PVP術(shù)后相鄰椎體骨折的因素研究進展

張中興，許峰，陳煥詩，金偉

（南方醫(yī)科大學(xué)附屬柳州醫(yī)院、廣西柳州柳鐵中心醫(yī)院，廣西 柳州 545007）

隨著我國人口老齡化的加劇，骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的椎體壓縮性骨折發(fā)生日趨頻繁，嚴重影響人們的生活質(zhì)量，已成為一個危害公眾健康的重要問題。經(jīng)皮椎體成形術(shù)（Percutaneous Vertebroplasty，PVP）因創(chuàng)傷小、操作簡便、安全有效，已廣泛應(yīng)用于臨床治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折（Osteoporotic Vertebral Compression Fracture，OVCF）。筆者就PVP術(shù)后相鄰椎體骨折的相關(guān)因素研究進展綜述如下。

1 PVP術(shù)后相鄰椎體骨折的發(fā)生率

PVP導(dǎo)致術(shù)后相鄰椎體骨折風(fēng)險增加目前尚無定論，但是大部分文獻報道認為OVCF采用PVP治療后相鄰椎體較非相鄰椎體發(fā)生骨折的風(fēng)險高且發(fā)生時間更早。Tanigawa等[1]報道194例OVCF患者共500個椎體行PVP治療，術(shù)后平均隨訪31個月，65例（33.5%）患者共103個椎體發(fā)生了再次骨折，其中65個（63.1%）為強化椎相鄰椎體，38個（36.9%）為非相鄰椎體。Tseng等[2]研究發(fā)現(xiàn)，58.8%～63.8%的再發(fā)骨折椎體與手術(shù)部位相鄰，而且相鄰椎體骨折發(fā)生時間較非相鄰的更早。國內(nèi)的研究報道也支持相鄰椎體骨折發(fā)生率更高，與國外文獻數(shù)據(jù)基本一致，申勇等[3]對42例PVP術(shù)后非手術(shù)椎體骨折患者的研究顯示，相鄰椎體骨折占總數(shù)的57.1%，張宇鵬等[4]通過對218例PVP患者術(shù)后隨訪，有22例患者發(fā)生再次骨折，其中60.7%為相鄰椎體骨折。

由于統(tǒng)計方法、樣本納入標(biāo)準(zhǔn)及隨訪年限的不同，文獻報道的PVP術(shù)后相鄰椎體骨折發(fā)生率也不完全相同。國內(nèi)宋潔富等[5]通過對149例189椎體PVP手術(shù)患者回顧性分析后發(fā)現(xiàn)，13例24椎體新發(fā)骨折中9個新發(fā)骨折發(fā)生在相鄰椎體，強化椎與新發(fā)骨折的解剖分布之間無明顯相關(guān)性。

然而上述不支持PVP增加相鄰椎體骨折風(fēng)險觀點的研究報道是回顧性研究，僅僅是對術(shù)后出現(xiàn)疼痛癥狀的患者進行MRI檢查而診斷，而沒有疼痛癥狀的患者復(fù)查時僅通過X線檢查，對于椎體高度沒有明顯改變的無癥狀新發(fā)骨折無法確診，相對于MRI檢查，新發(fā)椎體骨折的診斷率可能會降低。而大部分支持PVP增加相鄰椎體骨折風(fēng)險觀點的報道包括了前瞻性研究和回顧性研究，且報道的相鄰椎體骨折發(fā)生率接近，故筆者認為PVP治療OVCF后相鄰椎體出現(xiàn)骨折的風(fēng)險更高。

2 PVP術(shù)后相鄰椎體骨折的相關(guān)因素

2.1 生物力學(xué)原理

椎體強度指椎體在發(fā)生塌陷之前所能承受的最大應(yīng)力，剛度指椎體在外力作用下抵抗變形的能力。PVP術(shù)雖然恢復(fù)了治療椎體的強度和剛度，但相鄰椎體的強度和剛度并無改善，而椎體壓縮性骨折楔形改變后，上半身重力所導(dǎo)致的彎曲力量增加，這就需要較大的背部肌肉力量來保持平衡，背部肌力的增大將增加脊柱負荷與椎間盤的壓力，對脊柱的每個椎體都增加了負荷，同時PVP術(shù)中骨水泥的注入會導(dǎo)致終板膨隆，導(dǎo)致椎間盤壓力增加并傳導(dǎo)至相鄰椎體，也使力學(xué)負荷轉(zhuǎn)移至相鄰椎體致應(yīng)力相對集中，所以增加了相鄰椎體骨折的發(fā)生可能性。

