引用本文: 刘志强, 周云龙, 雷飞, 叶飞, 周庆忠, 郑礼鹏, 冯大雄. 不同时相骨水泥推注对经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折疗效的影响. 中国修复重建外科杂志, 2020, 34(4): 435-441. doi: 10.7507/1002-1892.201909031 复制
经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)已被广泛用于治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF),该方法具有创伤小、疼痛缓解明显、并发症少、住院时间短等优点[1-5]。有学者[3,6-7]通过临床研究指出,在行 PKP 时骨水泥在责任椎内的分布影响手术疗效、责任椎再骨折及邻近椎体骨折发生率。因而,临床医生面临的主要问题是在行 PKP 时如何使骨水泥在责任椎内均匀分布,以达到较好的临床疗效。近年来,低黏度拉丝期骨水泥广泛用于治疗 OVCF 患者[8],然而我们发现 PKP 术后有些患者的疼痛不能完全缓解,甚至部分患者出现邻近椎体骨折或进行性后凸畸形。我们在临床上通过推注湿沙期骨水泥治疗 OVCF 患者后,发现湿沙期骨水泥能在疏松的责任椎内充分填充且均匀分布,可更好地强化责任椎而不形成骨水泥“核心”。目前鲜有使用同种黏度不同时相骨水泥治疗 OVCF 患者疗效的对比报道。现回顾分析我们采用 PKP 治疗的 OVCF 患者临床资料,比较术中于湿沙期或拉丝期推注骨水泥的疗效和相关并发症。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 有腰背部疼痛病史;② 年龄>50 岁;③ 骨质疏松且双能 X 线检测骨密度 T 值<−2.5 SD;④ 胸椎、腰椎或胸腰椎正侧位 X 线片提示椎体高度丢失;⑤ MRI T1 像呈低信号,T2 抑脂像呈高信号;⑥ 单节段压缩性骨折者;⑦ 行 PKP 治疗,手术由同一术者完成;⑧ 获完整随访。排除标准:① 有精神疾病、感染性疾病、脊柱转移性肿瘤、多发性骨髓瘤、血管瘤及 Kümmell 病者;② 骨质疏松性爆裂骨折或有骨折块压迫脊髓者;③ 腰背部疼痛伴有下肢神经症状需要行减压手术的 OVCF 患者;④ 随访期间合并脊柱外致痛性疾病者。
2016 年 6 月—2018 年 5 月共 219 例患者符合选择标准纳入研究。根据术中推注的骨水泥时相不同分为观察组[116 例,PKP 术中推注低黏度湿沙期聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥]和对照组(103 例,PKP 术中推注低黏度拉丝期 PMMA 骨水泥)。
1.2 一般资料
观察组:男 21 例,女 95 例;年龄 60~90 岁,平均 72.7 岁。病程 1~16 d,平均 3.0 d。体质量指数(body mass index,BMI)18.42~26.75 kg/m2,平均 23.27 kg/m2。骨密度 T 值 −4.5~−2.6 SD,平均−3.01 SD。上中胸段(T1~T10)骨折 11 例,胸腰段(T11~L2)骨折 87 例,下腰段(L3~L5)骨折 18 例。责任椎术前骨折严重程度根据 Genant 半定量法骨折程度评定[9]:轻度骨折 55 例,中度骨折 35 例,严重骨折 26 例。责任椎前缘高度比值[10]为77.73%±17.61%。
对照组:男 23 例,女 80 例;年龄 59~83 岁,平均 72.0 岁。病程 1~19 d,平均 3.3 d。BMI 17.91~25.86 kg/m2,平均 23.36 kg/m2。骨密度 T 值−4.6~−2.5 SD,平均−2.92 SD。上中胸段(T1~T10)骨折 11 例,胸腰段(T11~L2)骨折 75 例,下腰段(L3~L5)骨折 17 例。责任椎术前骨折严重程度:轻度骨折 46 例,中度骨折 29 例,严重骨折 28 例。责任椎前缘高度比值为 76.63%±18.59%。
两组患者性别、年龄、病程、BMI、骨密度 T 值、骨折椎体、责任椎术前骨折严重程度、责任椎前缘高度比值及术前疼痛视觉模拟评分(VAS)、Oswestry 功能障碍指数(ODI)比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表 1、2。






1.3 手术方法
