腰椎QCT与骨质疏松性胸腰椎骨折伤椎骨造影弥散度的关联性

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.19.016

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (19): 3051-3056.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.19.016

• 骨与关节图像与影像 bone and joint imaging • 上一篇下一篇

腰椎QCT与骨质疏松性胸腰椎骨折伤椎骨造影弥散度的关联性

宋泉生¹，唐福波¹，王晓琥¹，张家立¹，李智斐¹，饶远森²，伍亮¹，邰志洪²，覃海飚¹，许建文³

¹广西中医药大学第一附属医院骨科，广西壮族自治区南宁市 530023；²广西中医药大学，广西壮族自治区南宁市 530200；³广西医科大学第一附属医院康复医学科，广西壮族自治区南宁市 530021

出版日期:2017-07-08 发布日期:2017-08-10
通讯作者: 覃海飚，副主任医师，广西中医药大学第一附属医院骨科，广西壮族自治区南宁市 530023 许建文，博士，主任医师，广西医科大学第一附属医院康复医学科，广西壮族自治区南宁市 530021
作者简介:宋泉生，男，1980年生，广西壮族自治区岑溪市人，汉族，2009年北京大学毕业，硕士，主治医师，主要从事脊柱相关疾病的研究。并列第一作者：唐福波，男，1982年生，广西壮族自治区容县人，回族，2006年广西医科大学毕业，主治医师，主要从事脊柱相关疾病的研究。并列第一作者：王晓琥，男，1982年生，湖南省岳阳市人，汉族，2012年广西医科大学毕业，硕士，主治医师，主要从事脊柱相关疾病的研究。
基金资助:
广西科学研究与技术开发计划课题(桂科攻10124001B-38)；广西壮族自治区卫生和计划生育委员会课题(合同号：Z2014119)；广西中医药大学第一附属医院青年科学基金项目(GZYQJ2014016，GZYQJ2014015)

Relationship between the lumbar quantitative computed tomography values and contrast agent dispersion in osteoporotic thoracolumbar fractures

Song Quan-sheng¹, Tang Fu-bo¹, Wang Xiao-hu¹, Zhang Jia-li¹, Li Zhi-fei¹, Rao Yuan-sen², Wu Liang¹, Tai Zhi-hong², Qin Hai-biao¹, Xu Jian-wen³

¹Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530023, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China;²Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530200, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China; ³Department of Rehabilitation, the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China

Online:2017-07-08 Published:2017-08-10
Contact: Qin Hai-biao, Associate chief physician, Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530023, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China Xu Jian-wen, M.D., Chief physician, Department of Rehabilitation, the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China
About author:Song Quan-sheng, Master, Attending physician, Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530023, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China Tang Fu-bo, Attending physician, Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530023, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China Wang Xiao-hu, Master, Attending physician, Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530023, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China Song Quan-sheng, Tang Fu-bo, and Wang Xiao-hu contributed equally to this work.
Supported by:
the Research and Technology Development Program of Guangxi Zhuang Autonomous Region, No. 10124001B-38; the Project of Health and Family Planning Commission of Guangxi Zhuang Autonomous Region, No. Z2014119; the Scientific Foundation for the Youth of the Fist Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine, No. GZYQJ2014016 and GZYQJ2014015

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

椎体成形术：临床研究证明椎体成形术是治疗骨质疏松性胸腰椎骨折的有效方法，采用双侧穿刺椎体成形术骨水泥填充较充分，且可以减少每侧骨水泥注入量，从而可以减少骨水泥的渗漏。采用单侧穿刺术，与双侧穿刺术比较，单侧穿刺术减少了穿刺次数、治疗时间、射线暴露时间、患者痛苦及并发症发生概率。单侧或双侧穿刺椎体成形术两者之间手术效果无显著性差异。

伤椎骨造影：伤椎骨静脉造影，能够准确观察到病变椎体的形态和位置，掌握其至体内的弥散分布情况，有助于选择单侧或双侧穿刺椎体成形术，降低手术穿刺的风险；能提示骨水泥有可能的弥散路径，降低骨水泥渗漏并发症的发生率，提高椎体成形术的安全性。

摘要

背景：骨质疏松性胸腰椎骨折目前临床通常采用经皮穿刺椎体成形术治疗，该术式具有操作难度不大，手术时间短，创伤较小，康复快，止痛疗效确切等多项优点，但其存在骨水泥渗漏而引起的神经压迫症状甚至肺栓塞等并发症，制约其发展。如何降低骨水泥的渗漏，是目前研究的热点。

