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椎体成形术后继发邻近椎体压缩骨折相关因素的研究进展

2019-02-25李晓华刘永强范金鹏

医学综述 2019年5期
关键词:成形术椎间盘骨密度

李晓华,刘永强※,范金鹏

(1.石家庄市第一医院骨四科,石家庄050021; 2.河北医科大学第一医院骨一科,石家庄 050030)

在我国50岁以上的中老年人群中约有25%受骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)的困扰[1]。全世界每年新发OVCF病例140万例[2]。在欧洲,OVCF的发生率在男性中为5.7‰,在女性为10.7‰[3],20%~25%的50岁以上女性存在至少1个椎体骨折[4]。OVCF的保守治疗包括卧床休息、服用止痛药物以及物理治疗等。由于OVCF的疗程较长,并因持续背痛导致患者生活质量下降,增加了神经系统并发症的发生率和死亡率[5-8]。经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP)和经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)可用于OVCF的治疗,具有创伤小、恢复快、缓解疼痛效果明显等优点[9-11],且疗效显著优于保守治疗[12-14]。但长期随访发现,PVP/PKP术后邻近椎体压缩性骨折的发生率较高[15-18],给患者带来巨大的经济负担。近年很多学者对PVP/PKP术后继发邻近椎体压缩性骨折的危险因素进行了研究,但在防治措施和降低发生率方面还存在很多争议,现就椎体成形术后继发邻近椎体压缩性骨折的危险因素进行综述,以提高对危险因素的认识,降低术后再骨折的发生率。

1 骨质疏松与椎体骨密度值

PVP/PKP术后邻近椎体新发骨折是骨水泥强化后椎体刚度增加导致的,还是骨质疏松的自然进程,目前仍存在争议[19]。Sun等[20]认为,OVCF行椎体成形术后出现邻近椎体压缩骨折是骨质疏松的自然进程,与是否行椎体成形术无关。黄天霁等[21]对29例椎体成形术后椎体再骨折和119例无再骨折患者进行回顾性研究指出,椎体成形术后椎体再骨折是骨质疏松自然发展的结果。Rho等[22]也认为,骨质疏松是PVP/PKP术后继发邻近椎体骨折的重要危险因素之一。PVP/PKP术后抗骨质疏松治疗可降低40%~50%的椎体再骨折风险[23-24]。故大部分学者支持PVP/PKP术后邻近椎体骨折与骨质疏松病程密切相关这一观点。

骨密度是最有效的预测骨折风险的指标,世界卫生组织将骨质疏松定义为骨密度T值<-2.5,骨量减少定义为T值-2.5~-1.0。Kim等[25]对行PVP治疗的369例患者进行至少1年的随访发现,骨密度值越低,术后邻近椎体骨折的发生率越高。Ning等[26]将365例行椎体后凸成形术的患者分为术后继发邻近椎体骨折组和无骨折组,研究发现,骨折组脊柱骨密度值明显低于后者,故认为低骨密度值是PVP/PKP术后继发邻近椎体骨折的危险因素。Lu等[27]认为,低骨密度值是继发邻近椎体压缩骨折的唯一影响因素,与其他因素无关。Lee等[28]对198例(176例女性,22例男性)行椎体成形术的患者随访4年发现,椎体成形术后进行抗骨质疏松治疗可提高骨密度,降低邻近椎体压缩骨折的发生率。Kaufman等[29]研究认为,PVP/PKP术后继发邻近椎体骨折与自身骨密度值关系密切,骨密度值每提高1%,椎体骨折的发生风险下降3%。

综上,围术期行抗骨质疏松治疗,提高骨密度值对预防PVP/PKP术后邻近椎体骨折具有重要意义,故建议对OVCF患者进行规律抗骨质疏松治疗。

2 骨水泥椎间盘渗漏

骨水泥渗漏分为椎间盘渗漏、脊柱旁渗漏、椎管内渗漏等,Papanastassiou等[30]通过检索PubMed文献数据库(关键词: kyphoplasty,vertebroplasty),对1 587篇文献中符合标准的27篇进行统计学分析发现,PKP术后骨水泥渗漏率达18.1%,PVP为41.1%。对于骨水泥渗漏是否是影响邻近椎体骨折的危险因素目前仍存在争议。Lee等[31]对行PVP手术的患者进行研究发现,骨水泥渗漏与邻近椎体骨折无关(P=0.789)。Borensztein等[32]将30例PVP术后新发椎体骨折患者作为研究组,60例PVP术后无骨折患者作为对照组,结果发现,研究组骨水泥的渗漏率为30%,对照组为21.7%,两者之间比较差异无统计学意义。Klazen等[33]和Liu等[34]的研究也认为,骨水泥渗漏与新发邻近椎体骨折无明显相关性。

