大劑量骨水泥經(jīng)皮椎體成形術(shù)治療老年胸腰椎骨折的療效及其影響因素

王惠東，姚方超，傅智軼，吳玉杰

骨質(zhì)疏松性骨折常見于老年人，尤其是絕經(jīng)后的老年女性。隨著我國老年人比例和數(shù)量的增加，骨質(zhì)疏松性問題越發(fā)凸顯。骨質(zhì)疏松性患者在遭受交通事故、摔傷，甚至彎腰拾物或打噴嚏等輕微外力即可能導(dǎo)致胸腰椎體的壓縮性骨折，引起背痛、脊柱畸形等，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量，增加死亡風(fēng)險(xiǎn)。自1987年Galibert等[1]開始使用經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty，PVP)治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折以來，迄今為止，PVP已經(jīng)成為治療老年患者椎體壓縮性骨折的重要微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)，其操作簡便，效果明確。目前認(rèn)為椎體成形術(shù)胸椎常規(guī)骨水泥注射量為3～5mL，腰椎4～6mL。然而，在臨床實(shí)踐中筆者發(fā)現(xiàn)有很多患者應(yīng)用PVP常規(guī)劑量術(shù)后疼痛緩解效果并不佳，而應(yīng)用超過常規(guī)的大劑量骨水泥治療胸腰椎骨質(zhì)疏松性椎體骨折的患者疼痛緩解更明顯。到目前為止，對(duì)PVP術(shù)中骨水泥的注射劑量的大小以及與其療效間的相互關(guān)系仍未有明確的共識(shí)。因此，本研究收集筆者科室2015年1月—2017年12月應(yīng)用大劑量骨水泥PVP手術(shù)治療的老年胸腰椎壓縮性骨折患者的臨床資料，評(píng)估分析骨水泥劑量及相關(guān)影響因素與疼痛緩解間可能存在的相互關(guān)系。

臨床資料

1 一般資料

收集上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院骨科2015年1月—2017年12月應(yīng)用大劑量骨水泥行PVP術(shù)治療單節(jié)段老年胸腰椎骨折患者的臨床資料，共237例納入研究，其中男性61例，女性176例；平均年齡(72.7±9.1)歲。按解剖位置將骨折椎體分為三類：胸段：T5～T1010例，胸腰段：T11～L2192例，腰段：L3～L535例。根據(jù)椎體骨折形態(tài)及壓縮程度將傷椎分為以下4型：0型：椎體形態(tài)及大小基本正常(126例)；Ⅰ型：(輕度)椎體前緣高度降低20%～25%(29例)；Ⅱ型：(中度)椎體前緣高度降低26%～40%(71例)；Ⅲ型：(重度)椎體前緣高度降低>40%(11例)。

納入標(biāo)準(zhǔn)： (1)具有明確的骨質(zhì)疏松癥病史，主要表現(xiàn)為輕微暴力引起的腰背痛，X線、CT提示單節(jié)段胸腰椎椎體骨折；(2)患者腰背部疼痛與影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)的椎體骨折相關(guān)；(3)無脊髓和神經(jīng)根損傷的癥狀和體征；(4)患者意識(shí)清楚，無任何精神性疾病及其他交流障礙；(5)MR顯示：單節(jié)段椎體的骨質(zhì)疏松性骨折，骨髓水腫明顯，即T1W呈低信號(hào)，T2W呈高信號(hào)，STIR呈高信號(hào)；(6)病例資料及術(shù)前術(shù)后影像學(xué)資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)影像學(xué)提示為多節(jié)段骨折；(2)因血管瘤、骨髓瘤、轉(zhuǎn)移瘤等行椎體成形術(shù)；(3)身體存在多種嚴(yán)重慢性疾病，手術(shù)耐受差；(4)病例資料和術(shù)前術(shù)后影像資料不完整。本研究獲得上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者知情同意且簽署知情同意書。

