椎体骨质疏松性压缩骨折骨水泥成形术后手术椎再骨折的认识进展
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本文原载于《中华骨科杂志》2016年第4期
经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty, PVP)自上世纪80年代开始广泛应用于骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures, OVCFs)的治疗，是治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的一种微创手术技术。经皮球囊扩张后凸成形术(percutaneous balloon kyphoplasty, PKP)则是对PVP技术的改进，通过球囊进行扩张，可用于纠正椎体后凸畸形，并通过在椎体内制造一个空腔，从而在比较低的压力下将骨水泥注入椎体内，相对于PVP可减少骨水泥渗漏的概率。
目前已有不少关于PKP术后邻近及远离椎体新发骨折以及其影响因素的文献报道。Fribourg等[2]回顾性分析47个节段骨折行PKP手术，17例发生再骨折，9例发生在头侧邻近节段，4例发生在尾侧邻近节段，4例发生在远离节段，多数邻近节段骨折发生在手术后2个月内。Lavelle和Cheney[3]研究了既往PKP术后手术椎体再发骨折，发生率约10%；发生的时间主要在手术后的90 d内。但是有关既往手术后椎体发生再次骨折的报道及分析则相对较少，但这个问题已经逐渐引起临床医生的关注。范顺武等[4]曾总结手术椎体再骨折的危险因素包括骨坏死、椎体内裂隙样变和无骨水泥填充区、椎体前部高度纠正过度及脊柱后凸纠正不足等，但其主导原因或确切原因尚不明确。
本文在"PUBMED"数据库检索关键词"vertebroplasty"、"kyphoplasty"、"vertebral compression fracture"、"recollapse"、"refracture"、"recompression"、"height loss"、"recurrent fracture"、"repeated fracture"，以及在"万方数据"和"维普数据"等数据库中检索"胸腰椎"、"压缩骨折"、"椎体成形术"、"再骨折"等关键词。检索时间自1995年至2015年10月，检索文献语种为中文和英文，纳入文献为期刊论文。共检索中文文献99篇，英文文献95篇。文献纳入标准为符合椎体压缩性骨折行PVP和(或)PKP术后发生椎体再骨折；排除标准为：①椎体肿瘤性疾患行椎体成形术的文献；②邻近或非邻近等非手术椎体再骨折的文献。通过对文献摘要或全文行二次人工检索，最终保留31篇。与手术椎体再骨折相关的文献多发表于近5年之内，将其进行综述，目的在于：①总结手术椎体再骨折的发生原因和诊断要点；②探讨手术椎体再骨折发生的可能相关因素、临床意义和防治措施，从而降低其发生率，提高该术式的治疗效果。
手术椎体术后再骨折目前尚缺乏明确一致的定义及诊断标准，临床上多命名为"手术椎体再骨折"、"手术椎体再塌陷"、"手术椎体高度丢失"等。目前临床上的诊断依据大体包括：①患者术后出现临床症状，可表现反复腰背痛，或合并胸腹部疼痛，查体可有手术椎体叩击痛，需要进一步诊断或处理时，结合进一步的影像学检查，影像学可表现为手术椎体再塌陷，或高度丢失，甚至可表现为手术椎体的劈裂[5]。宁磊等[6]采用的新发骨折诊断标准为PKP手术后原有症状已缓解后再次出现胸腰背部疼痛症状；起床和(或)翻身等活动时疼痛症状明显加重；复查MRI示新鲜椎体骨折。Chen等[7]的随访研究也是以复发严重腰痛，术后X线片及MRI出现再骨折表现者为手术椎再骨折诊断标准。②常规临床随访中发现患者可能有或无明显腰背痛等症状，或仅影像学复查时发现手术椎体再塌陷或高度丢失，通过对此影像学上椎体高度的测量为标准进行定义。Lin等[8]曾在研究中以手术椎体随访时高度丢失>1 mm为标准，出现椎体前缘高度丢失被认为存在再骨折。赵汝岗等[9]通过对不同条件下术后1年随访时与术后早期的椎体前缘和中部高度变化(椎体高度丢失率)进行统计学分析，而并未以此定义手术椎体再骨折。对于临床医生和患者来说，以症状复发为前提的诊断定义似乎更具有实际意义。
有关伤椎高度经PKP术后是否能够得到很好保持的文献报道不多，手术椎体再骨折的发生率也很不一致，据文献报道为0~63%[8,10]。唐海等[11]应用PKP治疗35例(48个椎体)重度OVCF患者，随访12个月后测量术后椎体中部及前缘的高度变化，结果显示无手术椎体再骨折发生。宁磊等[6]回顾性分析512例(618个椎体)行PKP治疗的OVCF患者，4例(0.78%，4/512)发生手术椎体再骨折。Kim和Rhyu[12]随访80例单节段胸腰椎骨折行PKP治疗患者，手术椎再骨折发生率为12.5%(10/80)，再骨折发生于术后(3.4±0.5)个月。文献报道手术椎体再骨折节段主要为T11~L2[7,13]。Heo等[13]报告343例患者中11例发生手术椎体再塌陷，再骨折率为3.21%。Chen等[7]对1 800例行PVP手术者进行2年随访，发现10例(0.56%)患者发生了手术椎体再骨折。Lin等[8]对接受PVP治疗的98例患者随访中发现62例出现椎体前缘高度丢失，再骨折率高达63.3%。各文献中再骨折发生率差异的部分原因可能在于各学者对再骨折的诊断标准理解上存在差异。从前面所综述的文献中可大致发现，以PVP或PKP术后再发症状结合影像学表现为诊断标准者的发生率，要低于以影像学随访及测量显示椎体高度丢失为诊断标准者。换句话说，"手术椎体再骨折"更强调患者因再骨折而引发症状，"手术椎体高度丢失"强调的是影像学复查时手术椎体的高度状态，随访中手术椎体高度丢失可能不一定出现疼痛等临床症状。
