骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折椎體成形術(shù)后非手術(shù)椎體再骨折危險因素探討

鄧強(qiáng) 喬小萬 李中鋒 彭冉東 王雨榕 杜凱然 張凱東 羅林釗

1.甘肅省中醫(yī)院，甘肅 蘭州 730050； 2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000

老年性及絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者由于椎體骨量丟失、椎體強(qiáng)度及承重能力大幅下降，極易因輕微外力導(dǎo)致骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折(osteoprosis vertebral compression fracture，OVCF)，是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(postmenopausal osteoporosis，PMOP)和老年性骨質(zhì)疏松癥(senile osteoporosis)最常見的并發(fā)癥，其主要臨床表現(xiàn)有骨折部位疼痛、活動受限、脊柱后凸崎形，嚴(yán)重者可導(dǎo)致殘疾[1]。針對OVCF的治療，應(yīng)根據(jù)骨折程度及癥狀輕重制定不同的診療方案，常見處理措施有臥床休息、支具固定、藥物鎮(zhèn)痛等保守治療以及不同層次的手術(shù)干預(yù)。PVP、PKP、網(wǎng)袋加壓椎體成形術(shù)經(jīng)過不斷的應(yīng)用與改良，在恢復(fù)椎體高度、減輕疼痛癥狀、改善脊柱生物力學(xué)功能等方面優(yōu)勢突出，并能有效避免長期臥床所導(dǎo)致的壓瘡、肺部感染等嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生[2-4]。但臨床上部分OVCF患者椎體成形術(shù)后非手術(shù)椎體再發(fā)骨折則可能對脊柱造成更大程度的損傷，給患者造成嚴(yán)重的二次創(chuàng)傷。因此防止椎體成形術(shù)后非手術(shù)椎體再發(fā)骨折是臨床上治療OVCF亟待解決的問題，對于提高椎體成形術(shù)的安全性、普及率，降低醫(yī)療成本及醫(yī)源性損傷均具有重要意義。在這種背景之下，對椎體成形術(shù)后非手術(shù)椎體再發(fā)骨折的危險因素進(jìn)行探討和分析就顯得尤為必要?；诖?，本文著重從影響椎體再骨折發(fā)生的自身因素及手術(shù)因素等角度出發(fā)做一綜述，以期能夠?yàn)榕R床醫(yī)生提供相關(guān)參考。

1 非手術(shù)因素

1.1 骨質(zhì)疏松進(jìn)程

骨密度(bone mineral density，BMD)是反映骨質(zhì)疏松程度的重要指標(biāo)，對評價骨骼質(zhì)量具有較好的參考意義。椎體強(qiáng)化術(shù)在減輕骨折后疼痛、提高椎體強(qiáng)度、恢復(fù)椎體高度等方面優(yōu)勢明顯，但無法干預(yù)骨質(zhì)疏松進(jìn)程，因此術(shù)后規(guī)律抗骨質(zhì)疏松治療就顯得尤為重要。吳錚[5]通過多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)PKP術(shù)后服用抗骨質(zhì)疏松藥物及補(bǔ)腎活血中藥可明顯降低非手術(shù)椎體再骨折的發(fā)生率。在梅治等[6]的回顧性研究中，非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折患者的BMD值明顯低于未骨折患者(P<0.05)，意味著BMD值過低是導(dǎo)致PKP術(shù)后非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折的獨(dú)立危險因素之一。Kaufman等[7]發(fā)現(xiàn)BMD值的高低與OVCF的發(fā)生關(guān)系密切，骨質(zhì)疏松癥患者BMD值每提高1 %則發(fā)生OVCF的風(fēng)險下降3 %。大量研究證實(shí)，術(shù)后高質(zhì)量抗骨質(zhì)疏松治療可以顯著降低非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折的發(fā)生率，因此健康的生活管理、合理補(bǔ)充鈣劑、規(guī)律服用抗骨質(zhì)疏松藥物等有利于改善骨代謝的措施，應(yīng)納入術(shù)后常規(guī)的治療方案。

