2.1  参与者数量分析  40例患者均进入结果分析。

2.2  试验流程图  见图3。

2.3  基线资料比较  单侧组与双侧组性别、年龄、身高、体质量、骨密度T值、T₁₁-L₂骨折百分比、住院时间、手术时间、术中出血量和骨水泥注入量比较差异无显著性意义(P > 0.05)，见表2。

2.4  临床疗效与椎体压缩改变程度的比较  单、双侧组术后1年的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分、Cobb角均较术前明显下降(P < 0.001)，两组间手术前后的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分、Cobb角比较差异均无显著性意义(P > 0.05)，见表3，4。

A、B、C、D组术后1年的椎体前缘、中柱压缩率和θ角与术前比较差异均有显著性意义(P < 0.05)，见表5。

2.5  无序多分类logistic回归分析  以D组作为参考，A组经皮椎体成形术后相邻椎体压缩程度最大，是术后相邻椎体压缩改变的危险因素[B=1.857，OR=6.407，95%CI (1.899，21.613)，P=0.003]，而B组[B=0.969，OR=2.635，95%CI(0.940，7.386)，P=0.065]和C组[B=0.184，OR= 1.202，95%CI(0.530，2.727)，P=0.660]不是术后相邻椎体压缩改变的危险因素，见表6。

2.6  材料宿主反应  40例均未发生与骨水泥相关的不良反应，随访期间无患者出现过敏反应和心脏毒性反应。

随着社会人口老龄化的加剧，骨质疏松性椎体压缩骨折已成为影响老年人生活质量的严重疾病^[1]。经皮椎体成形因其手术操作简便、安全有效，术后患者早期可下床活动，疼痛缓解明显等诸多优势，目前已成为治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的有效手段。最近一项涉及10个随机对照试验的Meta分析表明，与保守治疗相比，经皮椎体成形可明显改善患者日常功能^[2]。然而经皮椎体成形术后容易出现新发骨折，有研究示经皮椎体成形术后椎体骨折发生率高达12%-52%^[3]，俨然成为临床上一大关注点。因此，此次研究对2017年6月至2018年6月期间山西医科大学第二附属医院收治的40例单节段骨质疏松性椎体压缩骨折患者的临床资料进行回顾，就骨水泥分布对经皮椎体成形术后相邻椎体骨折的影响作一初步预测。 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

1.1  设计  回顾性病例分析。

1.2  时间及地点  选择2017年6月至2018年6月山西医科大学第二附属医院收治的单节段骨质疏松性椎体压缩骨折的患者。

1.3  对象  纳入40例单节段骨质疏松性椎体压缩骨折患者，其中男16例，女24例；年龄64-75岁，平均(71.4±5.3)岁；均进行单侧穿刺经皮椎体成形治疗，术后随访12-24个月，平均(19.48±5.9)个月。试验获得山西医科大学第二附属医院伦理委员会批准。

纳入标准：①主诉、查体示胸腰背部疼痛，影像学检查示病椎楔形变者；②单节段局部麻醉，采用单侧椎弓根穿刺技术进行经皮椎体成形者；③患者清醒，能清晰沟通，提供目测类比评分和Oswestry功能障碍指数评分；④无过敏反应和对骨水泥的心脏毒性反应；⑤椎管内无骨水泥渗漏者；⑥以聚甲基丙烯酸甲酯作为骨水泥材料；⑦坚持标准抗骨质疏松药物治疗者。

排除标准：①合并脊髓、神经根受损的患者，脊柱原发肿瘤或转移瘤的患者；②椎体后壁损伤者；③严重退行性脊柱畸形(如脊柱侧凸、后凸)患者；④术前神经根损伤症状患者；⑤严重的医疗并发症患者；⑥以前或现在使用激素者；⑦无法耐受手术及完成1年随访的患者。

分组：国内外临床上各学者对骨水泥分布的分型不尽相同，目前尚无统一的分组标准。张大鹏等^[4]在脊柱正位X射线片上以两侧椎弓根内侧缘做垂线和脊柱正中线将椎体分为4区5型，LIN等^[5]以术后骨水泥是否过椎体中线和到达对侧椎弓根将纳入椎分为3组，更有学者按骨水泥填充的密度和面积将骨水泥5级分布^[6]。此次研究根据术后胸腰椎X射线片来确定骨水泥的分布，以脊柱正侧位上过椎体中线记为双侧组，未过椎体中线的记为单侧组(图1A)。以单、双侧组为基准，单侧组中骨水泥分布同时接触椎体上下终板的为A组(图1B)，未同时接触的为B组(图1C)；双侧组中骨水泥分布同时接触上下终板的为C组(图1D)，未同时接触的为D组(图1E)。

