仿生矿化胶原改性聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥治疗单节段骨质疏松性胸腰椎压缩性骨折的近中期疗效

陈峙 蒋顺琬 韦丽丽

1深圳市中医院骨伤科（广东深圳518033）；2南山区医疗集团总部平山社康全科（广东深圳518055）

骨质疏松症是以骨量减少、骨的脆性增加为 特点的全身性疾病，是造成老年人椎体压缩性骨折的最常见原因［1］。经皮椎体强化术作为治疗骨质疏松性脊椎压缩性骨折（osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF）的微创方式，已经广泛应用于临床，并取得良好效果［2-4］。而且足量、弥散良好的骨水泥是避免椎体前缘高度丢失、椎体后凸畸形加重、获得更好临床效果的重要因素［5-8］。然而采用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）的椎体强化术引起的骨水泥松动、再发骨折等并发症仍时有报道，而对其原因的关注点也主要集中于穿刺方式、骨水泥注入量及注入时性状等方面［9］，通过改良、优化后的各种术式仍不能很好的降低并发症的发生率。研究发现仿生矿化胶原人工骨具有良好成骨活性，能引导新生骨组织长入，形成稳定的植入物-自体骨界面，而加入到PMMA 中又保证了注入椎体后的强度，从生物相容性及生物力学方面有望降低相关并发症的发生。鉴于此，我院自2017年5月开始采用仿生矿化胶原改性PMMA 骨水泥行经皮椎体后凸成形术（percutanous kyphoplasty，PKP）治疗单节段OVCF，临床随访结果显示效果良好，现将近中期疗效报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料本研究病例均由我院自2017年5月至2019年6月收治，共120 例，随机分为对照组和治疗组，各60 例，术前均行双能X 线骨密度检查。对照组：男22 例，女38 例，年龄（74.82±7.46）岁，病程1 d～2.5 个月，平均（7.5 ± 5.2）d，骨密度（-3.4 ± 0.6）SD，身高（1.61 ± 0.15）m，体质量（56.4± 1.8）kg；其中10 例既往有椎体压缩骨折病史，骨折椎体分布：T81 例，T92 例，T105 例，T1111 例，T1214 例，L114 例，L25 例，L33 例，L43 例，L52 例。治疗组：男20 例，女40 例，年龄（75.54 ± 7.66）岁，病程2 d～2 个月，平均（7.8 ± 4.8）d，骨密度（-3.5 ±0.4）SD，身高（1.63±0.12）m，体质量（55.8±2.3）kg；其中12 例既往有椎体压缩骨折病史，骨折椎体分布：T81 例，T91 例，T107 例，T1113 例，T1213 例，L113 例，L25 例，L31 例，L44 例，L52 例。两组患者一般资料对比差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

1.1.1 纳入标准（1）根据中国人骨质疏松症诊断标准专家共识（第3 稿。2014 版）诊断骨质疏松症［10］，骨密度测定T ≤-2.5。（2）有明确外伤史或诱因。（3）症状：腰背部局部疼痛；体征：局部棘突压痛或（和）叩击痛。（4）椎体MRI 在T1 像上为低信号，T2 像上为高信号，抑脂像上为高信号。（5）X线或CT 检查以前柱压缩为主，压缩程度≤50%，且椎体后壁完整。（6）配合并顺利完成治疗，随访时间达6 个月且随访资料齐全。

表1 两组患者一般资料比较Tab.1 Comparison of general data between the two groups ±s

表1 两组患者一般资料比较Tab.1 Comparison of general data between the two groups ±s

年龄（岁） 病程（d） 骨密度（SD） 身高（m） 体质量（kg）组别对照组治疗组性别（例）男22 20女38 40 74.82±7.46 75.54±7.66 7.5±5.2 7.8±4.8-3.4±0.6-3.5±0.5 1.61±0.15 1.63±0.12 56.4±1.8 55.8±2.3

1.1.2 排除标准（1）非或合并非骨质疏松原因（如肿瘤、感染、结核等）引起的骨折。（2）合并脊髓或神经根症状。（3）凝血功能障碍或合并其他严重严重疾病，无法配合完成治疗。