2.2 骨水泥使用劑量

傷椎椎體的疼痛緩解程度與骨水泥注射量之間并無顯著相關(guān)性，但椎體的強度和剛度的恢復(fù)與骨水泥的注射量則呈正相關(guān)。對于骨質(zhì)疏松患者，椎體強度普遍降低，傷椎內(nèi)注入過多骨水泥，可明顯提高傷椎的椎體強度，而相鄰椎體的強度并無改變，臨近椎體之間的強度差過大導(dǎo)致應(yīng)力集中，同時大劑量注入骨水泥可使椎體終板的生理內(nèi)凹程度降低，且骨水泥易滲漏入椎間盤，進一步破壞了椎間盤組織對應(yīng)力的彈性緩沖作用，相鄰椎體承受應(yīng)力載荷過大，骨折更易發(fā)生。目前的研究已證實，一般注入2 m l骨水泥即可達到止痛效果，而適量的骨水泥劑量（胸椎＜4 m l，腰椎＜6 ml)有利于減少 PVP術(shù)后相鄰椎體骨折的發(fā)生[6]。

2.3 骨水泥的注射方式及其在椎體內(nèi)的分布

國內(nèi)外的研究均提示單側(cè)或雙側(cè)椎弓根入路穿刺注射骨水泥對椎體的剛度及強度恢復(fù)沒有顯著不同，陳柏齡等[7]對成人T4～L1椎體標(biāo)本的生物力學(xué)測試發(fā)現(xiàn)，單側(cè)椎體的骨水泥填充即可基本恢復(fù)椎體的軸向壓縮強度，但在側(cè)方壓縮載荷下非穿刺側(cè)剛度顯著低于穿刺側(cè)，表明椎體剛度的維持與骨水泥在椎體內(nèi)的分布有關(guān)。

筆者分析認為，單側(cè)或雙側(cè)椎弓根入路，對于椎體成形術(shù)后相鄰椎體骨折的發(fā)生率并無直接影響，但單側(cè)入路穿刺注射骨水泥造成骨水泥在椎體內(nèi)分布不對稱的幾率更大，椎體兩側(cè)的剛度不平衡，會導(dǎo)致單側(cè)負荷的傳遞增加，從而導(dǎo)致脊柱軸向負荷應(yīng)力傳導(dǎo)的紊亂而引起相鄰椎體的骨折發(fā)生率增加。

2.4 骨水泥滲漏

骨水泥滲漏是PVP治療的常見并發(fā)癥，主要有脊柱旁外滲、椎間盤外滲和硬膜外外滲等，其中椎間盤外滲通常是無癥狀的，但是大多數(shù)研究顯示椎間盤外滲能夠增加相鄰椎體發(fā)生骨折的可能。Chen等[8]對106例OVCF患者行PVP術(shù)后2年隨訪發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)相鄰椎體骨折中骨水泥滲漏至椎間盤與未發(fā)生滲漏者有明顯差異，表明骨水泥滲漏至椎間盤可能導(dǎo)致相鄰椎間骨折。也有學(xué)者持相反意見，AL-Ali等[9]報道椎間盤內(nèi)骨水泥滲漏率為17%，但與相鄰椎體骨折的發(fā)生并無明顯相關(guān)性。Lee等[101]回顧性分析了188例共351個椎體行PVP治療的OVCF患者，單因素和多因素分析表明椎間盤內(nèi)骨水泥滲漏并非相鄰椎體骨折發(fā)生的危險因素。

筆者認為，骨水泥能滲漏至椎間盤內(nèi)本身就提示患者患有嚴重的骨質(zhì)疏松癥、骨小梁結(jié)構(gòu)破壞、已存在相鄰終板骨折或過多的骨水泥注射量等易導(dǎo)致椎體再骨折的因素。正常椎間盤組織可以很大程度緩沖來自被骨水泥強化后椎體的不良應(yīng)力，骨水泥外滲會加劇椎間盤退變損害，與傷椎共同構(gòu)成一個超高剛度節(jié)段，其對不良應(yīng)力的緩沖作用隨之減低，另一方面，滲漏至椎間盤的骨水泥硬化后還通過杠桿作用對相鄰椎體產(chǎn)生了應(yīng)力集中效應(yīng)，從而增加相鄰椎體骨折的發(fā)生率。

2.5 初始骨折椎體數(shù)目

初始骨折數(shù)目對新發(fā)骨折也有影響。初始骨折數(shù)目越多，說明骨質(zhì)疏松程度越重，而PVP治療的初始骨折椎體越多，對整個脊柱負荷傳遞的影響也對大，類似于椎體融合后對相鄰階段的負面效應(yīng)一樣，從而形成惡性循環(huán)。Voormolen等[11]研究了椎體骨折的嚴重程度對PVP術(shù)后相鄰椎體新發(fā)骨折的影響，發(fā)現(xiàn)骨折形態(tài)、骨折嚴重程度、骨水泥類型等因素與新發(fā)骨折無關(guān)，而術(shù)前存在的骨折數(shù)目與新發(fā)骨折相關(guān)。

