石江友,陳榮春,陳云生,伍耀宏

(南昌大學(xué)a.第二臨床醫(yī)學(xué)院,南昌 330006; b.附屬贛州醫(yī)院脊柱外科,江西 贛州 341099)

隨著我國人口老齡化的加劇,骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCF)患者越來越多。據(jù)統(tǒng)計,全世界有20%的70歲以上老人和16%的絕經(jīng)后婦女發(fā)生OVCF[1],中國每年新增OVCF患者超180萬,大多數(shù)為老年患者,且4年內(nèi)死亡率高達(dá)49.4%[2];而預(yù)計到2050年,我國50歲以上OVCF患者每年新增超300萬[3]。

對于該病的治療,既往主要通過臥床休息、止痛等保守治療可恢復(fù),但缺點是病程長、恢復(fù)慢,且長期臥床會帶來肺部感染、壓瘡、深靜脈血栓等嚴(yán)重并發(fā)癥。近二十多年來,椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty,PVP)和椎體后凸成形術(shù)(percutaneons kyphoplasty,PKP)由于創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、療效確切、可糾正后凸畸形等優(yōu)勢廣受歡迎,已成為該疾病的主要方法。但臨床實踐發(fā)現(xiàn),該技術(shù)導(dǎo)致的骨水泥泄漏及術(shù)后再發(fā)椎體骨折等并發(fā)癥也十分常見,尤其是再發(fā)椎體骨折引發(fā)疼痛會影響后期療效。有報道[4],PVP或PKP術(shù)后繼發(fā)骨折的發(fā)生率為12%～52%,其原因主要歸結(jié)于患者自身情況相關(guān)的自然進(jìn)程及手術(shù)技術(shù)相關(guān)因素兩方面。為此,筆者對PVP/PKP術(shù)后再發(fā)骨折危險因素的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為臨床預(yù)防復(fù)發(fā)提供參考依據(jù)。

1 患者自身因素

1.1 骨質(zhì)疏松的嚴(yán)重程度

骨質(zhì)疏松是PVP/PKP術(shù)后新發(fā)椎體骨折的重要危險因素,幾乎沒有爭議。而且骨質(zhì)疏松的嚴(yán)重程度即骨密度(BMD)的數(shù)值與術(shù)后新發(fā)椎體骨折成正相關(guān)。NING等[5]對921例經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)后的患者進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)再發(fā)椎體骨折的111例患者脊柱骨密度T值為-3.27±1.14,無再發(fā)椎體骨折的810例患者脊柱骨密度T值為-3.03±1.21,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.031),骨質(zhì)疏松是PKP術(shù)后再發(fā)骨折的主要原因,且發(fā)現(xiàn)PKP術(shù)后抗骨質(zhì)疏松治療可以降低再骨折的風(fēng)險。CHEN等[6]也回顧性分析了650例行PVP或PKP術(shù)后的患者,平均隨訪24個月,在最后一次隨訪中發(fā)現(xiàn)累計102例患者出現(xiàn)了繼發(fā)性椎體壓縮性骨折(SVCF),通過二元邏輯回歸模型顯示高水平BMD(OR=0.31,P<0.001)降低了SVCF風(fēng)險。LU等[7]在多變量分析中,只有骨礦物質(zhì)密度的T值與隨后的椎體壓縮性骨折顯著相關(guān),甚至認(rèn)為唯一危險因素是低骨礦物質(zhì)密度T值。

總之,絕大多數(shù)學(xué)者都認(rèn)為骨質(zhì)疏松的嚴(yán)重程度與PVP/PKP術(shù)后再發(fā)骨折密切相關(guān),而術(shù)后積極選擇合理藥物規(guī)范抗骨質(zhì)疏松是預(yù)防PVP/PKP術(shù)后新發(fā)骨折的重中之重。

1.2 體重指數(shù)

目前體重指數(shù)是否為骨質(zhì)疏松壓縮性骨折經(jīng)PVP/PKP術(shù)后新發(fā)椎體骨折的危險因素尚存在爭議。MAO等[8]對9篇文獻(xiàn),共1882例OVCF行椎體成形術(shù)的患者進(jìn)行Meta分析,認(rèn)為體重指數(shù)與新發(fā)椎體骨折無相關(guān)性。劉群等[9]通過Meta分析,認(rèn)為體重指數(shù)與椎體后凸成形后再發(fā)骨折無明顯相關(guān)性。

