單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化治療骨質疏松性胸腰椎壓縮骨折后再塌陷的相關因素分析

黃 開，黃麗雄，朱 博，陳 歡，卜庭用，李遠春，伍世其，柏 彬

(玉林市中西醫(yī)結合骨科醫(yī)院膝關節(jié)科，廣西 玉林 537000)

骨質疏松性胸腰椎壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression facture，OVCF)是老齡化社會較嚴重的中老年健康問題，嚴重影響患者正常生活。目前經(jīng)皮椎體后凸成形術(percutaneous kyphoplasty，PKP)和經(jīng)皮椎體成形術(percutaneous vertebroplasty，PVP)是臨床治療OVCF最有效的手術[1]。而高粘度骨水泥滲漏率較低粘度骨水泥更低，故高粘度骨水泥已逐漸被廣泛使用[2]。隨著手術器械的改進，液壓輸送高粘度骨水泥椎體成形術應運而生，液壓輸送裝置利用恒定壓力控制骨水泥輸送，具有操作簡便、骨水泥彌散較好等優(yōu)點，其臨床應用越來越廣泛，該術式的應用在確保OVCF患者獲得滿意療效的同時也減少了骨水泥滲漏的發(fā)生[3]。然而，術后仍有少數(shù)患者出現(xiàn)椎體再塌陷、再骨折等不良事件，從而導致傷椎再次受損，使得病情加重，增加患者痛苦及后續(xù)治療難度，嚴重影響患者預后[4]。因此，為探討椎體強化治療OVCF后椎體再塌陷的危險因素，改善患者預后，本研究選取我院收治的OVCF患者為研究對象，旨在為臨床開展椎體強化術時規(guī)避風險因素提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取我院2018年1月至2020年1月收治的352例行單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化治療的OVCF患者為訓練集，選取我院2017年4月至2018年11月收治的117例行單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化治療的OVCF患者為驗證集，對其臨床資料進行回顧性分析。納入標準：①經(jīng)骨密度檢查確診為骨質疏松，且經(jīng)影像學檢查、臨床癥狀檢查等確診為OVCF；②T5～L5骨折，骨折節(jié)段2～4個；③無神經(jīng)根或脊髓受壓，椎體后緣完整；④骨密度T值低于-2.5 SD。排除標準：①臨床資料不全；②血管瘤、轉移性腫瘤等其他病理性骨折；③身體狀態(tài)差，無法耐受手術。本研究已獲我院倫理委員會批準(批準號：20190184)，患者對本研究及手術均知情同意并簽署同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 隨訪 于患者出院后1、3、6個月進行隨訪，之后每6個月進行1次隨訪，總隨訪時間為2年。

1.2.2 觀察指標 以術椎側位X射線片作為測量對象，以隨訪時術椎前緣高度與術后第3天復查時差值≥4 mm判定為椎體塌陷陽性，由2名骨科醫(yī)生和1名放射科醫(yī)生進行測量，取平均值作為測量結果。收集整理患者性別、年齡、影像學檢查結果(術前后凸Cobb角、后凸Cobb角糾正值、術后后凸Cobb角)、手術因素(手術方式、骨水泥注入量、手術入路、手術干預時間、骨水泥滲漏、骨水泥彌散類型、骨水泥在骨折線內彌散情況)、術椎壓縮率、糖皮質激素長期使用史、抗骨質疏松治療、術椎高度恢復率、骨密度T值、椎體內骨壞死等臨床資料。

1.3 統(tǒng)計學分析

2 結果

2.1 術后塌陷情況

本研究訓練集中共納入352例行單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化治療的OVCF患者，隨訪期間有50例發(fā)生術椎再塌陷，發(fā)生率為14.20%，將其納入塌陷組，其余302例納入未塌陷組。

2.2 塌陷組和未塌陷組臨床資料比較

塌陷組和未塌陷組患者在術椎高度恢復率、手術方式、骨水泥彌散類型、骨水泥在骨折線內彌散情況、骨水泥滲漏、糖皮質激素長期使用史、抗骨質疏松治療、骨密度T值、椎體內骨壞死方面比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 塌陷組和未塌陷組臨床資料比較

