MRI預(yù)測經(jīng)皮椎體強化術(shù)骨水泥椎間盤滲漏的價值

蔡金輝，劉慶余，曾玉蓉，劉志鋒，阮耀欽，郭棟華， 王 振(.廣州市增城區(qū)人民醫(yī)院影像科，.脊柱外科 廣東 廣州 500；.中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院放射科，廣東 廣州 500)

MRI預(yù)測經(jīng)皮椎體強化術(shù)骨水泥椎間盤滲漏的價值

蔡金輝1，劉慶余2*，曾玉蓉2，劉志鋒1，阮耀欽1，郭棟華1， 王 振3
(1.廣州市增城區(qū)人民醫(yī)院影像科，3.脊柱外科 廣東 廣州 511300；2.中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院放射科，廣東 廣州 510120)

目的 探討術(shù)前MRI預(yù)測經(jīng)皮椎體強化術(shù)(PVA)中骨水泥椎間盤滲漏的臨床價值。方法 回顧性分析經(jīng)PVA治療的127例骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(OVCF)患者的臨床及影像資料，比較患者年齡、性別、手術(shù)椎體部位、手術(shù)方式及術(shù)前MRI是否存在骨折椎體終板損傷、達終板骨折線、鄰近椎間盤損傷及椎體裂隙時骨水泥椎間盤滲漏率的差異。結(jié)果 127例OVCF患者中，手術(shù)椎體179個，涉及358個終板及341個椎間盤。有終板損傷、達終板骨折線、鄰近椎間盤損傷及椎體裂隙征象的骨水泥鄰近椎間盤滲漏率分別為57.73%(56/97)、60.98%(25/41)、35.91%(51/142)、55.56%(20/36)，均高于無上述征象椎體(P均<0.05)。經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(PKP)及經(jīng)皮椎體成形術(shù)(PVP)患者椎體骨水泥椎間盤滲漏率分別為26.67%(16/60)、42.86%(51/119)，兩者差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.035)。骨水泥注入量 ≤5 ml椎體骨水泥椎間盤滲漏率為31.19%(34/109)，低于骨水泥注入量 >5 ml椎體[47.14%(33/70),P=0.031)]。性別、年齡、手術(shù)椎體部位對鄰近椎間盤骨水泥滲漏的影響無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 術(shù)前MRI能有效預(yù)測PVA術(shù)中骨水泥向鄰近椎間盤滲漏，選擇PKP及控制骨水泥注入量等方式可以降低骨水泥椎間盤滲漏的風(fēng)險。

骨質(zhì)疏松；脊柱骨折;經(jīng)皮椎體成形術(shù);磁共振成像

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture， OVCF)是老年人常見病及多發(fā)病，經(jīng)皮椎體強化(percutaneous vertebral augmentation， PVA)術(shù)因創(chuàng)傷小、療效顯著，已成為目前治療OVCF的主要手段。PVA術(shù)后常發(fā)生鄰近椎體骨折(adjacent vertebral fracture， AVF)，其與骨水泥椎間盤滲漏密切相關(guān)[1-2]，若術(shù)前能準(zhǔn)確判斷骨水泥椎間盤滲漏的風(fēng)險，則對降低AVF具有重要意義。本研究旨在探討術(shù)前MRI預(yù)測PVA骨水泥椎間盤滲漏的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014年3月—2016年11月在我院接受PVA治療的OVCF患者127例，男26例、女101例；年齡52～91歲，平均(73.5 ± 8.3)歲。接受手術(shù)的椎體179個，其中T4～T10 34個，T11～L2 114個，L3～L5 31個；2個相鄰椎體同時手術(shù)10例，3個相鄰椎體同時手術(shù)2例，4個相鄰椎體同時手術(shù)1例；共涉及終板358個及椎間盤341個。

