經皮椎體成形術/后凸成形術術后鄰近椎體繼發(fā)骨折危險因素的研究進展

欒昊鵬，鄧 強，盛偉斌

新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院，烏魯木齊 830054

隨著全球人口老齡化加重，骨質疏松椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)的發(fā)病率越來越高，經皮椎體成形術(percutaneous vertebroplasty，PVP)或后凸成形術(percutaneous kyphoplasty，PKP)因其迅速緩解疼痛，部分恢復椎體高度并提供生物力學穩(wěn)定性而被廣泛應用于治療OVCF。但患者成功行PVP/PKP術后常因繼發(fā)椎體骨折引起疼痛而影響療效[1]。有研究報道PVP/PKP術后1年內再發(fā)椎體骨折率高達19.59%。而其中繼發(fā)鄰近椎體骨折(adjacent vertebral compression fracture，AVCF)占再骨折總人數的55.17%[2]。同時多個研究也指出PVP或PKP術后患者鄰近椎體繼發(fā)骨折的發(fā)生率較高，且通常發(fā)生在PVP/PKP手術治療后的1個月內[3]。而PVP或PKP術后鄰近椎體繼發(fā)骨折的具體原因尚未明確。導致PVP/PKP術后鄰近椎體繼發(fā)骨折可能與諸多因素有關，例如患者的年齡、性別、骨密度、初始骨折部位、矢狀位失衡程度、椎體高度恢復程度、單側或雙側注射骨水泥以及骨水泥是否滲漏等，以上危險因素仍然存在一定的爭議。筆者通過回顧國內外文獻，對PVP/PKP術后鄰近椎體繼發(fā)骨折研究進展進行綜述。

1 骨密度

骨密度(bone mineral density,BMD)T評分一定程度上反映骨質疏松癥的程度，當骨密度T評分>-2.5SDS時，按WHO骨質疏松診斷標準診斷為骨質疏松[4]。Villarraga等[5]通過有限元模型分析發(fā)現(xiàn)PVP/PKP術后鄰近椎體再骨折的發(fā)生是骨質疏松的自然進程。Kaufman等[6]認為骨折患者與BMD值密切相關，BMD值每增加1%，患者鄰近椎體再骨折的發(fā)生率會下降3%。Mazzantini等[7]對PVP/PKP術后的115例患者進行39個回顧性研究后發(fā)現(xiàn)低BMD值增加AVCF的風險。Movrin[8]研究報道骨質疏松的嚴重程度(T值<3.0)是導致AVCF的主要危險因素之一。因此，既往的研究認為進行性骨質疏松癥往往會導致骨質的進一步惡化、椎體的退行性改變，從而繼發(fā)OVCF。Shi等[9]對發(fā)生椎體壓縮性骨折合并骨質疏松95例患者隨訪發(fā)現(xiàn)，PVP/PKP術后患者行5mg/年唑來膦酸靜脈注射治療能夠進一步減輕患者疼痛，增強骨密度，降低鄰近椎體再骨折的發(fā)生率。另一項研究發(fā)現(xiàn)[10]每天使用20μg的甲狀旁腺激素(parathyroid hormone，PTH)和甲狀旁腺素相關肽(PTH-related peptide，PTHrP)合成類似物能夠降低脊柱骨折的風險。Bawa等[11]進行大樣本回顧性研究發(fā)現(xiàn)骨質疏松性骨折的患者行PVP/PKP術后，接受抗骨質疏松治療，鄰近椎體再骨折的風險會降低40%。目前，國內外大多數臨床學者認為，PVP/PKP術后患者抗骨質疏松治療對降低鄰近椎體再骨折的發(fā)生率尤為重要。

