伴裂隙征的骨质疏松椎体骨折椎体强化后骨水泥分布模式

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.26.006

摘要/Abstract

摘要：

背景：伴真空裂隙征骨质疏松椎体骨折患者经皮椎体后凸成形治疗后的骨水泥分布模式对疗效是否有影响，国内尚未见相关报道。
目的：观察伴真空裂隙征骨质疏松椎体骨折患者经皮椎体后凸成形治疗后两种骨水泥分布模式的临床疗效。
方法：回顾性分析2008年2月至 2011年11月行经皮椎体后凸成形治疗61例伴真空裂隙征骨质疏松椎体骨折患者的临床资料。测量椎体高度恢复、后凸角矫正情况，记录骨水泥注入量、骨水泥渗漏分布及邻近椎体骨折等并发症情况，以目测类比评分评估腰背部疼痛的程度，Oswestry功能障碍指数评估活动功能受限程度。
结果与结论：根据椎体内骨水泥分布的X射线或CT表现分为团块状组29例和海绵状组32例。团块状组骨水泥注射量(5.20±0.62) mL，海绵状组骨水泥注射量(4.80±0.66) mL，组间比较差异有显著性意义(P < 0.05)。患者均获得16个月以上的随访，两组治疗后3 d及末次随访时目测类比评分、Oswestry功能障碍指数较治疗前明显降低(P < 0.05)，海绵状组同期疼痛缓解明显优于团块状组(P < 0.05)。两组治疗后3 d及末次随访时前缘及中线椎体高度、后凸角较治疗前明显恢复(P < 0.05)，团块状组同期在影像学指数恢复上优于海绵状组(P < 0.05)。继发相邻椎体骨折发生率团块状组为14%，海绵状组为6%，组间比较差异有显著性意义(P < 0.05)。在漏渗率方面团块状组为17%，海绵状组为25%，组间比较差异有显著性意义(P < 0.05)。结果可见海绵状骨水泥分布比团块状分布模式更能有效稳定地缓解疼痛，改善患者生活质量，但漏渗率更高。团块状分布模式比海绵状分布模式更能恢复椎体的高度，治疗后继发相邻椎体的骨折发生率更高。

关键词: 骨关节植入物, 脊柱植入物, 骨质疏松椎体压缩骨折, 经皮椎体后凸成形术, 骨水泥分布, 团块状分布, 海绵状分布, 椎体高度, 后凸角, 邻近椎体骨折

Abstract:

BACKGROUND: There is no domestic research on the effectiveness of bone cement distribution patterns of osteoporotic vertebral fractures with intravertebral clefts after treated by using percutaneous kyphoplasty.
OBJECTIVE: To evaluate the clinical effectiveness of bone cement distribution patterns of osteoporotic vertebral fractures with intravertebral clefts after treated by using percutaneous kyphoplasty.
METHODS: Between February 2008 and November 2011, the clinical data of 61 patients of osteoporotic vertebral fractures with intravertebral clefts undergoing percutaneous kyphoplasty were retrospectively reviewed. The vertebral height restoration and kyphosis correction were measured, and the injection volume of bone cement, bone cement leakage distribution and adjacent vertebral fractures were recorded. The Visual Analogue Scale score was used to evaluate the degree of low back pain, and the Oswestry disability index was used to evaluate the limitation degree of activity function.
RESULTS AND CONCLUSION: According to the vertebral bone cement distribution in the X-ray film or CT image, the study was divided into bulky group (n=29) and sponge-like group (n=32). The bone cement injection volume was (5.20±0.62) mL in the bulky group and (4.80±0.66) mL in the sponge-like group, and there was significant difference between groups (P < 0.05). All patients were followed-up for 16 months. The Visual Analogue Scale score and Oswestry disability index were decreased significantly at 3 days after operation and final follow-up when compared with those before treatment (P < 0.05), and the pain relief in the sponge-like group was better than that in the bulky group (P < 0.05). The frontal vertebral height, midline vertebral height and kyphosis correction in two groups were significantly recoved (P < 0.05), and the restoration rate of imaging index in the bulky group was better that that in the sponge-like group (P < 0.05). The incidence of secondary adjacent vertebral fracture in bulky group was 14%, and 6% in the sponge-like group, and there was significant difference between two groups (P < 0.05). The incidence of bone cement leakage was 17% in bulky group and 25% in the sponge-like group, and there was significant difference between groups (P < 0.05). The results indicate that the sponge-like bone cement distribution pattern can relieve the pain effectively and stably than bulky distribution pattern, and it can improve the life quality of the patients, but with a high incidence of bone cement leakage. The bulky distribution pattern can recover the vertebral height better than sponge-like distribution pattern with a high incidence of secondary adjacent vertebral fracture.