1.2 儀器與方法 患者均于術(shù)前1周內(nèi)行胸腰椎正側(cè)位及MR檢查，并于術(shù)后復(fù)查胸腰椎正側(cè)位片。采用Siemens Aristos MX-R DR進行胸腰椎正側(cè)位檢查。采用GE Signa HDi 1.5T超導(dǎo)型MR掃描儀進行胸腰椎掃描。掃描參數(shù)：矢狀位T1WI，TR 450 ms、TE 8.2 ms；矢狀位T2WI，TR 2 500 ms，TE 90 ms；矢狀位短時間反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(short time inversion recovery, STIR)，TR 550 ms，TE 65 ms；軸位T2WI，TR 2 500 ms，TE 90 ms；層厚4 mm，層間距0.4 mm，F(xiàn)OV 300 mm，矩陣256×256。手術(shù)器械為椎體成形成套手術(shù)器械201、202型(山東冠龍醫(yī)療用品有限公司)，增強材料為Osteopal V脊柱骨水泥(Heraeus Medical GmbH)。

1.3手術(shù)方法 患者取俯臥位，在C形臂X線透視監(jiān)控及局麻下施行經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty， PVP；n=119)或經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty， PKP;n=60)，同時記錄骨水泥注入量。PVP操作技術(shù)遵循中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會介入學(xué)組制定的標(biāo)準(zhǔn)方法[3]，PKP的基本操作方法同PVP，穿刺成功后運用球囊擴張病變椎體，再注入骨水泥。

1.4圖像分析 由2名從事MRI診斷的主治醫(yī)師對患者術(shù)前胸腰椎正側(cè)位片及MRI進行回顧性分析，評價是否存在終板損傷、達終板骨折線、椎間盤損傷及椎體裂隙；由另外2名主治醫(yī)師分析患者術(shù)后胸腰椎正側(cè)位片，評價骨水泥椎間盤滲漏的情況。終板損傷：矢狀位T1WI及T2WI顯示椎體終板連續(xù)性中斷、矢狀位STIR顯示終板區(qū)存在高信號或出現(xiàn)椎間盤組織疝入終板[4]。達終板骨折線：責(zé)任椎體內(nèi)與終板相連續(xù)的線狀或帶狀異常信號，T1WI及T2WI上呈低信號，STIR上可為低信號或高信號。椎間盤損傷：矢狀位T2WI及STIR上責(zé)任椎體鄰近椎間盤存在明顯高的條、片狀信號[4]。椎體裂隙：術(shù)前胸腰椎平片示線形或半月形的透亮影，MR T2WI及STIR上呈邊緣清楚的腦脊液樣高信號、低信號或高低混雜信號[5]。骨水泥椎間盤滲漏：術(shù)后胸腰椎正側(cè)位片顯示PVA椎體鄰近椎間隙內(nèi)出現(xiàn)超過終板皮質(zhì)致密線的骨水泥樣高密度影。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 20統(tǒng)計分析軟件。數(shù)據(jù)比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

127例179個接受PVA的椎體中，63例67個椎體(67/179，37.43%)發(fā)生骨水泥漏入鄰近椎間盤，其中6個椎體同時出現(xiàn)骨水泥向上、下鄰近椎間盤滲漏，共73個椎間盤(73/341，21.41%)出現(xiàn)骨水泥滲漏。

2.1 MRI征象與骨水泥椎間盤滲漏的關(guān)系 骨折椎體終板損傷、達終板骨折線、鄰近椎間盤損傷及椎體裂隙的發(fā)生率分別為27.09%(97/358)、22.91%(41/179)、41.64%(142/341)、20.11%(36/179)；存在上述征象時骨水泥椎間盤滲漏率均高于無上述征象患者[椎體終板損傷:57.73%(56/97) vs 6.51%(17/261),χ2=114.3,P<0.001;達終板骨折線:60.98%(25/41) vs 30.43%(42/138),χ2=12.6,P=0.001;鄰近椎間盤損傷35.91%(51/142)vs 11.06%(22/199),χ2=30.4,P<0.001;椎體裂隙:55.56%(20/36) vs 32.87%(47/143),χ2=6.3,P=0.02]，見表1，圖1～3。上終板損傷患者骨水泥椎間盤滲漏率為70.15%(47/67)，高于下終板損傷患者[30%(9/30);χ2=13.7,P<0.001]。

表1 術(shù)前MRI征象對PVA骨水泥椎間盤滲漏的影響(個)