1.4  材料  骨水泥材料介绍见表1。

1.5  手术方法  所有手术均由同一医师操作完成。

患者均做好术前常规准备，取俯卧位，腹部悬空，在C型臂下透视确定病椎水平，在同水平背部体表标记后，于棘突左侧旁2 cm作为入针点标记，用穿刺枪从进针点垂直皮肤到达骨质，外侧倾斜约35°，略加压进针后，在C型臂下正侧位透视见穿刺针尖位于左侧椎弓根投影“牛眼”内，未超过内外侧皮质，继续同方向边进针边透视，正侧位示穿刺针位置在椎弓根内及针尖到达椎体前1/3水平时拔出针芯，沿导针插入套管，调和骨水泥开始计时，经通道在透视下将骨水泥缓慢注入椎体，C臂透视观察骨水泥弥散情况，调整穿刺针的位置再次注入骨水泥，观察骨水泥在椎体内弥散良好，无椎体外渗漏，等待约18 min后，将套管装置分别旋转720°后拔出，C臂再次透视见椎体成形满意，骨水泥弥散满意，缝合伤口，无菌敷料包扎。术后24 h坐起下地活动，均给予碳酸钙、骨化三醇、阿仑膦酸钠抗骨质疏松治疗。

1.6  主要观察指标  记录患者性别、年龄、身高、体质量、骨密度T值、胸腰段骨折、住院时间、手术时间、术中出血量和骨水泥注入量，评估术前和术后1年的目测类比评分(0-10分，得分越高疼痛越重)、Oswestry功能障碍指数评分(0%-100%，得分越高功能障碍越明显)和Cobb角。术前和术后1年均采用数字摄影技术拍摄胸腰椎X射线片，图像测量内容及方法如下：病椎相邻椎体前缘压缩率=(椎体后缘高度-椎体前缘高度)/椎体后缘高度，中柱压缩率=(椎体后缘高度-椎体中柱高度)/椎体后缘高度，θ角为椎体上终板线与下终板线的夹角。以上数据的获取均采用图像测量软件完成，且取3次均值。

1.7  统计学分析  应用SPSS 19.0统计学软件进行处理分析，单双侧两组患者年龄、身高、体质量、骨密度T值、住院时间、手术时间、术中出血量和骨水泥注入量的比较采用独立样本t 检验，两组的性别和胸腰段骨折比较采用卡方检验；单、双侧组间的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分、Cobb角比较采用独立样本t 检验，组内比较采用配对t 检验。

A、B、C、D组就术前和术后1年病椎相邻上下椎体的前缘、中柱压缩率和θ角进行t 检验分析，之后将差异有显著性意义的组别作为因变量，而取每个患椎上下邻椎术后随访1年前缘压缩率和术前前缘压缩率差值的均值作为自变量(图2)，行无序多分类logistic回归分析各组别的前缘压缩改变程度，P < 0.05为差异有显著性意义，以此预测各组的相邻椎体骨折的趋势。

3.1  经皮椎体成形术后椎体骨折的位置及发生率探讨  非治疗椎体再发骨折已是经皮椎体成形术后常见并发症，大多数研究中50%-67%的骨折发生于强化椎的邻近椎体^[7]。KOMMUSHI等^[8]的研究显示，83例患者中30例发生了59处新骨折，在治疗椎体相邻处发生了41处新骨折，证实新骨折发生在相邻椎体比跳跃椎和远端椎体更为频繁。GRADOS等^[9]统计了强化椎相邻椎体发生骨折的OR值为2.27，而跳跃椎仅为1.44。KIM等^[10]也报道与治疗椎体相邻椎体骨折的风险要增加3.03倍。蒋学国^[6]对162例患者施行经皮椎体成形，发现术后1年内邻椎骨折发生率达11.7%。宋艳红等^[11]通过回顾93例已行椎体强化术患者的临床资料，发现经皮椎体成形术后再发骨折大都发生在相邻椎体，而非其他节段。谢建毅等^[12]报道54例骨折中术后相邻椎体骨折36例，远高于跳跃椎体骨折的18例。当然也有学者有不同的发现，KLAZEN等^[13]发现91例经皮椎体成形治疗患者和85例保守治疗患者的椎体再发骨折的发生率无明显差异，而且发生在相邻椎体和非相邻椎体骨折的差异无统计学意义。这可能与研究者所使用骨水泥的某些特性、随机随访的规模性和辅助检查差异有关，故此次研究更倾向于经皮椎体成形术后相邻椎体骨折的发生率更高。

