影響經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)矯正骨折椎體后凸畸形的多元線性回歸分析

俞宇， 賈其余， 程曉東， 王林， 郭萬根， 吳瑞祥

相關(guān)研究報道20%的老年骨質(zhì)疏松癥患者同時患有骨質(zhì)疏松椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)[1]，OVCF易導(dǎo)致脊柱生理曲度改變而發(fā)生不同程度的脊柱后凸畸形。經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty, PKP)能夠矯正椎體后凸畸形并恢復(fù)骨折椎體高度，是治療OVCF的主要方法之一[2]。目前臨床主要通過判斷患者疼痛的緩解程度來評價PKP的療效而忽視了后凸畸形的矯正程度[3,4]。最新研究發(fā)現(xiàn)PKP對后凸畸形的矯正程度并不穩(wěn)定，部分未成功矯正的椎體后凸畸形可引起慢性的腰背疼痛，鄰近椎體易發(fā)生再骨折，降低患者生活質(zhì)量[5,6]，提示需要提高PKP對OVCF后凸畸形矯正程度的重視。劉法敬等[7]的研究發(fā)現(xiàn)骨密度與PKP療效有關(guān)；馬宗軍等[8]的研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前、術(shù)后椎體前緣及中間高度的變化與后凸畸形矯正程度成正比。然而現(xiàn)有研究僅分析了后凸畸形矯正程度與骨密度、后凸角度等因素的相關(guān)性，并沒有深入研究后凸畸形的矯正程度與各因素之間的相互作用。因此，本研究對影響OVCF后凸畸形矯正程度的相關(guān)因素進(jìn)行多元線性回歸分析，以期更好地指導(dǎo)臨床運(yùn)用PKP對OVCF進(jìn)行治療。

材料與方法

1.研究對象

選擇2015年1月-2019年2月發(fā)生單個椎體OVCF，并于我院行PKP治療的患者作為研究對象。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①無或輕微外傷所致的伴有疼痛癥狀的胸椎、腰椎椎體壓縮性骨折；②脊柱X線片提示椎體發(fā)生楔形壓縮性改變，椎體前緣壓縮程度大于20%；③T1WI、T2WI提示椎體信號改變，尤以脂肪抑制圖像上見椎體高信號。病例排除標(biāo)準(zhǔn)：①曾有高能量暴力外傷史；②椎體骨折合并神經(jīng)損傷；③良、惡性腫瘤引起的椎體病理性骨折；④患者手術(shù)部位出現(xiàn)感染癥狀或有凝血功能障礙；⑤既往有椎體骨折病史。本研究經(jīng)我院臨床試驗(yàn)倫理委員會批準(zhǔn)，所有研究對象均知情同意并簽署知情同意書。

2.診斷工具及方法

術(shù)前所有患者測量身高、體重并計算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)，采用視覺模擬評分(visual analogue score,VAS)評價患者疼痛情況[9]。采用EXA-3000型雙能X線骨密度儀對患者胸椎、腰椎骨密度(bone mineral density，BMD) 進(jìn)行測量并記錄T值。采用GE飛天8000機(jī)型DR機(jī)對患者行X線脊柱正側(cè)位檢查，確定患者骨折椎體位置，測量骨折椎體前緣高度(Anterior vertebral height, Ha)，即骨折椎體上下終板前緣間的距離/骨折椎體上下各一正常椎體的前緣高度之和的平均值；中間高度(Middle vertebral height, Hm)，即骨折椎體上下終板中點(diǎn)間的距離/骨折椎體上下各一正常椎體的中間高度之和的平均值。計算椎體局部后凸角，即骨折椎體鄰近上一個椎體上終板和鄰近下一個椎體下終板之間的夾角(圖1)[10]。根據(jù)Genant分型[11]對患者骨折椎體壓縮的嚴(yán)重程度進(jìn)行分級：1級，<25%;2級，<40%;3級，<67%;4級，>67%。采用西門子1.5T Avanto磁共振成像系統(tǒng)，TSE快速自旋回波序列行矢狀面和軸面T1WI(TR、TE分別為450 ms、11 ms)、T2WI(TR、TE分別為2890 ms、100 ms)掃描，掃描層厚4 mm，層間距1 mm，矩陣320×256，并取矢狀面STIR T2像，判斷椎體骨折性質(zhì)及特點(diǎn)。