患者俯卧于手术台上,胸下及髂前下棘下垫枕使腹部悬空。两组患者均采用单侧穿刺方法,用穿刺针在 C 臂 X 线机透视下定位责任椎椎弓根;局麻后将穿刺针从穿刺点经过椎弓根穿刺,超过椎体后缘 2 mm,取少量骨组织送病理检查以排除病理性骨折;钻入精细钻至椎体前 1/3 处,使用装有碘海醇的球囊扩张椎体,待椎体形态恢复后减小球囊压力并取出球囊。C 臂 X 线机监测下向椎体内推注调好的低黏度 PMMA 骨水泥(Heraeus 公司,德国;术前一晚将粉末状丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯聚合物及单体液体甲基丙烯酸甲酯置于 4℃ 冰箱储存,术中按 2∶1 比例调制),其中观察组推注湿沙期 PMMA 骨水泥,对照组推注拉丝期 PMMA 骨水泥。推注骨水泥后待外界骨水泥凝固后拔出推杆及套筒。
1.4 术后处理及疗效观察指标
术后密切关注患者呼吸、心率、血压变化,术后 12 h 鼓励患者在腰围或支具保护及家属搀扶下下床行走锻炼;术后 1 d 复查 X 线片和 CT,术后 2 d 出院并嘱患者规律抗骨质疏松治疗。
术后即刻、2 d、3 个月及末次随访时采用 VAS 评分及 ODI 评分评估患者症状改善情况。术后 1 d、3 个月及末次随访时复查脊柱 X 线片及 CT,根据 He 等[3]建议 PKP 骨水泥分布范围大于椎体横断面积 49% 的依据,观察椎体内骨水泥分布、骨水泥渗漏及其他并发症发生情况;随访期间记录责任椎再骨折率及邻近椎体骨折率。
1.5 统计学方法
采用 SPSS23.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,组内手术前后比较采用重复测量方差分析,两两比较采用 LSD 检验,两组间比较采用独立样本 t 检验;计数资料组间比较采用 χ2 检验;检验水准 α=0.05。
2 结果
观察组骨水泥注入量为(4.53±0.45)mL,与对照组(4.49±0.57)mL 比较差异无统计学意义(t=1.018,P=0.310)。两组患者均获随访,随访时间 6~18 个月,平均 13.3 个月。观察组共 95 例(81.9%)骨水泥分布范围大于椎体横断面积 49%,对照组共 72 例(69.9%),两组比较差异有统计学意义(χ2=4.334,P=0.037)。两组患者术后各时间点 VAS 评分及 ODI 评分均较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.05);术后各时间点间差异亦有统计学意义(P<0.05)。术后即刻、2 d 及 3 个月观察组 VAS 评分及 ODI 评分显著优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);末次随访时两组间 VAS 评分及 ODI 评分比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 1、2,图 1、2。

a、b. 术前腰椎正侧位 X 线片;c. 术前脊柱 MRI;d. 术中推注湿沙期骨水泥时,骨水泥在椎体内呈云雾样分布;e. 术后 1 d 腰椎 CT 横断面示骨水泥分布范围广,超过椎体横断面面积的 49%(箭头方向为穿刺方向);f、g. 术后 1 d 腰椎正侧位 X 线片示骨水泥在 L2 椎体内均匀分布;h. 术后 12 个月腰椎侧位 X 线片
Figure1. A 68-year-old female patient with OVCF at L2 (bone mineral density T value was −3.3 SD) in the observation groupa, b. Anteroposterior and lateral lumbar X-ray films before operation; c. Preoperative MRI; d. Cloud-like distribution of bone cement in vertebral body with wet-sand phase bone cement injection by intraoperative fluoroscopy; e. The lumbar cross-section CT at 1 day after operation, showed a wide distribution of bone cement, which exceeded 49% of the transverse area of vertebral body with bone cement augmentation (arrow direction was puncture direction); f, g. Anteropostrior and lateral lumbar X-ray films at 1 day after operation, showed the sufficient distribution of bone cement in the L2 vertebral body; h. Lateral lumbar X-ray film at 12 months after operation

