骨质疏松性椎体压缩骨折患者经皮椎体成形术骨水泥渗漏的危险因素及Nomogram模型建立

葛绍勇，黄干，汪洋，赵宏亮，王江南

(六安市第二人民医院，安徽六安237000)

随着社会老龄化程度加重，骨质疏松性椎体压缩性骨折(OVCFs)患者逐渐增多，目前已成为老年患者骨折的常见类型[1]。经皮椎体成形术(PVP)是经皮椎体内注射骨水泥甲基丙烯酸甲酯(PMMA)治疗OVCFs的微创技术，可迅速缓解OVCFs患者腰背部疼痛症状，改善下肢功能。但是，与其他手术治疗一样，PVP也有其并发症，其中较为严重的并发症包括神经功能缺损、截瘫、心脏穿孔，甚至死亡。骨水泥渗漏是PVP最常见的并发症，可引起较为严重的骨水泥栓塞[2，3]，而且骨水泥可能会漏入椎骨外侧的软组织、上下至邻近椎间盘间隙，累及外神经根或椎管。最新研究表明，骨水泥渗漏可能会增加相邻椎体OVCFs的发生[4]。因此，明确PVP术前骨水泥渗漏的危险因素并减少其发生有利于PVP在临床进一步开展，让更多OVCFs患者获益。本研究选取OVCFs患者行骨水泥渗漏危险因素分析，并结合Nomogram模型准确预测PVP术后骨水泥渗漏的发生。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2016年1月～2018年1月本院收治行PVP治疗的单节段OVCFs住院患者154例，男61例、女93例，年龄55～80(63.52±8.43)岁。纳入标准：①根据影像学(X线片、CT、MRI)诊断为单节段的急性OVCFs，椎体损失高度>15%，且存在椎体塌陷的脊髓水肿表现；②均为初发OVCFs患者；③符合PVP手术适应证。排除标准：①影像学或病历资料不完整患者；②既往有恶性肿瘤、脑卒中、脊柱手术治疗史患者；③高度脊柱退行性病变患者；④椎体爆裂性骨折患者；⑤严重慢性心肺疾病、肾脏疾病、重度贫血患者。本次研究已得到医院伦理委员会批准通过，纳入患者均签署知情同意书。

1.2 PVP治疗 PVP治疗均在严格无菌条件进行。患者取俯卧位，胸部和骨盆下方置入软垫，使腰部保持轻微过伸，C型臂X线透视机明确伤椎位置并确定穿刺点。采用1%利多卡因进行穿刺点局部麻醉，置入11号导针，钻入扩张导管，将PMMA骨水泥注入塌陷伤椎中。本研究使用两种不同类型的PMMA骨水泥，即低黏度PMMA和中黏度PMMA。骨水泥严格按照制造商的规定制备，在“牙膏状”阶段搅拌4～8 min后进行注射，以尽量减少渗漏风险。术中多次透视观察PMMA骨水泥分布情况，直至满意为止。若是出现骨水泥渗漏情况，立即停止注射骨水泥。当骨水泥完全聚合后，患者于手术监护室观察1 h确认生命体征平稳后返回病房。术后进行局部消肿、止疼等常规对症处理。

1.3 骨水泥渗漏危险因素分析及Nomogram模型建立 收集患者年龄、性别、体质量指数(BMI)、骨折位置(胸段、胸腰段、腰段)、骨折类型(楔形、双凹、挤压)、骨折严重程度、CT值、椎体内裂、皮质断裂、骨水泥黏度、骨水泥-椎体百分比等资料。骨折位置、骨折类型、椎体内裂、皮质断裂根据术前影像学检查确定。骨折严重度根据伤椎压缩程度确定，分为轻度(压缩15%～25%)、中度(压缩26%～40%)、重度(压缩>40%)。骨水泥-椎体百分比定义为注入伤椎的PMMA骨水泥体积与伤椎体积比值。采用CT值(PHILIPS-6排螺旋CT机)来评估骨质疏松严重程度，与腰椎间隙平行横断位扫描，层厚2 mm、层间距2 mm、电压130 kV、电流140 mA，测量伤椎相邻椎体骨皮质和松质左上、右上、左下、右下4个点位的CT值，取4个位置的平均值。骨水泥渗漏定义为术后CT扫描存在椎间盘终板内PMMA骨水泥。PVP治疗患者经2位放射科医生及1位参与本课题研究的骨科副主任医师一致肯定后确诊是否有骨水泥渗漏，并分为骨水泥渗漏组与骨水泥非渗漏组。比较两组临床特点，分析骨水泥渗漏危险因素。根据多因素Logistics回归结果中骨水泥渗漏的独立危险因素作为预测因子建立Nomogram模型并进行内部验证，观察Nomogram模型对骨水泥渗漏的预测价值。

1.4 统计学方法 本研究数据采用SPSS22.0统计软件进行处理。计数资料用百分比表示，组间比较采用χ2检验；等级资料采用非参数Mann-WhitneyU检验。骨水泥渗漏的独立危险因素采用多因素Logistics回归分析，计算骨水泥渗漏风险指数(HR)。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 PVP治疗骨水泥渗漏的单一危险因素 154例患者术后经CT扫描诊断，骨水泥渗漏42例，非骨水泥渗漏112例，骨水泥渗漏发生率为27.3%。骨水泥渗漏组与非渗漏组的临床特征见表1，显示两组年龄、骨折位置、骨折严重程度、CT值、皮质断裂、骨水泥黏度差异均有统计学意义(P均<0.05)。