2 手術(shù)方法

手術(shù)均由筆者醫(yī)院脊柱外科副主任醫(yī)師和高年資主治醫(yī)師主刀進(jìn)行，椎體均采用雙側(cè)椎弓根路徑。術(shù)前建立靜脈通道，患者取俯臥位，C臂機(jī)透視定位責(zé)任節(jié)段，標(biāo)記傷椎椎弓根體表投影點(diǎn)，局麻后置入穿刺套管針，在間斷透視下置于椎弓根“牛眼征”的外上方，即2點(diǎn)鐘或10點(diǎn)鐘處，穿透首層皮質(zhì)骨后，緩慢沿椎弓根通道進(jìn)入椎體，在側(cè)位透視下針尖一旦到達(dá)椎體的前中1/3交界處時(shí)，停止進(jìn)針。靜脈注射甲強(qiáng)龍80mg預(yù)防過敏反應(yīng)，調(diào)配骨水泥，取出針芯，連接裝有骨水泥的注射器，待骨水泥呈濃稠糖漿狀，開始緩慢推注骨水泥，每推注0.5mL，X線透視監(jiān)視骨水泥彌散情況。當(dāng)觀察到骨水泥向椎體后壁遷移停止注射，15～20s后，不改變穿刺針位置重新開始注射，當(dāng)觀察骨水泥滲漏至椎管、血管、椎間隙或椎體周圍時(shí)即刻終止注射。同時(shí)手術(shù)時(shí)與患者交流，以了解其是否出現(xiàn)脊髓神經(jīng)異常癥狀，若出現(xiàn)，則立即停止推注。間斷緩慢勻速推注骨水泥，直至在側(cè)位透視顯示骨水泥順著骨小梁間隙呈毛刺狀浸潤至接近椎體邊緣，骨水泥均勻填充。待骨水泥發(fā)熱硬化后，旋轉(zhuǎn)拔出穿刺針。記錄每例患者椎體注入的骨水泥量。術(shù)后平臥休息，注意生命體征及雙下肢活動(dòng)感覺情況，手術(shù)6h后可佩戴腰圍后適當(dāng)活動(dòng)。術(shù)后1d內(nèi)X線檢查，觀察椎體高度恢復(fù)狀況，以及骨折椎體內(nèi)骨水泥充盈、滲漏狀況。

3 術(shù)后處理

術(shù)后給予維生素D3(鈣爾奇D600片劑，2片/d)加碳酸鈣片(朗迪，600mg/d)抗骨質(zhì)疏松治療，住院期間輔以鮭魚降鈣素(每天肌肉注射50U密蓋息)或唑來磷酸(靜脈滴注5mg密固達(dá))加強(qiáng)。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。收集研究對(duì)象性別、年齡、傷椎的解剖位置、壓縮程度、骨水泥注入量等資料，應(yīng)用t檢驗(yàn)或方差分析比較不同的性別、傷椎位置、骨折壓縮程度間患者術(shù)前與術(shù)后3d疼痛緩解程度(VAS下降值)的差異,以及骨水泥滲漏組與無滲漏組間骨水泥量、骨折壓縮程度、年齡的差異；應(yīng)用卡方檢驗(yàn)比較不同性別、傷椎的解剖部位、終板/后壁完整性間骨水泥滲漏率的差異。對(duì)于雙變量正態(tài)分布資料、等級(jí)資料分別應(yīng)用Pearson和Spearman相關(guān)分析，以期發(fā)現(xiàn)影響術(shù)后疼痛緩解程度的相關(guān)因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