a、b. 术前腰椎正侧位 X 线片;c. 术前脊柱 MRI;d. 术中推注拉丝期骨水泥时,骨水泥在椎体内呈团样分布;e. 术后 1 d 腰椎 CT 横断面示骨水泥分布范围较局限,未超过椎体横断面面积的 49%(箭头方向为穿刺方向);f、g. 术后 1 d 腰椎正侧位 X 线片示骨水泥在 L2 椎体内偏右侧分布;h. 术后 10 个月腰椎侧位 X 线片
Figure2. A 73-year-old male patient with OVCF at L2 (bone mineral density T value was −3.4 SD) in the control groupa, b. Anteroposterior and lateral lumbar X-ray films before operation; c. Preoperative MRI; d. Cluster-like distribution of bone cement in vertebral body with wire-drawing phase bone cement injection by intraoperative fluoroscopy; e. The lumbar cross-section CT at 1 day after operation, showed that the distribution of bone cement was limited, which did not exceed 49% of the transverse area of vertebral body (arrow direction was puncture direction); f, g. Anteropostrior and lateral lumbar X-ray films at 1 day after operation, showed the distribution of bone cement in the right side of the L2 vertebral body; h. Lateral lumbar X-ray film at 10 months after operation
术后 1 d 观察组 18 例、对照组 22 例发生骨水泥渗漏,所有发生骨水泥渗漏患者均无临床症状;两组各种骨水泥渗漏发生情况比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 3。随访期间共 17 例发生责任椎再骨折,其中观察组 5 例(4.3%)、对照组 12 例(11.7%),两组差异有统计学意义(χ2=4.105,P=0.043);共 20 例发生邻近椎体骨折,其中观察组 6 例(5.2%)、对照组 14 例(13.6%),两组差异亦有统计学意义(χ2=4.661,P=0.031)。

3 讨论
PKP 术后责任椎再骨折及邻近椎体骨折是临床面临的主要问题[6-7,11]。Niu 等[7]对 121 例 PKP 术后患者平均随访 20.7 个月发现,责任椎再骨折发生率为 14.0%(17/121);罗斌等[12]通过统计国内外 12 篇文献共 1 816 例 PKP 患者发现,邻近椎体骨折发生率达 6.5%~26.3%。尽管有学者认为椎体强化术后责任椎再骨折及邻近椎体骨折的主要原因是骨质疏松[13],但也有不少学者认为其与骨水泥分布范围及分布模式有关[6,11,14-15]。贺宝荣等[15]对 12 具甲醛固定的老年尸体腰椎标本行椎体强化术,生物力学试验发现,经过骨水泥强化后椎体强度均得到改善,双侧灌注组强度显著高于单侧灌注组[(4 028±495)N vs.(3 150±498)N],骨水泥在椎体双侧分布较单侧分布可以获得更好的生物力学效应(强化椎体的最大压缩强度及刚度),骨水泥均匀分布于椎体前 2/3 区域是较为理想的分布状态,其不均匀分布会导致载荷作用点偏离椎体几何中心。张大鹏等[11]发现椎体强化术后,骨水泥偏向一侧时更易发生责任椎再骨折及邻近椎体骨折。Wang 等[6]回顾分析了 385 例接受单节段椎体强化的 OVCF 患者术后邻近椎体骨折的危险因素,平均随访 31.2 个月,他们认为责任椎内骨水泥分布不均匀是椎体强化术后邻近椎体骨折的主要危险因素。Bae 等[14]回顾分析了 293 例 OVCF 患者术后继发性骨折的医疗记录及影像学资料,平均随访 36 个月,认为骨水泥在责任椎内均匀分布、减少骨水泥椎间盘渗漏,可以降低邻近椎体骨折发生率。有研究认为[3,16-17]在行 PKP 时骨水泥分布范围应>49%,骨水泥过中线时椎体可以得到很好强化;其中陈柏龄等[17]通过生物力学试验测定强化术后椎体侧方刚度变化发现,非穿刺侧有骨水泥分布的责任椎刚度明显高于非穿刺侧无骨水泥分布的责任椎刚度[(232.97±40.50)N vs.