2.2 骨水泥渗漏的独立危险因素 将存在差异的单一因素纳入多因素Logistics回归模型中，显示骨折严重程度(重度)、CT值(≤63)、皮质断裂(是)、骨水泥黏度(低)是骨水泥渗漏发生的独立危险因素(P均<0.05)。见表2。

2.3 Nomogram模型验证结果 将多因素Logistics回归结果中的独立危险因素作为预测因子绘制Nomogram模型，该模型中预测因子由强到弱分别为CT值(≤63，满分100分)、皮质断裂(是，满分100分)、骨水泥黏度(低，满分83分)、骨折严重程度(重度，满分67分)，总分350分。见图1。采用内部数据进行验证，内部验证组的C-index为0.785，校准图形中标准曲线与校准预测曲线贴合良好，显示根据Nomogram模型得出的骨水泥渗漏预测值与观察值符合度良好。见图2。

表1 骨水泥渗漏组与非渗漏组临床特征比较[例(%)]

表2 骨水泥渗漏的多因素Logistics回归分析结果

图1 骨水泥渗漏的Nomogram模型

图2 骨水泥渗漏内部验证组的校准图形

3 讨论

PVP的常见并发症包括血栓性静脉炎、手术部位感染和骨水泥渗漏，其中骨水泥渗漏发生率较高。本文OVCFs患者骨水泥渗漏发生率为27.3%。骨水泥渗漏可引起肺栓塞、腔静脉分支栓塞、神经根受压等[5，6]严重并发症，术前预测骨水泥渗漏的危险因素并预防渗漏发生对提高PVP疗效有重要意义。因此，本研究对PVP后单节段OVCFs患者发生骨水泥渗漏进行危险因素分析并建立渗漏预测Nomogram模型。

研究显示，骨折严重程度、CT值、皮质断裂、骨水泥黏度是骨水泥渗漏发生的独立危险因素。一项对292例PVP治疗OVCFs患者的回顾性研究显示，骨折严重程度和皮质断裂是骨水泥渗漏的独立危险因素[7]。另有Tome-Bermejo 等[8]也报告了类似的研究结果。终板皮质断裂使椎体与椎间盘间出现连接间隙，从而为骨水泥渗漏提供了一条最小阻力通道，使其能够漏入椎间盘。此外，骨折程度越重，伤椎体积越小，较小的伤椎体积不足饱和注射骨水泥，也易诱发骨水泥渗漏。而且程度严重的骨折可导致皮质断裂，进一步增加骨水泥渗漏的发生风险。CT值是临床上常用评价骨质疏松程度的指标。研究显示，骨质疏松程度是骨水泥渗漏发生的独立危险因素[9]，骨密度仪是检测骨质疏松程度的标准测量方法。然而，骨密度测量的准确性可能受脊柱退化、弥漫性特发性骨骼增生等多种疾病的影响。。既往研究表明，椎体CT值与骨质疏松症患者的骨密度相关，可直观分析腰椎体骨皮质和骨松质骨密度变化，受周围组织影响较少。骨小梁间隙与CT值成负相关性，椎体CT值越高，每单位面积的骨小梁间隙越小，表明骨质疏松程度越轻。本研究显示，CT值≤63是骨水泥渗漏发生的独立危险因素。假设骨水泥的弥散速度相同，骨质疏松患者的骨小梁间隙越大，就需要更多的骨水泥进行填充，因此骨水泥渗漏发生的风险会逐渐增大[10]。本研究中我们对骨水泥-椎体百分比与骨水泥渗漏发生的关系也进行了研究，但是该指标并不是骨水泥渗漏发生的独立危险因素。此可能与术者仅凭个人经验在反复透视下存在骨水泥过度保守注射有关。本研究还显示，骨水泥黏度是渗漏发生的独立危险因素。郭振鹏等认为高黏度骨水泥可以降低渗漏发生率[11]，而笪晓伟等研究认为低黏度骨水泥可以降低渗漏发生率[12]。最近有循证医学研究认为，低黏度骨水泥是发生渗漏的危险因素[13]。另外，在不同的骨水泥渗漏类型中，低黏度骨水泥会额外增加基底静脉的骨水泥渗漏危险[7]。

虽然既往有较多研究对骨水泥渗漏的危险因素进行分析报道，但是对于单一独立危险因素的分值未进行系统研究。Nomogram模型是一种评估OVCFs患者发生骨水泥渗漏风险的有效工具，不同独立危险因素在该模型中扮演不同的角色，并相互影响。将多因素Logistics回归结果中的独立危险因素作为预测因子绘制Nomogram模型，采用内部数据进行验证，显示根据Nomogram模型得出的骨水泥渗漏预测值与观察值符合度良好。临床根据Nomogram模型指导治疗OVCFs患者可以降低骨水泥渗漏发生率。如果术前影像学发现皮质破裂，穿刺针的尖端可以远离终板骨折处，或者在靠近终板底部的地方注射中黏度骨水泥，尽量不采用低黏度骨水泥。骨折严重程度较重的OVCFs患者，术中应多次透视了解骨水泥弥散情况，或者术前进行CT扫描和三维重建来准确了解骨折严重程度及骨折区域。建议将CT作为OVCFs患者临床常规检查方式，CT值偏低的患者先进行抗骨质疏松治疗。根据Nomogram模型得出的高风险骨水泥渗漏OVCFs患者，可考虑经皮椎体后凸成形术或其他治疗方法。

综上所述，重度骨折、CT值≤63、皮质断裂、骨水泥低黏度是骨水泥渗漏发生的独立危险因素，Nomogram模型可以较为准确预测骨水泥渗漏发生风险。