2 初始骨折部位

脊柱胸腰段部位的定義區(qū)間為T10～L2，相關研究報道初始骨折部位在胸腰段交界處(T10～L2)是鄰近椎體繼發(fā)骨折的危險因素之一[12]。Liu等[13]對111個術后再骨折的椎體進行回顧性研究發(fā)現(xiàn)，胸椎中段(T5～T8)再骨折總發(fā)生率和相鄰椎體再骨折的發(fā)生率均低于胸腰椎交界處或腰椎，可能因為胸椎有胸壁的支撐，胸椎中段的重量小于胸腰椎交界處或腰椎的重量所致。Ji等[14]一項回顧性研究共納入317例患者，出現(xiàn)鄰近椎體繼發(fā)骨折43例，多元Logistic回歸分析中，L1為初始骨折部位時，是鄰近椎體繼發(fā)骨折的獨立危險因素。另一方面夾心椎(即通過PVP/PKP術后增強的兩個椎體之間未經治療的椎體)也是鄰近椎體再骨折的危險因素之一，Chiu等[15]一項回顧性研究中發(fā)現(xiàn)OVCFs 1 347例患者中，PVP/PKP術后夾心椎骨折發(fā)生率高達21.3%，并且指出夾心椎發(fā)生再骨折的時間平均為術后1.5個月。Hierholzer等[16]通過大樣本回顧性研究發(fā)現(xiàn)PVP/PKP術后1年內遠隔椎體再骨折的發(fā)生率1.1%，鄰近椎體再骨折的發(fā)生率4.7%，而夾心椎骨折的發(fā)生率11%，他們認為這是PVP/PKP術后兩個增強椎體的僵硬和周圍軟組織的彈性喪失導致。當骨折發(fā)生在胸腰段區(qū)間時更容易造成鄰近椎體再骨折，這可能是因為脊柱的屈曲和伸展在胸腰椎交界處達到最大值，容易出現(xiàn)應力集中，從而導致AVCF的發(fā)生。

3 術中椎體高度恢復率

近些年來國內外相關文獻指出塌陷椎體高度的恢復與鄰近椎體再骨折發(fā)生有一定的關聯(lián)性，通過球囊的擴張，PKP可以提供更大的球囊體積(balloon volume，BV)、水泥體積(cement volume，CV)和更好的椎體高度恢復率(recovery rate of vertebral height，RRVH)。理論上手術目的需要將椎體高度恢復到初始狀態(tài)，然而，塌陷椎體高度的過度恢復會增加前柱的負荷，較大BV和CV必然會增加鄰近椎體的應力負荷；另一方面，術中擴張塌陷椎體時骨水泥集中在前柱，容易造成骨水泥滲漏(bone cement leakage，BCL)繼而導致相鄰椎體的再骨折[17]。Iida等[18]研究發(fā)現(xiàn)當RRVH恢復至初始高度時，就會引發(fā)椎體終板嚴重膨脹，破壞了正常椎體終板略向內凹的特點，致使相鄰椎體的應力負荷增加。Li等[19]認為Cobb角過度恢復也是危險因素之一，雖然術中恢復較高的塌陷椎體前高度和Cobb角修復可以矯正椎體后凸，從而獲得滿意的影像學效果和脊柱的生物力學功能，但這會導致椎體應力失衡，給相鄰椎體帶來額外的負荷，最終會導致鄰近椎體的損傷。因此，PVP/PKP術中，應優(yōu)先考慮足夠的RRVH，而不是恢復到初始高度，同時在保證足夠的RRVH的前提下，應將CV限制在最小的容積內。

4 骨水泥的用量

Graham等[20]建議臨床上使用的骨水泥用量：胸椎平均2～3mL，腰椎平均3～5mL。Molly等[21]發(fā)現(xiàn)只有使用最高骨水泥劑量(24%填充，平均7mL)才會對椎體的機械剛度或強度產生影響，并且這些剛度和強度的改善顯著依賴于BMD，因此他們認為較大劑量的骨水泥有助于塌陷椎體的較大程度恢復，可有效緩解疼痛，而低劑量的骨水泥不能為恢復塌陷椎體和矯正椎體后凸提供足夠的支撐。但Li等[22]認為過多骨水泥可能會導致骨水泥滲漏，損傷脊神經根，并增大鄰近椎體再骨折的風險。Kim等[23]通過對行PVP/PKP 166例患者進行隨訪調查發(fā)現(xiàn)，再骨折患者的骨水泥使用量(平均6.45mL)顯著高于未再骨折組(平均5.71mL)，其中鄰近椎體再骨折占到再骨折組63.5%，其根本原因是過多骨水泥改變椎體間的生物力學平衡，成為術后鄰近椎體再骨折的隱患。Li等[22]研究發(fā)現(xiàn)3.5mL(占骨折椎體體積的15%)的骨水泥足以恢復骨折椎體的強度與剛度。因此，恰當的骨水泥用量可以增加手術椎體的強度與剛度，穩(wěn)定椎體，矯正脊柱后凸，防止塌陷。但目前對于最佳的骨水泥注射量仍然存在爭議，確定具體的骨水泥注射量的標準仍是今后需要研究的方向。

