作者單位:蘇北人民醫院脊柱外科
文獻出處:中國脊柱脊髓雜志
伴隨我國人口老齡化加重,骨質疏松椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)的發病率越來越高,其伴隨著急性和慢性疼痛,進行性脊柱畸形,生活質量下降,身體機能受損和死亡率的增加,已經越來越受到人們的重視 [1]。經皮椎體成形術 (percutaneous vertebroplasty,PVP)和經皮椎體后凸成形術(percutaneouskyphoplasty,PKP)以創傷小、緩解疼痛明顯、顯著提高患者生存質量、并發癥少、糾正脊柱后凸畸形等優點成為臨床治療OVCF的主要方法[2~4]。但患者成功行PVP或PKP術后常因新發椎體骨折引起疼痛而影響療效[5]。
有研究報道PVP或PKP術后1 年內再發椎體骨折率高達 19.59%,而其中繼發鄰近椎體骨折占再骨折總人數的 55.17%[6]。同時多個研究也指出PVP或PKP術后患者鄰近椎體繼發骨折的發生率較高,且通常發生在 PVP 或 PKP 手術治療后的1 個 月內[7~9]。而 PVP 或 PKP 術后鄰近椎體繼發骨折的具體原因尚未明確,一般認為是多方面的,骨質疏松、骨水泥的滲漏、骨水泥的材料及充填量、初始骨折的部位、初始骨折椎體高度的恢復、初次骨折椎體的數量等因素都可能發揮了作用,但對以上可能因素仍存在爭議。
筆者回顧國內外文獻,對PVP或PKP術后繼發鄰近椎體骨折相關危險因素的研究進展綜述如下。
01
骨質疏松
Huang 等[10]的研究指出PVP或PKP術后鄰近椎體骨折是骨質疏松的自然進展。Lee等[11]對 351 例骨折椎體行PVP 治療后進行隨訪,發現繼發鄰近椎體骨折的平均骨密度(bone mineral density,BMD)值為-3.1±1.5,而沒有繼發鄰近椎體骨折的平均BMD值為-2.7±1.5,因此認為繼發鄰近椎體骨折可能主要是由于骨質疏松癥的自然進程。Ning等[12]回顧性研究 365 例接受 PKP 的患者,發現繼發鄰近椎體骨折組的平均脊柱BMD的T 值為-3.95,而無繼發椎體骨折組的平均脊柱 BMD的T值為-2.86,因此,他們認為脊柱低 BMD是PVP或PKP術后繼發鄰近椎體骨折的一個危險因素。
張亮等[13]對82例患者的臨床觀察發現,對于OVCF患者 PKP 術后,在使用活性維生素 D及鈣劑的前提下,唑來膦酸每年 1 次靜脈輸入,能進一步緩解殘余骨痛,減少骨吸收,增加骨密度,可減少繼發鄰近椎體骨折的發生率。林森等[14]通過單因素分析提出,低BMD是引起PVP術后鄰近椎體骨折的高風險因素,抗骨質疏松治療及改善體質可能會降低鄰近椎體骨折的發生。 Sun等[15]認為OVCF行PVP術后鄰近椎體骨折是脊柱骨質疏松的自然進展,與PVP或 PKP無關 。
國外大樣本人群分析發現,骨質疏松性骨折經過抗骨質疏松治療后,繼發鄰近椎體骨折的風險會降低 40%[16]。總之,目前大多數學者認為,PVP或PKP術后繼發鄰近椎體骨折與骨質疏松病程的發展密切相關。因此,為避免PVP或PKP術后繼發鄰近椎體骨折而積極抗骨質疏松治療尤為重要。
02
骨水泥的滲漏
骨水泥滲漏是 PVP或 PKP術后常見并發癥。其可分為椎間盤滲漏、椎管內滲漏、椎旁軟組織滲漏、椎旁靜脈滲漏[17]。Sun等[15]的研究認為鄰近椎體繼發骨折僅與椎間盤滲漏有關,注入的骨水泥可通過骨折椎體的上、下終板滲漏至椎間盤導致鄰近椎體應力增加,最終致使鄰近椎體發生骨折。Lu等[18]認為骨水泥椎間盤內滲漏導致的椎間盤壓力的變化可能會導致相鄰椎體終板偏轉,從而導致鄰近椎體骨折。