而馮會容等[10]通過回顧性分析表明,體重指數(shù)與PVP術(shù)后再發(fā)骨折存在相關(guān)性,體重指數(shù)雖與骨密度T值呈正相關(guān),但高體重指數(shù)會增加椎體的壓力,也易造成鄰近椎體再發(fā)骨折。相反,也有學(xué)者[11]認(rèn)為低體重指數(shù)是骨質(zhì)疏松的危險因素,繼而會增加骨折的風(fēng)險。

綜上可知,雖目前就體重指數(shù)是否為OVCF經(jīng)PVP/PKP術(shù)后再發(fā)椎體骨折的危險因素還有待商榷,但基本認(rèn)為做好膳食和運動均衡將體重指數(shù)控制在正常范圍對預(yù)防繼發(fā)椎體骨折有益。

1.3 首次骨折椎體的部位

胸腰段即T10-L2椎體,因所處的部位特殊,是OVCF的最好發(fā)部位,約占脊柱骨折的90%,且經(jīng)PVP/PKP治療后再發(fā)新的椎體骨折率高于非胸腰段部位的椎體骨折。YU等[12]通過Meta分析,表明胸腰段較其他部位受累的椎體是術(shù)后發(fā)生再骨折的主要因素之一。SUN等[13]對175例單節(jié)段行PVP治療后的患者進(jìn)行隨訪,發(fā)現(xiàn)位于非胸腰段的患者再發(fā)椎體骨折的概率為13.9%,而位于胸腰段交界處的概率高達(dá)26.2%,故得出結(jié)論:位于胸腰椎交界處的椎體骨折是影響椎體成形術(shù)后繼發(fā)骨折的最重要危險因素之一。

綜上所述,位于胸腰段交界處的OVCF容易再發(fā)鄰近椎體骨折,可能是由于胸腰段處于相對固定的胸椎與活動度較大的腰椎移行部位,此處應(yīng)力集中,且術(shù)后往往不能完全恢復(fù)原來的后凸畸形,甚至骨水泥的填充不當(dāng)會進(jìn)一步加大應(yīng)力集中,造成生物應(yīng)力失衡,從而繼發(fā)鄰近椎體發(fā)生骨折。

2 骨水泥及手術(shù)方式相關(guān)因素

2.1 骨水泥因素

2.1.1 骨水泥滲漏

在椎體成形手術(shù)中發(fā)生骨水泥滲漏十分常見,按滲漏部位可以分為椎體周圍滲漏、椎管內(nèi)滲漏、椎間孔滲漏、椎間盤滲漏、椎旁軟組織內(nèi)滲漏及混合型滲漏共6種。

據(jù)文獻(xiàn)報道,椎間盤內(nèi)骨水泥滲漏導(dǎo)致的繼發(fā)椎體骨折風(fēng)險較高。付兆宗等[14]經(jīng)過Logistic回歸模型分析發(fā)現(xiàn)骨水泥滲漏使鄰椎骨折的風(fēng)險增加4倍;KO等[15]研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后再發(fā)骨折組中骨水泥滲漏的患者(55%)明顯多于術(shù)后無骨折組(4.5%),表明骨水泥滲漏到椎間盤是PKP術(shù)后鄰近椎體骨折的危險因素。

目前對椎間盤骨水泥滲漏引起鄰椎骨折的機制尚未明確,有學(xué)者[16]認(rèn)為骨水泥滲漏至椎間盤時,椎間盤會因為其化學(xué)和熱損傷從而遭到破壞并發(fā)生退變,嚴(yán)重降低了椎間盤的生物力學(xué)緩沖能力,且應(yīng)力分布不均勻;同時退變的椎間盤組織與骨水泥強化的傷椎共同構(gòu)成一個高剛度節(jié)段,增加了鄰近椎體終板的應(yīng)力,引起鄰近椎體終板損傷并誘發(fā)椎體骨折。

2.1.2 骨水泥的材料

骨水泥的剛性程度也被認(rèn)為與PVP或PKP術(shù)后再發(fā)骨折有關(guān),高剛度的骨水泥材料會使其風(fēng)險增加。目前骨水泥材料種類有聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA)、磷酸鈣骨水泥(CPC)及其他復(fù)合骨水泥材料等,目前臨床應(yīng)用最廣泛的是PMMA。