5 骨水泥的分布

Yu等[24]研究發(fā)現(xiàn)固體塊狀骨水泥的分布模式是鄰近椎體再骨折的危險因素之一，由于固體塊狀骨水泥很少或沒有與周圍的松質骨接觸，骨水泥可能會將負荷轉移至鄰近椎體，從而導致相鄰椎體的再骨折。He等[25]研究發(fā)現(xiàn)當骨水泥呈“H”形分布時，骨水泥與椎體內松質骨有較寬的接觸面積，可減少化學放熱對配合面的不利影響，增強骨水泥與骨小梁的“結合”功能，除了注入的骨水泥體積之外，骨水泥的分布或位置也可能影響脊柱的強度和剛度：(1)接觸面積：與“O”形分布相比，“H”形分布在松質骨上的接觸面積要大得多。因此，在相同的載荷壓力下，后者較大的接觸面積可以通過阻止椎體的塌陷來減少對周圍椎體的損傷;(2)相互作用：“H”形分布可以實現(xiàn)更充分的松質骨與骨水泥之間的相互作用，并提供更好垂直支撐力;(3)平衡：Chen等[26]通過實驗發(fā)現(xiàn)不平衡水泥分布在術后會導致椎體的機械負荷失衡，進而受損椎體內的異常負荷轉移會增加鄰近椎體再骨折的發(fā)生率。因此，骨水泥呈“H”形態(tài)分布能夠極大的降低鄰近椎體再骨折的發(fā)生率。Yan等[27]研究得出單側PKP中較外側的關節(jié)穿刺點外傾角較大，在椎體的前、中段形成骨水泥的分布，這種分布可以更好恢復損傷椎體的后凸角度，降低對鄰近椎體機械負荷。因此，恰當骨水泥分布能夠增加椎體的強度與剛度，降低鄰近椎體的應力轉移，進而減少鄰近椎體再骨折的風險。

6 骨水泥椎間盤滲漏

骨水泥滲漏是PVP/PKP術后鄰近椎體再骨折的危險因素之一，其主要分為椎間盤滲漏、椎管內滲漏、椎旁軟組織滲漏、椎旁靜脈滲漏四種[28]。Chen等[29]研究發(fā)現(xiàn)椎間隙內滲出的骨水泥改變椎間盤細胞的內環(huán)境和生物力學特性，從而導致相鄰椎體的退變。Gao等[30]認為骨水泥的椎間隙滲漏降低椎間盤的負荷分配能力，此外，隨著骨質疏松癥的發(fā)展，低骨密度還會增加整體水泥滲漏的風險，導致鄰近椎體再骨折的出現(xiàn)，術前根據影像學數據準確判斷椎體后壁完整性，術中適度牽張塌陷椎體和注射骨水泥，可進一步降低骨水泥滲漏和鄰近椎體再骨折的發(fā)生率。Chen等[31]研究發(fā)現(xiàn)當椎體終板皮質缺損或塌陷時，球囊擴張后的空洞可能連接骨折和椎間裂隙，增加骨水泥滲漏的風險，骨水泥滲入椎間盤會影響椎間盤的養(yǎng)分吸收和代謝，進而引起椎間盤退行性疾病或鄰近椎體骨折。因此，在術中骨水泥的注射量及分布就尤為重要。

