高黏度骨水泥在单侧经皮椎体成形术中的弥散分布特点

唐冲，吴四军，刘正，张光武

(北京大学首钢医院骨科，北京 100144)

高黏度骨水泥在单侧经皮椎体成形术中的弥散分布特点

唐冲，吴四军，刘正，张光武

(北京大学首钢医院骨科，北京 100144)

目的分析研究高黏度骨水泥在单侧经皮椎体成形术后的弥散分布特点，评价高黏度骨水泥在治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的临床价值。方法前瞻性研究北京大学首钢医院2015年6月至2017年1月诊治的单椎体骨质疏松性压缩骨折病例76例，均应用高黏度骨水泥行单侧经皮椎体成形术，统计所有患者临床基本信息、骨水泥CT弥散分布、骨水泥终板分布、手术前后的视觉模拟评分、功能障碍指数、手术时间、伤椎椎体前缘高度及椎体后凸角(Cobb角)、骨水泥注入量、骨水泥渗漏情况等指标，运用SPSS 20.0进行统计学分析。结果所有患者术后的VAS评分、ODI、伤椎椎体前缘高度、椎体后凸角均较术前有显著改善(P<0.05)；骨水泥椎体单侧弥散分布7例(9.2%)、双侧不对称弥散14例(18.4%)、双侧对称弥散患者55例(72.4%)；同时骨水泥未弥散至终板的患者4例(5.3%)，弥散至单侧终板18例(23.7%)、双侧终板54例(71.0%)；骨水泥渗漏19例(25%)。结论高黏度骨水泥单侧PVP手术能有效缓解疼痛症状，使骨水泥对称的弥散至椎体前柱两侧以及椎体上下终板，恢复椎体高度，使伤椎均衡强化、获得更好的生物力学性能，增加伤椎刚度和强度，减少手术椎体再骨折风险，但并未增加骨水泥渗漏风险。

骨质疏松；椎体压缩骨折；高黏度骨水泥；经皮椎体成形术

骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures，OVCFs)是一种常见的老年人骨折类型，70岁以上发生率高达20%，椎体骨折的发生率随年龄增加而增加[1-3]。目前经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty，PVP)是治疗OVCF最主要的微创手术方法之一，具有止痛见效快、可早期功能锻炼的临床效果；应用高黏度骨水泥行PVP手术治疗OVCF的可行性及临床疗效已得到广泛证实，但对于高黏度骨水泥PVP术后的骨水泥弥散分布情况尚无报道。本研究通过分析高黏度骨水泥单侧PVP术后的骨水泥弥散特点，评估高黏度骨水泥PVP的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取北京大学首钢医院骨科在2015年6月至2017年1月收治的胸腰椎单椎体骨质疏松性压缩骨折患者76例，均应用高黏度骨水泥行单侧PVP治疗。其中男性27例，女性49例，年龄59～93岁，平均(78.29±6.58)岁。男性年龄(79.22±7.19)岁，与女性年龄(77.78±6.24)岁比较，差异无统计学意义。所有患者均为单椎体骨折，骨折椎体分别为T71例，T83例，T91例，T103例，T119例，T1216例，L132例，L28例，L31例，L42例，其中胸腰段(T11～L2)共65例，占85.5%。

唐冲，吴四军，刘正，等.高黏度骨水泥在单侧经皮椎体成形术中的弥散分布特点[J].实用骨科杂志，2017，23(10)：884-887.

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：a)轻微外伤后出现腰背部疼痛，查体提示胸椎或腰椎棘突有压痛及叩击痛；b)X线片、CT或MRI提示为单椎体新鲜骨折；c)骨密度T值小于等于-2.5；d)无手术禁忌证。

排除标准：a)高能量损伤并存椎管狭窄者；b)椎体骨折数为2个及其以上；c)骨密度T值大于-2.5；d)类风湿性关节炎或应用激素大于等于3个月；e)恶性肿瘤所致病理性椎体骨折患者；f)基础条件差，不能耐受手术者。

1.3 手术方法 所有患者均采取高黏度骨水泥行单侧PVP治疗。患者取俯卧位，双手固定置于头两侧，C型臂透视定位病变椎体并作体表标记，常规消毒铺巾、局麻满意后刺入穿刺针，通过C型臂透视调整穿刺针前端置于病变椎体的前中1/3处，混合高黏度骨水泥后即刻透视下用液压高压灌注器械缓慢注入病变椎体，根据骨水泥分布位置旋转注入针管尖端，斜面朝向或调整注入针管深度，当骨水泥填充满意后或分布至椎体边沿或溢至椎体外时立即停止加压并逆时针旋转加压器减压停止注射。

1.4 观察指标 骨水泥CT弥散分布：运用CT三维重建观察高黏度骨水泥的弥散情况，将伤椎CT横断面按中轴线分为穿刺侧和非穿刺侧，再三等分为前、中、后三区，从穿刺侧开始分别为Ⅰ～Ⅵ六区，当某区域内骨水泥面积达到或超过该区域面积的1/3时，即判定为该区域存在骨水泥弥散(见图1～5)；骨水泥终板分布：通过术后X线片观察骨水泥是否弥散至伤椎的上下终板(见图6～8)；手术前后视觉模拟评分(visual analogue scale/score，VAS)、功能障碍指数(oswestry disablitiy index，ODI)、伤椎椎体前缘高度及椎体后凸角、手术时间、骨水泥注入量、骨水泥渗漏情况等指标。

