椎体成形后新发椎体压缩骨折：与骨质疏松及脊柱矢状位序列失衡有关

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.35.014

中国组织工程研究 ›› 2016, Vol. 20 ›› Issue (35): 5263-5269.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.35.014

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椎体成形后新发椎体压缩骨折：与骨质疏松及脊柱矢状位序列失衡有关

张义龙，任磊，孙志杰，王雅辉，孙贺

承德医学院附属医院脊柱外科，河北省承德市 067000

修回日期:2016-06-06 出版日期:2016-08-26 发布日期:2016-08-26
通讯作者: 孙贺，主任医师，承德医学院附属医院脊柱外科，河北省承德市 067000
作者简介:张义龙，男，1978年生，河北省深泽县人，汉族，2001年河北医科大学毕业，硕士，副主任医师，主要从事脊柱外科方面的研究。
基金资助:
承德医学院附属医院科研青年基金(201406)“脊柱矢状位影像学参数与椎体骨质疏松性骨折的相关性分析”

New vertebral compression fractures after vertebroplasty: association with osteoporosis and spinal sagittal imbalances

Zhang Yi-long, Ren Lei, Sun Zhi-jie, Wang Ya-hui, Sun He

Department of Spine Surgery, the Affiliated Hospital of Chengde Medical College, Chengde 067000, Hebei Province, China

Revised:2016-06-06 Online:2016-08-26 Published:2016-08-26
Contact: Sun He, Chief physician, Department of Spine Surgery, the Affiliated Hospital of Chengde Medical College, Chengde 067000, Hebei Province, China
About author:Zhang Yi-long, Master, Associate chief physician, Department of Spine Surgery, the Affiliated Hospital of Chengde Medical College, Chengde 067000, Hebei Province, China
Supported by:
the Scientific Research Youth Foundation of Affiliated Hospital of Chengde Medical College, No. 201406

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

经皮椎体成形术：指应用穿刺针经皮穿刺通过椎弓根(或椎弓根外)向椎体内注入骨水泥，以达到增加椎体强度和稳定性，缓解疼痛，防止椎体进一步塌陷，甚至部分恢复椎体高度为目的的一种微创脊柱外科技术。其适应证主要有：椎体骨质疏松性压缩骨折、椎体血管瘤、骨髓瘤、椎体原发及转移性恶性肿瘤以及部分椎体良性肿瘤。

脊柱矢状位失衡：在矢状位上，脊柱有无整体失衡主要取决于骶骨后上角和C₇椎体中心的垂直位置，一般采用C₇椎体中点铅垂线(C₇PL)至骶骨后上角距离与骶股间距(SFD)的比值来评估有无矢状位失衡，当C₇PL位于骶骨后上角后方时该值为负，C₇PL位于骶骨后上角前方时该值为正，位于髋关节中心前方时该值> 1。正常情况下，该值范围为-0.9±1，该比值≤ 0为理想的平衡状态，0 <比值≤ 0.5为平衡代偿，比值> 0.5为失衡状态。

摘要

背景：有关椎体成形术后或球囊扩张椎体后凸成形术后出现新发椎体骨折的报道近年来逐渐增多，究竟新发椎体骨折是骨水泥强化后导致，还是骨质疏松自然发展的结果，一直存在争议。

目的：观察骨质疏松性椎体压缩骨折经过保守治疗和骨水泥强化治疗后新发骨折的情况，分析新发骨折与脊柱矢状位参数的关系，探索新发椎体骨折的危险因素。

方法：选择2011年6月至2014年12月于承德医学院附属医院脊柱外科收治的胸腰椎骨质疏松性椎体压缩骨折患者160例，根据治疗方案分为2组，观察组80例行椎体成形术或椎体后凸成形术，对照组80例行保守治疗。观察组术后1 d、对照组下地活动后摄脊柱全长正侧位X射线片，记录指标包括骨密度、随访期间新发椎体骨折数目和位置以及矢状位参数，对观察指标进行组间比较。末次随访后，2组病例总数按有无新发骨折再次分为2组，比较新划分的2组病例的指标差异，分析椎体新发骨折和脊柱矢状位参数之间的关系。

结果与结论：①两治疗组间性别、年龄、体质量指数、骨密度、骨盆指数、骶骨斜坡、骨盆倾斜度、胸椎后凸角、腰椎前凸角、C₇矢状位比值以及新发骨折发生率比较，差异均无显著性意义(P > 0.05)；②新发椎体骨折组与非骨折组间性别、年龄、体质量指数、骨盆指数、腰椎前凸角比较，差异无显著性意义；骨密度、骶骨斜坡值、骨盆倾斜度、胸椎后凸角、C₇矢状位比值2组间差异均有显著性意义(P < 0.05)；③结果验证，骨质疏松性椎体压缩骨折经过椎体成形术、椎体后凸成形术或保守治疗后新发椎体压缩骨折，与骨质疏松及脊柱矢状位序列失衡有明确的相关性。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