本組患者男女比例約1∶2.89；平均年齡(72.7±9.1歲)，其中60～79歲年齡段患者占62.9%；椎體骨折主要集中在胸腰段，其中T12～L2共192椎，占總數(shù)的81.0%?？傮w平均注入骨水泥量(6.7±1.5)mL?；颊呖傮w術(shù)前VAS評(píng)分7.6±0.9，術(shù)后3d VAS評(píng)分2.8±1.1，術(shù)前與術(shù)后3d VAS評(píng)分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=70.572,P<0.001，表1)。不同的性別、傷椎位置、骨折壓縮程度對(duì)VAS的下降值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表2)。年齡(r=0.178)、性別(r=-0.033)、傷椎位置(r=0.102)及壓縮程度(r=0.174)與疼痛緩解程度間無顯著相關(guān)關(guān)系(P>0.05)，椎體內(nèi)骨水泥注射量與疼痛緩解程度有顯著相關(guān)關(guān)系(P<0.001)，相關(guān)系數(shù)r為0.663。滲漏組與無滲漏組間骨水泥注射量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-2.033，P=0.028)，滲漏組骨水泥注射量高于無滲漏組，兩組間椎體壓縮程度及年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；終板/后壁破裂組與無破裂組間骨水泥滲漏率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=8.519，P=0.004)，破裂組骨水泥滲漏率高于無滲漏組，不同性別、傷椎解剖部位間骨水泥滲漏率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表1 手術(shù)前后疼痛緩解情況

表2 各潛在因素與疼痛緩解情況

表3 傷椎位置及壓縮程度與疼痛緩解的相關(guān)關(guān)系

表4 年齡及骨水泥量與疼痛緩解的相關(guān)關(guān)系

討 論

隨著老齡人口的增加，我國人口結(jié)構(gòu)已發(fā)生巨大變化。到2015年，我國60歲以上老齡人口已達(dá)1.3億，骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生率約為6.6%，總患者數(shù)高達(dá)6千萬～8千萬，居世界之首，男女比率1∶(2～3)，患者主要為60歲以上老年人以及絕經(jīng)后婦女。骨質(zhì)疏松是老年人骨折最常見和最重要的危險(xiǎn)因素。由于骨量的丟失和微結(jié)構(gòu)的破壞，在輕微外力甚至體重的重力作用下即可導(dǎo)致脊椎變形、壓縮骨折，骨質(zhì)疏松性骨折又稱為“脆性骨折”[2]。Weycker等[3]報(bào)道，骨質(zhì)疏松性椎體骨折(osteoporotic vertebral fracture，OVF)僅次于老年性髖部骨折，已成為老年人骨折的第二大危險(xiǎn)因素，其發(fā)病率高達(dá)14%。在我國，每年大約有70萬例發(fā)生與骨質(zhì)疏松相關(guān)的椎體骨折[4]。

老年人OVF可引起腰背疼痛、活動(dòng)受限，機(jī)體功能下降，內(nèi)臟功能紊亂，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量，增加病死率。大量的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，65歲以上椎體壓縮骨折的女性患者中，病死率比同年齡對(duì)照組高23%，且隨椎體骨折數(shù)目的增加而上升[5]。早期臥床、口服藥物及腰圍保護(hù)等非手術(shù)治療可獲得局部的疼痛緩解，但長期臥床易導(dǎo)致壓瘡、肺部感染、泌尿系感染、骨量丟失等并發(fā)癥，骨質(zhì)疏松將進(jìn)一步加重，椎體易發(fā)生再骨折，形成惡性循環(huán)。據(jù)Goldstein等[6]報(bào)道，有40%以上的OVF患者經(jīng)非手術(shù)治療12個(gè)月后無法獲得滿意的疼痛緩解，Cooper等[7]研究報(bào)道10%～30%的OVF患者經(jīng)非手術(shù)治療后仍出現(xiàn)慢性疼痛、骨折椎體進(jìn)行性塌陷、脊柱后凸畸形、脊髓壓迫致神經(jīng)損害等。

手術(shù)治療包括開放性手術(shù)和微創(chuàng)手術(shù)。開放性手術(shù)創(chuàng)傷大，且OVF患者多為老年人，其心肺功能及手術(shù)耐受力差，風(fēng)險(xiǎn)高，因此目前多用于重度椎體骨折塌陷或伴有神經(jīng)、脊髓受壓以及脊柱結(jié)構(gòu)失衡的患者。

