骨质疏松性椎体压缩骨折患者术后疼痛缓解不佳风险列线图构建

徐耀 钱志鹏 袁延红 潘亚强

骨质疏松性椎体压缩骨折 (osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF) 在老年群体中发病率较高，通常有低能量 (如跌倒、剧烈咳嗽或翻身) 创伤所致，患者通常表现为急性或慢性腰背部疼痛和腰椎畸形[1]。OVCF 最常累及胸腰椎，这与该部位脊柱生物力学有关。胸腰椎连接处会在不同外力负载下产生不同方向机械应力，增加 OVCF 风险。此外，胸腔和椎旁肌肉机械支撑可能有助于降低非胸腰段 OVCF 风险。保守治疗是 OVCF 患者常用治疗方法，如卧床休息、镇痛和支具固定，但治疗效果不佳，特别是老年患者[2]。

经皮椎体成形术 (percutaneous vertebroplasty，PVP) 是治疗 OVCF 患者常用微创治疗方法，具有疼痛小、创伤小、恢复速度快和卧床时间短等优点，治疗效果显著[3]，但临床中发现仍有部分患者在术后短期内腰背部疼痛缓解效果不佳，降低生活质量，限制腰背部功能[4-5]。因此探索 OVCF 患者 PVP术后疼痛缓解不佳的危险因素，建立预警模型具有重要临床意义。

列线图是一种直观、简单的预警模型，已广泛用于疾病诊断和预后评估，其通过回归分析结果将多个相关独立因素整合，并根据回归系数大小赋予一定分值将其展示在同一平面上，具有较高临床使用和转化价值。本研究分析 2019 年 7 月至 2022年 6 月我院 PVP 治疗的 136 例 OVCF 患者的临床资料，确定其术后疼痛缓解不佳的危险因素并构建列线图，以期基于列线图结果对高风险患者进行更为积极早期干预和促进术后康复。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1.纳入标准：(1) 符合骨质疏松诊断标准：骨密度 (bone mineral density，BMD) (T 分数) ≤ -2.5者；(2) 影像学检查证实单节段 OVCF 者；(3) 符合PVP 适应证者；(4) 临床资料完整者；(5) 精神状态良好者。

2.排除标准：(1) 病理骨折或合并其它部位骨折者；(2) 凝血功能异常者；(3) 伴有其它脊柱疾病，如强直性脊柱炎者；(4) 既往腰椎骨折或手术史者；(5) 伴有严重且无法控制的基础疾病者。

二、一般资料

本组共纳入 136 例。收集患者年龄、性别、美国麻醉医师协会 (American Society of Anesthesiologists，ASA) 分级，体质量指数 (body mass index，BMI)，文化程度，吸烟，饮酒，胸腰筋膜损伤，BMD，手术时间，骨水泥注入量，骨水泥渗漏。根据术前 1 天和术后 1 个月的疼痛视觉模拟评分 (visual analogue scales，VAS) 差值来定义疼痛缓解不佳和疼痛缓解良好组[6]，具体为术前 1 天和术后 1 个月 VAS 评分差值 ＜ 4 定义为疼痛缓解不佳。术前 1 天和术后 1 个月VAS 评分差值 ≥ 4 定义为疼痛缓解良好。

三、统计学处理

采用 SPSS 21.0 和 R 4.3.0 软件进行统计学分析。计量资料以表示，采用独立样本t检验比较。计数资料以n(%) 表示，采用χ2检验比较。通过多因素 Logistic 回归分析 OVCF 患者术后疼痛缓解不佳的独立相关因素。通过 MedCalc 15.8 软件进行接收者操作特征曲线 (receiver operating characteristic curve，ROC) 分析并计算曲线下面积 (area under the curve，AUC)。通过 R 4.3.0 软件中 rms 包构建列线图和校正曲线；DecisionCurve 包构建决策曲线分析。P＜ 0.05 为差异有统计学意义。