Key words: bone and joint implants, spinal implants, osteoporotic vertebral compressive fracture, percutaneous kyphoplasty, bone cement distribution, bulky distribution, sponge-like distribution, vertebral height, kyphotic angle, adjacent vertebral fracture

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 5

2.1 参与者数量分析所有患者均顺利完成经皮椎体后凸成形治疗，均获得16个月以上的随访。

2.2 术中出血量和骨水泥注射量术中未发生脊髓、神经损伤以及球囊破裂。团块状组平均每个椎体骨水泥注射量(5.20±0.62) mL，术中出血8-31 mL，平均24 mL；海绵状组平均每个椎体骨水泥注射量(4.80±0.66) mL，术中出血12-28 mL，平均20 mL。

2.3 伤椎椎体前缘、中线高度及Cobb角治疗后3 d及末次随访时椎体前缘高度、中线高度、脊柱Cobb角较术前明显恢复(P < 0.05)，同期团块状组较海绵状组矫正效果更显著(P < 0.05)，见表1-3。

2.4 目测类比评分和Oswestry功能障碍指数见表4，5。

由表4，5可见，治疗后3 d及末次随访时目测类比评分和Oswestry功能障碍指数较治疗前明显改善(P < 0.05)，同期海绵状组较团块状组改善更显著(P < 0.05)。

2.5 骨水泥渗漏情况、邻近椎体骨折相关并发症发生情况治疗后3 d常规X射线检查共发现11例骨水泥渗漏患者，总渗漏率为18%，均未出现临床不适症状，两组间渗漏率方面及渗漏类型上比较差异有显著性意义(P < 0.05)，见表6。随访期间共出现6例邻近椎体骨折，团块状组患者4例(4/29，14%)，海绵状组患者2例(2/32，6%)，两组间差异有显著性意义(P < 0.05)。

2.6 典型病例分析患者女，67岁，因跌倒后腰背部疼痛伴活动受限 3 d，术前腰椎侧位X射线片显示L1椎体压缩骨折，椎体内可见一横行裂隙改变，见图1A。术后腰椎侧位X射线片显示该裂隙已被骨水泥呈团块状局限分布填充，而且骨水泥分布位置和形态与术前X射线显示的裂隙区域相对应，见图1B。术后腰椎正位X射线片显示骨水泥仅分布局限于裂隙区域，未能在椎体裂隙周围骨松质间隙内扩散，见图1C。

患者男，72岁，摔伤后腰背部疼痛不适1个月，术前CT示L2椎体骨折，椎体内可见透光区改变，见图2A。术前MRI上T1加权像L2椎体内病变呈低信号改变，见图2B。术前MRI上T2加权像L2椎体内病变呈高信号改变，见图2C。术前腰椎侧位X射线片显示L2椎体内可见气体密度影的横行裂隙改变，见图2D。术后腰椎侧位X射线片显示该裂隙已被骨水泥填充，骨水泥呈海绵状弥散分布至椎体的前缘和上下终板，见图2E。术后腰椎正位X射线片显示骨水泥呈海绵状弥散分布至整个椎体，见图2F。

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引言

材料方法

设计：病例回顾性分析。

时间及地点：资料收集于2008年2月至2011年11月东营市人民医院。

对象：

诊断标准：①急性或慢性骨质疏松性骨折、长期应用糖皮质激素治疗及糖尿病等患者^[1]。

②伴有腰背部疼痛，静卧时疼痛减轻，弯腰、翻身或行走时加重。③脊柱局部棘突及周围有深压痛和叩击痛。④结合影像学检查明确病椎特点。

纳入标准：①X射线、CT检查可见骨折椎体内凹陷或横行透光区改变^[2]，边缘为硬化带。②过伸过屈X射线片上多表现为“开合征”现象^[3]。③MRI上表现为T2加权像和STIR压脂像上椎体内透亮高信号带^[4]，即“流质聚集征”现象。④术后病理学表明，椎体内裂隙样变的病理基础是骨缺血坏死伴骨折不愈合^[5]。⑤应用双能X射线骨密度仪测定骨折椎体骨密度值，按WHO骨质疏松症标准均诊断为骨质疏松患者。