自1987年首次應(yīng)用于治療脊柱血管瘤[1]，PVP已被廣泛應(yīng)用于有疼痛癥狀的OVF、椎體轉(zhuǎn)移性腫瘤、椎體血管瘤、椎體骨髓瘤等的治療，并被公認(rèn)為OVF的黃金標(biāo)準(zhǔn)治療，經(jīng)其治療的近90%患者可獲得良好的臨床療效和滿意的疼痛緩解[8]。Gerling等[9]對(duì)分別對(duì)經(jīng)PVP和非手術(shù)治療的175例骨質(zhì)疏松性脊柱骨折進(jìn)行比較研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于骨質(zhì)疏松性脊柱骨折患者，骨水泥填充較傳統(tǒng)的臥床、止痛、腰圍保護(hù)等，可提高患者近2年的存活率。根據(jù)筆者研究，90%～100%的OVF患者經(jīng)椎體成形術(shù)治療后可獲得非常顯著而快速的疼痛緩解，患者可在術(shù)后6～8h即能下地站立和行走。

在本研究中患者平均年齡(72.7±9.1)歲，主要集中在60～79歲，其中男性61例，女性176例，男女比例約1∶2.89。男女發(fā)病比例與男女骨質(zhì)疏松發(fā)病比例相近。這可能與絕經(jīng)后女性激素水平相關(guān)。絕經(jīng)后女性由于激素水平下降，骨質(zhì)丟失尤為嚴(yán)重，脊柱骨折的概率也明顯較男性高。所收治的患者273例，主要集中在胸腰段，其中T12～L2共計(jì)192椎，占總數(shù)的81.0%。這可能因?yàn)樾匮螢榧怪砘《葢?yīng)力集中部位，在力學(xué)傳導(dǎo)過程中載荷最大，因此發(fā)生骨折概率最大。

骨水泥注射劑量是影響PVP手術(shù)療效非常重要的因素。骨質(zhì)疏松患者骨小梁直徑變細(xì)，數(shù)量變少，對(duì)抗應(yīng)力的能力降低。椎體骨折后殘存的細(xì)小的骨小梁也發(fā)生斷裂，椎體對(duì)抗應(yīng)力的能力進(jìn)一步降低。當(dāng)受到應(yīng)力作用時(shí)，骨小梁間出現(xiàn)微動(dòng)，椎體出現(xiàn)一定程度的形變，刺激骨膜而產(chǎn)生疼痛。骨小梁斷裂導(dǎo)致的椎體不穩(wěn)定是OVF患者產(chǎn)生疼痛的主要原因。PVP手術(shù)時(shí)骨水泥彌散滲透至骨小梁間隙，固定連接斷裂的骨小梁而使其重新成為一個(gè)整體，硬化后強(qiáng)度較大的骨水泥-骨小梁混合結(jié)構(gòu)能對(duì)抗應(yīng)力的作用，重建椎體的生物機(jī)械性能，避免椎體內(nèi)部骨小梁間的微動(dòng)而引起疼痛，并防止傷椎進(jìn)行性壓縮塌陷。小劑量骨水泥難以在椎體內(nèi)形成有效的容積分布使傷椎恢復(fù)生物機(jī)械性能，甚至傷椎有再次出現(xiàn)骨折變形的可能；而骨水泥超過一定劑量時(shí)，傷椎則有滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。理想的骨水泥劑量應(yīng)既能使傷椎重建其生物機(jī)械性能而又不出現(xiàn)骨水泥滲漏。然而目前對(duì)椎體內(nèi)骨水泥的注射劑量仍沒有一致的認(rèn)識(shí)。有學(xué)者認(rèn)為，骨水泥注射劑量與疼痛緩解間并無明顯相關(guān)性[10]。Belkoff等[11]用12具尸體復(fù)制的144個(gè)椎體壓縮骨折模型研究發(fā)現(xiàn)每個(gè)椎體注射2mL骨水泥即可恢復(fù)椎體強(qiáng)度。Zhang等[12]認(rèn)為PVP治療骨質(zhì)疏松性胸腰椎骨折，其骨水泥劑量應(yīng)在2～6mL；Zhu等[13]認(rèn)為為避免滲漏，胸段椎體骨水泥應(yīng)<3.5mL，腰段椎體骨水泥應(yīng)<4mL。而另有研究認(rèn)為，骨水泥注射劑量與術(shù)后疼痛緩解間存在著明顯的線性關(guān)系，推注量必須達(dá)到椎體體積的一定比例以上才能達(dá)到良好的疼痛緩解和臨床效果[14-15]。Nieuwenhuijse等[14]也認(rèn)為骨水泥注射量應(yīng)結(jié)合患者性別、病椎位置、骨折程度來決定，并建議理想的劑量應(yīng)為椎體體積的24%。

