经皮椎体成形术中骨水泥弥散容积比与疗效相关性的临床研究

陈嘉裕，刘展亮，张惠城，杨永迁，黄岭志，杨志发

经皮椎体成形术（PVP）具有创伤小、缓解快、恢复快等特点，已广泛应用于骨质疏松性椎体压缩骨折（OVCF）的治疗［1，2］。但研究报告显示，PVP 的效果如注射的骨水泥体积与临床结果之间的剂量-反应关系与纳入标准、手术程序、随访时间和疼痛缓解的定义不同（文献报告中使用骨水泥体积分数从约12%到32%不等）［3-6］。由于骨水泥在椎体内是不规则的扩散，弥散体积和空间分布对椎体力学性能有重要影响［7］。同时，由于骨水泥外渗至椎管内可以引起神经、脊髓的压迫，引起相应临床症状，因此，骨水泥最佳容积仍然存在争议。本文就PVP治疗椎体压缩性骨折的临床实践中，探讨体积分数与疗效的关系，寻找最佳疗效的骨水泥弥散容积。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组纳入了43 例患者共48 个椎体作为研究对象。患者于2016 年1 月至2018 年5 月在我科以腰椎压缩性骨折接受PVP，患者均接受CT 和MRI检查确诊并术后随访至少1 年。病例纳入标准：①腰椎水平（L1、L2）的单节段腰椎压缩性骨折，经X 线片确诊，与局灶性背痛有关，触诊时加重；②无椎体后壁损伤、神经损伤和椎体内裂隙样变；③术前视觉模拟疼痛评分（VAS）大于或等于6 分；④适当的保守治疗至少4 周后没有明显疗效，或由于疼痛严重，患者在受伤后4 周内需要手术治疗；⑤骨折严重程度分级小于40%。排除标准：①精神不稳定、严重心肺功能不全、无法随访的患者；②不能俯卧位完成手术者；③手术局部皮肤条件不佳者；④凝血功能异常者。所有入组患者均给予知情同意书并获得同意。入组患者的一般资料见表1。

表1 患者的临床和影像学特征

1.2 治疗方法

本组病例均采用局麻（单侧穿刺），C 臂透视定位，体表标记出伤椎椎体椎弓根投影，在椎弓根投影外上象限外侧1 cm 处为穿刺点，穿刺针经单侧椎弓根至椎体前1/3，拔出针芯，骨水泥（骨水泥由上海凯利泰医疗科技股份公司提供）调和至拉丝状，注入骨水泥，C 臂透视正位与侧位两个平面观察骨水泥弥散的范围，骨水泥弥散至椎体后缘时停止灌注，待骨水泥硬化后拔出穿刺针，术毕，术后患者规范抗骨质疏松治疗。

1.3 观察指标

术后伤椎薄层CT 扫描，将图像导入Mimics（Materialise′s interactive medical image control system）软件，参考值设定为系统默认的骨组织界定阈值，软件能形成伤椎各层面的轮廓，在每一个层面上勾勒出骨水泥弥散的面积，生成骨水泥模型，并三维体积计算功能得出椎体内骨水泥弥散容积。骨水泥弥散容积比=骨水泥弥散容积/伤锥体积［1］，将骨水泥弥散容积比分为3 级、Ⅰ级＜25%、25%＜Ⅱ级＜50%、Ⅲ级＞50%。疼痛缓解采用疼痛视觉模拟VAS（visual analogue scale）评分与腰椎ODI（oswestry disability index）评分。

入组患者的基本资料包括年龄、性别、身高、体重、骨密度（BMD）、手术时间和损伤程度。术前、术后及随访均行立位X 线平片测量并记录。未参与手术的医生对患者进行访谈、记录和评估（表1）。采用视觉模拟评分（VAS）对术前后疼痛强度评估，使用Oswestry 残疾指数（ODI）患者功能恢复程度进行分析。

1.4 统计学分析

数据输入SPSS 16.0 软件进行分析处理，手术前后比较采用配对t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义，将三组VAS 评分与腰疼ODI 评分改善情况进行方差分析，P＞0.05，认为差异无统计学意义。

2 结 果

43 例（48 共个椎体）例患者均顺利完成手术，每个椎体注射2.0～6 mL 骨水泥，平均3.8±0.9 mL；患者手术时间为28.0±6.4 min。患者均获随访，随访时间为12～27 个月（平均16.8 个月），患者背部疼痛均有不同程度缓解或者消失。术后伤椎薄层CT 扫描，将图像导入Mimics 软件，计算功能得出椎体内骨水泥弥散容积，骨水泥弥散容积比=骨水泥弥散容积/伤锥体积，骨水泥弥散容积比具体分布为：Ⅰ级16 个椎体，Ⅱ级25 个椎体，Ⅲ级7 个椎体。Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级骨水泥弥散容积比的三组患者VAS 评分与腰椎ODI 评分手术前后比较均P＜0.05（表1），差异有统计学意义。

VAS 评分与腰疼ODI 评分手术前后的改善情况三组病例中两两比较，P＞0.05，无统计学意义。

表2 手术前后VAS 评分与腰椎ODI 评分比较

表3 手术前后VAS 评分与ODI 评分改善的比较

3 讨 论

临床已证明，应用PVP 治疗腰椎压缩性骨折可获得很好的疗效，如即刻止痛，功能恢复良好，椎体高度显著恢复以及脊柱后凸的减少［8，9］，术后椎体的高度恢复和后凸Cobb 角矫正有统计学上的显著意义，VAS 和 ODI 评分也获得明显改善［8-10］。

一些实验和生物力学研究表明，要恢复腰椎压缩性骨折的力学性能，需要最小的水泥体积或骨水泥体积分数。然而，关于注射水泥量与疼痛缓解之间关系的研究结果是相互矛盾的，虽然大部分研究没有发现这种联系，本研究的结果也显示，Ⅰ级容积比、Ⅱ级容积比、Ⅲ级容积比的VAS评分与腰椎ODI 评分手术后比较的差异没有统计学意义，但确有少数研究持不同意见［11-14］。对于要获得的椎体内骨水泥体积是没有完全基于证据的建议。Nieuwenhuijse 等［15］在相关研究中确定通过PVP 中注射水泥量与椎体体积与的关系，认为临床意义最大的骨水泥体积分数（骨水泥体积/伤椎体积）的最佳值为24%，即达到镇痛的高特异性，是对于潜在的骨水泥体积相关并发症仍然是安全的，并且提供了与此值相对应的椎体内水泥体积阈值，以指导操作人员。这种骨水泥的弥散程度可能与PVP 镇痛效果之间存在一定的关系，与Jin 等［14］人的研究一致。这可能意味着椎体内的注射骨水泥体积应该是最小的，但是较高的水泥体积并不能增加PVP 的益处。虽然较高的水泥体积确实增加了通过PVP 缓解疼痛的机会，但它与并发症的风险增加有关［16，17］。因此，对于缓解疼痛和恢复力学性能而言，不建议注射更多的骨水泥。

影像学评价在PVP 治疗效果评价中起着重要作用。术中透视有助于外科医生观察侵入针的位置，以及骨水泥的注入和分布过程。因此，进一步了解术中影像学表现与治疗结果的关系，有助于优化手术决策。骨水泥的分布或填充方式对于PVP 术后临床结果影响较大［18］，研究 PVP 患者骨水泥分布与椎体重建的相关性有助于提供改进手术的依据。