骨水泥分布对单节段OVCF椎体后凸成形术临床疗效影响分析

陈 燕,王 磊,王立飞

(安徽医科大学附属合肥市第三人民医院骨科,安徽 合肥 230021)

骨质疏松性椎体压缩性骨折(OVCF,osteoprotic vertebral compression fracture)是一种常见的骨折类型,它是老年人常见的疾病,随着我国老龄化进程的加快,其发病率居高不下[1]。OVCF保守治疗易导致患者骨骼钙质流失、渐进性畸形、褥疮、坠积性肺炎和泌尿系统感染等。经皮椎体后凸成形术(PKP,percutaneous kyphoplasty)是治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的理想方法[2,3]。

PKP是一种治疗OVCF的微创技术,经椎弓根入路进入椎体内,然后用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,polymethyl methacrylate)骨水泥固定骨折碎片[4]。PMMA骨水泥注入后会分布成不同的形态,根据影像学检查及软件计算可将其大致分为3种类型:团块状(见图1)、混合状(见图2)及海绵状(见图3)。以往的研究表明,骨水泥的体积和充填方式与PKP术后的临床效果密切相关。然而,骨水泥分布的作用仍有待阐明。我们对120例经PKP治疗的OVCF患者临床资料进行了回顾性研究,探讨骨水泥分布与PKP手术临床疗效的相关性。

1 资料和方法

1.1 临床资料

2013年6月—2018年5月,在合肥市第三人民医院诊断为单节段胸腰椎OVCF并行PKP手术患者129例,其中9例患者失访,最终研究共纳入120例患者,其中男57例,女63例,年龄65～86岁,平均(69.1±8.8)岁。使用AutoCAD处理软件计算患者术后所拍摄正侧位DR片平均弥散区与团块区比值(K),定义K<50%为团块状,50%≤K≤100%为混合状,K>100%为海绵状。根据骨水泥分布将患者分为3组(团块状26例,混合状39例,海绵状55例)。纳入标准:(1)所有患者均行X线、MRI、CT检查,确诊为单节段OVCF;(2)胸、腰背部疼痛病程为2周至3个月;(3)VAS分值>5分;(4)椎体骨折塌陷为15%～80%;(5)骨密度≤-2.5SD。排除标准:(1)严重心肺功能不全;(2)凝血功能障碍;(3)由于骨髓瘤、转移癌、结核等所致的病理性骨折;(4)全身或局部感染;(5)椎管内骨骨折块卡压致相关神经症状;(6)多椎体压缩骨折。

图1 患者,女,70岁,T12椎体压缩性骨折Fig.1 Patient,female,70,T12 vertebral compression fracture

图2 患者,女,64岁,L1椎体压缩性骨折Fig.2 Patient,female,64,L1 vertebral compression fracture

图3 患者,女,64岁,L1椎体压缩性骨折Fig.3 Patient,female,64,L1 vertebral compression fracture

1.2 手术方法

所有患者手术均取俯卧位,躯干稍过伸并悬空腹部,安装C形臂X线机辅助定位并标记伤椎椎弓根体表投影。常规消毒铺巾,按照O’Brien等[5]方法进行手术定位、标准操作,注入骨水泥,平均注射骨水泥3～4 mL。术中持续心电监护、吸氧,用C形臂 X 线机全程监视。待患者生命体征平稳后送返病房,术后6～12 h可下床活动,并予抗骨质疏松治疗。

1.3 疗效评价

记录3组患者年龄、性别、合并内科疾病(高血压、冠心病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病等)、体重指数、受伤至手术时间、脊柱损伤节段及随访时间。研究分别于术前和术后24 h、3个月、6个月和1 a评估手术临床疗效:采用VAS评估患者术后疼痛程度变化,以改良Oswsetry功能障碍指数 (ODI,Oswsetry disability indexes)评估患者术后功能变化,测量手术前后伤椎前后缘高度,计算前缘压缩率评估术后椎体高度恢复状况,测量骨折椎体矢状面Cobb’s角评估后凸角改善情况,注意记录术后骨水泥渗漏和伤椎再骨折例数。

1.4 统计学方法

数值变量的汇总结果以均值±标准差(SD)表示,P<0.05有统计学差异。计数资料比较采用χ2检验,术前术后比较采用t检验,3组间差异比较采用F检验;统计计算采用IBM SPSS统计软件22.0。

2 结果分析

2.1 3组患者临床资料比较

3组患者年龄、性别、骨密度T值、合并内科疾病、体重指数、受伤至手术时间、脊柱损伤节段和平均随访时间均无统计学差异(P>0.05),具体见表1。

2.2 临床疗效相关指标比较

3组患者术后各时间点ODI、Cobb’s角、伤椎前缘压缩率和VAS评分均低于术前,差异有统计学差异(P<0.05);3组患者术前伤椎前缘压缩率、术前及术后各时间点ODI、Cobb’s角和VAS评分均组间差异无统计学意义(P>0.05);术后24 h、3个月、6个月和1 a海绵状组患者伤椎前缘压缩率高于团块状组及混合状组,差异有统计学意义(P<0.05),具体见表2。

2.3 3组患者骨水泥渗漏率及再发骨折率比较

随访期间团块状组、混合状组和海绵状组发生骨水泥渗漏分别为6例、8例和9例,发生伤椎再骨折分别为6例、9例和3例,发生骨水泥渗漏率3组间无统计学差异(P>0.05),伤椎再发骨折比例海绵状组低于团块状及混合状组,差异有统计学意义(P<0.05),具体见表3。

