随着人口老龄化的加剧, 骨质疏松性椎体压缩性骨折(OVCF)的发生率逐年递增^[1-2], 严重影响患者生活质量, 同时造成了巨大的社会经济负担。经皮椎体成形术(PVP)早期用于治疗椎体血管瘤, 后被用于胸腰椎OVCF的治疗, 经过不断改良、优化, 因其微创、便捷、高效的特点被广泛应用于OVCF的治疗^[3-4]。其临床有效性已被诸多研究证实, 但关于术中骨水泥充盈、弥散程度与治疗效果的关系尚存争议。有研究^[5-7]指出, PVP术后骨水泥弥散程度与患者术后椎体高度变化、局部后凸角度变化、邻近椎体骨折、局部渗漏情况均具有相关性。谢辉等^[8]指出, PVP术后不同椎体内骨水泥分布类型与患者疼痛缓解程度存在相关性。沈松等^[9]则认为, 骨水泥在椎体内的分布会直接影响手术疗效。本研究回顾性分析2021年6月—2022年10月南方医科大学第七附属医院收治的142例采用PVP治疗的OVCF患者资料, 探讨骨水泥弥散程度和分布类型对PVP术后疗效的影响。

纳入标准: ①符合骨质疏松诊断标准^[10]；②X线、CT检查明确诊断为OVCF；③术前MRI显示新鲜椎体压缩性骨折(骨折时间≤6周)；④单一椎体骨折；⑤采用PVP治疗；⑥随访时间 > 5个月, 临床和影像学资料完整, 可配合长期随访。排除标准: ①先天性脊柱畸形；②存在神经压迫症状；③合并严重基础疾病需长期卧床或四肢功能障碍活动受限；④长期服用激素类药物；⑤无法配合完成相关检查及治疗。根据上述标准, 纳入采用PVP治疗的142例OVCF患者, 其中男21例、女121例, 年龄为57 ~ 99(75.77±8.81)岁, 体质量指数(BMI)为14.54 ~ 30.54(21.99±2.63) kg/m²；病变节段: 胸椎57例, 腰椎85例。本研究通过南方医科大学第七附属医院伦理委员会审核备案。

骨水泥弥散程度等级和分布分区方法目前尚无统一标准, 本研究参照既往研究^[8-9]并进行改良。正位X线片上参照解剖学标志, 椎体两侧椎弓根内侧缘垂线和椎体正中垂线将椎体分为4区, 并将4区等分为12格, 骨水泥分布类型(图 1): Ⅰ型, 广泛分布, 分布范围为1 ~ 4区；Ⅱ型, 中心分布, 分布范围为2 ~ 3区；Ⅲ型, 外周分布, 分布范围为1或4区；Ⅳ型, 偏心分布, 分布范围为1 ~ 2区或3 ~ 4区。侧位X线片上将伤椎等分为12格。通过计数网格骨水泥弥散情况进行骨水泥弥散程度分组: 弥散充分组, Ⅰ型患者须满足正、侧位X线片12格中至少9格存在骨水泥分布；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型患者须满足侧位X线片上至少9格存在骨水泥分布且正位X线片上至少4格存在骨水泥弥散分布；不满足弥散充分组条件的患者被归为弥散不良组。根据上述标准, 将患者分为弥散充分组(n=56)和弥散不良组(n=86), 2组患者一般资料差异无统计学意义(P > 0.05, 表 1), 具有可比性。所有患者术中均采用聚甲烯丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥(国械注进编号: 20143135901；贺利氏医疗有限公司, 德国)。

图 1

Fig. 1

图 1 骨水泥弥散程度评估及分布分型 Fig. 1 Evaluation of dispersion degree of bone cement and distribution classification a: 椎体双侧椎弓根内缘垂线、椎体后正中线将椎体分为4个区域  b: 4个区域等分为12网格  c: 骨水泥分布分型Ⅰ型  d: 骨水泥分布分型Ⅱ型  e: 骨水泥分布分型Ⅲ型  f: 骨水泥分布分型Ⅳ型 a: Vertebral body is divided into 4 regions by vertical line of pedicle inner edge on both sides and posterior midline of vertebral body b: Four regions are divided into 12 grids c: Bone cement distribution classification typeⅠ d: Bone cement distribution classification typeⅡ e: Bone cement distribution classification type Ⅲ f: Bone cement distribution classification type Ⅳ

表 1(Tab. 1)