ORCID: 0000-0001-9026-5050(孙贺)

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 胸腰椎, 骨盆, 骨质疏松, 椎体压缩骨折, 邻椎骨折, 矢状位参数, 椎体成形术, 放射摄影术

Abstract:

BACKGROUND: Recent report addressing new vertebral fracture after vertebroplasty or balloon kyphoplasty has increased gradually. It remains controversial whether new vertebral fracture is induced by bone cement augmentation or osteoporosis.

OBJECTIVE: To observe new vertebral fracture after conservative treatment and bone cement augmentation for osteoporotic vertebral compression fractures, analyze the relationship between new vertebral fracture and spinal sagittal parameters, and explore the risk factors for new vertebral fracture.

METHODS: From June 2011 to December 2014, 160 patients with osteoporotic vertebral compression fractures in thoracic and lumbar vertebrae were selected from the Department of Spine Surgery, the Affiliated Hospital of Chengde Medical College. According to therapeutic regimen, the patients were divided into two groups. The observation group (n=80) received vertebroplasty or kyphoplasty. The control group (n=80) underwent conservative treatment. At 1 day after surgery in the observation group and after walking in the control group, patients were subjected to anteroposterior and lateral X-ray in the entire length of the spine. Bone mineral density, number and location of new vertebral fractures and sagittal parameters during follow-up were recorded and compared between groups. After final follow-up, according to the appearance of new vertebral fracture, patients in both groups were assigned to two subgroups. The difference in above indicators was compared between the two subgroups. The relationship between new vertebral fracture and spinal sagittal parameters was analyzed.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) There were no statistically significant differences in gender, age, body mass index, bone mineral density, pelvic index, sacral slope, pelvic tilt, thoracic kyphotic angle, lumbar lordotic angle, C₇/sacro-femoral distance ratio and occurrence rate of new fractures between the two treated groups (P > 0.05). (2) There were no statistically significant differences in gender, age, body mass index, pelvic index, and lumbar lordotic angle between new vertebral fracture group and non-fracture group. There were statistically significant differences in bone mineral density, sacral slope, pelvic tilt, thoracic kyphotic angle and the C₇/sacro-femoral distance between the new vertebral fracture group and the control group (P < 0.05). (3) Results confirmed that new vertebral compression fractures after vertebroplasty, Kyphoplasty or conservative treatment for osteoporotic vertebral compression fractures were definitely associated with osteoporosis and spinal sagittal imbalance.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Thoracic Vertebrae, Lumbar Vertebrae, Pelvis, Osteoporosis, Fractures, Compression, Vertebroplasty, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

张义龙，任磊，孙志杰，王雅辉，孙贺. 椎体成形后新发椎体压缩骨折：与骨质疏松及脊柱矢状位序列失衡有关[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(35): 5263-5269.

Zhang Yi-long, Ren Lei, Sun Zhi-jie, Wang Ya-hui, Sun He. New vertebral compression fractures after vertebroplasty: association with osteoporosis and spinal sagittal imbalances[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(35): 5263-5269.

图/表（结果） 4

参考文献

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引言

材料方法

1.1 设计 单中心回顾性队列研究。

1.2 时间及地点 于2011年6月至2014年12月在承德医学院附属医院完成。

1.3 材料 文中所使用的骨水泥由意大利Tecres S.P.A.提供，产品注册标准 YZB/ITA 0267-2010，型号1230。骨水泥由液体及粉体组成，经混合搅拌后使用。液体的主要成分为甲基丙烯酸甲酯单体，另外还含有对苯二酚和N，N二甲基聚合甲苯胺；粉体的主要成分为甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物，另外还含有聚甲基丙烯酸甲酯和硫酸钡。产品为灭菌包装，采用环氧乙烷灭菌。该产品具有较好的组织相容性，在人体不会被腐蚀且不会产生毒副反应。

1.4 对象 选择2011年6月至2014年12月承德医学院附属医院脊柱外科收治的胸腰椎骨质疏松性椎体压缩骨折患者80例作为观察组，男6例，女74例，年龄(70.05±5.10)岁，所有患者均为单纯骨质疏松椎体压缩性骨折，经过椎体成形术或椎体后凸成形术治疗。另外一组观察对象为同时期于承德医学院附属医院就诊的胸腰椎骨质疏松椎体压缩性骨折经过保守治疗的患者80例，作为对照组，其中男7例，女73例，年龄(70.34±5.28)岁。