3.2  经皮椎体成形术后相邻椎体骨折的影响因素分析   据以往国内外的研究，关于经皮椎体成形术后相邻椎体骨折的危险因素主要集中在骨水泥渗漏、骨水泥注入量、骨水泥黏度、椎体骨折数目及部位、椎体高度丢失和性别几方面。

3.2.1  骨水泥渗漏  骨水泥渗漏作为经皮椎体成形术后的主要并发症，其发生率高达25.9%^[14]，因渗漏引发椎管脊髓受压及肺栓塞等已引起临床高度重视，而近几年来发现骨水泥渗漏也是引起术后相邻椎体骨折的危险因素。据报道，骨水泥在椎体中通过最弱的张力点发生渗漏，增加了渗漏区的压缩应力，在人体工程学上削弱了邻近椎体，且圆盘空间的骨水泥渗漏影响新的压缩裂缝形成^[15-16]。目前关于引发相邻椎体骨折的生物力学研究主要集中在椎间隙渗漏。李业成 等^[17]的进一步研究发现，骨水泥向椎体上缘渗漏增加了相邻椎体骨折的风险。这可能是在同一椎体内上终板的骨密度和骨矿含量均低于下终板，因此骨折易发生于椎体上缘。

3.2.2  骨水泥注入量  通常，经皮椎体成形是一种将骨水泥经过或不经过椎弓根注入伤椎椎体，以恢复伤椎稳定性和强度，并具有一定的恢复伤椎高度、防止塌陷、缓解疼痛效果的手术。那么骨水泥注入量的多少成为手术成功及术后疗效的关键。BORENZTEIN等^[18]回顾性分析可能与新椎体压缩骨折相关的流行病学和技术变量，发现增加的骨水泥注射百分比和更高的后凸与新椎体的压缩骨折有关。在FU等^[19]研究中，经皮椎体成形术后骨水体积与骨水泥渗漏和疼痛缓解程度呈正的剂量-反应关系，这说明过多的骨水泥注入虽有效缓解了疼痛，但骨水泥渗漏和相邻椎体骨折的风险增大了。

3.2.3  骨水泥黏度  高黏度骨水泥具有瞬间高黏度、注射时间长、固化温度低、聚合温度低等优点，对周围组织和神经的不可逆热损伤较小。GUO等^[20]通过对100例行经皮椎体成形骨质疏松性椎体压缩骨折患者的研究发现，与低黏度骨水泥相比，高黏度骨水泥能显著降低骨水泥渗漏率，降低相邻椎体骨折风险。ZENG等^[21]亦给出了相同的结论。与低黏度骨水泥相比，高黏度骨水泥分布更均匀，术后渗漏率低，具有足够的力学强度和较好的承载力恢复能力。规范术中高黏度骨水泥的应用，术后椎体再骨折风险将会降低。

3.2.4  椎体骨折数量  SARACEN等^[22]研究发现多发性骨质疏松性椎体压缩骨折患者容易发生严重的骨质疏松症，经皮椎体成形术后发生新的邻近椎体骨折的风险增加。LI等^[23]回顾性分析2012至2016年390例患者的病历，并进行平均18个月的随访，Logistic回归分析确定经皮椎体成形术后发生相邻椎体新发骨折的相关性，发现术前多节段椎体骨折是绝经后女性经皮椎体成形术后发生相邻椎体骨折的危险因素，而高水平的骨密度对相邻椎体骨折的发生有保护作用。这更加印证了SARACEN等的观点。