结果

一、PVP 术后疼痛缓解不佳与缓解良好患者临床资料比较

根据术前和术后 1 个月的 VAS 评分差值，疼痛缓解不佳患者 58 例 (42.6%)，疼痛缓解良好患者78 例 (57.4%)。疼痛缓解不佳患者的年龄，ASA 分级 (Ⅲ～Ⅳ 级) 比例，吸烟比例，胸腰筋膜损伤，手术时间，骨水泥注入量和骨水泥渗漏比例高于疼痛缓解良好患者 (P＜ 0.05)，BMD (T 分数) 低于疼痛缓解良好患者 (P＜ 0.05) (表 1)。

表1 PVP 术后疼痛缓解不佳与缓解良好患者临床资料比较Tab.1 Comparison of clinical data between patients with poor and good postoperative pain relief

二、PVP 术后疼痛缓解不佳风险的多因素Logistic 回归分析

多因素 Logistic 回归分析结果显示：年龄、ASA 分级 (Ⅲ～Ⅳ 级)、吸烟、胸腰筋膜损伤、BMD(T 分数)、骨水泥注入量和骨水泥渗漏是 OVCF 患者PVP 术后疼痛缓解不佳的独立危险因素 (P＜ 0.05)(表 2)。

三、7 个独立危险因素的 ROC 分析

年龄、ASA 分级、吸烟、胸腰筋膜损伤、BMD(T 分数)、骨水泥注入量和骨水泥渗漏 AUC 分别为0.782、0.604、0.601、0.622、0.743、0.840 和 0.651(表 3、图 1)。

四、列线图预测模型

将年龄，ASA 分级，吸烟，胸腰筋膜损伤，BMD (T 分数)，骨水泥注入量和骨水泥渗漏作为OVCF 患者 PVP 术后疼痛缓解不佳风险的列线图预测因子 (图 2)。

五、列线图校正曲线及决策曲线分析

OVCF 患者 PVP 术后疼痛缓解不佳风险的列线图校正曲线与原始曲线及理想曲线接近，C-index为 0.814 (95%CI：0.704～0.913)，模型拟合度高(图 3)；当列线图预测风险阈值在 0.08～1.00 时，能提供显著意义的临床净收益且高于年龄，ASA 分级，吸烟，胸腰筋膜损伤，BMD (T 分数)，骨水泥注入量和骨水泥渗漏的临床净收益 (图 4)。

表2 PVP 术后疼痛缓解不佳风险的多因素 Logistic 回归分析结果Tab.2 Results of multivariate Logistic regression analysis of the risks of poor pain relief after PVP

表3 7 个独立危险因素的 ROC 分析结果Tab.3 Results of ROC analysis of seven independent risk factors

讨论

PVP 其微创、快速和有效优势被广泛用于治疗 OVCF 患者。在 PVP 中，将骨水泥注入伤椎中可恢复椎体强度、高度和刚度。尽管 PVP 术后患者腰背部症状得到改善但仍有部分患者疼痛缓解效果不佳。甚至 PVP 术后 1 年仍有 4.9% 患者存在持续腰背部疼痛[7]。本研究 OVCF 患者 PVP 术后疼痛缓解不佳发生率 42.6%。可见，PVP 术后疼痛缓解不佳发生率较高，但其相关发病机制尚不清楚。尽管笔者在临床实践中发现 OVCF 患者 PVP 术后这种早期疼痛具有一定自限性特点，可通过镇痛药控制。但大多数患者年龄较大，术后腰背部疼痛不仅延长住院时间，降低患者手术满意度和生活质量，增加患者经济和心理负担和术后并发症风险。因此，本研究回顾性分析 OVCF 患者 PVP 术后早期疼痛缓解不佳危险因素，其结果证实年龄、ASA 分级、吸烟、胸腰筋膜损伤、BMD、骨水泥注入量和骨水泥渗漏是其危险因素。进一步基于这些危险变量构建的列线图能有效预测 OVCF 患者 PVP 术后疼痛缓解不佳的风险。

图1 7 个独立危险因素的 ROC 图Fig.1 ROC for seven independent risk factors

图2 OVCF 患者 PVP 术后疼痛缓解不佳风险的列线图Fig.2 Nomogram of the risks of poor pain relief after PVP in patients with thoracolumbar OVCF