1.2 治疗方法患者取俯卧位，胸腹部垫软枕，术中常规麻醉监护，麻醉医师配合使用少量静脉全麻药物。C 臂透视并体表标记骨折椎双侧椎弓根，予利多卡因行局部麻醉后尖刀行长约0.5 cm皮肤切口，经双侧椎弓根穿入穿刺锥致椎体后壁约1 cm 处，取出内芯，环钻沿穿刺锥加深至距离椎体前方约0.5 cm，取出环钻后扩张球囊撑开压缩椎体。对照组：推注拉丝期PMMA 骨水泥；治疗组：推注拉丝期仿生矿化胶原改性PMMA 骨水泥。骨水泥推注过程均在C 臂透视下进行，期间注意观察有无骨水泥渗漏，如渗漏则立即停止，当骨水泥弥散大部分椎体或至椎体后方时停止推注。约10 min 后拔出穿刺锥，伤口无菌辅料覆盖。两组患者骨水泥注入量均为5 mL，120 例患者均由同一术者完成。术后第2 天戴弹力腰封下地行走活动。出院后规范抗骨质疏松治疗。见图1。

1.3 观察指标及方法

1.3.1 伤椎Cobb 角伤椎上、下终板切线的夹角，根据术前、术后的DR 侧位片进行测量。

1.3.2 矢状面指数（SI）SI=椎体前缘高度∕椎体后缘高度×100%，根据术前、术后的DR 侧位片进行测量。

1.3.3 骨水泥弥散等级采用MOLLOY 等［11］提出的计算方法，将骨水泥在伤椎的弥散程度分为4 个等级：Ⅰ级＜25%，正侧位X 线片骨水泥投影＜1∕2；2 级25%～50%，正侧位X 线片骨水泥投影在其中1 个体位＜1∕2，而在另外一个体位＞1∕2；3 级50%～75%，正侧位X 线片骨水泥投影均＞1∕2；4 级＞75%。

图1 术中图片Fig.1 Pictures of the operation

1.4 疗效评价方法于术前、术后2 d、术后3、6个月记录视觉模拟评分法（visual analogue scale，VAS）［12］。见图2。

图2 VAS 标尺Fig.2 VAS scale

1.5 生存质量评估于术前、术后2 d、术后3、6 个月记录Oswestry 功能障碍指数问卷表（oswestry dability Index，ODI）［13］。

1.6 并发症术中骨水泥渗漏及术后再发腰背痛。

1.7 统计学方法采用SPSS 19.0统计学软件对数据进行分析，计量资料采用（）表示，术前、术后数据比较采用重复测量方差分析，计数资料以例表示，采用χ2检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 观察指标统计结果

2.1.1 伤椎Cobb 角、矢状面指数（SI）120 例患者均顺利完成手术，术后均通过门诊及电话获得完整随访资料。两组术后Cobb 角、SI 较术前均减小，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组组内术后各观察时间点比较差异无统计学意义（P＞0.05）；两组组间术后同一观察时间点比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 伤椎Cobb 角、矢状面指数（SI）Tab.2 The injured vertebral Cobb Angle，sagittal index（SI）±s

表2 伤椎Cobb 角、矢状面指数（SI）Tab.2 The injured vertebral Cobb Angle，sagittal index（SI）±s

指标 时间 对照组 治疗组Cobb 角矢状面指数（%）术前术后2 d术后3 个月术后6 个月术前术后2 d术后3 个月术后6 个月（26.57±4.78）°（14.28±2.52）°（14.45±1.68）°（14.50±1.24）°43.0±10.5 80.5±12.6 80.3±10.4 79.8±11.3（25.96±4.68）°（13.35±3.27）°（13.64±2.86）°（13.80±2.45）°42.1±9.6 81.6±10.5 80.8±11.2 80.6±10.6

2.1.2 骨水泥弥散等级骨水泥弥散及渗漏两组组间比较分布差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

表3 骨水泥弥散及渗漏Tab.3 Diffusion and leakage of bone cement 例

2.2 疗效评价及生存质量评估结果两组术后VAS 评分、ODI 评分较术前均降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组组内术后各观察点比较差异无统计学意义（P＞0.05）；两组组间术后同一观察点比较，治疗组较对照组改善更明显，但差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

表4 VAS 评分、ODI 评分Tab.4 VAS scores，ODI scores ±s，分

表4 VAS 评分、ODI 评分Tab.4 VAS scores，ODI scores ±s，分

时间 对照组 治疗组指标VAS 评分ODI 评分术前术后2 d术后3 个月术后6 个月术前术后2 d术后3 个月术后6 个月7.74±0.97 1.23±0.38 2.04±1.23 2.16±1.03 32.45±1.24 5.48±0.61 7.46±0.87 7.68±0.76 7.91±0.94 1.10±0.34 1.68±0.69 1.60±0.80 32.75±1.78 5.26±0.60 6.90±1.20 7.01±1.09