图1 椎体横断面上六区域划分法示意图 图2 Ⅰ～Ⅲ区域存在骨水泥弥散 图3 Ⅱ～Ⅴ区域存在骨水泥弥散 图4 Ⅰ～Ⅴ区域存在骨水泥弥散

图5 Ⅰ～Ⅵ区域存在骨水泥弥散 图6 骨水泥未弥散至终板 图7 骨水泥仅弥散至下终板 图8 骨水泥弥散至上下终板

2 结 果

2.1 手术资料比较 手术方式为应用高黏度骨水泥行单侧PVP手术，手术时间30～60 min，平均(40.66±11.67)min；骨水泥量2.5～6.0 mL，平均(4.20±0.87)mL。术中或术后发现骨水泥渗漏19例，其中椎管内4例，椎间盘6例，椎旁2例，椎旁静脉7例，但术中、术后患者均未出现临床症状。

2.2 手术前后的功能评分及影像学比较 通过表1可知，患者术后的VAS评分及ODI评分均较术前有明显改善，存在统计学差异(P<0.05)；另外，患者术后的伤椎椎体前缘高度较术前增加3 mm，同时椎体后凸Cobb角亦较术前改善4°，差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3 骨水泥分布特征 76例患者Ⅰ～Ⅵ区中，各区域有骨水泥弥散分布的例数分别为66例(86.8%)、76例(100%)、76例(100%)、68例(89.5%)、57例(75.0%)、17例(22.4%)，其中区域Ⅵ的分布例数明显少于Ⅰ～Ⅴ区。

骨水泥椎体单侧弥散分布仅为7例(9.2%)；我们将同时存在Ⅱ～Ⅴ区弥散分布定义为双侧对称弥散，发现双侧对称弥散患者为55例(72.4%)，显著高于双侧不对称弥散患者14例(18.4%)。同时，在X线上发现，骨水泥未弥散至终板的患者仅4例(5.3%)，弥散至单侧终板18例(23.7%)、双侧终板54例(71.0%)。

表1 手术前后VAS评分、ODI、伤椎椎体前缘高度及椎体后凸角比较

3 讨 论

骨质疏松性椎体压缩骨折是老龄化社会中最常见的一种脆性骨折，且随年龄增加，发病率逐年提高，其最主要症状为伤椎及其周围的剧烈疼痛，活动严重受限，进一步可导致肺功能下降、胃肠道功能减退、邻近椎体再骨折、生活自理能力下降、住院率增加、病死率增加等等，从而严重影响患者生活质量及预期寿命。据统计，全世界每年约140万椎体压缩性骨折患者接受临床治疗，大部分患者能通过保守或手术取得满意效果，延长生存时间。其中保守治疗需要长时间卧床制动，进而将导致废用性骨流失，每周骨量丢失1%，加重骨质疏松；长期卧床亦可诱发心血管疾病、下肢静脉血栓、尿路感染、坠积性肺炎等并发症，增加死亡率[4-6]。故对于身体条件允许的患者，首选推荐微创手术治疗方案(即PVP或PKP)，其操作简单、创伤小、缓解疼痛迅速，有助于患者早期下地，恢复日常活动。

目前用于经皮椎体成形术的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥分为低黏度及高黏度两类。既往研究发现[7-8]，传统低黏度骨水泥是PVP术后骨水泥渗漏的独立危险因子，Venmans[9]报道了传统低黏度骨水泥PVP术后骨水泥渗漏率可达25.8%～65%，Hulme等[10]通过Meta分析69篇文献发现PVP、PKP分别有66%、73%的并发症与骨水泥渗漏相关，可见骨水泥渗漏一直是PVP、PKP术后困扰骨科医师的常见并发症。本次研究发现，高黏度骨水泥单侧PVP手术的骨水泥渗漏率仅为25%，低于既往文献报道，这可能与高黏度骨水泥混合后液态期短、可操作时间长、瞬间高黏度、低流动性等独特性质相关。同时患者PVP术后的VAS评分及ODI均较术前有显著降低，差异有统计学意义(P<0.05)，符合既往研究结果[11-14]。患者PVP术后的伤椎椎体前缘高度较术前有3 mm的增加，同时椎体后凸Cobb角亦较术前改善4°，差异均有统计学意义(P<0.05)，与既往低黏度骨水泥PVP手术的报道存在一定差异[15-16]，提示高黏度骨水泥PVP手术能有效恢复伤椎高度，纠正后凸畸形，改善患者胸腰椎矢状位平衡。