LUO等[17]對63例OVCF患者平均隨訪13.72個月,發(fā)現(xiàn)使用高剛度骨水泥PMMA組32例患者中有7例患者發(fā)生鄰近椎體再骨折,而聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥復(fù)合礦化膠原蛋白(MC-PMMA)組31例患者中只有1次再次骨折,說明使用低剛度的新型骨水泥理論上能減少鄰近椎體再骨折。除此之外,還發(fā)現(xiàn)MC-PMMA的分布更多為“H”型,較少為“O”型,顯然“H”型骨水泥與周圍骨小梁接觸面積更大,應(yīng)力分布更佳,有利于提供廣泛支撐并維持椎體穩(wěn)定性,而且礦化膠原(MC)可以顯著提高骨水泥的生物相容性,促進(jìn)細(xì)胞黏附和生長,引導(dǎo)新骨組織向內(nèi)生長,增強骨水泥在損傷椎體中的骨整合,這些特性可能都可以減少再發(fā)骨折的風(fēng)險。PENG等[18]通過個體三維有限元模型分析顯示該患者最適合的骨水泥彈性模量范圍為833.1～1408.1 mPa,彈性模量過大會明顯增加松質(zhì)骨的von Mises應(yīng)力,導(dǎo)致骨水泥椎骨以及相鄰椎骨再次塌陷的風(fēng)險增加。

目前對于最適合椎體成形術(shù)的骨水泥還在研制和探索中,關(guān)于其彈性模量即剛度是否影響術(shù)后再骨折發(fā)生率還需更多的研究考證。

2.1.3 骨水泥的注入量

目前骨水泥的注入量是否與OVCF經(jīng)椎體成形術(shù)后再發(fā)骨折有關(guān)還有爭議。一般認(rèn)為骨水泥注入量越多會導(dǎo)致傷椎剛度越大,從而增加鄰椎的應(yīng)力;同時骨水泥滲漏的概率也越高,如發(fā)生椎間盤內(nèi)滲漏則會導(dǎo)致鄰近椎體終板偏轉(zhuǎn),增加鄰椎骨折風(fēng)險。

HU等[19]分析發(fā)現(xiàn)骨水泥注入量與椎體成形術(shù)后鄰椎骨折顯著相關(guān),并得出超過40.5%(骨水泥注射量和骨折椎體體積百分比)的水泥注入量會導(dǎo)致鄰椎骨折,因此建議術(shù)前應(yīng)根據(jù)影像學(xué)資料提前計算骨水泥用量,認(rèn)為骨水泥注入量盡量多但不應(yīng)超過40.5%。李秋江等[20]研究顯示骨水泥注入量過多(≥4.5 mL)、過少(<3 mL)均會對術(shù)后椎體骨折的發(fā)生造成影響,當(dāng)骨水泥注入量控制在4.0～4.5 mL時術(shù)后繼發(fā)椎體骨折的風(fēng)險最低。

相反,AN等[21]對257例接受椎體成形術(shù)的單節(jié)段OVCF患者研究分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi),注入的骨水泥越多,PVP后椎體再加壓的發(fā)生率越低,并表示骨水泥盡量與傷椎的上下終板接觸,在X線片上達(dá)到“腳著地,頭頂著穹頂”的視覺效果最好。張子龍等[22]研究認(rèn)為應(yīng)盡可能地使骨水泥在椎體內(nèi)充分彌散,使椎體更加穩(wěn)固,且骨水泥注入越多,鄰近椎體新發(fā)骨折發(fā)生率越低,雖然骨水泥滲漏風(fēng)險大,但此研究發(fā)現(xiàn)骨水泥滲漏與鄰近椎體新發(fā)骨折無明顯相關(guān)性。

綜上分析,骨水泥注入量的多少是否影響再發(fā)椎體骨折率,目前觀點尚未統(tǒng)一,還有待進(jìn)一步考證。

2.1.4 骨水泥的分布情況

眾多研究發(fā)現(xiàn)[23-25],骨水泥在傷椎中彌散均勻樣分布、與椎體的上下終板接觸能夠降低術(shù)后繼發(fā)椎體骨折的風(fēng)險。

XIONG等[26]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)骨水泥與上下終板都接觸可以在垂直方向提供更好的支撐,由于上下終板比較硬,負(fù)荷是通過上下終板傳遞,當(dāng)骨水泥存在骨水泥-終板未接觸(NPEC)時,載荷不會通過非骨水泥區(qū)域傳遞,產(chǎn)生應(yīng)力屏蔽作用,因此骨水泥可能會將應(yīng)力集中在周圍脆弱的骨骼上,導(dǎo)致再發(fā)骨折。ZHANG等[27]研究發(fā)現(xiàn),骨水泥在傷椎內(nèi)呈現(xiàn)團(tuán)塊狀致密樣分布雖然提升了椎體的剛度和強度,但椎體的前柱、側(cè)壁充填不充分進(jìn)而導(dǎo)致傷椎應(yīng)力傳導(dǎo)失衡,骨折延遲愈合甚至不愈合,從而再次出現(xiàn)椎體塌陷。

