，0代表无痛，10代表最痛，患者根据自身疼痛程度在11个数字中挑选一个数字代表疼痛程度。Oswestry功能障碍指数评估患者生活能力改善情况，包括疼痛程度、日常生活自理能力、提物、行走、坐、站立、睡眠、性生活、社会活动和旅行一共10项，每个问题有6个选项，分值0-5分，分值越高功能障碍越严重，计算方法为总分=(所得分数/5×实际回答的问题数)×100%。椎体前缘高度即为侧位X射线片上伤椎前缘上下终板间的距离。侧位X射线片伤椎上位椎体上终板与伤椎下位椎体下终板连线的夹角即为伤椎节段Cobb角。

1.7 统计学分析应用SPSS 17.0统计软件，计数资料(性别、真空裂隙征椎体节段分布和骨水泥渗漏位置分布)应用χ²检验，计量资料(年龄、骨密度、目测类比评分、Oswestry功能障碍指数、椎体前缘高度和节段Cobb角度)应用t 检验，以P < 0.05为差异有显著性意义。

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

讨论

Kummell病于1895年最早由德国医生Kummell报道^[19]，目前的公认的定义为：在轻微外伤的数周或数月后，由于局部骨组织缺血坏死造成的椎体塌陷和脊柱后凸畸形，并以顽固性腰背部疼痛为主要临床表现，严重时可有神经压迫症状^[20-21]。近年来随着老龄人口的增加，OVCF患者数量越来越多；随着影像学技术的发展，Kummell病的检出率越来越高^[22]，相关文献统计在老年OVCF病例中Kummell病的发生率为7%-37%^[23]。大多数学者认为，Kummell病易发生于老年合并骨质疏松症患者^[24]。作者通过MRI扫描成像探讨不同OVCF椎体骨折Genant分级对Kummell病发生率的影响，发现其发生与性别、年龄和骨密度无关，且当OVCF椎体压缩程度分级逐级升高时，Kummell病发生率也越来越高，且多发生在胸腰段椎体，这可能与以下因素有关：①骨折椎体应力改变^[25]：发生骨质疏松性椎体压缩骨折后，椎体高度和后凸畸形角度渐进性增加，后凸畸形使脊柱负重重心前移，改变了椎体的生物力学环境，此种异常应力分布进一步加重骨折压缩程度，并在严重骨质疏松基础上受到创伤，加之胸腰段为脊柱生理弯曲的移行区，活动度及负重较大，存在不利于椎体骨愈合的动力载荷，异常的动力负载及骨折断端的微动致骨折愈合延迟，甚至最终导致骨折不愈合、假关节形成及椎体塌陷；②骨折椎体缺血性坏死^[26-27]：椎体营养动脉呈节段性分布，节段动脉前支供应椎体前部，而后支除了供应椎体的后部外，还与邻近椎体的后支动脉形成侧支循环，骨质疏松性椎体骨折多发生于椎体前柱，破坏了椎体正常的营养血供，导致骨小梁发生缺血性坏死、骨折断端肉芽组织纤维化，进而导致坏死中心区域的骨小梁被吸收，形成“真空裂隙”，轻微外伤后更易致椎体再骨折，形成缺血-骨折-骨折-缺血的恶性循环^[28]，且随着Genant分级增加时脊柱失衡加重，椎体营养血管损伤随之加重，更易引起椎体骨折不愈合、裂隙形成、假关节形成和椎体塌陷^[29-31]。