根据三柱理论，椎体前柱是承受纵向压力的主要区域；同时椎体内骨小梁的排列特征亦提示椎体前柱为力学薄弱区。故我们在CT横断面上将椎体分成六个区域，并在穿刺针前端置于伤椎前中1/3处后推注骨水泥。我们发现所有患者穿刺侧Ⅱ、Ⅲ区域均有骨水泥弥散，且仅有7例(9.2%)患者的骨水泥单侧弥散，90%以上患者为骨水泥双侧弥散分布，其中双侧对称弥散分布(即Ⅱ～Ⅴ区域均有骨水泥弥散)高达55例，占72.4%。Liebschner等[17]证实椎体内双侧对称的骨水泥分布较局限在单侧的骨水泥分布能获得更好的刚度恢复，其原因为单侧穿刺骨水泥填充的不均衡性及可能导致的力学偏转。陈柏龄等[18]研究发现，当骨水泥填充越过中线，椎体两侧刚度可得到较均衡的强化，进而椎体力学性能得到平衡强化，降低术后椎体力学偏转和非穿刺侧再发楔形骨折的风险。另外，贺宝荣等[19]通过椎体标本实验证实骨水泥在椎体双侧分布较单侧分布可以获得更好的生物力学性能，骨水泥均匀分布于椎体前2/3区域内是较为理想的分布状态，与我们研究中大部分(72.4%)患者术后骨水泥弥散表现一致。故我们认为，高黏度骨水泥单侧PVP手术能有效的使骨水泥双侧弥散，且对称分布于椎体前柱，使椎体两侧均衡强化，从而获得更好的生物力学性能。

Chevalier等[20]应用有限元分析研究发现，若骨水泥均匀分布于整个椎体上下终板之间，其刚度和强度可分别增加8倍和11倍，若骨水泥的分布只靠近椎体的一侧终板，其刚度仅增加1～2倍，强度则几乎不增加；Steens等[21]的研究亦证实骨水泥填充于上下终板之间更有利于椎体刚度的恢复。积水潭田伟教授等[22]研究提出，骨水泥未同时接触上下终板的患者发生手术椎体再骨折的概率较骨水泥同时接触上下终板的患者更高。在我们的研究中，仅4例骨水泥未弥散至终板，但有70%以上的骨水泥弥散至两侧终板，提示高黏度骨水泥单侧PVP手术能有效的将骨水泥弥散至伤椎上下终板，提高伤椎的刚度和强度，减少手术椎体再骨折风险。而因骨水泥同时接触上下终板使椎体刚度增加，可能造成邻近节段再骨折的风险增加，这还需进一步随访观察。

综上所述，高黏度骨水泥单侧PVP手术能有效缓解疼痛症状，使骨水泥对称的弥散至椎体前柱两侧以及椎体上下终板，恢复椎体高度，使伤椎均衡强化、获得更好的生物力学性能，增加伤椎刚度和强度，减少手术椎体再骨折风险，但并未增加骨水泥渗漏风险。

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TheDiffusionCharacteristicsofHighViscosityBoneCementinUnilateralPercutaneousVertebroplasty

Tang Chong，Wu Sijun，Liu Zheng，et al

(Department of Orthopedic，Shougang Hospital of Peking University，Beijing 100144，China)

ObjectiveTo evaluate the clinical value of treatment of osteoporotic vertebral compression fractures with high viscosity bone cement percutaneous vertebroplasty.MethodsThis was a prospective study.76 patients with one-level OVCF were diagnosed and treated in Shougang Hospital of Peking University from June 2015 to January 2017.All patients underwent unilateral percutaneous vertebroplasty with high viscosity bone cement.We collected data of basic clinical information，bone cement diffusion in the CT image，bone cement end plate diffusion in the X-ray，preoperative and postoperative VAS，ODI，operative time，the amount of bone cement injection，leakage of bone cement，preoperative and postoperative anterior vertebral height and kyphosis (Cobb angle)，and statistical analyzed the data with SPSS 20.0.ResultsThere were a significant improvement of VAS scores，ODI，anterior vertebral height and kyphosis (P<0.05).In the CT image，there were only 7 cases (9.2%) unilateral diffusion，14 cases (18.4%) bilateral asymmetric diffusion，55 cases (72.4%) bilateral symmetrical diffusion.In the X-ray，the diffusion of no endplate，one end plate and both end plates were 4 cases(5.3%)，18 cases (23.7%)，54 cases (71.0%)，respectively.But there were 19 cases (25%) cement leakage.ConclusionUnilateral percutaneous vertebroplasty with high viscosity bone cement can significantly alleviate the pain of patients，lead to bone cement symmetrical diffuse to the both sides of vertebral anterior column and diffuse to both superior and interior of vertebral end plates，restore the height of the vertebral body，balanced intensify the fractured vertebral body to obtain better biomechanics，increase stiffness and strength the fractured vertebral body to reduce the risk of refracture，but this do not increase the risk of bone cement leakage.

osteoporotic；vertebral compression fracture；high viscosity bone cement；percutaneous vertebroplasty

1008-5572(2017)10-0884-04

R683.2

B

2017-05-27

唐冲(1986- )，男，主治医师，北京大学首钢医院骨科，100144。