排除标准：①有脊髓神经系统损伤症状和体征者。⑦病历资料不完整以及失访者。

按以上标准回顾性分析2008年2月至2011年11月在东营市人民医院行经皮椎体后凸成形治疗的61例伴真空裂隙征的椎体压缩性骨折患者的临床资料，其中男18例，女43例，年龄64-79岁，平均年龄72.5岁。病史1-21周，平均2.1周，患者均有不同程度严重的腰痛症状，翻身及下地活动明显受限，行系统抗骨质疏松治疗效果欠佳。损伤椎体节段：胸椎28例，腰椎33例。治疗后根据每个椎体骨水泥分布在X射线或CT的表现进行分组：团块状组29例和海绵状组32例。

材料：采用苏州爱得科技发展有限公司生产的椎体成形系统、球囊扩张器及天津市合成材料工业研究所生产的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥，均具有良好的生物相容性，在一定程度上加强了脊柱的稳定性，避免后期出现椎体塌陷。

方法：

手术方法：所有手术均由同组医师操作完成。患者俯卧过伸位，消毒铺巾，局部麻醉，在C型臂X射线机透视下定位伤椎，经椎弓根入路采用微创器械将针尖穿刺至椎体中前1/3部位。然后使用特制球囊器械进行扩张，术中密切观察球囊扩张情况，当椎体高度复位满意或球囊压力显著增大时停止操作并取出，采用分次灌注骨水泥的方法，术中使用少量团状期中晚期骨水泥先行灌注以堵塞缺损，避免骨水泥自缺损处渗漏，待其凝固后，再以团状期早期骨水泥灌注。注意透视观察骨水泥的填充及扩散情况，询问患者有无不适，观察10 min生命体征平稳，拔除套管结束手术。术后24 h患者可佩带腰围适当下地活动，给予抗骨质疏松药物治疗。

评价指标：利用比例尺在脊柱侧位X射线片上测量术前、术后3 d及末次随访时伤椎椎体前缘及中线高度及后凸角(Cobb角)，并将平均值进行对比分析。脊柱后凸角(Cobb角)测量：侧位X射线伤椎椎体上、下终板垂线的交角连线。由两位脊柱外科医师独立进行数据的测量，取测量结果的平均值进行统计分析。

于术前、术后3 d及末次随访时，使用目测类比评分(VAS评分)评定患者腰背部疼痛程度等级，将疼痛程度分为 0-10分，0分为无疼痛，以此类推，10分疼痛程度最高。

于术前、术后3 d及末次随访时，使用Oswestry功能障碍指数(ODI)评定患者活动功能受限程度，0分为功能无受限，100分为生活完全不能自理。

术后及随访过程中观察骨水泥渗漏情况、邻近椎体骨折相关并发症发生情况。根据脊柱的解剖特点，将渗漏部位分类：椎管内渗漏、椎体前缘渗漏、椎间盘渗漏、椎旁静脉渗漏和穿刺针道渗漏。

统计学分析：全部数据采用x(_)±s表示，利用SPSS 17.0统计软件进行分析，两组之间各项指标比较采用t检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

椎体内“真空裂隙征”最早于1978年由Maldague等^[6]提出，1895年Kummell首次报道了1例患者椎体轻微骨折后逐渐塌陷和进行性后凸畸形，后人将由于椎体骨折后迟发性的缺血坏死引起的椎体裂隙样变伴椎体塌陷称为Kummell’s病^[7]。对于伴“真空裂隙征”的骨质疏松椎体骨折的治疗，有学者报道采用前路或后路脊柱重建是最合适的选择^[8-9]。但越来越多的报道称椎体成形及球囊扩张后凸成形因其创伤小、手术时间短，相对开放手术而言更能取得较好的止痛及复位效果^[10-11]。