一項 Meta 分析發現[5]PVP或PKP術后新發鄰近椎體骨折風險較高的患者有低BMD、 低體重指數和骨水泥滲漏,但不與年齡或骨水泥量相關。 Ma等[19]的Meta分析認為, 椎間隙骨水泥滲漏是PVP或 PK術后鄰近椎體再發骨折的高危因素。Lee 等 [11]認為骨水泥椎間盤內滲漏不是PVP或PKP術后鄰近椎體骨折的危險因素,而初始的壓縮骨折在胸腰椎的位置是 PVP或 PKP術后鄰近椎體骨折的唯一因素。Sun 等[15]也認為年齡、性別、骨水泥注射量、椎間盤內滲漏等因素均與繼發鄰近椎體骨折無關,最重要的危險因素是初始的壓縮骨折在胸腰椎的位置。
03
PVP 或 PKP 術后椎體剛度的增大會導致相鄰椎體的應力增大,容易使相鄰椎體骨折[20]。而骨水泥的材料直接決定術后手術椎體的剛度。目前骨水泥材料眾多,聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)是現在臨床最常用的骨水泥材料。Schulte 等[7]認為 PVP 或 PKP 術后的鄰近椎體骨折可能是由于骨水泥相對高的剛度引起,并比較了硅樹脂和 PMMA 兩種材料增強椎體剛度的情況,發現硅樹脂材料的骨水泥注射的椎體剛度更接近人體自身椎體剛度,認為硅樹脂可能是治療骨質疏松性骨折的一種可行的選擇,它具有降低繼發鄰近椎體骨折風險的生物力學潛力。
Gilula 等[21]分別采用cortoss骨水泥與PMMA骨水泥進行手術,發現 cortoss 骨水泥組繼發鄰近椎體骨折的發生率低于PMMA骨水泥組繼發鄰近椎體骨折的發生率,可能與 cortoss骨水泥材質及機械性能優于PMMA骨水泥有關。 Nagaraja 等[22]認為骨水泥能恢復椎體的強度,但骨水泥的注入會增加相鄰終板的應力,可以誘導手術椎體以及鄰近椎體的再塌陷。Liebschner等[23]的研究表明,注入2ml 左右的骨水泥即能將病變椎體的強度恢復至損傷前水平,骨水泥的量達到椎體體積的 30%則椎體的剛度增加到原有水平的 1.5倍。
張鷺等[24]認為 PVP 術中大劑量骨水泥注入會造成手術椎體和鄰近節段椎體應力增加,增加手術椎體和鄰近椎體骨折的風險, 認為骨水泥使用量是老年OVCF患者 PVP術后發生鄰近椎體骨折的獨立危險因素。目前對使用何種材料的骨水泥及骨水泥的最佳充填量仍存在爭議,尋找更接近人體骨骼強度的骨水泥替代物,以及各種骨水泥在椎體內的最佳充填量仍是需要探尋的方向。
04
初始骨折的部位
脊柱的胸腰段定義為 T10~L2。Lee等[11]對351個椎體行PVP,術后隨訪發現胸腰段相鄰椎體骨折的發生率明顯高于其他節段,并發現治療初始骨折發生在胸腰椎交界處與新的相鄰骨折表現出顯著的關系。Sun等[15]通過隨訪發現,103個行PVP手術的椎體均位于胸腰段的交界處,術后 1年內發生27個鄰近椎體的骨折(26.2%),而 72個行PVP手術的椎體位于非胸腰段的交界處,術后1年內發生 10 例繼發椎體的骨折(13.9%),認為初始骨折在胸腰段是繼發鄰近椎體骨折的危險因素。初始骨折發生在胸腰段容易繼發鄰近椎體骨折,可能是由于胸腰段由運動度較小的胸段移行為運動幅度較大的腰段,容易出現應力集中,從而導致骨折發生。