(170.40±41.91)N]。卢昌怀等[18]利用三维有限元分析骨水泥分布对相邻椎体的生物力学影响发现,在侧屈、垂直、旋转载荷下,单侧骨水泥分布组中强化椎体的邻近椎体终板及皮质骨受到的等效应力均明显高于双侧骨水泥分布组;Berlemann 等[19]对强化的功能脊柱单元进行力学分析发现,强化椎体刚度的增加会改变邻近椎体载荷分布、应力传导等力学性能,降低了邻近椎体载荷极限,同时发现骨折常发生在非强化侧。因此,骨水泥在责任椎的分布对责任椎再骨折、邻近椎体骨折具有重要影响。骨水泥均匀分布更有利于充分固定椎体内部骨折的骨小梁、均匀重建椎体的生物力学性能、均匀强化责任椎、恢复椎体高度与改善椎体后凸畸形。
理想情况下,骨水泥黏度的减少会增加骨水泥弥散的距离[20],低黏度拉丝期骨水泥推注虽有利于骨水泥在责任椎内的充填,但并不利于在责任椎内的充分弥散与充填,仍然会在责任椎内形成“核心”,在生理载荷下,未充分充填的责任椎就容易发生再骨折,这在术后责任椎 CT 扫描得以证实。而在拉丝期以前的湿沙期骨水泥黏度更低,在相同压力下推注,可以在责任椎内充分弥散与充填,有利于固定椎体内骨折的骨小梁,同时也充分发挥其对椎体内感觉神经末梢的消融作用,从而提高即刻止痛的手术疗效。有研究[21-22]回顾分析椎体强化术后患者的临床疗效发现,骨水泥双侧弥散较单侧弥散临床疗效好,术后责任椎再骨折率低。本研究结果显示,术后 CT 检查发现观察组中 81.9% 责任椎骨水泥超过中线且在椎体分布范围>49%,术后即刻、2 d、3 个月止痛效果(VAS 评分)及脊柱功能改善(ODI 评分)均明显优于对照组(P<0.05),这可能是因为湿沙期骨水泥流动性较大,有利于骨水泥弥散,使骨水泥在责任椎内充分充填,局部发热致感觉神经末梢最大化坏死[23];同时骨水泥充分固定责任椎内的骨小梁,增加了责任节段的稳定性,减轻了椎体机械不稳导致的疼痛。末次随访时发现两组 VAS 评分及 ODI 评分差异无统计学意义(P>0.05),这可能是因为在骨水泥支撑稳定的情况下,椎体内未被骨水泥充填的松质骨中的 BMSCs 向骨细胞分化后逐渐愈合,也可能是因为早期的止痛作用降低了中枢敏化。
随访期间观察组中责任椎再骨折与邻近椎体骨折发生率明显低于对照组且差异有统计学意义(P<0.05),这可能是由于骨水泥充分弥散使椎体上下终板均匀受力,使得椎体内部及相邻椎体的软骨终板受力均匀,避免了应力集中。邻近椎体因为受力均匀导致压缩性骨折发生的概率相应降低,同时骨水泥刚度和强度明显高于骨组织,椎体内单侧分布的骨水泥可以使相邻椎体的应力负荷难以分散,在受到相同应力作用下单侧分布的责任椎体及邻近椎体容易发生再骨折[7,14,24-25]。
本组由同一名术者在局麻下经单侧椎弓根路径穿刺,观察组每个责任椎推注骨水泥量与对照组差异无统计学意义(P>0.05),这与我们术中不要求过度强化责任椎,以骨水泥充分弥散为推注的截止点有关。Komemushi 等[26]回顾分析发现,推注在椎体内的骨水泥量与腰背部局部疼痛缓解无明确相关性;Sun 等[27]认为在椎体内部推注 4~6 mL 骨水泥足以缓解患者局部疼痛,增加骨水泥的量将增加骨水泥渗漏风险,对于患者疼痛缓解,骨水泥均匀分布比推注大量骨水泥更重要,因此没有必要加大骨水泥推注量来提高手术效果。
骨水泥渗漏是 PKP 常见并发症,特别是大量骨水泥推注会增加其发生率[17,27-28]。本研究中,观察组有 18 例(15.5%)发生骨水泥渗漏,与对照组骨水泥渗漏发生率[22 例(21.4%)]比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组中推注的湿沙期骨水泥流动性较大,理论上应该有更高的骨水泥渗漏率,但两组渗漏率差异无统计学意义,可能是因为术中通过低的推注压使骨水泥在骨小梁中缓慢呈云雾状弥散、持续 C 臂 X 线机观察及少量骨水泥均匀弥散后封堵了椎体骨皮质破裂及静脉交通处,因此并不增加骨水泥渗漏率。
综上述,PKP 术中湿沙期骨水泥推注有利于骨水泥在责任椎内充分弥散与充填,充分固定与缓解疼痛,降低责任椎再骨折率与邻近椎体骨折率,不增加相关并发症,可以提高疗效。但本研究为单中心回顾性研究,虽尽量排除了患者精神因素及随访期间因合并脊柱外疼痛性疾病对疼痛评估的影响,尽可能排除了穿刺角度、穿刺路径、骨水泥推注量、骨水泥渗漏类型、骨密度、病变节段、骨折严重程度及术前责任椎高度比值等因素的干扰,但统计数据可能存在信息收集偏倚,手术技术、设备等也可影响观察结果,仍需进一步多中心验证其临床疗效。
作者贡献:刘志强负责实验设计及实施、数据收集整理及统计学分析、文章撰写;周云龙、雷飞参与实验设计及实施、协助数据收集整理;叶飞、周庆忠、郑礼鹏协助数据收集整理;冯大雄指导实验设计、实施及文章撰写,对文章的知识性内容作批评性审阅。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。
