小剂量骨水泥椎体后凸成形联合唑来膦酸治疗骨质疏松椎体压缩性骨折

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.26.001

摘要/Abstract

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文题释义：

椎体后凸成形快速止痛机制：骨水泥的放热反应及骨水泥的细胞毒性作用可造成神经末梢坏死，减少对痛觉神经末梢的刺激，改善了疼痛；通过骨水泥的灌注固定椎体的微骨折，增加了伤椎强度，降低了伤椎塌陷后内部压力；骨水泥填充后恢复椎体高度及改善后凸畸形，恢复生物力学及脊柱稳定；血流阻断作用减少伤椎的炎性递质。

椎体后凸成形引发相邻椎体再骨折的机制：从生物力学角度分析，骨水泥注入可在短时间内导致骨折椎体局部生物力学特性发生改变，影响临近椎体的力学传导，导致术后邻近节段再发骨折风险增高。另外，椎体高度的恢复，椎体终板向外膨出与偏曲，也可使邻近椎体的应力和应变增加，不仅可导致相邻椎体压缩性骨折发生风险增加，同时可导致已治疗的椎体出现复发性疼痛，椎体内注入过多的骨水泥，相邻节段椎体的弹性保护丢失，失去了有效力学缓冲保护，相邻节段椎体更容易受到手术椎体刚性变化带来的力学载荷冲击，更易发生继发骨折。

背景：经皮椎体后凸成形治疗骨质疏松性压缩骨折的效果已获肯定，但仍旧存在骨水泥漏、再骨折等相关并发症，缺乏骨质疏松的后期治疗。

目的：探讨临床小剂量骨水泥椎体后凸成形联合唑来膦酸治疗骨质疏松椎体压缩性骨折后的骨密度、椎体高度及腰背痛疼痛改善情况。

方法：将80例骨质疏松椎体压缩性骨折患者随机分2组治疗，试验组(n=40)进行小剂量骨水泥椎体后凸成形联合唑来膦酸治疗，对照组(n=40)进行常规剂量骨水泥椎体后凸成形治疗，记录治疗前、治疗后3 d及末次随访的目测类比评分、椎体高度和Cobb角改善情况，治疗后1年复查骨密度及再发骨折情况。

结果与结论：①目测类比评分：两组治疗3 d、末次随访的目测类比评分均显著低于治疗前(P < 0.05)，两组间比较差异无显著性意义；②椎体高度和Cobb角：两组治疗3 d、末次随访的椎体高度和Cobb角均较治疗前明显改善(P < 0.05)，两组间比较差异无显著性意义；③骨密度：试验组治疗后1年的骨密度明显高于治疗前(P < 0.05)，对照组治疗前后无明显变化；④再发骨折情况：试验组1例出现邻近椎体骨折，对照组5例出现邻近椎体骨折；⑤结果表明：小剂量骨水泥椎体后凸成形联合唑来膦酸治疗骨质疏松椎体压缩性骨折在有效缓解疼痛、恢复椎体高度的同时可显著提高骨密度，减少相邻节段骨折的发生。

ORCID: 0000-0001-8536-816X(玄文虎)
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: 生物材料, 骨生物材料, 小剂量骨水泥, 骨质疏松, 脊柱压缩骨折, 椎体后凸成形, 唑来膦酸

Abstract:

BACKGROUND: In recent years, percutaneous kyphoplasty (PKP) has been widely used in the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures, but there are still some complications, such as bone cement leakage and re-fractures, and a lack of follow-up treatment.OBJECTIVE: To investigate the effect of PKP with low-dose bone cement in combination with zoledronic acid on bone mineral density (BMD), vertebral height and low back pain after osteoporotic vertebral compression fractures.

METHODS: Eighty patients with osteoporotic vertebral compression fractures were equally randomized into test group (treated with PKP with low-dose bone cement in combination with zoledronic acid) and control group (treated with PKP with conventional bone cement). Visual analog scale score, vertebral height, and Cobb angle were detected before, at 3 days after treatment and at the final follow-up visit. BMD and re-fracture incidence were reviewed 1 year after treatment.