2.6 椎體骨折發(fā)生的部位

骨質(zhì)疏松起因的椎體壓縮性骨折常發(fā)生于胸腰段（T11～L2），這與該區(qū)域特別的生物力學(xué)作用有關(guān)，胸腰段連接相對僵硬的胸椎和相對活動度大的腰椎之間，應(yīng)力負荷較為集中。壓縮性骨折最好發(fā)于脊柱的上訴部位，而PVP術(shù)恢復(fù)了壓縮椎體的剛度和強度后，將引起應(yīng)力的進一步集中分布，從而使相鄰椎體發(fā)生骨折的風(fēng)險增加。

2.7 椎體高度的丟失

壓縮性骨折椎體的高度丟失多少，在一定程度上反應(yīng)了骨質(zhì)疏松的嚴重程度，同時椎體高度的丟失造成了脊柱的后凸畸形，改變了脊柱生物力學(xué)傳導(dǎo)的穩(wěn)定性，使應(yīng)力集中于脊柱后凸的位置，使相鄰椎體更易發(fā)生再次骨折。

2.8 性別

女性在PVP治療OVCF術(shù)后更易發(fā)生相鄰椎體骨折，其原因考慮女性的骨峰值本來就低于男性，尤其是女性絕經(jīng)后體內(nèi)雌激素水平下降，呈高轉(zhuǎn)換型骨代謝，骨量丟失增加，骨小梁斷裂、穿孔，術(shù)后隨著時間的流逝，骨量相對于男性其“劣勢”更為明顯，從而更容易在應(yīng)力相對集中的相鄰椎體發(fā)生骨折，有報道稱女性PVP術(shù)后相鄰椎體骨折發(fā)生概率是男性的2.912倍[12]。

3 針對PVP術(shù)后相鄰椎體骨折可進行的預(yù)防措施

3.1 預(yù)防灌注骨水泥

預(yù)防灌注骨水泥增強椎體的基本原理是提高骨量，減少脊柱畸形，從而穩(wěn)定骨質(zhì)疏松性椎體。如果能確定PVP與相鄰椎體骨折之間存在必然聯(lián)系，那么對于骨折風(fēng)險大的相鄰椎體進行預(yù)防性的灌注骨水泥也許合適。Kobayashi等[13]通過對比單純行椎體成形術(shù)和預(yù)防性注射冰錐相鄰椎體骨水泥的骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折患者，發(fā)現(xiàn)預(yù)防性治療有可能防止PVP術(shù)后相鄰椎體的新發(fā)骨折，但Oakland等[14]研究發(fā)現(xiàn)，骨折的發(fā)生率與發(fā)生部位與預(yù)防性注入骨水泥的彈性模量并無顯著相關(guān)性。對于存在明顯骨質(zhì)疏松但尚未發(fā)生壓縮骨折的椎體是否需要灌注骨水泥以預(yù)防骨折，目前尚未達成共識。

3.2 開發(fā)新型填充劑治療椎體壓縮性骨折

目前應(yīng)用于椎體成形術(shù)的填充材料主要包括：聚甲基丙烯酸甲酯、復(fù)合骨水泥如cortoss、可生物降解的骨水泥如碳酸鈣骨水泥等，這些填充劑具有返流、滲漏、有毒單體釋放及不匹配性等缺陷。據(jù)報道已發(fā)明了一種可注射性異分子聚合體水凝膠來治療椎體壓縮性骨折[15]，該水凝膠具有可在室溫下以液體的方式注入傷椎，在人體內(nèi)或接近體溫下轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)，不損傷人體活性組織，無毒性單體釋放，且該水凝膠機械性能（硬度及剛度）可容易地調(diào)諧以匹配椎體松質(zhì)骨的生物模量，可沿椎體裂隙處以最優(yōu)化的方式恢復(fù)脊柱的機械性能，從而減除相鄰椎體壓力轉(zhuǎn)移的風(fēng)險性，為椎體壓縮性骨折提供一種全新的治療方法。

3.3 術(shù)后護理及宣教

PVP術(shù)后的患者雖然在術(shù)后短期內(nèi)即能緩解疼痛，早起下床活動，減少了長期臥床并發(fā)癥，但不能提高患者的骨密度，如再次跌倒極易造成再次骨折。從入院開始給予針對性的護理及宣教，指導(dǎo)患者如何避免脊柱負重及避免跌倒、如何行腰背肌功能鍛煉、如何堅持抗骨質(zhì)疏松治療等對于減少術(shù)后再次骨折具有積極的意義。

總之，PVP是治療椎體壓縮性骨折的有效方法，在緩解疼痛，功能恢復(fù)上療效顯著，性價比高，但PVP術(shù)后可能會增加相鄰椎體骨折的發(fā)生率，更好地改良手術(shù)技術(shù)及尋找理想的骨水泥替代物是今后的研究方向。

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