机构伦理问题:研究方案经西南医科大学附属医院临床试验伦理委员会批准(KY2019102)。
经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)已被广泛用于治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF),该方法具有创伤小、疼痛缓解明显、并发症少、住院时间短等优点[1-5]。有学者[3,6-7]通过临床研究指出,在行 PKP 时骨水泥在责任椎内的分布影响手术疗效、责任椎再骨折及邻近椎体骨折发生率。因而,临床医生面临的主要问题是在行 PKP 时如何使骨水泥在责任椎内均匀分布,以达到较好的临床疗效。近年来,低黏度拉丝期骨水泥广泛用于治疗 OVCF 患者[8],然而我们发现 PKP 术后有些患者的疼痛不能完全缓解,甚至部分患者出现邻近椎体骨折或进行性后凸畸形。我们在临床上通过推注湿沙期骨水泥治疗 OVCF 患者后,发现湿沙期骨水泥能在疏松的责任椎内充分填充且均匀分布,可更好地强化责任椎而不形成骨水泥“核心”。目前鲜有使用同种黏度不同时相骨水泥治疗 OVCF 患者疗效的对比报道。现回顾分析我们采用 PKP 治疗的 OVCF 患者临床资料,比较术中于湿沙期或拉丝期推注骨水泥的疗效和相关并发症。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 有腰背部疼痛病史;② 年龄>50 岁;③ 骨质疏松且双能 X 线检测骨密度 T 值<−2.5 SD;④ 胸椎、腰椎或胸腰椎正侧位 X 线片提示椎体高度丢失;⑤ MRI T1 像呈低信号,T2 抑脂像呈高信号;⑥ 单节段压缩性骨折者;⑦ 行 PKP 治疗,手术由同一术者完成;⑧ 获完整随访。排除标准:① 有精神疾病、感染性疾病、脊柱转移性肿瘤、多发性骨髓瘤、血管瘤及 Kümmell 病者;② 骨质疏松性爆裂骨折或有骨折块压迫脊髓者;③ 腰背部疼痛伴有下肢神经症状需要行减压手术的 OVCF 患者;④ 随访期间合并脊柱外致痛性疾病者。
2016 年 6 月—2018 年 5 月共 219 例患者符合选择标准纳入研究。根据术中推注的骨水泥时相不同分为观察组[116 例,PKP 术中推注低黏度湿沙期聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥]和对照组(103 例,PKP 术中推注低黏度拉丝期 PMMA 骨水泥)。
1.2 一般资料
观察组:男 21 例,女 95 例;年龄 60~90 岁,平均 72.7 岁。病程 1~16 d,平均 3.0 d。体质量指数(body mass index,BMI)18.42~26.75 kg/m2,平均 23.27 kg/m2。骨密度 T 值 −4.5~−2.6 SD,平均−3.01 SD。上中胸段(T1~T10)骨折 11 例,胸腰段(T11~L2)骨折 87 例,下腰段(L3~L5)骨折 18 例。责任椎术前骨折严重程度根据 Genant 半定量法骨折程度评定[9]:轻度骨折 55 例,中度骨折 35 例,严重骨折 26 例。责任椎前缘高度比值[10]为77.73%±17.61%。
对照组:男 23 例,女 80 例;年龄 59~83 岁,平均 72.0 岁。病程 1~19 d,平均 3.3 d。BMI 17.91~25.86 kg/m2,平均 23.36 kg/m2。骨密度 T 值−4.6~−2.5 SD,平均−2.92 SD。上中胸段(T1~T10)骨折 11 例,胸腰段(T11~L2)骨折 75 例,下腰段(L3~L5)骨折 17 例。责任椎术前骨折严重程度:轻度骨折 46 例,中度骨折 29 例,严重骨折 28 例。责任椎前缘高度比值为 76.63%±18.59%。
两组患者性别、年龄、病程、BMI、骨密度 T 值、骨折椎体、责任椎术前骨折严重程度、责任椎前缘高度比值及术前疼痛视觉模拟评分(VAS)、Oswestry 功能障碍指数(ODI)比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表 1、2。






1.3 手术方法
患者俯卧于手术台上,胸下及髂前下棘下垫枕使腹部悬空。两组患者均采用单侧穿刺方法,用穿刺针在 C 臂 X 线机透视下定位责任椎椎弓根;局麻后将穿刺针从穿刺点经过椎弓根穿刺,超过椎体后缘 2 mm,取少量骨组织送病理检查以排除病理性骨折;钻入精细钻至椎体前 1/3 处,使用装有碘海醇的球囊扩张椎体,待椎体形态恢复后减小球囊压力并取出球囊。C 臂 X 线机监测下向椎体内推注调好的低黏度 PMMA 骨水泥(Heraeus 公司,德国;术前一晚将粉末状丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯聚合物及单体液体甲基丙烯酸甲酯置于 4℃ 冰箱储存,术中按 2∶1 比例调制),其中观察组推注湿沙期 PMMA 骨水泥,对照组推注拉丝期 PMMA 骨水泥。推注骨水泥后待外界骨水泥凝固后拔出推杆及套筒。
