含rhBMP-2骨水泥在PKP手术治疗胸腰椎骨质疏松性骨折的作用分析

李荣强，赵俊涛，孙超

(河南省鹤壁市人民医院，河南鹤壁 458000)

骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)主要发生于老年人群，经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)已成为OVCF治疗的一线手术方案，通过球囊撑开复位后再灌注骨水泥，以达到恢复椎体高度、纠正后凸畸形、改善疼痛症状的效果[1]。重组人骨形态发生蛋白-2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)是提升骨折愈合速度以及增加骨形成量的重要骨形态发生蛋白因子，在四肢骨折及骨缺损的辅助治疗中效果良好，但少见用于OVCF的报道[2]。为此，本研究开展含rhBMP-2骨水泥在PKP手术治疗OVCF的临床对照试验，探讨rhBMP-2在OVCF的辅助治疗作用，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：(1)原发性骨质疏松症病史，胸腰椎单椎OVCF；(2)未出现神经、脊髓损伤相关症状；(3)60～80岁，无严重肝肾、心脑血管疾病；(4)患者知情同意，经我院伦理委员会批准。排除标准：(1)合并脊柱肿瘤、布氏杆菌感染等；(2)多椎体骨折；(3)既往有创伤性骨折史、手术史；(4)合并椎体失稳或爆裂性骨折。本研究对象为2015年2月～2017年2月在本院脊柱外科治疗的86例OVCF患者，均为单椎骨折，随机均分为两组，对照组采用填充磷酸钙骨水泥的常规PKP手术治疗，观察组填充材料中添加rhBMP-2，两组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2 手术方法

术前进行影像学及体征检查，患者保持俯卧过伸位，适当悬空腹部。采用C臂机透视并在体表标记，将定位针插入骨折椎，即正位透视下穿刺针针尖处于椎弓根影外缘、侧位处于椎弓根影中下约1/3处，分别置入PKP手术相关扩张套管以及工作套管，再次通过C臂机透视明确工作套管深度及位置，置入可扩张球囊并灌注适量的对比剂。在透视下进行球囊扩张、保证椎体良好复位，确认对比剂无渗漏，随后进行骨水泥注射。对照组仅注射硫酸钙骨水泥，按20 g粉末+10 mL水调制至黏稠阶段后迅速注入；观察组填充材料中添加rhBMP-2，即rhBMP-2冻干剂与硫酸钙骨水泥粉末按1：1000混合，调制及灌注过程与对照组一致。若遇到骨水泥扩散靠近椎体后壁或出现渗漏趋势时，立刻停止灌注。待骨水泥凝固后，拔出手术相关器械，穿刺部位覆盖无菌辅料。术后进行常规抗骨质疏松治疗。

1.3 观察指标

随访26～40个月，平均(35.88±6.21)个月，记录手术相关指标以及并发症发生情况，并于术前、术后7 d、末次随访时，记录疼痛VAS评分[3]，影像检查计算伤椎Cobb角以及椎体前缘高度比值(骨折椎前缘高度/邻近两椎前缘高度均值×100%)，双能X线骨密度仪测量骨折椎骨密度。

1.4 统计学分析

2 结果

两组手术时间、住院天数、放射暴露时间比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；骨水泥渗漏、慢性腰背痛、再骨折的发生率比较，组间差异亦无统计学意义(P>0.05)，见表2-3。

表2 两组围术期指标比较

表3 两组并发症发生率比较[例(%)]

术后7 d、末次随访时，两组疼痛VAS评分、Cobb 角较术前均显著降低，伤椎前缘高度比值、骨密度T值显著升高，差异有统计学意义(P<0.05)；两组间比较，观察组末次随访时的Cobb角显著低于对照组，伤椎前缘高度比值和骨密度T值显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 两组随访指标比较

3 讨论

PKP手术是临床常用的椎体成形术之一，能快速持久地改善疼痛症状并矫正脊柱后凸畸形，是OVCF理想的治疗术式。报道称，PKP手术治疗后，椎体高度恢复率能达到75%，疼痛缓解超过90%[4]。磷酸钙骨水泥是一种性能优越的PKP术中填充材料，主要成分为粉末状磷酸钙盐，成分、结构同骨组织无机盐接近，固化时不产生热量，具有良好的生物相容性，无细胞毒性且能自然黏合于骨组织[5]。其上述特性较好地弥补了PMMA剧烈放热灼伤周围组织、无生物活性、难降解等不足。除了以上优势外，磷酸钙骨水泥凝固后会出现微孔样结构，为rhBMP-2辅助OVCF的治疗提供了良好载体[6]。

rhBMP-2是重要的骨诱导蛋白，在骨再生、骨生长过程中发挥关键性作用，不仅能对够骨缺损起到修复作用，还能使未分化的间充质细胞向骨细胞定向分化，参与骨形成过程，在各类骨折中应用广泛[7]。但rhBMP-2直接注入会因缺乏载体的支撑被血液所稀释，难以保持诱导成骨活性的有效浓度。单纯的磷酸钙骨水泥填充并不具有诱导成骨细胞活性的作用，对骨密度无明显影响，无法阻止骨质流失的进展，但磷酸钙骨水泥凝固出现微孔样结构，有助于新生骨长入，也能作为良好载体促进rhBMP-2的缓慢释放，可在局部椎体高效发挥成骨活性[8]。既往报道认为，rhBMP-2能提升成骨细胞的碱性磷酸酶活性，能够加快毛细血管形成以促进骨小梁的长入，加快细胞外基质钙化，促进椎体内生成骨质，进一步促进OVCF椎体内骨折的愈合以及骨密度的提升[9]。本研究结果显示，观察组末次随访时的骨折椎骨密度高于对照组(P<0.05), 提示rhBMP-2与磷酸钙骨水泥混合填充能促进新骨生长，增加骨折椎体骨密度，强化并修复OVCF的骨折椎体。同时本研究发现，两组末次随访Cobb 角、伤椎前缘高度比值差异有统计学意义(P<0.05)，说明含rhBMP-2磷酸钙骨水泥能够通过持续强化、修复骨折椎体以降低矫正丢失。两组骨水泥渗漏、慢性腰背痛、再骨折的发生率差异无统计学意义(P>0.05)，而含rhBMP-2磷酸钙骨水泥强化、修复骨折椎体效果更好，理论上新发骨折率应该更低，但可能由于随访时间相对较短、纳入病例数有限，导致两组发生率并无明显差异。

综上所述，rhBMP-2骨水泥在PKP手术治疗OVCF过程中，能够提高骨密度、中期支撑效果更好，能减少椎体高度丢失，其作用机制可能与rhBMP-2诱导成骨活性及促进骨折愈合有关。