2.3 術椎再塌陷風險因素的篩查

基于以上結果篩選出9個潛在的術椎再塌陷風險因素，由于本研究納入的不同變量間可能存在一定關聯(lián)，故通過LASSO回歸法對9個變量進行進一步降維處理，以便篩選出最具代表性的術椎再塌陷危險因素。通過10折交叉驗證選擇最優(yōu)Lambda參數(shù)，最優(yōu)Lambda參數(shù)的選擇標準為當交叉驗證誤差最小時的Lambda值，此時對應的非零回歸系數(shù)的變量即為最具代表性的再塌陷風險因素。LASSO回歸法分析結果表明，最優(yōu)Lambda值為0.043 6(log Lambda值為-3.113)，此時對應的骨水泥彌散類型、骨水泥在骨折線內彌散情況、糖皮質激素長期使用史、抗骨質疏松治療、骨密度T值、椎體內骨壞死這6個指標為影響單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化治療OVCF后術椎再塌陷發(fā)生風險的相關因素，見圖1。

垂直虛線：最優(yōu)Lambda參數(shù)取值時所納入LASSO回歸模型的術椎再塌陷風險因素數(shù)目

2.4 術椎再塌陷的Cox比例風險回歸

將LASSO回歸法篩選出的6個變量作為自變量，將術椎再塌陷發(fā)生情況(發(fā)生=1，未發(fā)生=0)作為因變量，構建Cox比例風險回歸模型，變量篩選標準采用前進法(α納入=0.05)。結果表明，總體模型系數(shù)的似然比檢驗χ2=56.03，P<0.05；對數(shù)似然比檢驗χ2=42.03，P<0.05。說明Cox比例風險回歸模型中至少有1個自變量對術后術椎再塌陷有影響，模型建立成功。術椎再塌陷的Cox比例風險回歸的森林圖顯示，骨水泥在骨折線內彌散欠佳、未接受抗骨質疏松治療、骨水泥呈致密型分布、骨密度T值<-4.5 SD是術后術椎再塌陷的獨立危險因素(P<0.05),見圖2。

圖2 術后術椎再塌陷的Cox比例風險回歸的森林圖

2.5 術椎再塌陷發(fā)生風險的列線圖模型構建

采用“rms”程序包構建預測術后術椎再塌陷發(fā)生風險的列線圖模型。結果顯示，骨密度T值<-4.5 SD為42分，未接受抗骨質疏松治療為24分，骨水泥在骨折線內彌散欠佳為30分，骨水泥呈致密型分布為 33分，四項獨立影響因素總分為129分，對應OVCF患者行單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化術后發(fā)生術椎再塌陷的風險值為0.82，預測OVCF患者行單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化術后發(fā)生術椎再塌陷的概率為82%，提示患者術后再塌陷的風險較高，見圖3。

圖3 術后再塌陷發(fā)生風險Nomogram預測模型

2.6 預測模型的效能評價

以驗證集117例患者的臨床資料評價術后術椎再塌陷發(fā)生風險Nomogram預測模型的預測價值，ROC結果顯示，曲線下面積(areaunderthecurve,AUC)為0.940，靈敏度為80.00%，特異度為85.63%，見圖4。

圖4 術后再塌陷發(fā)生風險預測模型ROC曲線

2.7 預測模型的校準曲線

校準曲線結果顯示,平均偏離量為0.015，預測值與實際觀測值較為一致，Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗顯示差異無統(tǒng)計學意義，準確性高，見圖5。

圖5 術后再塌陷發(fā)生風險預測模型校準曲線

2.8 預測模型的決策曲線

預測模型的決策曲線顯示模型遠離極端曲線，凈獲益率高，安全可靠，臨床實用性強，見圖6。

圖6 術后再塌陷發(fā)生風險預測模型決策曲線

3 討論

高粘度骨水泥應用于椎體強化術具有較高的安全性，與傳統(tǒng)的推桿式及螺旋式加壓灌注相比，本研究使用的新型液壓輸注高粘度骨水泥裝置具有可控性較強、穩(wěn)定性較佳及骨水泥滲漏率較低等優(yōu)勢[5]。然而本研究術后仍有50例患者發(fā)生術椎再塌陷，發(fā)生率為14.20%，稍高于Kim等[6]的研究結果(12.50%)，這可能是由分析節(jié)段數(shù)及隨訪時間不同造成的。Kim等[6]僅納入單節(jié)段椎體成形術的OVCF患者，術后隨訪18個月，而本研究納入了2～4個節(jié)段的OVCF患者，術后隨訪24個月。有研究發(fā)現(xiàn)，接受椎體強化治療的節(jié)段數(shù)越多，術后術椎再塌陷風險越大[7]。因為椎體數(shù)目越多，脊柱整體的生理曲度變化可能就越大，經(jīng)骨水泥強化的椎體剛度和強度也明顯增加，進而易導致術椎及鄰近椎體間發(fā)生應力不均衡，術后術椎再塌陷風險增加[8]。此外，本研究塌陷時間主要發(fā)生在24個月內，而根據(jù)國內外報道，術椎再塌陷多發(fā)生在術后3個月內[9-10]。因此，術后應加強對OVCF患者的隨訪，并高度重視多節(jié)段OVCF，以便盡早發(fā)現(xiàn)術椎再塌陷，防止其進行性加重。