1.2 年齡與性別

高齡同樣是誘發(fā)椎體強(qiáng)化術(shù)后再發(fā)骨折的重要因素，Li等[8]通過研究表明PVP術(shù)后鄰椎非骨折組的年齡[(69.5±7.2) 歲]顯著低于骨折組[(71.8±6.7歲)]。對高齡患者的術(shù)后護(hù)理往往是治療過程中的薄弱環(huán)節(jié)，加之高齡患者基礎(chǔ)疾病增多、生活自理能力不足均可成為誘發(fā)椎體骨折的危險因素。同時，OVCF作為脆性骨折之一，有學(xué)者[9]統(tǒng)計脆性骨折群體60歲以上患者占比約為90 %，且絕大多數(shù)脆性骨折與跌倒有關(guān)，因此對高齡患者進(jìn)行跌倒風(fēng)險評估對術(shù)后預(yù)防繼發(fā)椎體骨折也具有重要意義。性別差異同樣是導(dǎo)致椎體成形術(shù)后繼發(fā)骨折的因素，成骨細(xì)胞分泌類骨質(zhì)通過性激素的作用發(fā)揮成骨作用，性激素類別和水平的不同對骨骼代謝產(chǎn)生差異性影響。趙利濤等[10]通過探討雌激素對絕經(jīng)后婦女骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)的影響發(fā)現(xiàn)雌激素水平的下降是骨代謝失調(diào)的首要因素，與PMOP的發(fā)生高度相關(guān)，意味著女性絕經(jīng)后由于雌激素水平的急劇下降而發(fā)生OVCF的幾率要高于男性。已有研究證實(shí)男性骨骼峰值較女性高，其腰椎平均骨峰值較女性高11 %[11]，PMOP患者術(shù)后在應(yīng)力集中的情況下繼發(fā)骨折的危險就會增加。陸奇峰等[12]通過應(yīng)用Logistic回歸多因素分析得出女性O(shè)VCF患者PVP術(shù)后更容易發(fā)生相鄰椎體再骨折(b′=1.018)，再骨折概率約為男性患者的2.9倍。

1.3 原始骨折椎體的平面和數(shù)量

原始椎體骨折數(shù)目越多對脊柱正常的生物力線平衡和承載力負(fù)荷的破壞就會更大，骨量丟失的程度越重，意味著骨質(zhì)結(jié)構(gòu)退化的程度越高，多階段椎體骨水泥注入對整個脊柱正常力學(xué)傳遞、負(fù)荷傳導(dǎo)均有較大影響，非手術(shù)椎體所承受的壓力負(fù)荷與骨水泥注入量成正相關(guān)，成為術(shù)后非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折的危險因素。曹冬子等[13]通過研究OVCF患者PKP術(shù)后新發(fā)骨折的影響因素，骨折組的原始椎體骨折數(shù)量、手術(shù)椎體數(shù)與非骨折組比較，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，與Ren等[14]學(xué)者的研究結(jié)論一致。此外，胸椎與腰椎交界處是整個脊柱應(yīng)力最為集中的部位，中胸段T7-T9和胸腰段存在相鄰椎體骨折空間叢集現(xiàn)象，且活動度相對較大，加之此階段缺乏胸廓和肋骨等骨性結(jié)構(gòu)的支撐固定，因此胸腰段(T10-L2)發(fā)生壓縮性骨折的概率就更高，胸腰段椎體骨折術(shù)后由于上述原因?qū)χ車刁w的活動也會產(chǎn)生不利影響，從而增加骨折風(fēng)險。

1.4 骨水泥材料差異

目前臨床上常見的骨水泥有生物活性類陶瓷骨水泥(Orthocomp型、Cortoss型等)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、磷酸鈣骨水泥(calcium phosphate cements，CPCs)和硅酸鈣骨水泥(calcium silicate cements，CSCs)。PMMA因價格低廉、高生物力學(xué)強(qiáng)度及剛度以及其固化產(chǎn)熱具有止痛作用的優(yōu)點(diǎn)[15]，因此在臨床上應(yīng)用廣泛。不同材料的骨水泥呈現(xiàn)出不同的生物學(xué)特性，在強(qiáng)度、黏性、彌散能力等方面存在差異，對術(shù)后椎體繼發(fā)骨折的影響也呈現(xiàn)較大的差別。Dickey等[16]通過有限元模型分析發(fā)現(xiàn)無鋁玻璃離子水門汀骨水泥注入骨折椎體后椎體應(yīng)力的分布與正常椎體類似，在滿足正常生理負(fù)荷條件下對椎體應(yīng)力的再分布產(chǎn)生的影響較PMMA骨水泥小，意味著骨水泥材料的不同對術(shù)后椎體繼發(fā)骨折也存在差異化影響。Gilula等[17]分別利用PMMA、Cortoss骨水泥對256例OVCF患者行椎體強(qiáng)化術(shù)，多中心隨機(jī)對照試驗(yàn)結(jié)果表明椎體繼發(fā)骨折率：PMMA組(31.9 %)高于Cortoss組(27.8 %)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，其原因可能與PMMA材質(zhì)及機(jī)械能力劣于Cortoss骨水泥有關(guān)，已有研究證實(shí)Cortoss骨水泥更有利于術(shù)椎承載生理負(fù)荷傳導(dǎo)。PMMA骨水泥硬度過高使正常的應(yīng)力分散系統(tǒng)失效，其產(chǎn)生的熱效應(yīng)和纖維化也可對鄰近椎體造成二次損傷，成為誘發(fā)非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折的危險因素。