1.4 术后处理及疗效观察指标
术后密切关注患者呼吸、心率、血压变化,术后 12 h 鼓励患者在腰围或支具保护及家属搀扶下下床行走锻炼;术后 1 d 复查 X 线片和 CT,术后 2 d 出院并嘱患者规律抗骨质疏松治疗。
术后即刻、2 d、3 个月及末次随访时采用 VAS 评分及 ODI 评分评估患者症状改善情况。术后 1 d、3 个月及末次随访时复查脊柱 X 线片及 CT,根据 He 等[3]建议 PKP 骨水泥分布范围大于椎体横断面积 49% 的依据,观察椎体内骨水泥分布、骨水泥渗漏及其他并发症发生情况;随访期间记录责任椎再骨折率及邻近椎体骨折率。
1.5 统计学方法
采用 SPSS23.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,组内手术前后比较采用重复测量方差分析,两两比较采用 LSD 检验,两组间比较采用独立样本 t 检验;计数资料组间比较采用 χ2 检验;检验水准 α=0.05。
2 结果
观察组骨水泥注入量为(4.53±0.45)mL,与对照组(4.49±0.57)mL 比较差异无统计学意义(t=1.018,P=0.310)。两组患者均获随访,随访时间 6~18 个月,平均 13.3 个月。观察组共 95 例(81.9%)骨水泥分布范围大于椎体横断面积 49%,对照组共 72 例(69.9%),两组比较差异有统计学意义(χ2=4.334,P=0.037)。两组患者术后各时间点 VAS 评分及 ODI 评分均较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.05);术后各时间点间差异亦有统计学意义(P<0.05)。术后即刻、2 d 及 3 个月观察组 VAS 评分及 ODI 评分显著优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);末次随访时两组间 VAS 评分及 ODI 评分比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 1、2,图 1、2。

a、b. 术前腰椎正侧位 X 线片;c. 术前脊柱 MRI;d. 术中推注湿沙期骨水泥时,骨水泥在椎体内呈云雾样分布;e. 术后 1 d 腰椎 CT 横断面示骨水泥分布范围广,超过椎体横断面面积的 49%(箭头方向为穿刺方向);f、g. 术后 1 d 腰椎正侧位 X 线片示骨水泥在 L2 椎体内均匀分布;h. 术后 12 个月腰椎侧位 X 线片
Figure1. A 68-year-old female patient with OVCF at L2 (bone mineral density T value was −3.3 SD) in the observation groupa, b. Anteroposterior and lateral lumbar X-ray films before operation; c. Preoperative MRI; d. Cloud-like distribution of bone cement in vertebral body with wet-sand phase bone cement injection by intraoperative fluoroscopy; e. The lumbar cross-section CT at 1 day after operation, showed a wide distribution of bone cement, which exceeded 49% of the transverse area of vertebral body with bone cement augmentation (arrow direction was puncture direction); f, g. Anteropostrior and lateral lumbar X-ray films at 1 day after operation, showed the sufficient distribution of bone cement in the L2 vertebral body; h. Lateral lumbar X-ray film at 12 months after operation