2.3 术中、术后并发症对照组：术中出现骨水泥渗漏13 例，2 例为静脉渗漏，2 例为椎间盘渗漏，9 例为软组织渗漏，但无临床症状；术后6 个月随访有2 例再发腰背痛，疼痛部位较术前相同，复查X 线提示未见伤椎前缘压缩，复查MRI 提示未见其他椎体新鲜压缩骨折，T2 像见伤椎骨水泥周围散在高信号。治疗组：术中出现骨水泥渗漏10 例，2 例为椎间盘渗漏，8 例为软组织渗漏，均无临床症状；未见再发腰背痛。见表3。

3 讨论

3.1 PMMA 骨水泥临床应用的优缺点PMMA骨水泥作为目前常用的椎体成形用骨填充材料，其优势显著。首先，因其流动性好，可直接注射并迅速弥散，达到快速稳定骨折从而止痛的效果；其次，其机械强度大，弥散于松质骨后可为患椎提供即刻稳定及强度，可让患者早期下地活动［14-15］。然而，在临床应用过程中也有诸多弊端。如骨水泥流动性高，容易出现椎管内、静脉渗漏或肺栓塞等［16-17］，其聚合反应引起的热刺激可能损害周围组织结构［18］；此外，PMMA 缺乏生物活性，在长期的外部应力下与松质骨的结合强度可能逐渐减弱，导致骨水泥松动，加之其硬度过大，容易引起邻椎骨折［19］。

3.2 仿生矿化胶原改性PMMA 骨水泥的应用基础与临床YANG 等［20］研究发现矿化胶原改性PMMA 骨水泥后仍保留良好的操作性能，未影响其推注，且改性后骨水泥的抗压强度、抗弯曲强度、抗弯弹性模量未明显降低。本研究使用过程中发现治疗组的凝固时间较对照组相差不大，不影响骨水泥推注；两组术后的VAS 评分、ODI 评分较术前均明显改善，且组间无明显差异；两组术后的骨水泥弥散等级比较无明显差异，组间术后6 个月的伤椎矢状面指数、Cobb 角差异比较均无明显差异。以上结果也印证了改性后的骨水泥具有良好流动性、高机械强度等。ZHU 等［21］临床使用发现仿生矿化改性PMMA 骨水泥可取得良好效果，未发现不良反应。

3.3 仿生矿化胶原改性PMMA骨水泥的优势实验研究表明仿生矿化胶原人工骨在保持良好安全性的前提下，适当降低了原有骨水泥弹性模量，并增加了成骨活性，其表面的矿化胶原颗粒可被吸收，同时引导新生骨组织长入降解后形成的孔隙中，形成稳定的植入物-自体骨界面［20，22］。而椎体强化术的核心目的是将骨水泥注入椎体，使其与多孔的松质骨绞锁达到固定椎体的目的，因此预期改性PMMA 可达到远期降低邻椎骨折及骨水泥松动的效果。临床已有大量研究发现改性骨水泥与骨组织结合更好、可减低术后并发症［23-24］。

3.4 并发症分析本研究中两组分别出现13 例和10 例骨水泥渗漏病例，相比LIU 等［25］报道的18%渗漏比例偏高，说明改性后的PMMA 骨水泥仍有较大渗漏风险，值得临床医生注意。对照组渗漏比例较治疗组稍高，是否与PMMA 改性后相关，有待更大样本量进一步观察。对照组术后随访发现再发腰背痛患者2 例，症状与术前类似，回顾相关资料未发现术后骨水泥渗漏，出院后亦规范抗骨质疏松治疗，复查骨密度未见明显进展；复查MRI 排除伤椎外其他椎体骨折，但T2 像上伤椎骨水泥周围可见散在高信号，X 线测量椎体前缘高度较术后2 d 无明显降低。是否进展至松动或者骨折、是否与PMMA 相关后续将进一步随访。

3.5 本研究存在的问题及不足仿生矿化胶原改性PMMA 骨水泥在单节段使用时操作时间短、临床操作性能良好，但多节段手术时操作时间更长，骨水泥的固化是否会影响术中操作有待进一步观察。由于仿生矿化胶原骨粉的使用一定程度上会增加患者的医疗费用，可能会影响该术式在临床的使用。能否降低骨水泥渗漏率，由于本研究观察病例较少，无法得出结论，需更大样本量进一步观察。因本研究观察时间较短，该术式能否降低伤椎或邻近椎体再发骨折需要更大样本量以及远期进一步观察。