3.手術(shù)方法

患者取俯臥位，初步定位后在透視指引下經(jīng)進(jìn)針點(diǎn)直接置入工作套管進(jìn)入椎體后方，置入可擴(kuò)張球囊，加壓撐開，當(dāng)椎體復(fù)位滿意時停止加壓，吸出球囊液體并退出球囊，將骨水泥緩慢注入椎體內(nèi)。注入完成后，待骨水泥凝固后拔出骨水泥填充器及工作套管，縫合切口。

4.術(shù)后及隨訪療效評估

術(shù)后24h及隨訪6個月復(fù)查VAS評分以及X線脊柱正側(cè)位。復(fù)查內(nèi)容包括患者術(shù)后責(zé)任椎體Ha、Hm以及后凸角，觀察術(shù)后及隨訪X線片有無出現(xiàn)骨水泥滲漏。

5.統(tǒng)計學(xué)分析

圖1 骨折椎體前緣高度(Ha)、中間高度(Hm)及椎體后凸角示意圖。 圖2 OVCF后凸畸形患者(男，73歲)PKP治療前后的X線側(cè)位片。a)術(shù)前X線片示后凸角為16°；b)PKP術(shù)后后凸角為9°，患者后凸角矯正7°。

表1 PKP治療前后OVCF后凸畸形患者椎體影像學(xué)指標(biāo)及疼痛情況變化

注：與術(shù)前相比，*P<0.05

結(jié) 果

本研究最終納入符合標(biāo)準(zhǔn)的患者116例，其中男25例，女91例，年齡55～85歲，平均年齡(69.97±9.59)歲，平均BMI為(21.54±3.12)kg/m2，平均骨密度為(-2.91±0.94)?；颊吖钦蹠r間1～15個月，平均(6.29±3.87)個月。骨折嚴(yán)重程度方面：1級20例，2級43例，3級46例，4級7例。所有患者均接受PKP治療，平均骨水泥注入量為(5.17±1.23) mL，術(shù)后24例出現(xiàn)了輕微骨水泥滲漏，無明顯臨床癥狀，未出現(xiàn)神經(jīng)及脊髓壓迫等并發(fā)癥。

1.OVCF后凸畸形患者PKP治療前后影像學(xué)及疼痛變化情況

OVCF后凸畸形患者PKP治療前后椎體Ha、Hm以及后凸角度均得到不同程度改善，但不同患者椎體Ha、Hm以及后凸角度改善程度不同(圖2)。統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果顯示，患者椎體Ha、Hm在術(shù)前、術(shù)后和隨訪中逐漸上升，椎體后凸角度在術(shù)前、術(shù)后和隨訪中逐漸下降，單因素重復(fù)測量分析結(jié)果顯示差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.05)。進(jìn)一步的兩兩比較結(jié)果顯示，治療前與治療后椎體Ha、Hm以及后凸角度的差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.05)，術(shù)后與隨訪三項(xiàng)指標(biāo)差異不明顯，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)。疼痛方面，患者VAS評分在術(shù)前、術(shù)后和隨訪中逐漸下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P值<0.05)，其中治療前后VAS評分變化明顯，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而治療后與隨訪的VAS評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表1)。

2.影響治療前后△VAS的相關(guān)因素分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，治療前后△VAS與骨密度呈正相關(guān)(r=0.189，P=0.042)，與骨折嚴(yán)重程度、骨水泥注入量、骨水泥滲漏以及術(shù)前VAS評分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.329、-0.202、-0.552、-0.289，P=0.000、0.030、0.000、0.002)，與年齡、性別、BMI、骨折時間、術(shù)前椎體Ha、Hm以及后凸角無明顯相關(guān)性(P值均>0.05，表2)。

表2 治療前后△VAS與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

3.潛在因素與△VAS的多元線性回歸分析

將相關(guān)性分析中存在線性相關(guān)的因素進(jìn)一步引入多元線性回歸方程，結(jié)果顯示骨折嚴(yán)重程度、骨水泥滲漏、術(shù)前VAS評分與△VAS相關(guān)，骨密度、骨水泥注入量與△VAS不存在線性關(guān)系(P值均>0.05)，其擬合方程為△VAS=4.124-0.554×骨折嚴(yán)重程度-1.359×骨水泥滲漏+0.319×術(shù)前VAS評分，回歸方程的R2為0.399(表3)。