目的：分析腰椎QCT值与骨质疏松性胸腰椎骨折伤椎对比剂的弥散分布的关联性。

方法：选取60例行经皮穿刺椎体成形术治疗的骨质疏松性胸腰椎骨折患者，术前行腰椎QCT检查，术中往椎体内注射对比剂，正侧位C臂X光机透视，了解不同骨密度值患者对比剂弥散分布情况以及骨水泥在椎体内弥散分布及渗漏等情况，分析腰椎QCT值与伤椎对比剂弥散分布及骨水泥渗漏的关联性。

结果与结论：①60例共110个伤椎中对比剂弥散超过椎体中线74椎，占67.3%。低骨量组、骨质疏松组、严重骨质疏松组各组间对比剂弥散度比较差异有统计学意义(P < 0.05)；②经单侧或双侧入路椎体成形式注入骨水泥，不同骨密度患者组间骨水泥渗漏情况比较无显著差异(P > 0.05)。③结果显示，对比剂在骨质疏松性胸腰椎骨折伤椎中的弥散分布与腰椎QCT值有一定关系，QCT值低的患者比QCT值较高的患者伤椎对比剂弥漫分布更充分，但骨水泥渗漏的发生与QCT值高低无明显相关，说明根据QCT值结合对比剂分布选择不同穿刺术式伤椎注入骨水泥可减少其渗漏，提高椎体成形术的安全性。

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: 0000-0003-4500-5959(宋泉生)

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 骨质疏松, 椎体骨折, 腰椎QCT, 对比剂弥散, 骨水泥渗漏

Abstract:

BACKGROUND: Percutaneous vertebroplasty (PVP) is usually used for osteoporotic thoracolumbar fractures, which has various advantages such as easy to operate, short operation time, less trauma, rapid recovery, analgesic effect and so on. But its application is restricted due to nerve compression symptoms and pulmonary embolism caused by bone cement leakage. Thereafter, how to reduce the leakage of bone cement is an issue of concern.

OBJECTIVE: To investigate the relationship between the lumbar quantitative computed tomography (QCT) values and contrast agent dispersion in osteoporotic thoracolumbar fractures.

METHODS: Sixty cases of osteoporotic thoracolumbar fractures undergoing PVP were enrolled, and received QCT examination before surgery, and contrast agent was injected intraoperatively. X-ray examination was conducted to detect the bone mineral density, contrast agent dispersion and leakage of bone cement, and the relationship between the lumbar QCT values and contrast agent dispersion as well as leakage of bone cement.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) There were 110 vertebral fractures, and 74 vertebrae with contrast agent diffusing more than vertebral midline, accounting for 67.3%. There was significant difference in the contrast agent dispersion among groups (P < 0.05). (2) The bone cement leakage showed no significant difference among groups after injected with bone cement by unilateral or bilateral approach (P > 0.05). (3) These results suggest that contrast agent dispersion in osteoporotic thoracolumbar fractures has a certain relationship with the lumbar QCT values, and lumbar QCT values with more contrast agent dispersion, but the lumbar QCT values have no correlation with bone cement leakage. Therefore, choosing a appropriate approach based on the QCT values and contrast agent dispersion can reduce leakage and improve the safety of PVP.

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: Osteoporosis, Thoracic Vertebrae, Lumbar Vertebrae, Polymethyl Methacrylate, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

宋泉生，唐福波，王晓琥，张家立，李智斐，饶远森，伍亮，邰志洪，覃海飚，许建文. 腰椎QCT与骨质疏松性胸腰椎骨折伤椎骨造影弥散度的关联性[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(19): 3051-3056.

Song Quan-sheng, Tang Fu-bo, Wang Xiao-hu, Zhang Jia-li, Li Zhi-fei, Rao Yuan-sen, Wu Liang, Tai Zhi-hong, Qin Hai-biao, Xu Jian-wen. Relationship between the lumbar quantitative computed tomography values and contrast agent dispersion in osteoporotic thoracolumbar fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(19): 3051-3056.

图/表（结果） 2

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引言

材料方法

1.1 设计 对比观察实验。

1.2 时间及地点 病例来源于2014年1月至2016年8月临床上诊断为OCVR并行椎体成形术治疗的患者。
1.3 对象

按相同纳入及排除标准，筛选同期临床上诊断为OCVR并行椎体成形术治疗的患者60例，男11例，女49例，年龄(71.21±6.53)岁；骨折椎体共110个，其中腰椎骨折占58节，胸椎骨折为52节；单节段骨折31例，多节段骨折为29例。患者以腰背疼痛为主诉，不一定有明显外伤史，检查可见骨折椎体棘突叩压痛、驼背或伤椎棘突后凸，局部肌肉紧张甚至痉挛，胸腰部活动受限，有的患者伴腹部胀痛、食欲不佳等。