纳入标准：年龄≥ 60岁，临床表现为背痛，经过X射线片、骨密度测定及MRI确定为单纯骨质疏松性椎体压缩骨折；椎体成形术或后凸成形术指征为症状与影像学表现一致。

排除标准：①有神经受损表现；②椎体爆裂、塌陷>80%、椎体后壁骨折突入椎管或脊柱后方结构受损导致节段不稳定；③排除脊柱畸形以及既往有脊柱骨折、手术史者；④髋、膝关节活动明显受限。

1.5 方法

1.5.1 椎体成形术或后凸成形术患者俯卧位，局麻下，用穿刺针，透视辅助下，经伤椎双侧椎弓根置入椎体内，经穿刺管道注入骨水泥，塌陷严重的椎体经过体位复位或球囊扩张后注入骨水泥，根据骨折节段椎体大小和骨折程度，骨水泥一般用量为3-5 mL，原则上要求双侧注入的骨水泥在中线会师，术后1 d疼痛明显缓解常规下地活动。术后规范应用钙剂及二膦酸盐类药物治疗骨质疏松。

1.5.2 保守治疗患者卧床两至三个月，背部软枕垫高，规范应用钙剂及二膦酸盐类药物治疗骨质疏松，辅以止痛药物止痛治疗，疼痛减轻后行腰背肌功能练习。

1.5.3 影像学测量观察组术后1 d、对照组下地活动后摄脊柱全长正侧位X射线片，其中侧位片躯干矢状面与球管相垂直，站立于放松舒适的姿势，双膝尽可能伸展，双侧上肢略前伸上举扶于放松位置^[13]；MRI检查，观察压脂像上有无高信号影。

1.5.4 新发的骨折诊断侧位像显示椎体高度下降；MRI压脂像高信号影。
末次随访为1年后，记录随访期间2个治疗组新发骨折发生例数。末次随访后，2组病例总数按有无新发骨折再次分为2组(Ⅰ组和Ⅱ组)，比较新划分的2组病例资料的指标差异，观察指标同第1次分组观察指标。1.7 统计学分析将2组数据采用SPSS 17.0软件进行统计学分析，计量资料比较用成组设计两样本均数t (或t’)检验，计数资料比较应用卡方检验，以P < 0.05为差异有显著性意义。

1.6 主要观察指标 患者常规3个月、半年、1年随访，出现背痛加重随时来院复诊；其中观察组术后1d第1次随访，对照组下地活动后完成第1次随访。

第1次随访记录指标：①一般指标包括性别、年龄、体质量指数、骨密度等；②X射线片矢状位参数(见图1)：骨盆指数为S₁椎上终板中点至双侧股骨头中心中点的连线与S₁椎上终板的垂线所构成的夹角；骶骨斜坡为S₁椎上终板与水平线构成的夹角；骨盆倾斜度为S₁椎上终板中点至双侧股骨头中心中点的连线与铅垂线间所形成的夹角；胸椎后凸角为T₅上终板与T₁₂下终板形成的夹角；腰椎前凸角为L₁上终板与L₅下终板形成的夹角；C₇矢状位比值为C₇椎体中点铅垂线至骶骨后上角距离与骶股间距的比值，该比值≤ 0为理想的平衡状态，0 <比值≤ 0.5为平衡代偿，比值> 0.5为失衡)。将2组参数分别由双人记录后计算出平均值。

