PKP 术后椎体高度再丢失临床研究进展

范 鑫 许 超

经皮椎体后凸成形术（percutaneous kyphoplasty，PKP）是近十年来治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF）里程碑式技术，是首选的微创手术方式，其疗效得到广泛认同[1]。其中PKP 在有效恢复椎体高度、矫正后凸畸形和防止骨水泥渗漏方面有优势。研究显示，PKP 术后术椎高度可发生再次丢失，导致腰痛复发、活动受限、脊柱畸形加重。相比其他术式，PKP 术式的伤椎高度丢失发生率更高，导致患者疼痛复发，甚至引起神经压迫症状，治疗较为棘手[2]。椎体高度再丢失的发生率从14.3%～26%不等[3-4]。部分学者将术后椎体前缘高度丢失称为再骨折（refracture）[5-6]。鉴于该种高度丢失是缓慢发生的，Heo 和Yu 等[4，7]都把椎体成形术后高度丢失称为再塌陷（recollapse）；而Kim 等[8]将术后没有明显创伤的情况下出现的椎体高度丢失描述为再压缩（recom-pression）。为方便论述，本文中统一称为椎体高度再丢失[9]。对于椎体压缩后如何表示椎体高度，邢润麟等[10]以椎体前缘高度表示椎体高度，这种表示方法被大多数研究者采用。吴贵根等[2]为了排除个体差异采用了伤椎术后高度丢失比和高度矫正比来描述椎体高度丢失及修复程度。目前为排除个体差异和减小测量误差，大多数学者接受的是采用椎体高度比值来描述椎体高度情况：高度比=×100%。笔者从PKP 术后椎体高度丢失原因及其术前、术中、术后的防治措施作一综述，为临床实践提供参考。

1 椎体高度丢失的原因分析

术后椎体高度再丢失可发生在椎体前部、中部和后部，但以前、中部丢失常见。其原由在解剖学上得到了解释，椎体的前1/3 仅由单一血管供血，而后2/3 则有侧支循环供血。这种不同的供血特点使得前1/3 椎体骨折后,椎体小动脉破裂，骨小梁发生缺血性坏死，即使未发生坏死，其前缘的血液供应也弱于后部。Perovic 等[11]指出创伤后的椎体内骨坏死是导致术后椎体高度再丢失的重要原因之一。

针对术后椎体高度再丢失的原因，目前临床报道较多的是术中骨水泥的应用。不论是经皮穿刺椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）还是PKP，都可以采用单侧或者双侧注入骨水泥。Chen 等[12]研究表明，单侧入路在缓解疼痛、椎体高度及后凸角度的恢复方面与双侧入路相当，但双侧入路骨水泥注入量更多，生物力学比较发现二者都明显恢复椎体的强度和刚度，彼此间无显著差异。双侧比单侧能注入更多的骨水泥，骨水泥的强度高于椎体，更多的骨水泥量是否可以避免或者减少术后椎体高度丢失存在争议。针对骨水泥用量Li 等[13]发现，椎体高度再丢失患者的平均骨水泥用量（3.30±0.84）mL 明显低于未丢失患者（4.46±1.10）mL，他们提出骨水泥注入过少，使椎体充盈不足，不能提供足够的支持可能导致椎体高度丢失，建议行双侧穿刺注入足够多的骨水泥来预防术后椎体高度丢失。但是Niu 等[14]提出不同看法，认为椎体压缩性骨折多伴有椎体裂隙，球囊扩张过程必然扩大边缘裂隙，当注入过多骨水泥时很可能会进一步撑开骨折裂隙，导致细小骨折块不能有效接触，甚至使上下终板分离，进而减缓骨折愈合甚至导致骨坏死，也增加了骨水泥渗漏的风险。笔者临床中也发现，当椎体边缘存在裂隙时过多的骨水泥通常沿裂隙分布,并没有全部弥散到松质骨内，甚至从裂隙渗漏到椎体外部。

此外很多学者研究了骨水泥的分布与术后椎体高度丢失的相关性。吴钊钿等[3]的研究是国内目前样本最大的一项研究，他们统计出有52.54%椎体高度丢失患者存在骨水泥弥散欠佳。并提出PKP 术中骨水泥应该充分弥散，接触上下终板，避免应力集中。Kim 等[8]也提出相似观点，认为PKP 手术由于球囊扩张，其骨水泥多呈致密团块状分布，椎体间存在未被强化的区域，术后容易出现术椎高度再丢失。基于这种观点，行PKP 术时要注重骨水泥的对称性均匀、弥散分布，以此降低术后椎体高度再丢失的发生率。