表1 3组患者临床资料比较

表2 3组患者临床疗效相关指标比较

表3 3组患者骨水泥渗漏率及再发骨折率比较

3 讨论

3.1 OVCF患者的术式选择

OVCF是一种常见的骨折类型,随着人口老龄化进程的加快,OVCF发病率居高不下,据报道[6]50岁以上人群中OVCF患病率高达20%。老年患者选择卧床休息等保守治疗易导致骨质钙流失、褥疮、坠积性肺炎和深静脉血栓,严重影响患者生活质量[7-8]。目前治疗OVCF常见手术方式为PKP和经皮椎体成形术(PVP,percutaneous vertebroplasty),与PVP相比,PKP 在恢复椎体高度、矫正Cobb’s角和恢复日常功能方面临床疗效更佳,因此是目前治疗胸腰椎OVCF首选治疗方案[9]。PKP可通过扩张球囊恢复伤椎正常高度,重建脊柱力学稳定性,纠正后凸畸形;骨水泥弥散于椎体内可减少骨折端的异常活动度而降低疼痛刺激[10]。PKP治疗OVCF可分为单侧PKP和双侧PKP,传统双侧PKP手术被认为安全有效,但单侧PKP因其手术时间短、费用低、X线暴露少及手术风险低,目前更受术者青睐[11-12]。有研究表明PKP术后骨水泥弥散程度和分布形态会影响伤椎强度和刚度[12-14],因此我们就骨水泥分布与临床疗效的相关性进行了对比研究。

3.2 术后骨水泥3种分布形态临床疗效对比

Hu等[15]将PKP术后骨水泥分布形态分为团块状和海绵状,发现当骨质疏松较重、骨小梁间隙大明显稀疏,骨水泥较稀推注速度快、压力大时,骨水泥扩散快、范围广易形成海绵状分布。反之当椎体骨质疏松较轻,椎体内有局部空腔且腔壁致密,骨水泥较稠推注慢时,骨水泥扩散慢、范围小,易形成团块状分布。图1所示为PKP术后骨水泥分布集中呈团块状,图2所示为PKP术后骨水泥中心密度高而周围扩散不均匀呈混合状分布,图3所示为PKP术后骨水泥扩散较均匀,分布方式为海绵状。

Chen等[16]和Zhang等[17]发现骨水泥分布形态与伤椎再发骨折风险有关,认为骨水泥弥散不均是导致再发骨折的重要原因。另有研究表明骨水泥弥散较广更能增加椎体刚度,但若推注速度快、患者骨质疏松严重则较易发生骨水泥渗漏[18]。因此为细化分组探索最佳分布形态,研究根据AutoCAD处理软件计算骨水泥平均弥散区与团块区比值,增加混合状分型进行对比研究。

临床资料显示3组患者年龄、性别、骨密度T值、合并内科疾病、体重指数、受伤至手术时间、脊柱损伤节段和平均随访时间均无统计学差异,表明研究结果不受以上因素干扰,结果具有可比性。研究分析发现3组患者术后各时间点ODI、Cobb’s角、伤椎前缘压缩率和VAS评分均低于术前(P<0.05),表明骨水泥3种分布形态均可显著缓解患者疼痛、恢复脊柱生物力学稳定性以及改善患者生活质量。PKP手术通过球囊扩张夯实椎体周壁,增加外周骨质的密度,骨水泥填充双侧骨折缝隙可减少骨折端微动和刺激伤害感受器,且术中灌注的骨水泥还可发挥热化学毒性作用损伤伤椎内神经末梢,达到一定的止痛效果,因此3组患者VAS评分均明显降低[19]。伤椎复位时PKP球囊扩张抬升椎体上下终板,夯实椎体周壁,同时通过骨水泥填充空腔可使脊柱的轴向负荷力线后移恢复脊柱正常力线,进而纠正伤椎后凸畸形并恢复伤椎高度,故3组患者Cobb’s角和伤椎前缘压缩率均较术前减小[15]。患者畸形得到纠正且疼痛明显改善,生活质量显著提高,故ODI较术前降低。经研究发现3组患者术前伤椎前缘压缩率、术前及术后各时间点ODI、Cobb’s角和VAS评分均组间差异无统计学意义(P>0.05),而术后24 h、3个月、6个月和1 a海绵状组患者伤椎前缘压缩率高于团块状组及混合状组(P<0.05),提示骨水泥分布不同形态对ODI、Cobb’s角和VAS评分影响较小,而骨水泥呈团块状及混合状分布在恢复椎体高度方面优于海绵状分布。这可能因为海绵状骨水泥因分布较均匀,密度较小,故对压缩椎体撑开复位作用相对较弱,而团块型及混合状骨水泥密度较高,故在恢复椎体高度方面效果更好。

3组患者骨水泥渗漏率无明显差异(P>0.05),而伤椎再发骨折比例海绵状组低于团块状及混合状组(P<0.05),表明骨水泥呈海绵状分布伤椎再发骨折风险较低,可能和海绵状分布更能均匀强化椎体刚度有关。有研究发现若骨水泥分布不均无法扩散至对侧,则对侧椎体刚度较小,而当骨水泥均匀分布则可均匀强化两侧椎体刚度[20]。因骨水泥团块状及混合状较海绵状分布不均,故伤椎再发骨折风险较高。

4 总结

PKP术后3种骨水泥分布形态的患者ODI、Cobb’s角、伤椎前缘压缩率和VAS评分均较术前得到显著改善,其中骨水泥分布不同形态对ODI、Cobb’s角、VAS评分和骨水泥渗漏率影响较小,但团块状和混合状骨水泥分布患者伤椎高度改善更为明显,海绵状分布患者再发骨折风险较低。