2.2 臨床相關(guān)因素與骨水泥椎間盤滲漏的關(guān)系 119個椎體接受PVP治療，51個(51/119，42.86%)發(fā)生骨水泥椎間盤滲漏，60個椎體接受PKP治療，16個發(fā)生骨水泥椎間盤滲漏(16/60，26.67%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.5，P=0.035)；骨水泥注入量 ≤5 ml椎體的骨水泥椎間盤滲漏率低于骨水泥注入量 >5 ml的椎體[31.19%(34/109) vs 47.14%(33/70);χ2=4.6,P=0.031]。性別、年齡及手術(shù)椎體部位對鄰近椎間盤骨水泥滲漏的影響差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表2。

3 討論

PVA作為治療OVCF的主要手段，因其創(chuàng)傷小、風(fēng)險低且療效顯著，目前已廣泛應(yīng)用于臨床[6-7]。骨水泥滲漏是PVA最常見的并發(fā)癥，發(fā)生率高達77.7%[8]，按解剖部位可分為椎體周圍滲漏、椎管內(nèi)滲漏、椎間孔內(nèi)滲漏、椎間盤內(nèi)滲漏、椎旁軟組織內(nèi)滲漏及混合型滲漏[9]。椎間盤內(nèi)滲漏一般不會引起臨床癥狀，易被臨床醫(yī)師忽視。然而，目前PVA常用的骨水泥存在化學(xué)毒性及聚合產(chǎn)熱效應(yīng)，破壞椎間盤生理結(jié)構(gòu)，加速椎間盤退變[10]；此外，滲漏入椎間盤的骨水泥會引起椎間盤應(yīng)力增大及分布不均，誘發(fā)鄰近椎體終板損傷，增加AVF發(fā)生的風(fēng)險[1,11]。Nieuwenhuijse等[2]研究顯示，骨水泥椎間盤滲漏使PVP術(shù)后1年內(nèi)發(fā)生AVF的風(fēng)險增加5.47倍。盡管骨水泥滲入椎間盤不影響PVA近期療效，但對其中、遠期療效是否有影響還不明確且潛在危害大，需引起足夠的重視。本研究結(jié)果顯示，術(shù)前MRI能有效預(yù)測PVA骨水泥椎間盤滲漏。

表2 臨床相關(guān)因素對PVA骨水泥椎間盤滲漏的影響(個)

終板是位于椎體上、下緣的皮質(zhì)外層結(jié)構(gòu)，完整的終板在MRI各序列上均呈連續(xù)的線狀低信號帶。當(dāng)出現(xiàn)終板皮質(zhì)連續(xù)性中斷、T2WI或STIR序列終板區(qū)高信號或鄰近椎間盤組織疝入終板時，提示存在終板損傷[4]。終板損傷在OVCF中并不少見，在PVA注射骨水泥的過程中，骨水泥容易通過損傷的終板滲入鄰近椎間盤。Hiwatashi等[5]研究顯示，終板損傷是PVP術(shù)后骨水泥椎間盤滲漏的危險因素，存在終板損傷時骨水泥椎間盤滲漏發(fā)生率達65%。本研究發(fā)現(xiàn)，終板損傷椎體骨水泥椎間盤滲漏的發(fā)生率為57.73%，其滲漏風(fēng)險是終板完整椎體的8.9倍，且上終板損傷椎體骨水泥椎間盤滲漏率明顯高于下終板損傷椎體，表明終板損傷是骨水泥椎間盤滲漏的高危因素，上終板損傷時發(fā)生滲漏的風(fēng)險更高，與姚海燕等[12]研究結(jié)果一致。在軸向負(fù)荷的作用下，OVCF患者骨折椎體上終板損傷的發(fā)生率明顯高于下終板，上終板損傷率高達68%[4]，因此PVA過程中骨水泥更易通過上終板滲漏入鄰近椎間盤。此外，本研究結(jié)果顯示達終板骨折線椎體骨水泥椎間盤滲漏較無達終板骨折線椎體高，可能原因是骨水泥沿達終板骨折線方向彌散，并通過損傷的終板滲入椎間盤。本研究認(rèn)為，終板損傷及達終板骨折線在骨水泥滲漏入椎間盤的過程起到“滲漏通道”的作用，故可將其作為骨水泥椎間盤滲漏的預(yù)測指征。