1.3.1 诊断标准^[⁴^-⁵^] ①中老年；②有轻度外伤或无外伤史，或查找不到明显的骨折原因；③以腰背部疼痛为主，甚者周身骨痛、或出现肌肉的痉挛等；④伤椎局部叩压痛、身高缩短、驼背畸形及脊柱活动明显受限等；⑤X射线、CT、MRI等影像检查可见骨折椎体不同程度压缩、伤椎三柱破坏程度、是否新鲜骨折、腰椎CTQ值符合骨质疏松症等；⑥生化相关指标检查支持原发性骨质疏松症、排除继发性骨质疏松症。

1.3.2 纳入标准 ①符合OCVR诊断标准并行椎体成形术治疗；②患者对治疗知情同意；③临床资料完整者。

1.3.3 排除标准 ①肿瘤等所致病理性椎体骨折；②伤椎后壁或椎弓根不完整；③上胸椎骨折压缩超过1/2、腰椎骨折压缩超过2/3；④对骨水泥或对比剂过敏；⑤并发脊髓神经损伤；⑥既往生活自理障碍、合并老年性精神及比较严重的心脑血管疾病等而不能耐受该微创手术的患者。

1.4 方法 椎体成形术按局部麻醉及穿刺、骨造影、骨水泥灌注等步骤进行。

1.4.1 椎体成形术单侧入路术式 ①麻醉及穿刺：患者取俯卧位，常规碘酊酒精消毒铺巾，C臂机透视定位，局部浸润麻醉后，于椎弓根投影的体表标记点用穿刺针穿刺，根据透视情况，调整进针角度，逐步进针，透视明确穿刺针位置理想；②骨造影：用注射器抽取碘普罗胺对比剂，通过穿刺针往椎体内注射，C臂透视，了解对比剂弥散分布情况；③骨水泥灌注：将骨水泥混合调配后倒入螺旋推进器内，待骨水泥呈拉丝状时，在C臂机的监测下缓慢推注如伤椎内，推注时监测骨水泥在病变椎体的弥散情况，根据骨水泥弥散情况决定骨水泥用量。在此过程中，如果发现骨水泥往椎管内渗漏，马上终止操作。待骨水泥硬化后，拔出穿刺针。术毕，安返病房。

1.4.2 椎体成形术双侧入路术式 ①当伤椎骨造影单侧入路透视见对比剂弥散分布不超过椎体中线时，选择双侧穿刺入路。双侧入路手术方法跟单侧入路基本相似，但穿刺针的进针角度可以适当偏小，这样可以提高穿刺的安全性及骨水泥的对称分布；②骨水泥灌注：与椎体成形术单侧入路术式相同。

1.4.3 术后处理予以常规心电监护4 h，并关注患者疼痛改善及下肢感觉运动等情况。术后4 h无异常，患者可在佩戴腰围保护情况下下地行走活动，活动以腰部没有出现疼痛为适度，按时复查腰椎(和或胸椎)正侧X射线片、CT扫描等以了解术后伤椎骨水泥分布、椎体高度恢复等情况。术后嘱患者行腰背肌功能锻炼并予以抗骨质疏松治疗，积极参加社区等组织的健康科普教育活动，预防再发骨折等^[⁶^-⁷^]。

1.5 主要观察指标

1.5.1 腰椎骨密度测定运用GE宝石能谱CT扫描机螺旋扫描、Mindways公司专用QCT体模及QCT测量系统，分别测量L₂-L₄椎体松质骨的骨密度。按腰椎QCT值划分为低骨量组(QCT值为80-120 g/L)、骨质疏松组(QCT值为40-80 g/L)、严重骨质疏松组(QCT值<40 g /L)。

1.5.2 观察伤椎对比剂弥散度及骨水泥的弥散和渗漏情况术中使用C臂X光机拍片观测对比剂、骨水泥注入骨折椎体后的弥散情况，弥散没有超过椎体中线的视为弥散程度不佳，弥散超过椎体中线则视为弥散良好。按针道内、椎旁软组织、椎旁静脉丛、椎管内硬膜外、神经孔、相邻椎间隙等不同渗漏部位观测骨水泥的渗漏情况。

患者试验流程图见图1。

1.6 统计学分析 所得数据均采用SPSS 13.0 For Windows统计软件进行统计分析，2组间构成比比较采用 χ²检验或四格表确切概率法，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：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