1.5 骨折椎體的壓縮程度及椎體內(nèi)裂隙征

非手術(shù)椎體再骨折的發(fā)生率一般與原始骨折椎體的壓縮程度成正比，骨折椎體壓縮程度越大，對椎體終板、皮質(zhì)、側(cè)壁等屏障結(jié)構(gòu)的破壞程度就越重，骨水泥注入后呈非均勻彌散分布，發(fā)生骨水泥滲漏的風(fēng)險就會上升，加之骨水泥彌散分布不均勻影響脊柱正常的力學(xué)傳導(dǎo)[18]，上述因素共同作用使椎體繼發(fā)骨折的風(fēng)險增高。椎體內(nèi)裂隙征(intravertebral vacuum clefts，IVC)是指椎體壓縮骨折并伴有骨缺血性壞死及椎體內(nèi)不穩(wěn)，為了充分滿足手術(shù)椎體的穩(wěn)定錨合常需注入足量的骨水泥以填充椎體裂隙。伴有IVC的病椎術(shù)后由于骨水泥彌散困難常呈團(tuán)塊狀分布，影響非手術(shù)椎體的應(yīng)力分布和脊柱力線平衡，從而成為誘發(fā)椎體繼發(fā)骨折的危險因素。Wang等[19]通過Logistic回歸分析評估椎體成形術(shù)后鄰椎繼發(fā)骨折(AVF)的風(fēng)險因素，發(fā)現(xiàn)AVF組與非AVF組在是否伴有IVC差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。為了防止此類患者骨水泥發(fā)生滲漏，使骨水泥在椎體內(nèi)均勻充分彌散錨合，可采用骨水泥二次調(diào)制灌注封堵技術(shù)及骨水泥-骨錨合技術(shù)等新興手段[20]。雖然IVC與術(shù)后鄰近椎體繼發(fā)骨折的機(jī)制尚不完全明確，但I(xiàn)VC是椎體成形術(shù)后鄰椎繼發(fā)骨折的獨(dú)立危險因素已是公認(rèn)的事實(shí)。

2 手術(shù)因素

2.1 骨水泥注入量與骨水泥分布形態(tài)

Liebschner等[21]研究發(fā)現(xiàn)骨水泥注入量與原始椎體的體積比約為15 %時即可使骨折椎體強(qiáng)度恢復(fù)如常，過量的骨水泥填充使骨折椎體強(qiáng)度遠(yuǎn)高于正常椎體，并能促使單邊負(fù)荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致骨水泥不對稱分布，使脊柱生物力學(xué)配置喪失調(diào)控，相鄰椎體終板應(yīng)力升高、椎體之間承受壓力差過大從而增加非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折的風(fēng)險，國內(nèi)有研究稱骨水泥注入量每增加1 mL，鄰椎術(shù)后發(fā)生繼發(fā)骨折的概率將會升高4.245倍[12]。Rotter等[22]借助生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明PVP術(shù)后鄰椎繼發(fā)骨折的原因主要是骨水泥椎體硬度過高，使周圍椎體承載極限負(fù)荷下降8 %～30 %，骨水泥注入量過多使松質(zhì)骨承受的應(yīng)力升高，加上骨質(zhì)疏松、外力損傷等因素大大增加了椎體繼發(fā)骨折的風(fēng)險。另外，骨水泥分布形態(tài)同樣是造成椎體繼發(fā)骨折的危險因素，若骨水泥分布不均則會導(dǎo)致應(yīng)力在椎體間的傳導(dǎo)失衡，加速椎間盤等組織的退變。國外有學(xué)者證實(shí)骨水泥海綿狀分布相鄰椎體繼發(fā)骨折概率低于骨水泥團(tuán)塊狀分布，同時也有研究表明椎體強(qiáng)度與骨水泥接觸上下終板的接觸率成正相關(guān)，且證實(shí)骨水泥注入后充分彌散可降低術(shù)后椎體繼發(fā)骨折幾率[23-24]。