圖1 患者男，84歲，L1骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折行PVP治療 A、B.術(shù)前MR T2WI及STIR示L1椎體上、下終板損傷(細(xì)箭)、椎體裂隙(箭頭)及上位椎間盤損傷(粗箭)； C.術(shù)后腰椎側(cè)位片，骨水泥向上、下位椎間盤滲漏(箭) 圖2 患者男，81歲，L1骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折行PVP治療 A、B.術(shù)前MR T2WI及STIR序列示L1椎體下份存在達終板骨折線(箭)； C.術(shù)后腰椎側(cè)位椎間盤(箭) 圖3 患者女，61歲，T12骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折行PVP治療 A、B.術(shù)前MR T2WI及STIR示T12椎體上份存在椎體裂隙(箭)； C.術(shù)后腰椎側(cè)位片示骨水泥滲漏入上位椎間盤(箭)

在OVCF患者的骨折椎體鄰近椎間盤可見條片狀T2WI高信號，其病理基礎(chǔ)為椎間盤撕裂或水腫，提示存在椎間盤損傷。Ortiz等[4]研究顯示，OVCF責(zé)任椎體鄰近椎間盤損傷的發(fā)生率為79%，且大部分伴有終板損傷，其評價椎間盤損傷的標(biāo)準(zhǔn)包括椎間盤水腫及形態(tài)的改變，然而胸腰椎退行性變過程中椎間盤會出現(xiàn)高度下降、向椎體或椎管突出等形態(tài)改變，很難與椎間盤損傷引起的形態(tài)改變區(qū)分，因此本研究僅采用椎間盤T2WI高信號征作為評價椎間盤損傷的指標(biāo)。本研究顯示，鄰近椎間盤損傷的發(fā)生率為41.64%，其中35.91%發(fā)生骨水泥椎間盤滲漏，高于無椎間盤損傷(11.06%)，提示椎間盤損傷是骨水泥椎間盤滲漏的危險因素，與Hiwatashi等[5]的研究結(jié)果相似。鄰近椎間盤損傷常與終板損傷同時存在，當(dāng)OVCF責(zé)任椎體鄰近椎間盤損傷時，提示終板存在損傷，在PVA過程中應(yīng)注意骨水泥椎間盤滲漏的風(fēng)險。

椎體裂隙是Maldague等[13]于1978年首先報道，主要發(fā)生于OVCF的患者中。孫鋼等[14]研究顯示，椎體裂隙的病理基礎(chǔ)是椎體缺血性壞死、塌陷，椎體內(nèi)形成低壓裂隙，氣體或液體滲出填充其中而形成。椎體裂隙主要位于椎體前部中央?yún)^(qū)或終板下區(qū)，在X線平片上呈線狀或半月形的透亮影，MR T1WI呈低信號，T2WI上則由于裂隙內(nèi)成分的不同(氣體、液體或氣液共存)而表現(xiàn)為低信號、液體樣高信號或高低混雜信號[15]。Ding等[8]對292例接受PVP治療的OVCF患者骨水泥滲漏情況進行分析，結(jié)果顯示骨水泥椎間盤滲漏率為20.3%，椎體裂隙是骨水泥椎間盤滲漏的獨立危險因素。Hiwatashi等[5]則認(rèn)為椎體裂隙是骨水泥椎間盤滲漏的保護因素，在椎體裂隙內(nèi)注射骨水泥時遇到的阻力低，骨水泥不易滲漏。本研究顯示，椎體裂隙發(fā)生率為20.11%，其椎間盤骨水泥滲漏率(55.56%)明顯高于無裂隙椎體(32.87%)，與Ding等[8]的研究結(jié)果一致。這主要是由于椎體裂隙多伴終板骨折，并通過骨折的終板與椎間盤相通[16]，骨水泥易經(jīng)終板骨折缺損區(qū)滲漏至鄰近椎間盤。