讨论

3.1 椎体成形术疗效分析 经皮穿刺椎体成形术由于其创伤小、出血少、操作简便、镇痛效果明显，有助于患者进行早期功能锻炼，并能减少或者避免因长期卧床引起的并发症。因此，椎体成形术已成为治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的常规方法之一，被广泛用于临床治疗^[8-11]。在椎体成形术开展早期，为了达到满意的临床效果，有些术者追求大剂量的骨水泥填充率，导致出现骨水泥椎体外渗漏等并发症发生率较高。Jin等^[¹²^]研究认为椎体成形术的止痛效果与骨水泥灌注量相关。近年来一些临床和实验研究资料显示，椎体成形术手术中临床疗效与骨水泥注射量并非成正比，并非骨水泥注射量越多，效果越好，量多有时反而增加骨水泥渗漏的风险。临床上显示，较少的骨水泥注射剂量即可恢复压缩椎体的力学性能^[¹³^]，达到满意的临床止痛效果。因此，目前大多学者认为，椎体成形术临床疗效与骨水泥弥散分布情况关系更加密切。然而，由于各种各样原因，在实际临床应用时很难见到骨水泥在椎体内的标准分布。但是，研究证实骨水泥在椎体内的弥散分布情况会影响术后病变椎体刚度和强度，影响病变椎体高度的恢复以及骨水泥渗漏，从而影响临床疗效^[^14-16^]。因此，骨水泥的弥散分布情况是影响椎体成形术疗效的一个重要因素。如果骨水泥弥散不充分、强化效果不足，则术后可能会出现进展性后凸畸形和未强化区域的继发性塌陷，从而导致椎体成形术后产生再发骨折，影响疗效。Liebschner等^[¹⁷^]研究表明椎体单侧灌注骨水泥可出现椎体从灌注侧向未灌注侧的相对运动和偏移，从而导致脊柱不稳，发生椎体再发骨折；并证实了椎体内骨水泥双侧对称分布比单侧分布获得更优的刚度恢复，故认为尽力确保骨水泥双侧对称弥散分布，有利于防止和减少远期再发骨折的发生率。本研究显示，无论单双侧椎体成形术，均可达到满意临床疗效，而且在随访期间，皆未出现再发骨折，可能与手术骨水泥弥散分布较充分有关，当然，也可能是随访周期尚短所致，有待进一步随访观察。

3.2 椎体成形术术式选择 在选择单侧或双侧椎体成形术术式的问题上，目前学界存在争议。标准双侧椎弓根入路为椎体成形术常规入路，具有穿刺较为安全，且骨水泥填充效果良好的优点，但因患者在术中放射线下暴露时间过长，增加了辐射损伤风险。单侧椎体成形术属于改良术式，与双侧椎体成形术术式比较，具有手术时间短、辐射损伤较少、创伤更小、费用较低、安全性比较高、骨水泥渗漏发生率低等优点。生物力学研究证明，椎体成形术采用单侧或双侧穿刺，对病变椎体的高度、强度变化的影响相近，因此临床上两者之间手术效果无显著性差异^[¹⁸^]。李健等^[19]认为，单侧椎体成形术有可能造成骨水泥在椎体内分布不均匀，从而引起椎体单侧承重而导致的脊柱不稳定，而双侧椎体成形术则可避免发生此类情况。也有学者认为单侧椎体成形术，灌注剂骨水泥可通过扩散分布于整个椎体，不会出现骨水泥偏于一侧而导致椎体倾斜，从而获得同样有效的椎体强化作用。亦有学者认为疏松骨折椎体存在真空缝隙，经单侧椎弓根入路椎体成形术可以达到很好的双侧充盈效果，只有当单侧椎弓根入路充盈不理想时才考虑双侧入路。本研究结果也得出相似的结论，掌握好手术适应证及手术技巧，在满足骨水泥弥散充分，保证临床疗效的前提下，可以选择单侧椎体成形术，如弥散不充分，则建议行双侧入路椎体成形术。