在本研究中，患者總體平均骨水泥注射劑量為(6.7±1.5)mL，明顯高于以往文獻(xiàn)報(bào)道[11-13]?；颊遃AS評(píng)分從PVP術(shù)前7.6±0.9降為術(shù)后2.8±1.1，疼痛緩解效果顯著。進(jìn)一步的骨水泥注射劑量與患者術(shù)后的疼痛緩解(ΔVAS)的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，兩者間具有顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.663，P<0.001)，即在一定范圍內(nèi)椎體內(nèi)骨水泥注射的劑量越大，患者疼痛緩解效果越明顯。臨床上筆者觀察到，老年骨質(zhì)疏松性胸腰椎骨折患者疼痛主要發(fā)生在轉(zhuǎn)體、翻身、起床等活動(dòng)時(shí)。骨質(zhì)疏松患者的骨小梁直徑變細(xì)，數(shù)量變少，對(duì)抗應(yīng)力的能力降低，椎體骨折后殘存的細(xì)少的骨小梁也發(fā)生斷裂，椎體對(duì)抗應(yīng)力的能力進(jìn)一步降低。當(dāng)患者在轉(zhuǎn)體、翻身、起床等活動(dòng)時(shí)脊柱受到的應(yīng)力增加，傷椎骨小梁間出現(xiàn)明顯的微動(dòng)，椎體出現(xiàn)一定程度的形變，刺激骨膜而出現(xiàn)疼痛。骨小梁斷裂導(dǎo)致椎體的不穩(wěn)定是骨質(zhì)疏松性骨折患者產(chǎn)生疼痛的主要原因。因此，減少傷椎內(nèi)骨小梁間的微動(dòng)，重建穩(wěn)定性是治療的根本目的。PVP手術(shù)中骨水泥彌散滲透至骨小梁間隙，固定連接斷裂的骨小梁而使其重新成為一個(gè)整體，硬化后強(qiáng)度較大的骨水泥-骨小梁混合結(jié)構(gòu)能對(duì)抗應(yīng)力的作用，因而可有效緩解疼痛和避免椎體進(jìn)一步壓縮變形。小劑量骨水泥PVP手術(shù)時(shí)，骨水泥有效容積小，形成的骨水泥-骨小梁混合結(jié)構(gòu)較小，其對(duì)抗微動(dòng)和形變的作用就比較弱，患者疼痛緩解也較少，甚至傷椎有再次出現(xiàn)骨折形變的可能。筆者在臨床治療中應(yīng)用大劑量骨水泥PVP手術(shù)，使骨水泥-骨小梁混合結(jié)構(gòu)上至椎體上終板，下抵椎體下終板，形成“頂天立地”的有效支撐，其對(duì)抗微動(dòng)和形變的能力可明顯增大，因而可更顯著地減輕患者疼痛，防止繼續(xù)出現(xiàn)變形和再骨折。