表 1 2组患者一般资料 Tab. 1 General data in 2 groups 组别 Group n 性别 Gender 年龄/岁 Age/year BMI/(kg·m-2) 手术时间/min Operation time/min 骨水泥注入量/mL Amount of bone cement injected/mL 骨水泥分布分型 Bone cement distribution classification 男 Male 女 Female Ⅰ型 TypeⅠ Ⅱ型 TypeⅡ Ⅲ型 TypeⅢ Ⅳ型 TypeⅣ 弥散充分 Fully dispersed 56 8 48 74.98±7.48 21.81±2.53 36.06±11.84 5.04±0.89 30 10 6 10 弥散不良 Poor dispersed 86 13 73 75.88±9.54 22.10±2.71 38.07±11.36 5.06±0.80 51 11 10 14

表 1 2组患者一般资料 Tab. 1 General data in 2 groups

在患者手术前后影像学资料上测量并记录术前、术后2 d椎体前缘高度、椎体中部高度、伤椎局部后凸Cobb角(伤椎上位邻近椎体上终板和下位邻近椎体下终板垂线延长线间的夹角), 并计算手术前后变化值。术前、术后2 d、末次随访时采用疼痛视觉模拟量表(VAS)评分^[11]评估疼痛程度, 采用Oswestry功能障碍指数(ODI)^[12]评估腰椎功能。

采用SPSS 23.0软件对数据进行统计分析, 符合正态分布的计量资料以x±s表示, 组间比较采用独立样本t检验, 手术前后数据比较采用配对样本t检验；计数资料以例数和百分数表示, 组间比较采用χ²检验；以P < 0.05为差异有统计学意义。

术后2 d及末次随访时, 2组VAS评分及ODI较术前明显改善, 末次随访时较术后2 d进一步改善, 且Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型患者改善情况优于Ⅳ型患者, 差异均有统计学意义(P < 0.05, 表 2)。弥散充分组Ⅰ、Ⅲ型患者VAS评分和ODI较弥散不良组改善更明显, 差异均有统计学意义(P < 0.05, 表 2)。

表 2(Tab. 2)