RESULTS AND CONCLUSION: Visual analog scale scores, vertebral height, and Cobb angle were significantly improved in both groups at 3 days after treatment and at the final follow-up visit (P < 0.05); however, there was no statistical difference between the test and control groups. One year after treatment, the BMD value was significantly increased in the test group (P < 0.05), but showed no change in the control group as compared with the pretreatment. Postoperatively adjacent vertebral fractures were found in one case of the test group, and five cases in five cases of the control group. These findings indicate that PKP with low-dose bone cement in combination of zoledronic acid can effectively relieve pain symptoms, restore the height of the vertebral body, significantly increase BMD value and reduce the incidence of adjacent vertebral fractures in patients with osteoporotic vertebral compression fractures.

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: Osteoporotic Fractures, Kyphoplasty, Bone Density Conservation Agents, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

玄文虎，欧阳剑锋，王素伟. 小剂量骨水泥椎体后凸成形联合唑来膦酸治疗骨质疏松椎体压缩性骨折[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(26): 4101-4105.

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Percutaneous kyphoplasty with low-dose bone cement in combination with zoledronic acid for treatment of osteoporotic vertebral compression fractures

[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(26): 4101-4105.

图/表（结果） 5

2.1 参与者数量分析 80例患者均顺利完成手术，术中及术后均未出现心脑血管意外事件，均未出现因骨水泥导致的全身或局部反应，手术时间为25-65 min，平均48 min；术中出血10-30 mL，平均15 mL；所有患者术后获6-15个月随访，平均随访时间12.6个月。

2.2 流程图见图1。

2.3 两组患者一般情况比较两组患者在年龄、性别、致伤原因等一般资料间比较差异无显著性意义，具有可比性，见表1。

2.4 两组治疗前后椎体平均高度、Cobb角的比较治疗

前，两组间椎体高度、Cobb角比较差异无显著性意义(P > 0.05)；治疗后3 d、末次随访时，两组椎体平均高度及椎体后凸角Cobb角均较治疗前显著恢复(P < 0.05)，但两组间比较差异无显著性依依(P > 0.05)，见表2。

2.5 两组治疗前后目测类比评分、骨密度值的比较治疗前，两组间目测类比评分比较差异无显著性意义(P > 0.05)；治疗后3 d及末次随访时，两组目测类比评分均较治疗前明显降低(P < 0.05)，但两组间比较差异无显著性意义(P > 0.05)。治疗后1年，试验组骨密度较治疗前明显提高(P < 0.05)，对照组与治疗相比无明显变化(P > 0.05)，且试验组骨密度高于对照组(P < 0.05)，见表3。

2.6 术后并发症比较术后常规X射线检查共发现10例骨水泥渗漏患者，总渗漏率为10%。试验组平均骨水泥渗漏率为8%(3/40)，对照组平均骨水泥渗漏率为18%(7/40)，两组间比较差异有显著性意义(P < 0.05)，但所有患者均无因渗漏引起的临床症状。试验组治疗后1年随访出现1例邻近椎体骨折，对照组有5例再次出现腰背痛，经腰椎MRI证实发生相邻节段的椎体压缩骨折。

2.7 典型病例影像学图片见图2。

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引言

材料方法

1.1 设计随机对照分析。

1.2 时间及地点试验于2014年7月至2016年4月在珠海市人民医院脊椎骨病科完成。

1.3 对象

纳入标准：①所有患者均有病椎部位疼痛及叩击痛，活动时疼痛加剧，难以坐起或站立等明确病史及症状体征；②X射线及CT检查提示存在骨质疏松及椎体压缩性改变，明确为压缩性骨折，MRI显示椎体T1W1低信号和T2W1呈高信号，判断为新鲜骨折；③骨密度检测诊断为骨质疏松者，检测以《中国人骨质疏松症建议诊断标准》为参照标准，L₁-L₄骨密度 T 值低于-2.5者诊断为骨质疏松，T 值在-1.0 至-2.0之间者为骨量减少^[5-6]；④患者及家属同意参与此次研究。

排除标准：①椎体爆裂性骨折，有椎管内占位者及神经症状者；②严重神经、精神疾病或其他不能配合疼痛评估、随访、随访丢失及不能行随访期间相关检测患者；③严重的器质性内分泌、消化、心血管、血液、代谢性骨病和恶性肿瘤转移者；④肝肾功能损害者；⑤对双膦酸类药物过敏者。

按纳入与排除标准选择2014年7月至2016年4月珠海市人民医院收治的80例老年骨质疏松椎体压缩性骨折患者，其中男32例，女48例；年龄51-83岁，平均70.5岁；均为单椎体压缩，不慎摔伤43例，搬运重物扭伤31例，不明原因伤6例。将80例患者随机分为2组，试验组(n=40)进行小剂量骨水泥椎体后凸成形联合唑来膦酸治疗，对照组(n=40)进行常规剂量骨水泥椎体后凸成形治疗。