经皮椎体后凸成形治疗椎体骨折缓解临床症状的最主要机制为稳定骨折，防止椎体再塌陷^[12]，术中也可通过过伸体位、骨折部位垫枕抬高力求使骨折得到有效复位^[13-14]。但是经皮椎体后凸成形通过球囊的撑开压力的作用使得在纠正椎体塌陷、恢复椎体高度、矫正后凸畸形方面较经皮椎体成形更具优势^[15]。对是否合并真空裂隙征的椎体压缩性骨折患者的治疗效果，国内外目前的报道大相径庭。Chen等^[16]对合并真空裂隙征的椎体压缩性骨折患者治疗后，得到了满意的治疗效果。Lane等^[17]观察到合并真空裂隙征的椎体压缩性骨折患者在治疗后12个月时疼痛缓解明显。但也有大量研究与以上结果不一致。Jang等^[18]认为，合并椎体内裂隙样变的骨质疏松性椎体压缩骨折患者，其治疗有效率仅有50%。Trout等^[19]以及Wiggins等^[20]认为，合并裂隙样变的骨质疏松性椎体压缩骨折由于椎体内裂隙样边缘的硬化骨质，术中骨水泥仅分布于裂隙内而椎体内剩余部分未得到骨水泥的有效填充，才是疗效欠佳的原因，目前国内未见报道不同骨水泥分布是否会产生不同的临床疗效。

骨水泥注射量作为反映骨水泥疗效的指标具有片面性^[21]，并不能反映骨水泥在椎体内的分布情况，而骨水泥弥散体积，能更合理反映出骨水泥在椎体内部的分布情况。作者认为不同的骨水泥分布模式与手术椎体骨质疏松程度、压缩程度、真空裂隙征的位置和内部形态、裂隙征边缘的骨质硬化情况有着密切的关系。加上术者的熟练程度、穿刺针的进针位置及角度的变化、骨水泥注射时调配的黏稠度性状、注射压力、注射的连续或间隔时间不同也会造成骨水泥弥散形态上的差异。本研究对团块状与海绵状两种骨水泥分布模式的临床疗效及两者之间的差异进一步讨论分析。

3.1 骨水泥分布模式与疼痛缓解的关系经皮椎体后凸成形技术是将骨水泥填充于椎体内裂隙，增加椎体的耐压强度，增强椎体的支撑能力^[22]，恢复椎体的稳定性，消除椎体不稳，达到缓解或消除疼痛的目的。Grohs等^[23]对22例合并真空裂隙征患者经皮椎体后凸成形治疗后均得到了满意的疼痛改善。文章报道的两组患者治疗后及末次随访时目测类比评分、Oswestry功能障碍指数较治疗前均有较大程度降低，取得了满意的疗效。海绵状组在疼痛缓解并保持疼痛缓解指数稳定方面要优于团块状组，作者分析总结可能的原因是团块状骨水泥分布中骨水泥先将裂隙填满后，而由于边缘的骨质硬化带的存在导致裂隙周围的其他缝隙未得到骨水泥的填充；团块状骨水泥分布不均导致裂隙周围骨质疏松区未获得有效的填充，造成骨质疏松引起的疼痛症状持续存在^[24]。很多学者研究认为骨水泥注射量与止痛效果不成正比^[25]，文章报道的团块状组平均每个椎体骨水泥注射量(5.20±0.62) mL，海绵状组平均每个椎体骨水泥注射量(4.80±0.66) mL，虽然团块状组注射量多余海绵状组，但海绵状组治疗后疼痛缓解及随访期内疼痛缓解指数稳定性方面却优于团块状。因此建议术中在将空腔填满的同时，使骨水泥在椎体裂隙内更好形成海绵状弥散。

3.2 骨水泥分布模式与椎体高度恢复的关系经皮椎体后凸成形中通过球囊机械性的直接扩张、抬升终板的作用达到恢复椎体高度并矫正后凸畸形。梁德等^[26]认为在过伸俯卧位下行经皮椎体后凸成形，可以使前纵韧带充分伸展，手术时椎体内空腔处于“张口状态”，这样可以最大程度增加骨水泥的注入量，获得最大程度的高度恢复和稳定性。文章结果显示团块状组治疗后椎体前缘及中线高度恢复大于海绵状组(P < 0.05)，说明团块状的骨水泥主要在椎体中前部相对低压状态的空腔里聚集分布，在椎体内形成良好的骨水泥占位效应，使椎体高度恢复更显著，且影像学测量显示团块状组骨水泥注射量较大而相应椎体高度恢复也越高；而海绵状组的骨水泥分散在较为狭小的相对高压状态的骨小梁空隙中，这也是导致椎体高度恢复差的原因之一。但在随访时发现团块状组中恢复的高度有轻微程度的下降，可能因为团块状骨水泥分布在整个椎体内弥散不均导致周围骨质疏松区未获得充足骨水泥有效支撑，随访时造成椎体高度不同程度的丢失。