綜上所述,骨水泥分布越均勻,與上下終板接觸面積越大,鄰椎再骨折的風(fēng)險越小。此外秦豐偉等[28]對椎體CT橫斷面骨水泥分布形態(tài)研究發(fā)現(xiàn),骨水泥在椎體均勻的倒“U”型分布的再骨折率為3.1%,遠(yuǎn)低于不規(guī)則分布組的14.3%,且能很好維持骨折椎體高度,當(dāng)然這仍然需要更大樣本量的研究證實。

2.2 手術(shù)方式

目前關(guān)于單側(cè)或雙側(cè)入路行椎體成形術(shù)對術(shù)后再發(fā)新的椎體骨折仍有爭議。劉春磊等[29]對98例OVCF患者行單側(cè)或雙側(cè)入路椎體成形術(shù),隨訪1年發(fā)現(xiàn)單側(cè)組術(shù)后鄰近椎體再發(fā)骨折發(fā)生率為20.9%(10/48),明顯高于雙側(cè)組的12.0%(6/50),故認(rèn)為雙側(cè)經(jīng)皮椎弓根入路具有骨水泥滲漏發(fā)生率低、術(shù)后相鄰椎體再骨折低的優(yōu)點。

國外有學(xué)者[30]認(rèn)為單側(cè)入路灌注可以達(dá)到雙側(cè)入路的效果,雖然單側(cè)入路灌注骨水泥的分布不對稱會造成單側(cè)受力不均,從而使得脊柱向未灌注側(cè)傾向,但結(jié)果并未出現(xiàn)因此而發(fā)生的繼發(fā)椎體骨折。AN等[21]通過Meta分析表明,雙側(cè)入路可使骨水泥在椎體兩側(cè)呈“H”形分布,其生物力學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于單側(cè)椎弓根入路注射的“O”形分布,且更符合正常人體狀態(tài)的機械傳導(dǎo)。單側(cè)骨水泥填充時達(dá)到中線就足夠了,且單側(cè)入路的臨床療效與雙側(cè)相似?？梢娛中g(shù)入路是否與術(shù)后再發(fā)椎體骨折有關(guān)還有待進(jìn)一步考證。

3 傷椎恢復(fù)的高度

近些年也有相關(guān)文獻(xiàn)[25,31]報道傷椎高度過度恢復(fù)是椎體成形術(shù)后再發(fā)骨折的獨立危險因素,這是因為過多的傷椎高度恢復(fù)會導(dǎo)致椎旁軟組織張力增加,從而導(dǎo)致增強椎骨的機械負(fù)荷增加或骨折節(jié)段更加不穩(wěn)定;還有椎體高度恢復(fù)越多意味骨水泥的填充量也大,傷椎的剛度和強度也隨之增加,進(jìn)而顯著改變鄰椎的生物力學(xué)負(fù)荷,增加術(shù)后鄰椎骨折的再發(fā)風(fēng)險,故應(yīng)避免過度矯正傷椎高度。

湯亮等[32]對國內(nèi)外19篇文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析,結(jié)果表明術(shù)后傷椎高度過度恢復(fù)的患者發(fā)生PVP/PKP后鄰椎再骨折的風(fēng)險是傷椎高度適度恢復(fù)患者的2.66倍。有學(xué)者[33]研究發(fā)現(xiàn)傷椎復(fù)位臨界角為8.3°,當(dāng)復(fù)位角達(dá)到8.3°則再次骨折風(fēng)險增加顯著,YU等[23]也發(fā)現(xiàn)當(dāng)傷椎復(fù)位率達(dá)7%或復(fù)位角度達(dá)3°與術(shù)后椎體再塌陷的風(fēng)險增加顯著相關(guān)。目前關(guān)于臨界椎體前緣高度恢復(fù)率及復(fù)位角,臨床尚缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

4 其他因素

4.1 脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)