1.4 材料椎体成形材料由中山市市医堂公司提供，批号：粤食药监械生产许20071430号。丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯聚合物骨水泥由Heraeus Medical GmbH公司提供，批号：国械20143655901，骨水泥粉体成分主要是丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯聚合物、二氧化锆、过氧化苯甲酰、叶绿素铜等，单体主要由甲基丙烯酸甲酯、N，N-二甲基-对甲苯胺、叶绿素铜、对苯二酚组成，生物相容性好，调制后使用。

1.5 方法患者俯卧于手术台上，采用C型臂X射线机透视定位伤椎椎弓根体表投影并做标记。采用局部浸润麻醉，予全程心电监护，经椎弓根入路穿刺入椎体。术中密切观察球囊扩张和骨折复位情况，在间断X射线透视监视下采用低压缓慢扩张球囊，不强求复位效果，当复位基本满意或球囊达椎体皮质，调和骨水泥至“拉丝期”晚期后缓慢注入椎体内，取出球囊，在透视监视下低压注入骨水泥，试验组骨水泥注入量2.0-3.0 mL，对照组骨水泥注入量为

4-6 mL。观察骨水泥填充、弥散情况，防止骨水泥漏发生，术中注意观察患者的生命体征及双下肢活动情况。术后平卧至24 h后下地活动，下地活动佩戴腰围。试验组术后次日开始抗骨质疏松治疗，静滴100 mL唑来膦酸(商品名：密固达，诺华制药)生理盐水溶液，只用1次；维生素D剂(罗盖全)0.25 μg/d，钙尔奇600 mg/d，疗程为1年。常规组术后次日给予单纯同剂量维生素D剂(罗盖全)0.25 μg/d，钙尔奇600 mg/d，维持1年。

1.6 主要观察指标 ①目测类比评分：治疗前、治疗后3 d及末次随访进行目测类比评分，评定患者疼痛缓解情况；②椎体高度及后凸角度变化：治疗前、治疗后3 d及末次随访拍摄脊柱侧位X射线片，测量治疗前后椎体前缘及中线高度和Cobb角变化，取2位独立医生测量值的平均数作为最终数据进行统计分析；③骨密度变化：采用双能X射线骨密度仪测量治疗前及治疗后1年髋部骨密度变化；④相邻椎体骨折再发率。

1.7 统计学分析采用SPSSl6.0统计软件包进行统计学处理。计量资料以想x(_)±s表示，手术前后计量资料的比较采用配对t 检验，计数资料的比较采用卡方检验，P < 0.05判断为差异有显著性意义。

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讨论

骨质疏松椎体压缩性骨折为老年人常见骨折，非手术治疗需要长期卧床，而长期卧床带来的是骨量进一步丢失，加重骨质疏松，并且易导致压疮、下肢深静脉血栓、脏器功能衰竭等并发症，并增加了死亡率^[7-8]。近年来，椎体后凸成形被广泛应用于骨质疏松椎体压缩性骨折，大量文献报道，椎体后凸成形可快速止痛、稳定脊柱，显著提高了患者的生活质量^[9-10] ，并且24 h内可下床活动锻炼。椎体后凸成形在恢复骨折椎体高度、改善后凸畸形上的作用上已获得广泛认可^[11-12]。目前认为其快速止痛机制如下：骨水泥的放热反应及骨水泥的细胞毒性作用可造成神经末梢坏死，减少对痛觉神经末梢的刺激，改善了疼痛^[13]；通过骨水泥的灌注固定椎体的微骨折，增加了伤椎强度，降低了伤椎塌陷后内部压力；骨水泥填充后恢复椎体高度及改善后凸畸形，性恢复生物力学及脊柱稳定；血流阻断作用减少伤椎的炎性递质^[14-15]。研究中两组治疗后疼痛症状、后凸畸形较治疗前均有明显改善，与文献报道结果相符，说明小剂量骨水泥椎体后凸成形治疗骨质疏松椎体压缩性骨折效果明确。