表 2 2组患者临床疗效评估指标 Tab. 2 Evaluation index of clinical efficiency in 2 groups 组别 Group n VAS评分VAS score Ⅰ型TypeⅠ Ⅱ型TypeⅡ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 末次随访 Final follow-up 术前 Pre-operation 术后2 dv Postoperative 2 d 末次随访 Final follow-up 弥散充分 Fully dispersed 56 7.67±0.80 2.83±0.59*▲☆ 1.50±0.57*△▲☆ 7.80±0.63 3.10±0.57*▲ 1.80±0.42*△▲ 弥散不良 Poor dispersed 86 7.43±0.76 3.14±0.53*▲ 2.00±0.53*△▲ 7.45±0.93 3.27±0.47*▲ 2.09±0.54*△▲ 组别 Group VAS评分 VAS score Ⅲ型 Type Ⅲ Ⅳ型 Type Ⅳ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 末次随访 Final follow-up 术前 Pre-operation 术后2 dv Postoperative 2 d 末次随访 Final follow-up 弥散充分 Fully dispersed 7.67±0.82 3.17±0.41*▲☆ 1.83±0.41*△▲☆ 7.70±0.82 3.80±0.92* 2.50±0.85*△ 弥散不良 Poor dispersed 7.70±0.95 3.70±0.48*▲ 2.50±0.53*△▲ 7.57±0.85 4.07±0.48* 2.93±0.62*△ 组别 Group ODI(%) Ⅰ型 TypeⅠ Ⅱ型 TypeⅡ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 末次随访 Final follow-up 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 末次随访 Final follow-up 弥散充分 Fully dispersed 39.30±3.14 17.23±3.26*▲☆ 12.40±1.33*△▲☆ 39.70±2.45 19.30±2.98*▲ 13.10±1.20*△▲ 弥散不良 Poor dispersed 38.63±3.62 19.22±3.29*▲ 13.67±1.19*△▲ 38.82±3.46 20.73±3.29*▲ 14.09±1.70*△▲ 组别 Group ODI(%) Ⅲ型 Type Ⅲ Ⅳ型 Type Ⅳ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 末次随访 Final follow-up 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 末次随访 Final follow-up 弥散充分 Fully dispersed 39.33±1.86 19.83±2.48*▲☆ 13.67±1.03*△▲☆ 39.20±3.49 22.50±5.48* 16.20±3.46*△ 弥散不良 Poor dispersed 39.60±3.50 22.80±1.23*▲ 15.50±0.97*△▲ 38.57±3.30 23.79±3.83* 16.93±2.56*△ 组别 Group 椎体前缘高度/mm Anterior vertebral height/mm Ⅰ型 TypeⅠ Ⅱ型 TypeⅡ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 弥散充分 Fully dispersed 19.72±3.78 21.70±3.35* 1.99±1.24▲ 18.29±5.28 20.08±5.60* 2.51±1.12▲ 弥散不良 Poor dispersed 19.29±3.59 21.20±3.27* 1.91±1.50▲ 19.32±3.42 21.87±3.95* 2.55±3.70▲ 组别 Group 椎体前缘高度/mm Anterior vertebral height/mm Ⅲ型 Type Ⅲ Ⅳ型 TypeⅣ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 弥散充分 Fully dispersed 20.55±2.53 22.82±3.03* 2.27±1.19▲ 16.04±2.98 17.61±3.02* 1.57±0.92☆ 弥散不良 Poor dispersed 21.99±1.81 24.09±2.12* 2.10±1.79▲ 21.39±5.53 21.21±5.46 -0.179±2.33 组别 Group 椎体中部高度/mm Central vertebral height/mm Ⅰ型 TypeⅠ Ⅱ型 TypeⅡ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 术前Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 弥散充分 Fully dispersed 15.34±3.35 16.82±3.11* 1.48±0.95▲ 14.81±3.80 17.38±4.52* 2.57±1.40▲ 弥散不良 Poor dispersed 15.46±3.60 16.64±3.35* 1.17±1.47▲ 15.38±3.15 16.96±4.20* 1.58±2.19▲ 组别 Group 椎体中部高度/mm Central vertebral height/mm Ⅲ型 Typ eⅢ Ⅳ型 Type Ⅳ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 弥散充分 Fully dispersed 16.52±1.64 18.28±2.06* 1.77±1.06▲ 12.72±1.99 13.54±2.24* 0.82±0.88 弥散不良 Poor dispersed 18.81±3.22 20.31±3.22* 1.50±1.21▲ 17.09±5.25 16.90±5.69 -0.186±2.55 组别 Group 伤椎局部后凸Cobb角/(°) Local kyphosis Cobb angle of injured vertebra/(°) Ⅰ型 TypeⅠ Ⅱ型 TypeⅡ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 弥散充分 Fully dispersed 13.03±9.86 11.33±10.10 1.70±4.78 15.70±8.69 13.40±8.73 1.00±4.03 弥散不良 Poor dispersed 13.98±8.62 11.00±8.45* 3.33±5.47 13.45±7.27 11.91±5.32 1.55±3.88 组别 Group 伤椎局部后凸Cobb角/(°) Local kyphosis Cobb angle of injured vertebra/(°) Ⅲ型 Type Ⅲ Ⅳ型 Type Ⅳ 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 术前 Pre-operation 术后2 d Postoperative 2 d 变化值 Changing value 弥散充分 Fully dispersed 9.67±6.59 9.17±4.71 0.50±2.81 17.40±9.55 15.70±11.12 1.20±5.96 弥散不良 Poor dispersed 15.40±13.55 14.50±11.70 0.90±4.53 16.00±14.08 14.71±13.77 1.29±3.60 注: *与术前相比, P < 0.05；△与术后2 d相比, P < 0.05；▲与Ⅳ型患者相比, P < 0.05；☆与弥散不良组相比, P < 0.05。 Note: * P < 0.05, compared with pre-operation；△P < 0.05, compared with postoperative 2 d；▲P < 0.05, compared with type Ⅳ patients；☆P < 0.05, compared with poor dispersed group.

表 2 2组患者临床疗效评估指标 Tab. 2 Evaluation index of clinical efficiency in 2 groups

弥散充分组患者术后2 d椎体前缘高度、椎体中部高度均较术前明显增加, 且Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型患者术后椎体前缘高度、椎体中部高度变化值优于Ⅳ型患者, 差异均有统计学意义(P < 0.05, 表 2)。弥散不良组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型患者术后2 d椎体前缘高度、椎体中部高度较术前明显增加, Ⅳ型患者无明显改善, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型患者椎体前缘高度、椎体中部高度变化值优于Ⅳ型患者, 差异均有统计学意义(P < 0.05, 表 2)。弥散充分组Ⅳ型患者椎体前缘高度变化值明显高于弥散不足组, 差异有统计学意义(P < 0.05, 表 2)。弥散充分组术后伤椎局部后凸Cobb角与术前相比, 差异均无统计学意义(P > 0.05)。弥散不良组Ⅰ型患者术后2 d伤椎局部后凸Cobb角较术前明显减小, Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型患者无明显改变, Ⅰ型患者术后伤椎局部后凸Cobb角明显小于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型患者, 差异均有统计学意义(P < 0.05, 表 2)。