有研究[34]表明,脊柱-骨盆矢狀面失平衡是PVP/PKP術(shù)后新發(fā)骨折的重要危險因素,脊柱-骨盆矢狀面平衡時可使機體通過最小耗能保持相對穩(wěn)定的姿勢、減少運動或站立對脊柱的沖擊和震蕩;反之,脊柱-骨盆矢狀面失衡必然會造成相應(yīng)部位應(yīng)力增加及不穩(wěn)定,當(dāng)超出其代償能力時就有骨折的風(fēng)險。脊柱-骨盆矢狀面失衡體現(xiàn)在其相關(guān)參數(shù)發(fā)生變化,張義龍等[35]研究認(rèn)為,較小的骶骨傾斜角(SS)、較大的胸椎后凸角(TK)和C7矢狀位比值(C7/SFD)是導(dǎo)致再次骨折的易發(fā)因素。目前對腰椎前凸角(LL)、骨盆投射角(PI)是否對椎體再發(fā)骨折有影響還存在不同說法[36]。

因此,OVCF患者在椎體成形術(shù)前需關(guān)注SS、TK、C7/SFD等脊柱-骨盆矢狀位平衡參數(shù)的影響,術(shù)中可考慮糾正相關(guān)參數(shù)值;另外OVCF非手術(shù)患者也可通過佩戴支具矯正矢狀面失衡以減少術(shù)后繼發(fā)骨折的發(fā)生。

4.2 術(shù)后抗骨質(zhì)疏松治療

骨質(zhì)疏松隨著年齡增長而逐漸加重[37],特別是絕經(jīng)后女性由于失去了雌激素的保護(hù)作用,骨量丟失尤為明顯,所以術(shù)后規(guī)律抗骨質(zhì)疏松以減緩或改善骨量丟失十分重要。ZHANG等[38]使用降鈣素和雙磷酸鹽(抑制破骨細(xì)胞)來治療骨質(zhì)疏松癥,發(fā)現(xiàn)再骨折組接受骨質(zhì)疏松治療的患者比例為21.3%,明顯低于非骨折組的39.7%;UENO等[39]在一項回顧性隊列研究中,將273例經(jīng)椎體后凸成形的患者以是否使用甲狀旁腺激素(PTH)(促進(jìn)成骨細(xì)胞)、同時是否>17 d康復(fù)鍛煉分為4組,結(jié)果顯示使用PTH長期康復(fù)組再發(fā)椎體骨折概率為6.2%,顯著低于未使用PTH長期康復(fù)組的13.3%。因此為降低術(shù)后再發(fā)骨折率,應(yīng)鼓勵OVCF患者規(guī)律抗骨質(zhì)疏松治療。

當(dāng)然,除以上藥物性抗骨質(zhì)疏松治療外,術(shù)后有規(guī)律的運動、加強背部肌肉鍛煉也可以顯著改善身體功能及提高骨密度,大大降低再次骨折的風(fēng)險,因此術(shù)后規(guī)律鍛煉也必不可少[40-41]。

5 總結(jié)

綜上所述,OVCF患者經(jīng)PVP/PKP治療后再發(fā)椎體骨折原因復(fù)雜多樣,機制復(fù)雜且部分危險因素尚存在爭論。但經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),再發(fā)椎體骨折的根本原因是骨質(zhì)疏松和生物力學(xué)失穩(wěn),所以只要能引起骨質(zhì)疏松和(或)生物力學(xué)失穩(wěn)的因素理論上都可以歸結(jié)為OVCF患者椎體成形術(shù)后再發(fā)骨折的危險因素,但實際上仍需要大量臨床試驗加以證實。

根據(jù)以上相關(guān)危險因素的分析,如何規(guī)范治療骨質(zhì)疏松、探索更接近人體骨骼強度且具有良好生物組織相容性的骨水泥材料、避免骨水泥滲漏、研究胸腰椎各個椎體的最佳骨水泥注入量及分布模式以及聯(lián)合脊柱骨盆矢狀面參數(shù)分析最優(yōu)傷椎高度恢復(fù)率仍是以后需要努力研究的方向。此外臨床治療環(huán)節(jié)中,要求臨床醫(yī)生努力做好術(shù)前評估、術(shù)中謹(jǐn)慎操作及術(shù)后規(guī)范管理(包括康復(fù)鍛煉和抗骨質(zhì)疏松治療),以盡量減少OVCF患者椎體成形術(shù)后再發(fā)骨折率。