目前椎体后凸成形不可避免的且发生率最高的并发症仍为骨水泥渗漏，常见的渗漏部位为椎间隙、椎旁软组织、椎管内等，尤其是椎管内渗漏，一旦发生后果严重^[16]。一般主张在保证不发生渗漏下尽可能多地使骨水泥充填病变椎体，以达到50%以上，但是随着骨水泥注入量的增加，椎体内压力逐渐增高，骨水泥的外渗率也相应增加^[17]。部分学者发现骨水泥渗漏率高，分析原因与骨水泥的量、注射时机、速度有关，骨水泥注入量大、注入过快、过稀、注入压力大容易导致骨水泥漏的发生^[18]。生物力学研究证实，16%的椎体被骨水泥填充即可恢复其强度，32%的椎体被骨水泥填充即可恢复其钢度^[19]。某些学者将骨水泥充填量分成高剂量组(>3 mL)和低剂量组(< 3 mL)进行对照研究，发现两组治疗结果之间没有差异，骨水泥量充填过多不能提高临床治疗效果，而只能引起骨水泥漏的发生^[20]。同时，某些临床医生推想骨水泥的注入量越大止痛应越彻底手术效果越佳，但目前的相关研究已证实骨水泥的注入量与止痛效果无明显相关^[21]。本研究中两组对于疼痛症状的缓解效果及缓解率相当，均达到了手术治疗的主要目的，但小剂量骨水泥填充患者的平均骨水泥渗漏率为8%，而常规填充患者平均骨水泥渗漏率为18%，两组间比较差异有显著性意义(P < 0.05)，证实小剂量骨水泥填充是可减少骨水泥渗漏的发生率的。

椎体后凸成形虽然能迅速改善疼痛，但相邻椎体再骨折作为远期并发症仍被泛关注，虽然经过椎体后凸成形处理后的椎体刚性和强度有显著提高，但从生物力学角度分析，骨水泥注入可在短时间内导致骨折椎体局部生物力学特性发生改变，影响临近椎体的力学传导，导致术后邻近节段再发骨折风险增高^[22]。另外，椎体高度的恢复，椎体终板向外膨出与偏曲，也可使邻近椎体的应力和应变增加，不仅可导致相邻椎体压缩性骨折发生风险增加，同时可导致已治疗的椎体出现复发性疼痛，椎体内注入过多的骨水泥，相邻节段椎体的弹性保护丢失，失去了有效力学缓冲保护，相邻节段椎体更容易受到手术椎体刚性变化带来的力学载荷冲击，从而更易发生继发骨折^[23-24] 。所以研究采用小剂量骨水泥，可最大程度地减少椎体终板的变形与偏曲，保留相邻椎体的缓冲保护，减轻术后相邻椎体在骨折率。

椎体后凸成形后往往缺乏骨质疏松的后续治疗，也是术后相邻椎体在骨折的一大原因。研究认为骨质疏松症是一种全身疾病，应重视全身系统化抗骨质疏松治疗^[25-27]，以保障手术疗效，骨质疏松是椎体后凸成形后再骨折的主要影响因素，因此椎体后凸成形后联合抗骨质疏松药物治疗可降低再骨折的风险。唑来膦酸(密固达，100 mL/5 mg，瑞士诺华) 作为第3代双膦酸盐药物，经静脉注射，每年使用1次，通过结合骨表面羟基磷灰石，并阻断甲羟戊酸通路，抑制破骨细胞形成及破骨细胞介导的骨吸收，从而增加骨量。本研究中，试验组治疗后1年腰椎和髋部骨密度明显高于对照组，治疗后1年椎体新发骨折明显低于对照组，证实了应用唑来膦酸治疗可增加骨质疏松椎体压缩性骨折患者椎体后凸成形后骨密度，降低椎体骨折风险，减轻疼痛，提高生活质量，唑来膦酸可用于骨质疏松椎体压缩性骨折患者椎体后凸成形后的抗骨质疏松治疗。但是由于随访时间较短，对此药物在椎体后凸成形后的中长期疗效及用药安全性还需更长期的多中心、大样本研究加以证实。

综上所述，骨质疏松椎体压缩性骨折要做到标本兼治，必须进行综合治疗，即手术的同时进行抗骨质疏松治疗。小剂量骨水泥椎体后凸成形联合唑来膦酸治疗椎体压缩性骨折，在利用微创手术治疗椎体压缩性骨折的同时，采用唑来膦酸治疗骨质疏松性疼痛并能遏制骨质疏松的进一步发展，是一种值得推广的临床治疗方法。

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