3.2.5  胸腰段骨折  胸腰段(T₁₁-L₂)处于活动度相对僵硬的胸椎与活动度较大的腰椎的移行处，应力相对集中，经皮椎体成形术后强化椎与相邻椎体形成明显强度差，应力传导进一步集中。ALEXANDER等^[24]通过使用反映女性解剖结构的先进胸腰段脊柱肌肉骨骼模型建立高后凸、平均后凸、低后凸、无后凸4种模型，从而计算椎体骨折的危险因子(模型预测的压缩负荷与平均椎体压缩强度的比率)，结果表明最高压缩载荷发生在T₁₁(52%)和L₅(48%)，T₁₁处出现最大的危险因子(83%)。这表明胸腰段脊柱压缩负荷相对其他节段来说更为集中，术后相邻椎体骨折的风险也越大。

3.2.6  椎体高度丢失  术前椎体高度丢失致使压缩椎体楔形变，上半身重心前移，产生较高的胸腰椎负荷^[25]，轴向压缩力在楔形变的一侧更为的集中。同时椎体楔形变使脊柱后凸畸形，代偿性加强了背部肌肉的力量。有研究表明背部多裂肌张力增高是导致脊柱压缩负荷增高的主要因素^[24]，压缩负荷的增高与背部肌肉过度地牵拉使相邻椎体更容易再次骨折。

3.2.7  性别  相较于男性来说，女性经皮椎体成形术后更容易发生相邻椎体骨折。据统计，全世界约20%70岁以上的老人和16%的绝经后妇女正在遭受骨质疏松性椎体压缩骨折的痛苦，绝经后女性骨质疏松性椎体压缩骨折的高发率与雌激素水平的下降有着密切关系。据研究，性激素结合球蛋白降低与低雌二醇浓度在经皮椎体成形术后椎体骨折的发病机制中起着一定作用^[26-27]，绝经后女性呈现一种高转换型骨代谢，骨量丢失严重，骨小梁结构改变，经皮椎体成形术后更容易在强化椎与相邻椎的不良应力集中处发生骨折。

关于经皮椎体成形术后相邻椎体的影响因素国内外研究颇多，而回顾近5年中国知网、万方数据和PubMed中相关的中英文文献发现，对于骨水泥分布的研究屈指可数，且关于骨水泥分布这一因素，研究者争议颇多。有研究表明，骨水泥分布与Cobb角的改善和椎体高度恢复率呈正相关，当骨水泥体积保持不变时，骨水泥分布越广泛手术效果越 好^[28]。史东等^[29]也发现骨水泥分布于椎体中线两侧的临床效果优于分布于椎体一侧。而YANG等^[30]的随机对照试验发现，不同时间点骨水泥单、双侧分布的联创效果无差异。   

3.3  骨水泥单、双侧分布与术后疗效的关系  此次研究中，40例单节段骨质疏松性椎体压缩骨折患者均采用单侧经椎弓根注入骨水泥的经皮椎体成形治疗，两组术后1年的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分和Cobb角均低于术前(P < 0.001)，两组间比较无差异(P > 0.05)，说明不论骨水泥单双侧分布均能有效缓解疼痛，并提供相当的椎体刚度恢复和椎体稳定性。研究表明，骨质疏松性椎体压缩骨折引起的疼痛与骨折部位的微运动加剧而牵扯的骨膜神经有关^[31]，且由于聚甲基丙烯酸甲酯的细胞毒性作用，其被注入到骨骼并导致了神经末梢的损伤，疼痛明显减轻^[32]。ZHANG等^[33]也认为不同分散程度的骨水泥均能有效缓解骨质疏松性椎体压缩骨折给患者带来的疼痛，与此次研究结果一致。

3.4  骨水泥分布与经皮椎体成形术后相邻椎体压缩率改变的关系  当骨水泥呈未过椎体中线的单侧分布时，整个椎体的垂直压缩力移向另一侧，增加了相邻椎体的垂直应力，而椎体在被骨水泥硬化之后刚度过大，应力分布不均，将传递到椎间盘和相邻椎体^[34]，导致邻近椎体新发骨折。有学者建立骨质疏松性椎体压缩骨折模型，比较单侧和双侧入路经皮椎体成形术后的整个椎体和椎体两侧刚度，发现当骨水泥仅局限在穿刺侧时，未增强侧安全性比增强侧低得多，当骨水泥分布延伸至中线并填充非穿刺侧时，可获得椎体两侧的应力平衡^[35]。范新成等^[36]研究表明，当骨水泥填充局限于单侧时将导致椎体两侧机械失衡。而当骨水泥分布在上、下终板周围时，椎体上、下终板的Von Mises应力值在各种活动状态下都较术前明显增加^[37]，其能提供更好的垂直支撑，压力同时作用于较硬的上、下终板，但势必有更强的反作用力作用于上下椎体，从而增加了相邻椎体骨折的可能性^[38]。当骨水泥以其他形式分布时，支架相对较少，应力疏散，降低了相邻椎体骨折的发生。HULME等^[39]也认为只要骨水泥没有达到椎体终板就不会出现新的邻近椎体骨折。但上述研究均针对骨水泥分布的单一位置进行分析，而该研究是将骨水泥的单、双侧及上、下终板位置分布统一结合，更加具体细致地讨论了骨水泥位置分布与相邻椎体压缩率改变的关系。