骨密度过低与术后高度再丢失密切相关。骨质疏松后椎体内骨小梁排列稀疏，强度和抗压性显著降低，老年人群随着年龄增加通常会发生进行性身高降低、驼背等并发症。在吴钊钿等[3]的分析研究中，术前骨密度越低的患者发生椎体高度丢失的情况越严重。苏佳灿等[15]提出，不论有无椎体压缩性骨折，骨密度低于-2.5SD 的人群行长期的抗骨质疏松治疗都是最基础的预防手段。

以上研究都集中于分析引发椎体高度丢失的术前及术中因素，主要包括术前骨密度（主要通过临近椎体骨密度判断）、术中骨水泥的灌注量、骨水泥弥散程度等。对于老年患者术后椎体高度丢失目前无疗效肯定的治疗方法，只在极少数严重患者中会进行翻修手术，翻修术多采用椎弓根螺钉内固定术或者后路减压截骨术。

2 椎体术后高度再丢失的预防

2.1 术前 术前的预防工作主要表现在对患者身体状况的评估和借助影像学对骨折部位伤情的判断。Li 等[13]人对行PKP 术后发生椎体高度丢失的患者进行回顾分析发现，骨密度越低的患者术椎高度发生进一步降低的风险越大，尤其是骨密度TScore≤-3.3SD 的患者发生再丢失的风险增加了三倍。因此我们认为术前常规行脊柱骨密度测定对预估术后是有必要的。

椎体裂隙征最早由国外学者Maldague 报道。国内研究指出，患者伴有椎体裂隙时行PKP 术后术椎高度丢失的发生率高于无椎体裂隙患者。当存在椎体裂隙时骨水泥可延裂隙渗漏，如果裂隙到达皮质骨，骨水泥渗漏到椎体外的可能性将增加[14，16]。因此术前应根据影像学资料判断椎体内骨折线的位置，规划手术穿刺的角度，以求达到靶向穿刺。避免骨水泥渗漏和延骨折裂隙分布。骨折前的抗骨质疏松治疗和宣教。

2.2 术中 PKP 术主要步骤包括定位、穿刺、扩张、骨水泥注入。术中预防手段主要体现在以下四个方面；（1）术式的选择；（2）骨水泥的灌注量；（3）骨水泥的弥散度；（4）球囊扩张程度。

在PKP 术中灌注骨水泥的方式有单侧和双侧两种。万趸等[17]在术中发现球囊扩张撑开，椎体高度基本复位，但是当取出球囊后椎体高度又一定程度丢失。为了预防复位椎体术中高度再丢失，他们采用单球囊双侧序贯扩张，取得了良好的疗效。单双侧交替扩张只需要使用一个球囊，在注入一侧骨水泥时另外一侧有球囊支撑，在整个过程中都有支撑物避免椎体复位丢失。该法达到了传统双侧同步灌注的效果，但是在手术时间、费用、预防椎体高度丢失等方面都更具优势。双侧入路能注入更多的骨水泥，但骨水泥的强度高于椎体，更多的骨水泥是否可以避免或者减少高度丢失存在争议。Chen 等[12]发现，高度再丢失患者的平均骨水泥量低于未丢失患者，他们提出骨水泥注入过少，不能提供足够的支持可能导致椎体高度丢失。Niu 等[14]提出不同看法，认为过多的骨水泥很可能会进一步撑开骨折裂隙，甚至分离上下终板，减缓骨折愈合甚至导致骨坏死。他们反对注入更多的骨水泥，但是没有明确骨水泥的最佳注入使用量。当影像学上看到椎体前上部的骨水泥填充不足，在术后随访中我们观察到椎体高低丢失部位也多为椎体前中部，这表明当椎体存在裂隙时注入过多的骨水泥反而会加重术后椎体高度丢失。Li等[13]指出如果医生故意通过提高水泥用量来追求令人满意的复位效果，这会增加术椎和邻近椎体骨折的风险。

术中球囊扩张恢复椎体高度的过程中，球囊推挤周边松质骨使得松质骨在空腔边缘形成一个屏障，当注入骨水泥时骨水泥首先填充空腔，难以通过周边屏障，使得球囊未扩张到的松质骨部位缺乏骨水泥支撑。我们通过术后随访发现椎体高度丢失部分多数为前期X 片上无骨水泥填充的松质骨部位。因此他们提出的观点和我们临床实践观察是一致的。Yu 等[18]指出，过度恢复椎体高度会增加术后椎体高度再丢失发生率。球囊扩张形成空腔，在注入骨水泥时骨水泥分布必然更加集中。在几何学中，相同的体积，球体的表面积最小。所以集中的骨水泥必然减少受力面积。在患者体重无明显变化的情况下，过于集中的骨水泥分布，必然增加骨水泥上下骨界面的应力。骨水泥在椎体内的弥散情况在影像学上较容易观察。众多研究都是建议行PKP 术时务必注意增加骨水泥的弥散程度，其中Li 等[13]经过研究提出骨水泥弥散度需要超过椎体75%。国内汪文龙等[16]研究了98 例骨水泥未与上下终板接触患者中32 例发生了术椎高度丢失（高度丢失>4mm），发生率32.7%，显著高于骨水泥与上下终板接触的患者（发生率8.4%）。这提示骨水泥未与上下终板接触可能是PKP术后高度丢失的重要危险因素。影像学上我们观察到椎体高度丢失的部位几乎都是在行PKP 术时无骨水泥弥散的部位，骨水泥未充分渗入周围松质骨内使骨水泥未支撑区域高度丢失。

聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）是PKP 术中常见的骨水泥材料。随着研究的深入，其缺点也逐渐显露。PMMA 在治疗中主要起填充作用，是不可降解的硬质固体结构，与骨质自身的代谢重建相矛盾，异物反应存在。PMMA 骨水泥释放的甲基丙烯酸甲酯单体具有生物毒性，也会造成骨水泥周围发生骨坏死，同时PMMA 在凝固时会释放热量，凝固后体积会有一定程度的缩小[19]。这些缺点很可能破坏骨水泥——骨临界面的稳定性，导致术后椎体压缩。很多学者为了避免这些不良反应都在探索新型填充材料。商澜镨等[20]在临床中运用可吸收骨水泥来作为PKP 填充材料，避免了PKP 的生物毒性、热效应，凝固收缩等缺点。高山等[21]在实验室运用新型多孔聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥来作为填充材料，也克服了PMMA 的不足。这些新型材料都可以被机体不同程度吸收，使得人体自身骨组织可以逐渐长入骨水泥或者替代骨水泥。不仅起到填充椎体骨缺损的作用，同时会促进成骨，并与周围骨小梁形成骨性结合，因而可以进一步增强椎体的力学性能。新型骨水泥现处于探索阶段，仍需要更多研究来论证哪一种材料更适合OVCF 患者。

2.3 术后 国外学者对椎体成形术后高度丢失的时间做了相关研究，发现大多数椎体高度丢失的高峰期位于术后3 个月内，术后3 个月后到1 年是高度丢失的缓慢期[8]。可见术后防治术椎高度丢失需要术后及早执行。国内外研究显示，对PKP 术后患者进行随访，发现术后患者骨密度有进一步降低，尤其是发生术后椎高度丢失的患者骨密度下降更为严重[22-23]。笔者总结如下：术后术椎高度丢失可能是骨质疏松症病程自然发展的表现，骨质疏松严重的患者，发生术椎高度进一步丢失的可能性更高，术后需要比常规非骨折的骨质疏松症患者更重视抗骨质疏松治疗。术后康复训练有很多种，如“三点式”“五点式”“飞燕式”等。腰背部伸肌的力量锻炼是整个功能锻炼的核心内容[24]。骨质疏松患者骨承重能力降低，体重过重会增加椎体高度丢失的风险，胡华等[25]指出最理想的体质指数（body mass index，BMI）是22kg/m2。一旦BMI≥32kg/m2患者脊柱承受的自身压力增加而导致的椎体高度再次丢失的概率会随之增加。术后合理饮食，控制体重有利于维持椎体高度。为了预估椎体高度再丢失，有学者建立了术后评分系统来预判该并发症发生的风险程度。Yu 等[26]根据三种主要危险因素（术前重度后凸畸形、骨水泥分布格局、复位角较大）对高度再丢失进行评分，可以预测发生率。他们研究的目的更多的旨在验证这一评分系统，这一评分是否准确及其适用范围有待进一步探讨。

3 总结

目前造成椎体高度再丢失发生率差别较大的原因主要与各研究对高度再丢失标准、手术方式及随访时间的不同有关。老年骨质疏松患者，尤其是绝经后女性，正常的骨吸收和骨形成之间的平衡被破坏，骨形成远落后于前者，而且骨质疏松症具有已形成的骨质疏松结构不可逆转、经过正规治疗也不可能完全恢复的疾病特点，因此对于严重骨质疏松患者，术后早期虽恢复了椎体高度，但在下地活动后，不可避免地出现了椎体高度再丢失，对于术前椎体压缩严重的患者，丢失更加明显。故对于术前椎体压缩程度重且有严重骨质疏松患者，应配合规范的抗骨质疏松治疗并尽量避免术后早期下地负重。同时选择支撑作用更加持久的椎体填充材料更适用于此类患者。总之预防椎体高度再丢失需要从整个围手术期着手，规范化的抗骨质疏松是主要预防措施。同时为了使骨水泥在椎体内充分弥散，建议选择经双侧椎弓根穿刺，或当穿刺针位置欠佳时，选择使用侧开口的骨水泥推注器以方便调整骨水泥的注入方向。术后并不主张过早下地，应在选用的骨水泥达到凝固后的最高强度后再下地训练。骨水泥类型的创新研发仍是当前热点，值得进一步研究。