骨水泥滲漏是PVP術(shù)中常見的并發(fā)癥，報(bào)道其發(fā)病率高達(dá)41.8%[16]。盡管大部分患者能夠很好耐受骨水泥滲漏而無臨床癥狀,但是，一旦骨水泥進(jìn)入奇靜脈或者下腔靜脈,將面臨肺栓塞的風(fēng)險(xiǎn)，而骨水泥進(jìn)入椎管、椎間孔內(nèi)壓迫脊髓、神經(jīng)的患者面臨癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)。因此防止骨水泥滲漏仍是PVP術(shù)中非常重要的環(huán)節(jié)。在本組患者中，發(fā)生骨水泥滲漏共計(jì)122椎，滲漏率達(dá)51.5%，高于文獻(xiàn)報(bào)道?；颊呔闯霈F(xiàn)臨床癥狀。滲漏組與無滲漏組間骨水泥注射量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，滲漏組注射劑量高于無滲漏組。骨水泥注射量是滲漏的直接影響因素。在一定范圍內(nèi)，骨水泥滲漏風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，骨水泥劑量與疼痛緩解間呈一定的量效關(guān)系，骨水泥推注劑量越大，患者疼痛緩解越明顯，這與以往研究一致[17]；而當(dāng)骨水泥超過該安全范圍時(shí)，繼續(xù)注射骨水泥則滲漏風(fēng)險(xiǎn)明顯增大。因此，進(jìn)一步明確PVP手術(shù)椎體骨水泥注射劑量的安全范圍，在達(dá)到臨床顯著治療效果的同時(shí)又能避免骨水泥滲漏的發(fā)生仍是需繼續(xù)深入研究的內(nèi)容。

椎管內(nèi)滲漏是骨水泥滲漏類型中風(fēng)險(xiǎn)較高的一種。骨水泥進(jìn)入椎管、椎間孔內(nèi)可壓迫或灼傷脊髓、神經(jīng)根，使患者面臨神經(jīng)損害，甚至癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)，終板/后壁破裂組與無破裂組間骨水泥滲漏率有顯著性差異，破裂組滲漏率高于無破裂組。當(dāng)終板或(和)后壁破裂，具有流動(dòng)性的骨水泥可沿骨折裂隙由壓力較高的椎體內(nèi)流到椎管內(nèi)，導(dǎo)致椎管內(nèi)滲漏的發(fā)生[18-19]，尤其當(dāng)注射劑量大時(shí)，骨水泥更易于經(jīng)裂隙處滲漏至椎管。椎管是環(huán)形管道結(jié)構(gòu)，術(shù)中C型臂透視無法清楚顯示椎管后壁邊界結(jié)構(gòu)，術(shù)者無法及時(shí)準(zhǔn)確把握骨水泥是否已經(jīng)到達(dá)后壁，故骨水泥易于推注過量而滲漏至椎管內(nèi)。因此，筆者認(rèn)為對(duì)于椎體后壁破裂的患者，術(shù)中應(yīng)密切關(guān)注骨水泥到達(dá)的位置與椎體后壁的間距，并嚴(yán)格控制骨水泥的推注劑量，以防止?jié)B漏的發(fā)生。

綜上所述，老年患者尤其女性是胸腰椎骨折的高發(fā)人群，胸腰段尤其是T12～L2是老年胸腰椎骨折好發(fā)部位。老年骨質(zhì)疏松性胸腰椎骨折是損害老年人健康，增加其病殘和病死率的重要原因。非手術(shù)治療可獲一定治療效果，但并發(fā)癥發(fā)生率高；老年患者對(duì)開放性手術(shù)耐受性低，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大。大劑量骨水泥PVP手術(shù)可更顯著地緩解疼痛，提高骨折后脊柱穩(wěn)定性，具有良好的臨床治療效果，但術(shù)中骨水泥滲漏發(fā)生率高。椎體后壁/終板破裂和骨水泥劑量是骨水泥滲漏的重要影響因素。后壁破裂的椎體行PVP手術(shù)，術(shù)中應(yīng)嚴(yán)格控制骨水泥到達(dá)的位置與椎體后壁的間距以及骨水泥的推注劑量。骨水泥注射劑量與術(shù)后疼痛緩解間的關(guān)系仍有待進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，確定骨水泥注射有效而安全的劑量范圍仍需繼續(xù)深入的研究。