无序多分类logistic回归分析结果显示，A组的优势比(OR=6.407)明显大于B、C组，且A组是相邻椎体压缩率改变的独立危险因素(P < 0.05)，说明骨水泥单侧分布且同时接触上下终板造成经皮椎体成形术后相邻椎体骨折的风险较高。

3.5  骨水泥分布形态的影响因素  外科医师在一定程度上可以调控骨水泥分布范围，但仍有许多病例骨水泥没有完全扩散。在经皮椎体成形过程中，有几个因素影响骨水泥的分布：①椎体：骨质疏松性椎体压缩骨折患者椎体骨密度不均，骨水泥首先填充低密度区，然后填充高密度区。如果骨水泥注射部位在高密度区，可能影响骨水泥的充填。此外，如果压缩后椎体壁保持完整，可以在椎体内获得足够骨水泥填充。同样重要的是确保没有椎体内裂，否则骨水泥很可能以裂孔模式而不是小梁模式分布^[40]。血管瘤或Schmorl结节的存在也会影响分布，导致沿血管或椎间盘的渗漏。脊柱手法可以显著提高椎体高度，只要有足够的骨水泥填充提供支持，否则骨折可能恶化。②在骨水泥处于适当黏度时进行注射，以便充分填充骨水泥。③注射技术：针头最好先进到椎体前部的1/3。重要的是要确保椎体前壁完整，以防止渗漏。如果在CT扫描中发现椎体壁损伤，应推迟经皮椎体成形手术，以便修复损伤。另一种方法是注射2种骨水泥，首先注射高黏度骨水泥，然后注射低黏度水泥，这种方法很有挑战性，因为很难确定脊椎的损伤体壁和针的精确定位。最后，插入2个针头可能有助于填充水泥。位置可以与终板平行，也可以是一根针向上终板推进，另一根朝下终板前进。

3.6  研究的局限性  研究利用二维X射线图像确定骨水泥的分布，在这些图像中由于骨水泥的覆盖，一些细的结构很难观察到，为了准确测定骨水泥的分布，三维CT扫描将有助于确定骨水泥的分布。骨水泥与上/下终板接触程度的量化将为更全面的分析提供数据，然而这将需要更大的样本量，但此次研究采取回顾性病例的研究方法，病例数较少，随访时间较短，如果随机对照试验样本量大、随访时间长，结果更具说服力。 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

文题释义：

骨水泥：骨的黏合剂，由粉末状的固体加上液体混合以后，持续10-15 min时就由黏稠状变成了固体状，主要用于有骨缺损或者骨强度改变的老年人，用来提高骨的强度和刚度，在椎体成形术中可用来填充因骨质疏松导致压缩骨折的椎体，其在椎体中的弥散与分布状态与术后临床疗效和并发症有关。

椎体成形术：以加固椎体强度、减少其疼痛和骨折的风险、增加椎体稳定性为目的，进行骨水泥注入的一种微创技术，其主要目的是稳定椎体减轻疼痛，可与其他治疗联合运用，有效治疗老年性骨质疏松性椎体压缩性骨折。

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

经皮椎体成形可有效缓解骨质疏松性椎体压缩骨折患者的疼痛，已被普遍应用，然而术后相邻椎体骨折的问题一直困扰着国内外研究学者。骨水泥分布作为一个重要的影响因素，近五年国内外的报道并不多见，研究并不深入，且关于骨水泥分布的分组尚无一个简单、有效、统一的标准，故此次研究提供一种简单新颖的分组方法，旨在探讨骨水泥分布与经皮椎体成形术后相邻椎体骨折的关系。

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