2.2 骨水泥滲漏與手術(shù)方式

骨水泥滲漏是椎體強(qiáng)化術(shù)術(shù)后常見的并發(fā)癥，在導(dǎo)致椎體繼發(fā)骨折的滲漏類型又以骨水泥椎間盤滲漏最為常見。Sun等[25]通過回顧性研究發(fā)現(xiàn)，若骨水泥局限于骨小梁范圍內(nèi)，鄰椎繼發(fā)骨折的風(fēng)險是7 %；而當(dāng)骨水泥發(fā)生椎間盤滲漏時，相應(yīng)的再骨折風(fēng)險劇增至44 %，表明骨水泥發(fā)生椎間盤滲漏會使鄰近椎體繼發(fā)骨折的風(fēng)險明顯增高。骨水泥椎間盤滲漏導(dǎo)致椎體繼發(fā)骨折的機(jī)制尚需進(jìn)一步探討，有學(xué)者認(rèn)為其機(jī)制與骨水泥椎間盤滲漏加速了椎間盤等結(jié)構(gòu)的退變，很大程度削弱了椎間盤的力學(xué)緩沖作用，導(dǎo)致力學(xué)傳導(dǎo)及分布不均勻，加之滲漏骨水泥能夠?qū)︵徑刁w終板起到機(jī)械性損傷作用，以上因素共同作用導(dǎo)致椎體再骨折的發(fā)生。同時，骨水泥椎間盤滲漏可產(chǎn)生明顯的“柱墩效應(yīng)”，使椎間盤對不良應(yīng)力的緩沖作用大打折扣，因此避免骨水泥椎間盤滲漏對降低椎體繼發(fā)骨折具有重要意義，可通過明膠海綿預(yù)注射、溫度梯度灌注等新興技術(shù)進(jìn)行預(yù)防[20,26-28]。關(guān)于不同手術(shù)方式是否與椎體繼發(fā)骨折有關(guān)，其結(jié)論尚有爭議。Lee等[29]對OVCF術(shù)后的相關(guān)并發(fā)癥進(jìn)行了Meta分析研究發(fā)現(xiàn)，PKP術(shù)后鄰椎繼發(fā)骨折率為17.5 %，而PVP這一數(shù)據(jù)則是18 %，其差異無統(tǒng)計學(xué)意義，說明手術(shù)方式差異并不是造成術(shù)后椎體再發(fā)骨折的危險因素。但也有學(xué)者得出了不同結(jié)論，仇志學(xué)等[30]通過對28例PKP術(shù)后鄰近椎體骨折臨床觀察發(fā)現(xiàn)，PVP術(shù)后鄰椎繼發(fā)骨折率(25 %)顯著高于PKP組(8.3 %)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。不同手術(shù)方式對椎體再骨折的影響尚需進(jìn)一步研究，在這方面進(jìn)行大樣本的臨床對比觀察并進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)是以后研究的方向。

2.3 術(shù)后椎體恢復(fù)高度

隨著人們對椎體強(qiáng)化術(shù)的認(rèn)識不斷深入，越來越多的學(xué)者認(rèn)為椎體高度的過度恢復(fù)會增加非手術(shù)椎體再骨折的風(fēng)險，因此過度追求椎體恢復(fù)高度的理念應(yīng)加以修正。Kim等[31]通過對已行PVP的106例椎體壓縮性骨折患者隨訪追蹤發(fā)現(xiàn)，鄰近椎體繼發(fā)骨折的患者平均病椎前柱高度恢復(fù)率顯著高于未骨折組。Yang等[32]通過研究發(fā)現(xiàn)，139名OVCF患者PKP術(shù)后繼發(fā)骨折組的病椎椎體高度恢復(fù)率[(47.67±4.69)%]明顯高于未骨折組[(38.04±3.62)%]，進(jìn)一步佐證了病椎椎體高度的過度恢復(fù)為造成非手術(shù)椎體再骨折的危險因素。椎體高度的過度恢復(fù)同時意味著矢狀面局部后凸Cobb's角的過度糾正，Lin等[33]通過研究發(fā)現(xiàn)矢狀面后凸角糾正每增加1°，鄰椎繼發(fā)骨折的風(fēng)險就會上升9 %。一方面椎體高度的過度恢復(fù)使周圍組織的張力劇增，增加了鄰近非手術(shù)椎體的承載負(fù)荷；另一方面椎體高度過度恢復(fù)同樣會加大骨水泥滲漏的風(fēng)險，兩種因素綜合作用使術(shù)后椎體繼發(fā)骨折的風(fēng)險增高。綜上，行骨水泥強(qiáng)化術(shù)時不可過度追求椎體高度的恢復(fù)，應(yīng)在保證手術(shù)療效及手術(shù)安全的前提下，將塌陷椎體的高度恢復(fù)至適當(dāng)水平。但椎體高度的恢復(fù)比例至今仍缺乏具有參考價值的研究結(jié)論，尚需進(jìn)行更深層次的探討。