有学者研究腰3~5终板强度与骨密度、椎间盘退变的关系时发现,上下终板最大压力随骨密度的降低而下降,其中上终板更为明显,脊柱受到超负荷外力时,终板中心区和前区最易发生骨折,从而导致老年OVCF易发生双凹形和楔形骨折[35]。因此行PVP/PKP手术时,骨水泥极易通过骨折的终板渗漏至椎间盘。骨水泥椎间盘渗漏后可导致相邻椎间盘的退变,引起应力改变,导致应力集中,破坏相邻椎板,增加骨折风险[36-37]。Rho等[22]回顾性分析147例行PVP或PKP手术的患者发现,骨水泥渗漏至椎间盘后,可使椎间盘对抗外力的缓冲作用明显下降,导致应力相对集中,使邻近椎板应力增加,从而引起骨折。Ma等[38]为研究OVCF经PVP治疗后椎体骨折的危险因素,通过搜索MEDLINE、EMBASE、ScienceDirect、OVID数据库,并进行统计学分析得出:椎间盘骨水泥渗漏是引起PVP/PKP术后邻近椎体骨折的危险因素之一。Zhong等[39]对行PVP的患者进行研究发现,椎间盘骨水泥渗漏是引起PVP术后椎体骨折的独立危险因素之一。

Zhong等[40]对421例行PVP治疗的患者进行随访发现,33例出现邻近椎体骨折,其中25例出现骨水泥渗漏。该研究认为骨水泥渗漏是椎体成形术后邻近椎体骨折的危险因素之一。Bae等[41]研究发现,293例行PVP的患者手术后有34例出现新发骨折,随后将骨折组与非骨折组进行对照研究发现,骨折组骨水泥渗漏率明显大于非骨折组,两者之间比较差异有统计学意义。Yoo等[42]通过对244例行PVP手术的患者进行回顾性分析发现,骨水泥椎间盘渗漏可增加术后邻近椎体压缩骨折的发生率。骨水泥椎间盘渗漏后可加速椎间盘退变,引起生物力学分布不均,导致缓冲应力的能力下降。当受到外力作用时,极易出现应力集中,从而破坏相邻椎板,引起再骨折。故在临床操作中,应提高穿刺技巧,避免出现骨水泥渗漏。

3 初始骨折部位

胸腰段(胸11至腰2)的活动度大,应力相对集中,是OVCF的好发部位。Lee等[31]通过回顾分析188例(351个椎体)PVP手术患者发现,初始骨折位置,尤其是胸腰段骨折具有重要意义(单变量分析P=0.037,多变量分析P=0.043)。Bliemel等[43]通过分析文献发现,行PVP或PKP后出现新发骨折的患者中,初始骨折部位位于胸腰段的比例明显高于其他节段。Movrin等[44]对73例行椎体成形术(46例行PVP,27例行PKP)的患者进行研究发现,大部分出现邻近椎体压缩骨折的患者初始骨折部位位于胸腰段。Sun等[20]通过对比分析初始骨折部位位于胸腰段与非胸腰段的PVP手术患者发现,术后邻近椎体骨折的发生率分别为26.2%(27/103)和13.9%(10/72),故认为初始骨折位于胸腰段是继发邻椎骨折的危险因素。胸腰段脊柱易发生骨折多与其特殊的解剖位置关系密切:胸椎较为固定,而胸腰段则是固定的胸椎与活动的腰椎的结合部,这使得胸腰段成为脊柱活动的应力集中点,当脊柱负荷过重时易出现骨折。

4 初始骨折椎体数

初次骨折椎体数也是影响PVP/PKP术后继发邻近椎体骨折的危险因素之一。Li等[45]通过对412例行PVP的绝经后女性进行研究发现,68例出现邻近椎体骨折,其中术前椎体骨折数≥2个的患者,邻近椎体骨折的发生率明显增高。Zhai等[46]通过回顾性研究54例(128个椎体)行PKP的OVCF患者发现,多发性骨质疏松性椎体压缩骨折患者椎体成形术后发生邻近椎体骨折的风险明显高于单发者。Deibert等[47]通过对726例接受PKP治疗的骨质疏松性压缩骨折患者进行随访发现,同时存在胸腰椎多发椎体骨折的患者全部继发邻近椎体压缩骨折。Ma等[29]通过搜索相关数据库,对影响PVP/PKP术后继发邻近椎体骨折的危险因素进行研究得出,术前骨折椎体的数量与术后邻近椎体骨折明显相关。

“三明治”型椎体压缩骨折是一种特殊类型的骨折,表现为一节完整的椎体上下邻近椎体均发生了OVCF。Pitton等[48]对191例行PVP的“三明治”型椎体压缩骨折患者进行研究发现,37.9%的“三明治”椎体在成形术后45 d内发生了再骨折,再骨折发生率极高。Jia等[49]对55例“三明治”型OVCF患者进行椎体成形术治疗,其中18例应用可吸收骨水泥对“三明治”椎体进行预防性强化,其余患者未进行预防性强化,随访发现,未强化组有8例出现新发骨折,而强化组未发生邻近椎体骨折。故认为对“三明治”椎体进行预防性强化可降低再骨折的发生率。