3.3 骨水泥分布模式与渗漏情况的关系结果显示两组漏渗率相对较高，而且漏渗类型分布也明显不同。首先合并真空裂隙征的椎体压缩性骨折的椎体本身就是骨水泥高漏渗率的重要因素，其次团块状组中由于裂隙周围骨质增生硬化，骨水泥注射过程先在空腔内团块状均匀分布，且椎体前缘骨皮质常不完整^[27]，然后沿着椎体前缘破口外漏至椎体前方，因此团块状骨水泥椎体前缘渗漏的发生率最高(3/29，10%)。而海绵状组骨水泥沿着骨小梁间隙向四周分布，则易挤压入椎旁静脉丛间或与腔隙相通的椎间盘内，因此海绵状组骨水泥向椎旁渗漏发生率较高(2/32，6%)或突向邻近椎间盘渗漏发生率较高(3/32，9%)。为预防骨水泥渗漏，应注意以下问题：治疗前仔细分析影像学资料，充分了解裂隙位置、大小及破口位置，把握好椎弓根进针位置，体会穿刺针进入椎体内裂隙后手感的变化，然后注射少量骨水泥腻住椎体破口，营造一个相对密闭的空间内继续完成注射，力求骨水泥在裂隙内形成团块状分布；骨水泥注射时通过C型臂透视密切观察穿刺针的位置和骨水泥的走势^[28]，并适当变化针尖位置再行缓慢注射力求在裂隙四周骨质疏松区形成海绵状分布。

3.4 骨水泥分布模式与邻椎继发骨折的关系团块状组治疗后邻椎继发骨折发生的原因可能是团块分布能较明显的恢复病椎的前缘及中线的高度，而椎体高度恢复率越大，相应的节段生物力学变化越大，继发相邻椎体骨折的危险性也就越大；病椎经骨水泥强化后刚度、强度上升，与邻近椎体梯度落差较大，改变了椎体和椎间盘间的力学传导，导致相邻椎体力学载荷增加，更容易发生骨折^[29]。海绵状组更注意骨水泥的均匀分布，不单纯追求椎体高度的恢复及骨水泥的注入量，而是使骨水泥在骨小梁中均匀渗入，使整个椎体应力相对均匀分布，减少对相邻椎体及椎间盘的集中应力，因此邻椎骨折并发率较低。从文章结果看，团块状组(4/29，14%)明显高于海绵状组的(2/32，6%)，说明骨水泥呈团块状分布模式更易导致邻椎骨折的发生。Trout等^[30]认为合并真空裂隙征的椎体压缩性骨折患者治疗后邻近椎体继发骨折的概率更高。文章结果显示两组患者治疗后邻近椎体继发骨折总的发生率为9.83%，相对Pflugmacher等^[31]统计的单纯椎体压缩性骨折患者的发生率(18.3%)低了不少，可能与随访时间相对较短及治疗后系统抗骨质疏松治疗有关系。

3.5 单、双侧注射骨水泥的争议经皮椎体后凸成形术中椎体强化时可经单侧或双侧椎弓根途径注射骨水泥，两种方式效果尚存在争议。虽然Tohmeh等^[32]经过生物力学测试表明单侧经皮椎体后凸成形也可得到相似的生物力学效果，增加椎体强度并恢复椎体初始刚度的临床效果，并缩短手术时间以及减少潜在的手术并发症^[33]。但有的学者认为，单侧经皮椎体后凸成形会造成骨水泥在椎体内分布不均匀．引起椎体承重不均而导致脊柱不稳定^[34]。文章中两组患者均采用双侧经皮椎体后凸成形途径，在目测类比评分及Oswestry功能评分改善方面均取得了较好的临床效果，而且双侧经皮椎体后凸成形途径可达到骨水泥在椎体中的广泛对称分布，避免椎间盘出现集中应力现象，更符合生物力学原则。

综上，虽然两组患者骨水泥并发症的发病率较高，但通过经皮椎体后凸成形治疗可以有效缓解疼痛，并能有效恢复椎体高度及稳定性，较好地矫正后凸畸形，明显增强椎体力学性能，作者认为经皮椎体后凸成形技术是治疗合并真空裂隙征的椎体压缩性骨折的一种较好的方法，而且使骨水泥得到较好弥散，力求形成海绵状分布模式，更能使患者获得更好的治疗效果。文章系回顾性研究，手术开展的时间有限及病例数量相对较少，还需要今后进行更多的前瞻性临床科研进一步完善。