a、b. 术前腰椎正侧位 X 线片;c. 术前脊柱 MRI;d. 术中推注拉丝期骨水泥时,骨水泥在椎体内呈团样分布;e. 术后 1 d 腰椎 CT 横断面示骨水泥分布范围较局限,未超过椎体横断面面积的 49%(箭头方向为穿刺方向);f、g. 术后 1 d 腰椎正侧位 X 线片示骨水泥在 L2 椎体内偏右侧分布;h. 术后 10 个月腰椎侧位 X 线片
Figure2. A 73-year-old male patient with OVCF at L2 (bone mineral density T value was −3.4 SD) in the control groupa, b. Anteroposterior and lateral lumbar X-ray films before operation; c. Preoperative MRI; d. Cluster-like distribution of bone cement in vertebral body with wire-drawing phase bone cement injection by intraoperative fluoroscopy; e. The lumbar cross-section CT at 1 day after operation, showed that the distribution of bone cement was limited, which did not exceed 49% of the transverse area of vertebral body (arrow direction was puncture direction); f, g. Anteropostrior and lateral lumbar X-ray films at 1 day after operation, showed the distribution of bone cement in the right side of the L2 vertebral body; h. Lateral lumbar X-ray film at 10 months after operation
术后 1 d 观察组 18 例、对照组 22 例发生骨水泥渗漏,所有发生骨水泥渗漏患者均无临床症状;两组各种骨水泥渗漏发生情况比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 3。随访期间共 17 例发生责任椎再骨折,其中观察组 5 例(4.3%)、对照组 12 例(11.7%),两组差异有统计学意义(χ2=4.105,P=0.043);共 20 例发生邻近椎体骨折,其中观察组 6 例(5.2%)、对照组 14 例(13.6%),两组差异亦有统计学意义(χ2=4.661,P=0.031)。

3 讨论
PKP 术后责任椎再骨折及邻近椎体骨折是临床面临的主要问题[6-7,11]。Niu 等[7]对 121 例 PKP 术后患者平均随访 20.7 个月发现,责任椎再骨折发生率为 14.0%(17/121);罗斌等[12]通过统计国内外 12 篇文献共 1 816 例 PKP 患者发现,邻近椎体骨折发生率达 6.5%~26.3%。尽管有学者认为椎体强化术后责任椎再骨折及邻近椎体骨折的主要原因是骨质疏松[13],但也有不少学者认为其与骨水泥分布范围及分布模式有关[6,11,14-15]。贺宝荣等[15]对 12 具甲醛固定的老年尸体腰椎标本行椎体强化术,生物力学试验发现,经过骨水泥强化后椎体强度均得到改善,双侧灌注组强度显著高于单侧灌注组[(4 028±495)N vs.(3 150±498)N],骨水泥在椎体双侧分布较单侧分布可以获得更好的生物力学效应(强化椎体的最大压缩强度及刚度),骨水泥均匀分布于椎体前 2/3 区域是较为理想的分布状态,其不均匀分布会导致载荷作用点偏离椎体几何中心。张大鹏等[11]发现椎体强化术后,骨水泥偏向一侧时更易发生责任椎再骨折及邻近椎体骨折。Wang 等[6]回顾分析了 385 例接受单节段椎体强化的 OVCF 患者术后邻近椎体骨折的危险因素,平均随访 31.2 个月,他们认为责任椎内骨水泥分布不均匀是椎体强化术后邻近椎体骨折的主要危险因素。Bae 等[14]回顾分析了 293 例 OVCF 患者术后继发性骨折的医疗记录及影像学资料,平均随访 36 个月,认为骨水泥在责任椎内均匀分布、减少骨水泥椎间盘渗漏,可以降低邻近椎体骨折发生率。有研究认为[3,16-17]在行 PKP 时骨水泥分布范围应>49%,骨水泥过中线时椎体可以得到很好强化;其中陈柏龄等[17]通过生物力学试验测定强化术后椎体侧方刚度变化发现,非穿刺侧有骨水泥分布的责任椎刚度明显高于非穿刺侧无骨水泥分布的责任椎刚度[(232.97±40.50)N vs.(170.40±41.91)N]。卢昌怀等[18]利用三维有限元分析骨水泥分布对相邻椎体的生物力学影响发现,在侧屈、垂直、旋转载荷下,单侧骨水泥分布组中强化椎体的邻近椎体终板及皮质骨受到的等效应力均明显高于双侧骨水泥分布组;Berlemann 等[19]对强化的功能脊柱单元进行力学分析发现,强化椎体刚度的增加会改变邻近椎体载荷分布、应力传导等力学性能,降低了邻近椎体载荷极限,同时发现骨折常发生在非强化侧。因此,骨水泥在责任椎的分布对责任椎再骨折、邻近椎体骨折具有重要影响。骨水泥均匀分布更有利于充分固定椎体内部骨折的骨小梁、均匀重建椎体的生物力学性能、均匀强化责任椎、恢复椎体高度与改善椎体后凸畸形。