7 術中單側或雙側注射

與單側經皮椎體后凸成形術(unilateral percutaneous kyphoplasty，UPKP)相比，雙側經皮椎體后凸成形術(bilateral percutaneous kyphoplasty，BPKP)理論上需要2倍于UPKP的骨水泥注入量，就會對椎體產生更強的穩(wěn)定性。Wang等[32]研究結果表明BPKP在恢復椎體高度和矯正后凸畸形方面比UPKP有更大的優(yōu)勢。但BPKP手術中通過兩個椎弓根注入骨水泥，這需要2倍的骨水泥體積。與接受UPKP的患者比較接受BPKP的患者將有更高的骨水泥滲漏和鄰近椎體骨折的發(fā)生率。Yin等[33]通過研究發(fā)現(xiàn)UPKP與BPKP治療OVCF在VHRR、視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)、功能障礙指數(oswestry disability index，ODI)、SF-36評分并無顯著差異，而UPKP具有手術時間短、骨水泥體積小、骨水泥滲漏率低等特點，因此，他們認為UPKP是治療OVCF一種安全有效的方法。目前為止對于最佳的治療方式仍然沒有達到共識，一些研究人員主張BPKP入路在恢復椎體高度更具有優(yōu)勢。Yang等[34]對850例患者進行系統(tǒng)回顧顯示沒有足夠證據發(fā)現(xiàn)單側和雙側方法之間有任何臨床差異，對于單側和雙側治療OVCF的兩種手術方式仍然需要進一步探討。

8 其他因素

患者的一般特征包含年齡、性別、激素水平、體重、生活飲食習慣等，Takahara等[35]進行一項回顧性研究，發(fā)現(xiàn)年齡>85歲的患者具有更高的鄰近椎體再骨折的發(fā)生率。Feng等[36]研究發(fā)現(xiàn)絕經后婦女的雌激素水平大幅下降，并伴隨成骨細胞成脂分化和骨吸收高代謝的出現(xiàn)，導致骨密度逐漸下降，進而引起鄰近椎體繼發(fā)骨折。Inose等[37]對225例患者進行回顧性分析，15例(6.7%)48周隨訪中發(fā)生鄰近椎體繼發(fā)骨折，65～85歲女性新鮮OVCFs術后繼發(fā)椎體骨折的年發(fā)生率68.8/1000人年。73.3%的患者6個月內發(fā)生繼發(fā)椎體骨折，認為新鮮OVCF的女性在次年內發(fā)生鄰近椎體繼發(fā)骨折的風險更高。另一方面，Cheng等[38]研究發(fā)現(xiàn)體質量指數(body mass index，BMI)高人群接受PVP或PKP手術后有較高的嚴重骨質疏松和鄰近椎體再骨折的發(fā)生率。Ren等[39]研究發(fā)現(xiàn)PVP術后鄰近椎體繼發(fā)骨折組BMI(23.7±4.0)kg/m2，無骨折組(21.6±3.5)kg/m2，組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P=0.01)，認為高BMI是PVP術后鄰近椎體繼發(fā)骨折的危險因素(OR=1.268，P=0.004)。Faloon 等[40]回歸分析發(fā)現(xiàn)糖尿病、吸煙、使用非類固醇消炎藥，同樣也是繼發(fā)鄰近椎體壓縮性骨折的危險因素。

9 總結與展望

目前，PVP/PKP已成為治療OVCF的主要方式之一，但術后繼發(fā)骨折會導致患者疼痛、椎體不穩(wěn)、神經功能受損進而影響治療效果。高齡、骨質疏松、體重指數、初始骨折部位、塌陷椎體高度的過度恢復、骨水泥在椎體的分布及用量、骨水泥椎間盤滲漏等危險因素會增加鄰近椎體繼發(fā)骨折的風險，臨床中應重視危險因素，做好預防性治療，規(guī)范治療骨質疏松，完善手術方式，確定最佳骨水泥的用量和分布以及建立椎體高度恢復率的標準，這將是今后繼續(xù)研究的方向。

作者貢獻聲明：欒昊鵬：研究設計、文獻檢索、論文撰寫；鄧強：研究指導、論文修改；盛偉斌：研究指導、論文修改