3.3 骨对比剂在椎体成形术中的价值 在椎体成形术治疗OVCF中是否实施骨静脉造影在临床上的价值一直存在分歧。有学者提出，通过伤椎骨造影(或称静脉造影)有利于减少椎体成形术中骨水泥渗漏^[20]。椎体成形术中，骨水泥可通过椎体静脉进入肺内和硬膜外静脉丛，则有可能引起相应的肺栓塞以及脊髓压迫症状；从而加重患者病情甚至危及生命。而运用椎体内静脉造影将很好地代替骨水泥，对椎体内骨水泥可能发生的渗漏情况进行提前预判。临床上相关研究也表明伤椎骨造影可以减少椎体成形骨水泥渗漏、提高其安全性。石春红等^[21]研究认为，在椎体成形术之前通过椎弓根的穿刺针注入水溶性对比剂，进行椎体内静脉造影，可以清晰地显示对比剂的走行情况(渗出终板、骨皮质或淤滞于骨内) ，有利于预先判断 PMMA 弥漫分布走向；并且还能显示单侧注射时是否能扩散到对侧，以选择不同的手术方法，从而减少骨水泥渗漏发生率。张俊艳等^[²²^]运用椎体成形术治疗椎体血管瘤时，采取椎体静脉造影，不但降低了穿刺通道骨水泥的渗漏率；而且通过预先观察对比剂走行分布情况，有利于提示骨水泥弥散分布路径，从而降低骨水泥渗漏并发症的发生率。但也有学者认为椎体骨静脉造影无助于椎体成形术^[23]，主要原因为：①骨对比剂与PMMA比较，黏稠度更低，容易进入静脉或其它间隙使之显影，而PMMA则正相反，其可预见性远远低于预期效果；②骨对比剂局部残留，掩盖PMMA显影，从而影响判断 PMMA是否有渗漏，增加手术渗漏风险；③术中看到骨对比剂进入椎管引流静脉，术者也无法改变手术方式，只能依靠实时透视，观察 PMMA有无渗漏，从而决定是否终止注射。因此认为椎体内骨静脉造影不能提高椎体成形术疗效和安全性，反而增加了手术成本和X射线照射时间。本研究结果显示，低骨量组对比剂弥散超过伤椎中线占29.63%(8/27)，骨水泥渗漏占11.11% (3/27)；骨质疏松组对比剂弥散超过伤椎中线占85.96% (49/57)，骨水泥渗漏占3.51%(2/57)；严重骨质疏松组对比剂弥散超过患者伤椎中线占65.38%(17/26)，骨水泥渗漏15.38%(4/26)。即低骨量组对比剂弥散超过伤椎中线的比例明显低于骨质疏松组及严重骨质疏松组，各组间对比剂弥散度比较有显著差异(P < 0.05)。因此作者认为，椎体内骨静脉造影虽然不能完全代替骨水泥，但是，根据对比剂的弥散情况，可以对椎体内骨水泥的弥散情况进行提前预判，从而选择合适的术式，减少骨水泥渗漏的发生率。

3.4 骨密度对椎体成形术及骨对比剂的影响 定量CT测量法是一种真实的体积骨密度测量技术，是测量骨质疏松症骨密度的主要方法^[24-25]。骨密度测定值与骨量之间呈正相关。有学者研究报道在相同注射压力下椎体骨密度较高的患者^[26-28]，骨水泥弥散体积较大，所需骨水泥注射量较小，这可能是由于骨水泥与骨小梁之间的黏滞阻力会影响骨水泥的流动方向所致，故不同椎体注射等量的骨水泥，骨密度值不同，骨水泥弥散度也就不同，骨密度值越高，伴随发生骨水泥的渗漏风险也就越高。骨密度已成为椎体成形骨水泥渗漏发生的危险因素之一。喻锋等^[29]研究认为在椎体骨水泥填充满意度方面，骨密度更低的患者似乎更有优势，骨密度可能是影响椎体骨水泥填充效果的重要因素。

但有关QCT值与伤椎对比剂弥散度的关系，目前尚未见有相关报道。本研究结果显示，腰椎QCT与骨对比剂呈负相关，QCT越低，则骨对比剂弥散越充分。因此，临床上QCT值达到骨质疏松者更适合采取单侧穿刺，而QCT值较高者通常需要双侧穿刺，才能使对比剂弥散较好。本研究提示在骨水泥渗漏方面，骨质疏松组的发生率最低，低骨量组的发生率较低，严重骨质疏松组的发生率最高，但不同骨密度患者组间骨水泥渗漏发生比较差异无显著性意义(P > 0.05)。

综上所述，作者认为术前了解患者椎体骨密度值QCT，术中行伤椎静脉造影，根据对比剂在伤椎中的弥散程度采取不同穿刺术式，可减少骨水泥的渗漏，从而提高椎体成形术的安全性，减少术后再发骨折的发生率。这与大多数学者的结论相似^[30-31]：严格掌握手术适应证，正确选择术式，选择进针点和穿刺入路，严格把握骨水泥的注射时机和剂量，以精确的术中操作和优质的术中监测，才能将骨水泥渗漏风险降至最低。

文章由于样本含量较小，随访时间较短，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，可能会使研究结论更具说服力。

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

腰椎QCT与骨质疏松性胸腰椎骨折伤椎骨造影弥散度的关联性

Relationship between the lumbar quantitative computed tomography values and contrast agent dispersion in osteoporotic thoracolumbar fractures

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