表3 潛在因素與△VAS的多元線性回歸分析

4.影響治療前后△后凸角的相關(guān)因素分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，治療前后△后凸角與骨密度、術(shù)前椎體Ha、術(shù)前椎體Hm、術(shù)前后凸角呈正相關(guān)(r=0.506、0.253、0.334、0.642，P=0.000、0.006、0.000、0.000)，與骨折嚴(yán)重程度、骨水泥注入量呈負(fù)相關(guān)(r=-0.161、-0.206，P=0.003、0.027)，與年齡、性別、BMI、骨折時間以及骨水泥滲漏無明顯相關(guān)性(P值均>0.05，表4)。

表4 治療前后△后凸角與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

5.潛在因素與△后凸角的多元線性回歸分析

將相關(guān)性分析中存在線性相關(guān)的因素進(jìn)一步引入多元線性回歸方程，結(jié)果顯示骨密度、術(shù)前后凸角與△后凸角存在線性關(guān)系，骨折嚴(yán)重程度、骨水泥注入量、術(shù)前椎體Ha、術(shù)前椎體Hm、術(shù)前VAS評分與△后凸角不存在線性關(guān)系(P值均>0.05)，其擬合方程為△后凸角=6.236+1.375×骨密度+0.199×術(shù)前后凸角，回歸方程的R2為0.795(表5)。

討 論

PKP是目前治療OVCF后凸畸形較廣泛的微創(chuàng)治療方法之一[12,13],然而臨床判斷PKP療效多關(guān)注

表5 潛在因素與△后凸角的多元線性回歸分析

患者主觀疼痛程度的改善而忽視了后凸畸形的矯正程度，未合理矯正的后凸畸形將使鄰近椎體發(fā)生再骨折的危險性增高[14]，因此評估PKP對后凸畸形的矯正程度非常重要。目前研究發(fā)現(xiàn)，后凸畸形的矯正程度主要與患者骨折時間、骨密度以及影像學(xué)指標(biāo)相關(guān)。劉飛飛等[15]研究證實(shí)PKP對脊椎后凸畸形矯正程度與手術(shù)前后椎體Ha、椎體Hm變化有關(guān)。王梁[6]認(rèn)為椎體Ha恢復(fù)程度與PKP糾正椎體后凸畸形療效成正比，且后凸畸形角度減小則療效更佳。然而，目前研究多是圍繞影響后凸角矯正程度因素的相關(guān)性分析，而忽略了因素間存在的共線性問題。因此本研究以我院近5年行PKP治療的OVCF患者為研究對象，搜集可能影響PKP療效的數(shù)據(jù)，運(yùn)用多元線性回歸分析模型探討各影響因素間潛在的關(guān)系，探討各因素對后凸畸形矯正的影響程度，以期指導(dǎo)臨床早期干預(yù)并提高PKP治療療效。

本研究共納入116例患者，其中大部分為中老年女性患者，這與女性絕經(jīng)后雌激素水平較絕經(jīng)前明顯下降造成骨質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞和骨量丟失有關(guān)。通過對比患者術(shù)前、術(shù)后以及隨訪的影像學(xué)指標(biāo)及VAS評分，發(fā)現(xiàn)術(shù)后和隨訪患者的影像學(xué)指標(biāo)及疼痛程度較術(shù)前明顯好轉(zhuǎn)，證明PKP具有良好的治療效果。值得注意的是，隨訪期間VAS評分的標(biāo)準(zhǔn)差高于術(shù)前及術(shù)后的VAS評分，提示有部分患者在隨訪中出現(xiàn)了疼痛的復(fù)發(fā)。根據(jù)Crandall等[16]和Gaitanis等[17]的報道，PKP對于后凸畸形的矯正程度并不穩(wěn)定，部分未完全糾正的后凸畸形往往會引起慢性腰背痛，與本研究結(jié)果相符。