手術(shù)方式及骨水泥注入量也是影響PVA術(shù)中骨水泥向鄰近椎間盤滲漏的重要因素。本研究顯示PKP術(shù)中骨水泥椎間盤滲漏率低于PVP，由于球囊擴張使椎體內(nèi)形成空腔并于周圍形成致密“骨壁”，降低了骨水泥注入壓力，同時致密“骨壁”阻擋骨水泥向周圍擴散，從而降低了骨水泥椎間盤滲漏的風(fēng)險，與Wang等[17]的研究結(jié)果一致。此外，骨水泥注入量較小時(≤5 ml)時可降低PVA術(shù)骨水泥椎間盤滲漏率。

總之，MRI不僅能很好地顯示骨髓水腫及確定責(zé)任椎體，同時還能很好地顯示終板損傷、達終板骨折線、椎間盤損傷及椎體裂隙，這些征象在預(yù)測PVA骨水泥椎間盤滲漏方面具有重要作用。

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Value of MRI in predicting intradiscal cemment leakage during percutaneous vertebral augmentation

CAIJinhui1,LIUQingyu2*,ZENGYurong2,LIUZhifeng1,RUANYaoqin1,GUODonghua1,WANGZhen3
(1.DepartmentofRadiology, 3.DepartmentofSpinalSurgery,ZengchengDistrictPeople'sHospitalofGuangzhou,Guangzhou511300,China; 2.DepartmentofRadiology,SunYat-senMemorialHospitalofSunYat-senUniversity,Guangzhou510120,China)

Objective To assess the value of preoperative MRI in predicting the incidence of cement leakage into adjacent discs during percutaneous vertebral augmentation (PVA) for osteoporotic vertebral compression fracture (OVCF). Methods Clinical and radiological characteristics of 127 patients who were treated with PVA for OVCF were analyzed retrospectively. The following clinical data of these patients were analyzed, including gender, age, location of treated vertebral body and surgical approach. The image features of endplate injury, fracture line extended to the endplate, adjacent intervertebral dick injury and intravertebral cleft were evaluated on the preoperative MRI. The incidence of cement leakage into the adjacent disc were compared for the above factors with statistical methods. Results Totally 127 patients were enrolled in our study， including 179 treated vertebral bodies, 358 endplates and 341 adjacent intervertebral discs. The incidence of intradiscal cement leakage was 57.73%(56/97) in endplate injury sign, 60.98%(25/41) in fracture line extended to endplate sign, 35.91%(51/142) in adjacent discs injury sign and 55.56%(20/36) in intravertebral cleft sign. The differences were statistically significant on preoperative MRI in patients with the above signs compared to those who had not (P<0.05). The incidence of intradiscal cement leakage in percutaneous kyphoplasty (PKP) and percutaneous vertebroplasty (PVP) were 26.67%(16/60) and 42.86%(51/119), respectively, which was significant different (P=0.035). For bone cement volume ≤ 5 ml vertebral bodies, the incidence of intradiscal cement leakage was 31.19%(34/109), lower than bone cement volume > 5 ml vertebral bodies (47.14% [33/70],P=0.031). There was no statistically significant association between intradiscal cement leakage and age, gender and location of treated vertebral body (P>0.05). Conclusion Preoperative MRI can predict the leakage of bone cement into adjacent discs effectively during PVA. The PKP and the lower volume of bone cement injection can reduce the risk of intradiscal cement leakage.

Osteoporosis； Spinal fracture; Percutaneous vertebroplasty; Magnetic resonance imaging

廣東省科技計劃項目(2014A020212426)、廣州市科技計劃項目(201510010087)、廣州市增城區(qū)人民醫(yī)院青年醫(yī)學(xué)人才培育基金(2013-QN-005)。

蔡金輝(1986—)，男，廣東陽山人，本科，醫(yī)師。研究方向：骨關(guān)節(jié)影像診斷。E-mail： caijinhui123456@163.com

劉慶余，中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院放射科，510120。E-mail： liu.qingyu@163.com

2017-01-25

2017-05-11

10.13929/j.1003-3289.201701135

R683.2; R445.2

A

1003-3289(2017)07-1061-05