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讨论

在骨质疏松性椎体压缩骨折治疗方法方面，椎体成形术或椎体后凸成形术以其可以恢复脊柱生物力学强度、迅速止痛、早期下地活动、提高患者的生存质量以针对椎体成形术或椎体后凸成形术术后出现的新发椎体骨折，尤其是邻椎新发骨折，究竟是骨质疏松的自然进程还是椎体被骨水泥强化后变硬所导致的结果，亦或两者相互作用，成为主要关注的焦点，且这种争论一直没有停止^[19-20]。Uppin等^[21]描述了1组行椎体成形术177例患者的资料，随访中22例共计36个椎体出现了新发骨折，在这36个新发椎体骨折中，有67%为邻近椎体，而且均是在30d内发生了新发骨折。但这种说法也面临挑战，首先，不排除是骨质疏松的自然进程；而且，一处骨折有可能会增加另一处骨折发生的危险，尤其是在中轴骨^[22]；还有文献报道，胸腰交界区的初次骨折本身就会容易引发新的邻椎骨折^[23]。如果椎体成形术后出现了新发椎体骨折，一方面有可能其硬度增加会导致邻椎容易发生骨折，但也有可能是局部增大了的后凸成角畸形使椎体前柱的受力增加从而增大了邻椎骨折的风险^[24-25]，这似乎更能解释椎体成形术后新发骨折没发生在邻椎时的情况。有关椎体成形术后新发椎体骨折的危险因素分析中，国内学者欧阳超等^[26]针对多个因素引入Logistic回归分析，显示严重骨质疏松、手术椎体数目、长期应用糖皮质激素是高危因素。文章中骨质疏松性椎体压缩骨折采用保守治疗与椎体成形术两种措施，2组患者新发椎体压缩骨折分别在2组中均有出现，发生率差异无显著性意义；在新发骨折椎体中，邻椎骨折所占的比例也不是绝大多数，且两治疗组间邻椎骨折的发生率差异也无显著性意义，提示椎体新发骨折与是否行椎体成形可能无明显相关，也提示新发椎体压缩骨折不能单纯用椎体受到骨水泥强化这一因素来解释；相类似的结果，如Zou等^[27]和Chen等^[28]的Meta分析结果也显示，保守治疗相比，椎体成形术、椎体后凸成形术并没有增加邻位椎体骨折发生的风险，且三者间对比再发骨折的概率并无不同。文章中新发骨折患者组别中，矢状位参数与未发生新发骨折的患者相比，差异有显著性意义，是否是矢状位的差别容易导致新发骨折，值得进一步讨论。

一般情况下，骨盆-脊柱作为躯干的中轴，承接头部和腿部，在矢状位上，作为一个整体，调节着躯干的平衡^[29-31]。当脊柱有前倾的倾向时，如椎体前柱出现压缩骨折，此时骨盆就会围绕双侧股骨头向后倾斜，出现髋关节后伸、膝关节屈曲、踝关节背曲等一系列代偿动作，使重心后移，维持人体所需要的直立状态。骨盆后倾的过程中，骶骨斜坡会变小，而骨盆倾斜度变大。在维持躯干矢状位平衡的过程中，骨盆发挥了重要的作用，这在腰椎间盘退变、滑脱等疾患中也可以见到^[32-33]。老年人椎体骨质疏松性骨折的发生，可能会导致局部矢状位曲度发生改变，常见于中下胸段和胸腰交界区，使局部后凸增加，机体的代偿机制一般会增加背部肌肉力量使脊柱后伸，髋关节后伸使骨盆后倾，虽然一定程度上克使脊柱上方结构后移，但老年人脊柱的屈伸活动范围有限，一旦代偿不全，脊柱就会出现向前方的矢状位失平衡，而这种失平衡状态下的脊柱，其前柱的应力增加^[34]，增加了再次骨折的风险^[35-36]；此外，也会加重椎间隙的应力，诱发出现椎间盘突出^[37]。Movrin等^[38]的研究显示，胸椎后凸畸形Cobb角越大，发生新发椎体骨折的概率就会越大，这与前柱应力增加的原理基本一致。

另外，关于背痛对矢状位的影响，文章中矢状位参数的测量是在椎体成形术后第1天、保守治疗二至三个月允许下地后进行的，此时患者的疼痛已经明显缓解，对矢状位测量的影响基本上可以排除^[39]。

文章中发生椎体再次骨折的患者，在新发骨折发生前的脊柱矢状位参数测量中，存在胸椎曲度增大、脊柱整体前向失衡的状态，表现为典型的参数指标C₇矢状位比值为0.62，与未发生新发骨折组相比差异有显著性意义，提示脊柱序列矢状位失平衡与新发椎体骨折可能存在联系，即矢状位的失衡可能会诱发新的椎体骨折发生；但再次骨折组的骨密度指标与未发生新发骨折组相比差异同样有显著性意义，说明骨质疏松因素对新发骨折发生同样具有意义。

鉴于老年人骨质疏松性椎体压缩骨折可以引起脊柱矢状位序列改变，严重时可造成整体矢状位序列失代偿，因此今后的治疗，除针对症状改善进行治疗外，还要尽可能恢复患者的矢状位曲度。无论采取保守治疗，还是椎体后凸成形术，在抗骨质疏松的基础上，尽量恢复或接近脊柱正常序列，其中还包括加强背肌训练等措施^[40]，这些应该引起临床医生的注意。

文章由于样本含量较小，随访时间有限，其结果难免在可信度方面存在一定缺陷，今后增加样本含量并延长随访时间，可能会使研究结论更具说服力。

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