05
初始骨折椎體高度的恢復
近年來文獻報道骨折椎體高度的恢復與鄰近椎體骨折有一定的相關性。認為PVP或PK術后,由于骨水泥的填充和骨折椎體高度的恢復,患者脊柱關節柔韌性減小,并增大了前柱的負荷,相應增大了相鄰椎體的應力,進而易引起新發骨折[25]。有學者[19]提出,OVCF行PK術中應用球囊恢復骨折椎體高度,可能會增加其他椎體的軟組織的張力,使相鄰椎體的負荷增加,將導致鄰近椎體的骨折。林森等[14]對 106例OVCF患者進行回顧性分析,同樣認為強行恢復骨折椎體高度會增加椎體周圍軟組織的牽張力,脊柱正常生物力學遭到破壞,相鄰椎體應力載荷過重,最終導致新發鄰近椎體骨折。Ning 等[12]對 365 例患者進行了回顧性研究,認為PVP或 PKP術后繼發鄰近椎體骨折與低 BMD有關,而且發現骨折椎體高度的恢復增加了相鄰椎體骨折的風險。
綜上,初始骨折椎體高度的恢復,不但增加其他椎體的軟組織的張力,而且骨折椎體高度恢復的同時骨水泥的注入量理論上也相對增多,這使得骨折椎體的剛度同時增加,這可能是骨折椎體高度恢復增加鄰近椎體骨折的另一個潛在危險因素。而 OVCF 行 PKP,骨折椎體高度應恢復到原椎體高度的多少可將鄰近椎體的應力降到最低值得探討。
06
初次骨折椎體的數量
初次骨折椎體的數量也被認為是 PVP 或 PKP 術后繼發鄰近椎體骨折的危險因素[12、26、27]。一項前瞻性研究發現,在同一時間同時發生胸、腰椎多個椎體骨折的患者行PVP 或 PKP 術后全部在相鄰椎體發生新的椎體骨折[26]。 管華清等[28]對脊柱骨質疏松性三明治骨折的有限元及臨床研究發現,當脊柱發生骨質疏松性三明治骨折后,夾心椎的最大應力明顯升高,應力向夾心椎終板集中,夾心椎骨折風險增大。
Ning 等 [12] 的研究發現,初始多節段的椎體骨折行PKP術 后繼發鄰近椎體骨折的風險高于初始單一椎體骨折行PKP 術后繼發鄰近椎體骨折的風險。Zhai 等[27]對 54例OVCF 患者 (128 個椎體) 行PVP 治療,發現多發性OVCF 發生新的相鄰椎體骨折的風險高于單一 OVCF,同時提出在PVP手術中椎體的數量越多,骨水泥泄漏的風險越高,而骨水泥的椎間盤滲漏被認為是PVP或 PK術后繼發鄰近椎體骨折的危險因素。
07
其他因素
年齡和性別也被證明和 PVP或 PKP術后繼發鄰近椎體骨折密切相關[29、30]。Hsiao 等[29]對 OVCF行 PVP治療的回顧性研究認為,85 歲以上的老年人比 65~74 歲的人有更高的再發骨質疏松性椎體骨折的風險。Takahara 等[30]回顧性分析 88 例 OVCF 行 PVP 治療的臨床效果,發現 85歲或以上的老年婦女再次發生椎體骨折的風險更高。因此認為年齡及性別與PVP或 PKP術后繼發鄰近椎體骨折相關。
08
總結與展望
目前PVP和PKP術已成為治療OVCF 的主要手段之一,但術后易新發椎體骨折引起疼痛而影響總體療效。PVP和 PKP術后鄰近椎體繼發骨折的相關危險因素可能包括骨質疏松、骨水泥的椎間盤滲漏、骨水泥的材料及充填量、初始骨折的部位、初始骨折椎體高度的恢復情況、初始骨折椎體的數量等。 針對以上相關危險因素如何解決仍是現代醫學的難題。 規范治療骨質疏松,改進手術方式以避免骨水泥的滲漏,尋找接近人體骨骼強度的骨水泥材料,骨水泥在各節段(胸椎、胸腰椎、腰椎)的最佳充填量,以及骨折椎體最佳高度的恢復比率是今后繼續研究的方向。