國內外關于OVCF患者行椎體強化術后出現(xiàn)術椎再塌陷的危險因素研究較多，然而研究結論仍存在較大差異。本研究發(fā)現(xiàn)，骨密度T值<-4.5 SD、未接受抗骨質疏松治療、骨水泥在骨折線內彌散欠佳、骨水泥呈致密型分布是術后術椎再塌陷的危險因素，與以往眾多研究結果相符[11-20]。臨床實踐中，骨密度T值通常用來反映骨質疏松程度及骨折發(fā)生風險[12]。有研究發(fā)現(xiàn)，低骨密度是PKP和PVP術后發(fā)生椎體再塌陷的重要危險因素[13]。這可能是由于骨密度降低會使術后骨質疏松的發(fā)生風險增加，骨骼的抗應力能力下降，輕微的外力即可導致術后椎體塌陷。骨質疏松時骨質量和骨密度均下降，骨強度降低，抗骨質疏松治療可通過調整患者生活方式及抗骨質疏松藥物治療等方式緩解骨痛、增加骨密度，進而降低骨折發(fā)生率[14]。有研究發(fā)現(xiàn)，若OVCF患者在椎體成形術后未行抗骨質疏松治療，脆性骨質會繼續(xù)惡化，導致鄰近椎體骨折[15]。也有研究報道，骨質疏松癥患者首次椎體骨折后若不進行系統(tǒng)的抗骨質疏松治療，在無外傷的情況下將會有20%的患者發(fā)生術椎再塌陷[16]。本研究也發(fā)現(xiàn)，椎體強化術后未進行抗骨質疏松治療是發(fā)生術椎再塌陷的危險因素。PVP和PKP通過向損傷椎體內注入骨水泥來增強椎體穩(wěn)定性，減少骨折塊的微動及位移。根據(jù)內固定原則，只有骨水泥充分彌散在骨折線內，才可發(fā)揮其穩(wěn)定椎體的作用。有學者通過隨訪研究發(fā)現(xiàn)，若骨折線內未充分填充骨水泥，則無法很好地穩(wěn)定損傷椎體，導致術后極易發(fā)生再塌陷[17]。因此，術前應根據(jù)影像學結果確定椎體骨折線部位及手術穿刺角度；同時建議選擇經(jīng)雙側椎弓根穿刺，以充分彌散骨折線內骨水泥，或推薦使用側開式骨水泥推注器，以便調整充填方向。據(jù)研究報道，骨水泥呈致密型分布是強化術后椎體再塌陷的影響因素[18]。骨水泥呈致密型分布會增加周圍松質骨的最大馮米斯應力，同時會損傷未填充部分的松質骨，導致術椎再塌陷[19]。因此，椎體強化術中應盡可能充分彌散損傷椎體中的骨水泥，避免應力集中，從而降低術椎再塌陷的風險。

列線圖可直觀展示統(tǒng)計模型，并得到目標事件的數(shù)值概率，較準確地量化風險[20]。有研究報道，列線圖可以預測肝細胞癌患者腹腔鏡肝切除術后復發(fā)風險[21]、老年早期胃癌患者內鏡黏膜下剝離術后復發(fā)風險[22]、宮頸上皮內瘤變患者宮頸環(huán)形電切術后復發(fā)風險[23]等。本研究將列線圖模型應用于預測OVCF患者行單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化治療后術椎再塌陷的發(fā)生風險，并利用驗證集數(shù)據(jù)對預測模型進行評價，ROC曲線分析顯示，本次構建的預測模型對術后再塌陷發(fā)生的預測具有較高的特異度和靈敏度，校準曲線顯示模型預測結果與實際情況較一致，準確性較高，決策曲線顯示預測模型安全可靠，臨床實用性強。

綜上所述，OVCF患者行單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化治療后術椎再塌陷的發(fā)生與骨水泥彌散類型、骨水泥在骨折線內彌散情況、抗骨質疏松治療、骨密度T值有關。本研究基于篩選的術后再塌陷危險因素構建的列線圖模型具有較好的預測效率及臨床實用性，可用于OVCF患者行單雙側液壓高粘度骨水泥椎體強化治療后術椎再塌陷發(fā)生風險的預測。