此外,具有多节段OVCF的患者往往患有严重的骨质疏松症,且存在较大后凸角度及失平衡现象,因此PVP/PKP术后更易发生邻近椎体骨折。

5 骨水泥材料

目前PVP/PKP所用的填充材料较多,其中聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)是目前最为常用的填充材料[10]。PMMA骨水泥具有较好的生物力学强度,且费用低,但注入椎体后不能被生物降解,将作为异物长期存在体内。磷酸钙骨水泥和硫酸钙骨水泥具有良好的生物活性、骨传导性和可吸收性,与PMMA相比具有一定的优势。Cortoss近年来也开始应用于椎体成形术,其黏度和生物活性均较高。Gilula和Persenaire[50]发现,采用Cortoss骨水泥注射治疗的OVCF患者术后继发邻近椎体骨折的概率明显低于采用PMMA骨水泥者,故认为Cortoss骨水泥具有较好的应用前景。近年来对硅树脂材料的研究也较多,其椎体刚度与人体自身椎体刚度极为相似。Schulte等[51]研究认为,硅树脂在降低OVCF术后邻近椎体骨折方面具有较好的生物学潜力,将其应用于OVCF治疗的可行性较高。

6 骨水泥填充量

骨水泥的注射量与PVP/PKP术后邻近椎体骨折的发生率是否存在相关性一直是研究的焦点。Zhang等[52]认为,椎体注射的骨水泥并非越多越好,注射越多,邻近椎体承载的负荷越大,越易出现骨折。该研究认为,骨水泥填充只需要达到椎体的15%(约3.5 mL)即可获得较好的临床效果。Jin等[53]的前瞻性研究发现,腰2~4节段骨水泥注入量越多,邻近椎体骨折风险越高,若注入骨水泥的量超过4.9 mL,则术后继发邻近椎体骨折的风险大大提高。Borensztein等[32]将PVP术后新发椎体骨折患者(30例)作为研究组,将无骨折组(60例)作为对照组,对其进行研究发现,骨折组骨水泥注射体积达40.3%,而非骨折组为30.5%,两者比较差异有统计学意义。Lin等[54]随访495例行PKP手术的患者发现,骨水泥注入量与邻近椎体骨折的发生率呈正相关。也有学者持不同观点。Lee等[31]对198例行椎体成形术的患者随访4年发现,骨水泥的注入量与术后邻近椎体骨折的发生无相关性。

过量注射骨水泥会增加相邻近椎体的压力,增加渗漏率,从而导致邻近椎体骨折的发生,骨水泥在脊柱各节段的最佳充填量-既能达到最佳止痛效果,又能避免出现邻近椎体骨折,是今后研究的重点之一。

7 骨水泥分布形态

骨水泥在骨折椎体内的分布形态也与椎体成形术后邻近椎体骨折的发生相关。骨水泥在椎体内的不均匀分布会增加相应的载荷传递,使手术椎体无法获得理想的生物力学支撑,导致邻近椎体发生骨折的风险增加。Sun等[55]通过回顾性分析行PVP患者的资料发现,发生邻近椎体骨折的患者骨水泥在骨折椎体内的形态学填充范围与非骨折组差异有统计学意义。Bae等[41]将PVP手术后发生骨折的椎体分为12部分,研究各部分骨水泥的分布情况发现,骨折组与非骨折组在骨水泥分布范围方面差异有统计学意义,故得出骨水泥分布范围与PVP术后继发椎体骨折相关的结论。因此术中注射骨水泥时应尽可能填充均匀,当行单侧椎体成形术穿刺治疗时,应提高注射水平,结合患者术前CT或MRI,从椎体骨折严重侧进针,尽量使骨水泥均匀扩散,恢复椎体刚度和强度,保证生物力学稳定,从而降低PVP/PKP术后继发邻近椎体骨折的风险,避免给患者带来巨大经济负担。

8 其 他

年龄、性别、腰椎退变、后凸畸形程度等都与PVP/PKP术后继发邻近椎体压缩骨折相关。Takahara等[56]的回顾性分析发现,≥85岁的老年妇女和腰椎退变是再次发生椎体骨折的危险因素。Hsiao等[57]按照年龄将行椎体成形术的OVCF患者(年龄≥65岁)分为65~74岁组、75~84岁组以及≥85岁组,研究发现,≥85岁的老年人发生邻近椎体骨折的风险显著高于65~74岁组。Borensztein等[32]发现,新发骨折患者后凸畸形角度为15°,而非骨折患者为9°,两者之间比较差异有统计学意义。

9 结 语

影响PVP/PKP治疗OVCF后继发邻近椎体压缩骨折的相关因素较多,发生机制也较为复杂,虽然大部分学者认为骨质疏松、骨水泥渗漏、椎体骨密度、初始骨折部位及椎体数量、骨水泥材料、骨水泥填充量及分布形态、年龄、性别及后凸畸形等因素与继发邻近椎体压缩骨折相关,但究竟是单因素的结果,还是多因素联合导致,仍需进一步研究探讨。因而,在临床工作中需要继续深入研究椎体形成术后继发邻近椎体压缩骨折的机制,探讨原因,制定相关预防策略,降低继发邻近椎体压缩骨折的发生率。

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