图3 列线图校正曲线Fig.3 Calibration curves for the nomogram

图4 列线图决策曲线分析Fig.4 Decision curve analysis for the nomogram

随着患者年龄增长，BMD 下降，不仅易发生脆性骨折，这也是 OVCF 发病机制，还会增加骨折后疼痛程度。低 BMD 患者椎体内正常骨小梁结构消失，易受到轻微轴向负荷力挤压，椎体塌陷通常更为严重；此外也使骨水泥弥散不佳，影响伤椎内微循环，降低 PVP 疗效，使术后腰背部疼痛缓解不佳[8-9]。ASA 分级用于评估患者围术期手术风险，能够客观反映患者机体病理生理变化及器官功能。分级越高，患者状态越差，内环境越不稳定，手术应激性显著，疼痛敏感度增高。本研究也发现吸烟是PVP 术后疼痛缓解不佳的危险因素之一。尼古丁会影响腰椎血液供应和营养物质输送，抑制软骨细胞活性，与椎间盘退变风险相关[10]。也与腰椎手术后骨不连、感染和疼痛风险增加相关[11]。胸腰筋膜在OVCF 患者中较为常见，与 PVP 术后疼痛缓解不佳有关，原因包括胸腰筋膜损伤所导致的直接疼痛；脊神经背根分支走行于胸腰筋膜，水肿后压迫神经和炎症因子刺激神经均可引起疼痛[12]。而 PVP 仅治疗伤椎，对胸腰筋膜损伤引起疼痛无治疗效果。重要的是，当 PVP 解决骨折引起的疼痛时，胸腰筋膜损伤引起的疼痛就变得更为显著。因此，建议仔细审查胸腰椎 OVCF 患者术前 MRI，明确胸腰筋膜损伤情况，可对该类患者实施积极镇痛、支具保护、物理治疗和胸腰筋膜平面阻滞等措施。骨水泥量和分布是 PVP 术后镇痛关键机制。充足骨水泥注入量和满意分布可稳定伤椎稳定性并填充微裂间隙，且骨水泥注入量与疼痛缓解间存在剂量 -反应正相关性[13]。因此，骨水泥注入量不足患者镇痛效果较差。骨水泥渗漏是引起术后疼痛缓解不佳重要因素[14]。当骨水泥渗漏至椎间孔和硬膜外隙会损伤脊髓神经，也会刺激椎体旁周围组织，刺激疼痛神经。有趣的是，骨水泥注入量与骨水泥渗漏间呈正相关性[15]。因此，术者需要在术中注入足够且恰当骨水泥量并能恢复伤椎刚度和强度。但在此领域尚无研究结论可用于临床事件，术者大多数凭借 PVP 手术经验来注入骨水泥。总而言之，本研究发现年龄、ASA 分级、吸烟、胸腰筋膜损伤、BMD、骨水泥注入量和骨水泥渗漏与 OVCF 患者 PVP 术后疼痛缓解不佳有关。笔者也通过 ROC 分析评估这些危险因素的临床诊断能力，其结果均能达到一定满意效果。

由于 Logistic 回归方程较为复杂，本研究在此基础上结合 7 个独立危险因素构建列线图。在列线图中，每个独立危险因素都占一定分数，能根据患者特征计算 PVP 术后疼痛缓解不佳风险值。校正曲线证实列线图具有良好校准性和准确性。决策曲线分析证实基于列线图的干预措施具显著意义提供临床净收益。这些研究结果证实和强调列线图可有效预测 PVP 术后疼痛缓解不佳风险，有助于患者术前谈话和术后病情监测，为实施更为积极诊疗提供决策依据。

本研究存在几个局限性。首先，研究纳入患者数量较少且是单中心研究，结论不具有普遍性广泛性；其次，OVCF 患者 PVP 术后疼痛缓解不佳的潜在危险因素较多，需进一步研究；最后，列线图采用内部数据集进行验证，其可信度降低。

综上所述，年龄、ASA 分级、吸烟、胸腰筋膜损伤、BMD、骨水泥注入量和骨水泥渗漏与 OVCF患者 PVP 术后疼痛缓解不佳相关。基于上述危险因素构建的列线图能量化疼痛缓解不佳风险。