由于PKP屬于姑息性手術(shù)，所以疼痛緩解程度是判斷PKP療效的主要指標(biāo)。筆者以△VAS作為量化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)△VAS與骨密度呈正相關(guān)，與骨折嚴(yán)重程度、骨水泥注入量、骨水泥滲漏以及術(shù)前VAS評分呈負(fù)相關(guān)。但是相關(guān)性分析并不能解決各因素間存在的共線性問題，故本研究進(jìn)一步運(yùn)用多元線性回歸分析了△VAS的影響因素，結(jié)果顯示骨折嚴(yán)重程度、骨水泥滲漏和術(shù)前VAS評分是△VAS的獨(dú)立影響因素。這說明患者術(shù)前痛感越強(qiáng)、骨折程度越輕、骨水泥滲漏越少，則患者疼痛的緩解越明顯。這與吳濤等[18]的研究結(jié)果相符，該研究認(rèn)為患者骨折越嚴(yán)重，手術(shù)矯正難度越大，骨折椎體越難恢復(fù)。值得注意的是，擬合方程的R2較小，說明該方程擬合△VAS的準(zhǔn)確性相對較差，筆者認(rèn)為這是因?yàn)閂AS評分主要由患者主觀感受決定，受患者主觀影響的誤差較大，所以擬合方程無法準(zhǔn)確擬合。

雖然PKP可以有效緩解患者疼痛，但是術(shù)后仍有部分患者會出現(xiàn)疼痛復(fù)發(fā)、鄰近椎體再骨折的情況，其原因之一是后凸畸形的矯正程度不夠。所以本研究對△后凸角進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果顯示，骨密度、術(shù)前椎體Ha、術(shù)前椎體Hm、術(shù)前后凸角與△后凸角呈正相關(guān)，而與骨折嚴(yán)重程度、骨水泥注入量呈負(fù)相關(guān)。與△后凸角相關(guān)的因素較多，其中多項(xiàng)因素存在共線性，所以進(jìn)一步的多元線性回歸分析非常必要，結(jié)果顯示僅骨密度和術(shù)前后凸角是△后凸角的獨(dú)立影響因素。這說明患者骨密度越高，骨質(zhì)情況越好，PKP矯正后凸畸形的程度越好，術(shù)后復(fù)發(fā)可能性越小。而術(shù)前后凸角較大的患者椎體自身結(jié)構(gòu)破壞亦較嚴(yán)重，更易通過球囊擴(kuò)張而復(fù)位。多元線性回歸結(jié)果還提示，骨折嚴(yán)重程度、術(shù)前椎體Ha、Hm等因素雖然與△后凸角線性相關(guān)，但并非△后凸角的獨(dú)立影響因素。這是因?yàn)榇祟愐蛩厥枪敲芏群托g(shù)前后凸角的衍生因素，存在共線性。△后凸角擬合方程的R2優(yōu)于△VAS，這可能是由于△后凸角是影像學(xué)測量并計算得來的，受主觀影響較小。較好的R2提示臨床可在PKP治療前通過記錄患者骨密度、術(shù)前后凸角數(shù)據(jù)便可相對準(zhǔn)確地預(yù)測出PKP術(shù)后后凸角的矯正程度，有助于PKP治療療效的術(shù)前評估及進(jìn)行針對性的干預(yù)。

雖然本研究對可能影響PKP對后凸畸形矯正度的因素進(jìn)行了相關(guān)分析，并從患者主觀感受及客觀的影像學(xué)檢查結(jié)果兩方面進(jìn)行探討，然而本研究僅通過多元線性回歸對△后凸角進(jìn)行了初步分析，對于術(shù)前提高患者骨密度與手術(shù)矯正后凸畸形的效果的關(guān)系，以及△后凸角矯正度與術(shù)后復(fù)發(fā)率之間的關(guān)系等仍有待進(jìn)一步研究。因此，探究影響PKP對后凸畸形矯正度的影響仍需進(jìn)一步發(fā)掘，以期指導(dǎo)臨床提高PKP的治療效果，提高患者生存質(zhì)量。

綜上所述，通過患者VAS評分評估OVCF后凸畸形患者的療效往往受主觀因素影響誤差較大。通過影像學(xué)測量并計算得到的△后凸角誤差較小，多元線性回歸分析結(jié)果提示后凸角的改善程度主要與骨密度有關(guān)，其擬合方程可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測PKP矯正后凸畸形的程度。這提示我們在臨床治療及預(yù)防OVCF時，應(yīng)注意提高患者的骨密度，緩解骨質(zhì)疏松，一方面可以降低OVCF的發(fā)生率，另一方面有利于降低患者術(shù)后的再骨折發(fā)生率。