3 其他因素

椎體強(qiáng)化術(shù)后非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折的致病機(jī)理較為復(fù)雜，往往是多種因素共同作用的結(jié)果。除了上述危險因素以外，影響椎體繼發(fā)骨折的因素還有長期激素服用史、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、術(shù)后活動、支具佩戴等。長期服用激素造成體內(nèi)雌激素的水平進(jìn)一步下降，且對成骨細(xì)胞的生成具有抑制作用，椎體承載負(fù)荷能力進(jìn)一步減弱。Sun等[34]研究發(fā)現(xiàn)服用激素患者的椎體再發(fā)骨折率23.8 %顯著高于對照組6.0 %，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。賈小林等[35]通過回顧性研究分析得出BMI指數(shù)過低是造成PKP術(shù)后椎體再發(fā)骨折的獨(dú)立危險因素。唐政杰等[36]發(fā)現(xiàn)規(guī)范佩戴支具對預(yù)防椎體再發(fā)骨折具有重要作用，椎體強(qiáng)化術(shù)后腰圍等保護(hù)性支具的佩戴時間過短或佩戴措施缺失是造成非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折的重要危險因素。術(shù)后為了保證椎體的正常愈合，在進(jìn)行適當(dāng)功能鍛煉的同時，應(yīng)盡可能佩戴保護(hù)性支具。綜上，影響椎體繼發(fā)骨折的因素是多方面的，醫(yī)生在規(guī)范診療過程、完善手術(shù)程序的同時，患者更應(yīng)該加強(qiáng)自身保護(hù)，如規(guī)律抗骨質(zhì)疏松治療、適度活動、佩戴腰圍、預(yù)防跌倒、飲食調(diào)控等，只有醫(yī)患協(xié)作、綜合治療才能對椎體繼發(fā)骨折起到良好的預(yù)防作用。

4 總結(jié)與展望

非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折是骨水泥強(qiáng)化術(shù)治療OVCF常見的術(shù)后并發(fā)癥，是影響手術(shù)質(zhì)量的重要因素，嚴(yán)重的繼發(fā)骨折給患者帶來嚴(yán)重的二次創(chuàng)傷與沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。影響椎體再骨折的因素是多方面的，這就要求臨床醫(yī)生應(yīng)從這些危險因素出發(fā)進(jìn)行科學(xué)的預(yù)防，在保證恢復(fù)骨折椎體強(qiáng)度和臨床療效的前提下，從完善術(shù)前檢查、規(guī)范手術(shù)操作、探索及應(yīng)用新技術(shù)、加強(qiáng)健康宣教等角度出發(fā)降低椎體繼發(fā)骨折的概率?；颊咭矐?yīng)進(jìn)行規(guī)范化抗骨質(zhì)疏松、功能恢復(fù)等基礎(chǔ)治療，加強(qiáng)自身保護(hù)和自我護(hù)理。關(guān)于非手術(shù)椎體繼發(fā)骨折的處理，應(yīng)根據(jù)患者的癥狀輕重、體征、影像學(xué)檢查，采取階梯化的治療方案，將二次骨折對患者的損傷降到最低。隨著治療理念的改進(jìn)、新材料和新技術(shù)的問世、手術(shù)技術(shù)與操作流程的不斷完善，椎體繼發(fā)骨折率將會進(jìn)一步降低，從源頭防控此類并發(fā)癥將會成為臨床共識，骨水泥椎體強(qiáng)化術(shù)的手術(shù)安全性及有效性將會不斷提高，廣大椎體壓縮性骨折患者的術(shù)后生活質(zhì)量也會隨之改善。目前，我們的研究應(yīng)更加注重多中心、大樣本、規(guī)范化的循證醫(yī)學(xué)模式研究，為新技術(shù)、新材料、新理念的普及與應(yīng)用提供前瞻性的基礎(chǔ)支撐，將椎體繼發(fā)骨折的發(fā)生率降到最低，從而真正造福于廣大椎體壓縮性骨折患者。