3.1 骨水泥渗漏的现状 Kummell病保守的治疗方法与一般OVCF一样，包括卧床休息、药物对症治疗及穿戴支具等方法，但大多数都无法有效地缓解症状，经皮椎体成形和经皮球囊扩张椎体后凸成形治疗OVCF疗效确切^[32-34]，椎体成形具有创伤小、痛苦少、恢复快等优点，在临床上已被广泛用于OVCF的治疗^[35]，但椎体成形对脊柱后凸畸形矫正有限，而且存在较高的骨水泥渗漏率；椎体后凸成形技术通过球囊扩张有效恢复椎体高度和矫正后凸畸形，并降低骨水泥灌注压力，骨水泥渗漏率明显低于椎体成形^[36-37]。虽然椎体成形和椎体后凸成形治疗 Kummell病的疗效相似，但椎体成形较高的骨水泥渗漏率是影响临床医生选择的主要因素之一^[38-40]，Ha等^[41]通过对比研究指出，椎体真空裂隙征患者椎体成形后可发生高达75%的骨水泥渗漏率；Kong等^[42]回顾性分析了53例存在椎体真空裂隙征患者的手术疗效，24例采用椎体成形，29例采用椎体后凸成形，椎体成形组骨水泥渗漏率为66.7%，明显高于椎体后凸成形组的20.7%。此次研究采用椎体后凸成形治疗合并椎体真空裂隙征的椎体骨折，术后可明显缓解疼痛，有效恢复椎体高度和矫正畸形角度，显著提高了患者生活质量；术后统计骨水泥渗漏率为30.4%，其中椎间盘内渗漏率与椎旁骨水泥渗漏率比较虽无统计学差异，但总体呈现椎间盘高渗漏率的趋势。椎体真空裂隙征患者骨水泥渗漏更易发生在椎间盘，是因为椎体裂隙和椎间盘真空裂隙常并存且之间互通，骨水泥经过通道渗漏至椎间盘，这与Tanigawa等^[43]研究报道一致。椎间盘内骨水泥渗漏通常无症状，但可能会增加邻近节段椎体发生继发骨折的风险^[44]。骨水泥渗漏的严重并发症应警惕肺动脉栓塞，但由于椎体成形或椎体后凸成形治疗后患者不常规检查肺部X射线和CT，并且大多数肺栓塞患者无症状，许多肺动脉水泥栓塞未被报道，但其致命的严重性应得到重视。Kim等^[45]研究指出，椎体真空裂隙征患者的肺动脉水泥栓塞发生率显着低于无椎体真空裂隙征患者，椎体真空裂隙征被认为是水泥栓塞事件的保护因素，尽管如此，骨水泥渗漏的高风险性仍不容小觑。

3.2 骨水泥渗漏的防治如何降低椎体成形术中骨水泥高渗漏仍是临床工作中的热点问题。椎体后凸成形治疗Kummell病术中的骨水泥渗漏，不仅受到椎体真空裂隙征的影响，还受到骨水泥注入时间、注入量、操作技术等因素的影响^[46]。①骨水泥注入部位：椎体真空裂隙征是患者疼痛的主要来源，亦是增加骨水泥渗漏的危险因素，骨水泥在椎体成形术中最重要的作用是稳定骨折椎体，“锚合”断裂皮质，疼痛即能得到明显缓解，其效果与骨水泥椎体内分布密切相关^[47]，因此术前仔细阅读患者CT三维重建图像，评估椎体裂隙大小、骨折线走向和骨折程度等，并规划穿刺角度及深度，以达到骨水泥完全填充裂隙并均匀分布于椎体内；②骨水泥注入时间：骨水泥具有一定的流动性，黏滞度越低时骨水泥在椎体内弥散越好，但渗漏至椎体外的可能性就越大；黏滞度越高时骨水泥渗漏率越低，但对椎体周壁断裂皮质的“锚合”作用就明显降低，可能出现骨水泥硬化块“脱落”和新发椎体骨折^[48]。基于椎体真空裂隙征的特殊性，此次研究中骨水泥注入时间设定为骨水泥拉丝期后期，该时期的骨水泥在椎体中不仅能够充分弥散，并且又不容易渗漏至椎旁软组织及血管中，进而降低骨水泥渗漏并发症；③骨水泥注入量：有学者指出骨水泥注入量与术后疼痛缓解程度不呈正比，且骨水泥注入量是增加渗漏并发症的独立相关因素，过量注射可致临近节段再骨折的风险升高^[49]。对于骨水泥的用量一直是临床医师的焦点话题，骨水泥具体用量应根据术中X射线透视下完全填充椎体裂隙、椎体前2/3均匀弥散为准；④操作技术：术中定位需应用C型臂透视责任椎体标准正侧位，即患椎的上/下终板在X射线正侧位像上“重叠”，并且患椎的两侧椎弓根影在X射线正位透视像上以棘突为中心“对称”，在X射线侧位透视像上椎弓根上下缘“重叠”，除参考传统穿刺技术外，穿刺针尖应以椎体裂隙处为靶点，准确置针于椎体裂隙征区域；此外，术中球囊扩张时，不必刻意追求椎体高度恢复及后凸畸形的矫正，避免过度撑开使椎体裂隙过大，增加骨水泥渗漏的风险；采用“分次序贯注入骨水泥”：首先注入少量黏性较高的骨水泥以封堵椎体周壁的破裂或缺损区，而后缓慢灌注骨水泥，C臂机X射线全程透视下进行骨水泥注射。

综上所述，随着骨质疏松性椎体骨折Genant分级的提高，Kummell病的发生率随之增加，椎体后凸成形术后骨水泥渗漏率较高，且多趋于椎间盘内渗漏，从而为进一步临床治疗选择提供一定的参考。但本研究存在一定的局限性，样本数量小，且为回顾性研究，随着将来观察病例不断积累、随访时间不断延长，相关经验定有更深一步的总结。

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