PVP作为治疗OVCF的有效术式目前已被临床广泛使用^[13-14], 目前已有许多研究^[15-18]对其术中骨水泥弥散充盈情况、骨水泥弥散分布形态与治疗效果之间的关系进行了探讨。邵珂等^[19]的研究提出, 伤椎骨水泥灌注程度、注入量、分布类型与弥散情况会直接影响术后椎体强度与刚度, 造成治疗效果差异。He等^[20]认为, 相较于伤椎内骨水泥注入量, 骨水泥弥散情况对于治疗效果的影响更为显著。张磊等^[21]认为, 骨水泥分布情况是直接影响PVP术后短期与长期疼痛缓解情况的主要因素。还有研究^[22]指出, 患者术后骨水泥弥散均匀, 临床预后更好。

本研究结果显示, 术后2 d及末次随访时2组VAS评分与ODI较术前明显改善, 末次随访时较术后2 d进一步改善, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型患者改善情况优于Ⅳ型患者；弥散充分组Ⅰ、Ⅲ型患者VAS评分与ODI较弥散不良组改善更明显。上述结果表明, 无论骨水泥弥散情况和骨水泥分布形态如何, PVP均可显著改善患者疼痛症状与功能障碍；无论骨水泥弥散情况如何, 骨水泥偏心分布(Ⅳ型)时, 患者疼痛缓解与功能改善情况较差；而骨水泥广泛分布(Ⅰ型)与外周分布(Ⅲ型)患者在骨水泥弥散充分的情况下, 疼痛缓解与功能改善情况优于骨水泥弥散不良患者。PVP术后疼痛缓解的机制可能是骨水泥对椎体骨小梁间粘连的加固作用、骨水泥凝固时产生的局部热效应及骨水泥的神经灭活作用^[23]。有研究^[24]指出, 相对于骨水泥偏心分布, 骨水泥广泛分布接触固定的骨小梁更多, 骨小梁微动程度更低, 椎体内神经末梢的刺激更小, 神经灭活的范围更大。且骨水泥均匀分布可降低伤椎未填充部位的再骨折风险。既往研究^[25-26]显示, 椎体前中区域应力相对集中, 外周应力负荷相对较低。本研究组认为, 以上研究可解释本研究中同等骨水泥弥散情况下骨水泥广泛分布较偏心分布治疗效果更佳、骨水泥广泛分布形态下骨水弥散充分的患者疼痛缓解更明显的原因。

既往研究^[27-28]表明, PVP可有效恢复伤椎高度, 缓解疼痛。Chiu等^[29]在对不同骨水泥分布形态与伤椎高度恢复的研究中指出, 团块型骨水泥因与伤椎内松质骨难以形成稳定的机械交联, 更易造成远期伤椎塌陷与残余疼痛。冯冠成等^[30]则认为, 伤椎内骨水泥分离型分布较融合型分布的伤椎前缘高度、中部高度变化值无显著差异。本研究结果显示, 骨水泥弥散充分情况下, 不同骨水泥分布类型的伤椎前缘高度、中部高度均较术前明显改善, 且Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型患者改善值优于Ⅳ型患者；骨水泥弥散不良时, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型患者伤椎前缘高度、中部高度均较术前明显改善, 仅骨水泥偏心分布(Ⅳ型)患者无显著改善。上述研究结果表明, 大多数情况下PVP术后均可一定程度上恢复伤椎高度, 因椎体中心区域为应力集中区, 且椎体塌陷与高度丢失多发生于椎体中部, 因此, 骨水泥于伤椎中心部分填充可有效恢复伤椎高度。同时, 当骨水泥偏心分布且弥散不良时, 椎体高度恢复不佳, 甚至存在高度进一步丢失的风险, 考虑其可能原因为, 椎体内骨水泥接触固定骨小梁不足、椎体刚度恢复不够、应力分布不均导致伤椎内未灌注骨水泥部位出现塌陷、二次骨折^[31-33]。

综上, PVP可有效改善OVCF患者疼痛与功能障碍, 且骨水泥灌注越充分、弥散范围越广, 治疗效果越好。建议行PVP时, 尽可能双侧穿刺, 使骨水泥双侧广泛分布或尽可能分布于椎体应力较为集中的中心部分, 避免偏心分布, 尤其应避免骨水泥偏心分布且灌注不良, 以防止椎体塌陷。本研究的局限性在于随访时间较短, 样本量较小, 且骨水泥弥散与分布分型方法尚有改进空间。