理想情况下,骨水泥黏度的减少会增加骨水泥弥散的距离[20],低黏度拉丝期骨水泥推注虽有利于骨水泥在责任椎内的充填,但并不利于在责任椎内的充分弥散与充填,仍然会在责任椎内形成“核心”,在生理载荷下,未充分充填的责任椎就容易发生再骨折,这在术后责任椎 CT 扫描得以证实。而在拉丝期以前的湿沙期骨水泥黏度更低,在相同压力下推注,可以在责任椎内充分弥散与充填,有利于固定椎体内骨折的骨小梁,同时也充分发挥其对椎体内感觉神经末梢的消融作用,从而提高即刻止痛的手术疗效。有研究[21-22]回顾分析椎体强化术后患者的临床疗效发现,骨水泥双侧弥散较单侧弥散临床疗效好,术后责任椎再骨折率低。本研究结果显示,术后 CT 检查发现观察组中 81.9% 责任椎骨水泥超过中线且在椎体分布范围>49%,术后即刻、2 d、3 个月止痛效果(VAS 评分)及脊柱功能改善(ODI 评分)均明显优于对照组(P<0.05),这可能是因为湿沙期骨水泥流动性较大,有利于骨水泥弥散,使骨水泥在责任椎内充分充填,局部发热致感觉神经末梢最大化坏死[23];同时骨水泥充分固定责任椎内的骨小梁,增加了责任节段的稳定性,减轻了椎体机械不稳导致的疼痛。末次随访时发现两组 VAS 评分及 ODI 评分差异无统计学意义(P>0.05),这可能是因为在骨水泥支撑稳定的情况下,椎体内未被骨水泥充填的松质骨中的 BMSCs 向骨细胞分化后逐渐愈合,也可能是因为早期的止痛作用降低了中枢敏化。
随访期间观察组中责任椎再骨折与邻近椎体骨折发生率明显低于对照组且差异有统计学意义(P<0.05),这可能是由于骨水泥充分弥散使椎体上下终板均匀受力,使得椎体内部及相邻椎体的软骨终板受力均匀,避免了应力集中。邻近椎体因为受力均匀导致压缩性骨折发生的概率相应降低,同时骨水泥刚度和强度明显高于骨组织,椎体内单侧分布的骨水泥可以使相邻椎体的应力负荷难以分散,在受到相同应力作用下单侧分布的责任椎体及邻近椎体容易发生再骨折[7,14,24-25]。
本组由同一名术者在局麻下经单侧椎弓根路径穿刺,观察组每个责任椎推注骨水泥量与对照组差异无统计学意义(P>0.05),这与我们术中不要求过度强化责任椎,以骨水泥充分弥散为推注的截止点有关。Komemushi 等[26]回顾分析发现,推注在椎体内的骨水泥量与腰背部局部疼痛缓解无明确相关性;Sun 等[27]认为在椎体内部推注 4~6 mL 骨水泥足以缓解患者局部疼痛,增加骨水泥的量将增加骨水泥渗漏风险,对于患者疼痛缓解,骨水泥均匀分布比推注大量骨水泥更重要,因此没有必要加大骨水泥推注量来提高手术效果。
骨水泥渗漏是 PKP 常见并发症,特别是大量骨水泥推注会增加其发生率[17,27-28]。本研究中,观察组有 18 例(15.5%)发生骨水泥渗漏,与对照组骨水泥渗漏发生率[22 例(21.4%)]比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组中推注的湿沙期骨水泥流动性较大,理论上应该有更高的骨水泥渗漏率,但两组渗漏率差异无统计学意义,可能是因为术中通过低的推注压使骨水泥在骨小梁中缓慢呈云雾状弥散、持续 C 臂 X 线机观察及少量骨水泥均匀弥散后封堵了椎体骨皮质破裂及静脉交通处,因此并不增加骨水泥渗漏率。
综上述,PKP 术中湿沙期骨水泥推注有利于骨水泥在责任椎内充分弥散与充填,充分固定与缓解疼痛,降低责任椎再骨折率与邻近椎体骨折率,不增加相关并发症,可以提高疗效。但本研究为单中心回顾性研究,虽尽量排除了患者精神因素及随访期间因合并脊柱外疼痛性疾病对疼痛评估的影响,尽可能排除了穿刺角度、穿刺路径、骨水泥推注量、骨水泥渗漏类型、骨密度、病变节段、骨折严重程度及术前责任椎高度比值等因素的干扰,但统计数据可能存在信息收集偏倚,手术技术、设备等也可影响观察结果,仍需进一步多中心验证其临床疗效。
作者贡献:刘志强负责实验设计及实施、数据收集整理及统计学分析、文章撰写;周云龙、雷飞参与实验设计及实施、协助数据收集整理;叶飞、周庆忠、郑礼鹏协助数据收集整理;冯大雄指导实验设计、实施及文章撰写,对文章的知识性内容作批评性审阅。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。
机构伦理问题:研究方案经西南医科大学附属医院临床试验伦理委员会批准(KY2019102)。