(一)椎体骨质疏松
骨质疏松作为全身性疾病，虽然手术椎体通过实施PKP手术恢复了高度及刚度，疼痛得到缓解，但仍应及时控制全身性骨质疏松症。手术椎体骨质疏松是手术椎体再发骨折的危险因素，抗骨质疏松治疗可有效地减少手术椎体再发骨折的风险[13]，因此，一旦出现椎体骨质疏松性压缩骨折，不论主张保守治疗或手术治疗者，均强调抗骨质疏松治疗的必要性。Zafeiris等[14]的前瞻性研究发现低维生素D水平是PKP术后再发骨折的重要危险因素。
(二)骨水泥热损伤
有研究表明注入椎体的骨水泥凝固时发热可致骨及周围组织发生不可逆性损伤，或者骨水泥注入后弥散进入血管并栓塞椎体内部分血管，使相应区域椎体发生缺血性坏死，从而导致手术椎体再次骨折[15,16]。
(三)骨水泥未接触椎体上、下终板
Kim和Rhyu[12]回顾性分析了80例单节段胸腰椎椎体压缩性骨折(vertebral compression fractures，VCFs)行PKP治疗的患者，随访至少1年，有10例发生再骨折。分析椎体内裂隙(intravertebral cleft，IVC)和骨水泥-终板未接触(non-PM-MA-endplate-contact，NPEC)的存在对诱发PKP术后椎体再骨折起着重要作用。田伟等[17]也认为应尽量使骨水泥分布均匀，且同时接触上、下终板，以避免手术椎体发生再骨折；其通过对86例患者进行分析，评估性别，年龄，损伤节段，单或双侧穿刺，骨水泥是否同时接触上、下终板，骨水泥是否偏一侧分布，术后初次下地时间等因素与手术椎体是否出现再骨折有关，结果显示31例(36.0%)患者在末次随访时发生手术椎体再骨折，但均未行再手术治疗。骨水泥是否同时接触上、下终板是再骨折的重要独立保护因素，未同时接触终板者与同时接触终板者再骨折的风险比为1∶0.012。
(四)骨水泥偏于一侧
早期有学者认为骨水泥偏向一侧的分布影响椎体内的应力分布，但现在多数学者接受单侧注射及偏一侧骨水泥分布，但要求尽量单侧注射骨水泥超过或尽可能接近中线[18]。较多的临床研究结果显示，单侧或双侧穿刺及骨水泥是否偏一侧分布不影响再骨折的发生[7,8,17]。与Molloy等[19]的生物力学研究结果一致，后者在生物力学试验中发现骨水泥偏一侧分布不增加椎体塌陷的概率。
(五)手术椎体内裂隙及骨坏死
Kim和Rhyu[12]报告关于PKP术后椎体在无外伤情况下发生再骨折的初步研究结果，发现所有再骨折者在术前存在椎体内裂隙，表明存在椎体内裂隙可能与再骨折有关。Lin等[8]将含气椎体(如X线片或MRI显示椎体内为气体或液体影像)定义为"骨裂隙"，发现存在"骨裂隙"者增加了手术椎高度丢失的风险。在椎体骨裂隙样变区易被球囊挤压和扩张，甚至会获得更大程度的骨折椎体高度恢复。行PKP术中注入骨水泥时，骨水泥易于在扩张部位形成团块，无法与骨质界面充分接触并渗透至周围骨质中致弥散不充分，骨水泥在椎体内分布不均匀造成应力分布不均，术后无骨水泥分布区域极易再塌陷而形成再骨折[11,20]。影像学上骨水泥在骨折椎体中呈团块分布者发生再骨折以及骨水泥团块发生移位的个案报告及病例分析报道中经常可见[7,21]。
椎体内裂隙也被认为是骨坏死在影像学的特征性表现，也或是椎体骨折后不愈合、假关节形成。病理学检查可见椎体空腔内死骨形成和纤维增生性改变[22]。椎体骨折后骨坏死的具体发病原因仍不明确。根据椎体解剖学特点，椎体血液供应的分水岭在椎体前1/3处，此处附近的椎体骨折易导致椎体内小动脉崩解坏死，从而发生缺血性骨坏死[23]，影像学上可表现为椎体内空腔、椎体裂隙等。有研究发现椎体骨折后骨坏死可发生于创伤后的椎体迟发型塌陷骨折，即Kummell病[24]，认为椎体在外伤作用下发生骨小梁的微骨折，血供系统受损而引起骨缺血性坏死。也有可能因为骨质疏松患者成骨能力低下，骨折难以愈合，继发骨坏死。
Heo等[13]对PVP术后伤椎再塌陷研究发现骨坏死的手术椎体再骨折的发生率(28.57%)明显高于无骨坏死的手术椎体(1.24%)，故认为手术椎体内骨坏死是导致其术后再骨折的重要危险因素。椎体内裂隙与骨坏死在手术椎体再骨折的发生中可能存在着类似的作用机制。
(六)手术时机
赵汝岗等[9]对比椎体骨折2周与4周内行PKP术后的疗效，测量术后1年随访时与术后早期椎体前缘和中部高度，计算椎体高度丢失率并进行统计学分析，结果显示2周内手术较4周内手术组在术后1年时椎体高度丢失率小；认为早期手术较晚期手术更利于骨水泥沿骨小梁均匀的分布以提供更均匀的压力支撑终板以减少塌陷。故手术时机对术后椎体高度丢失的影响也可归因为骨水泥在椎体内的分布不佳因素。
(七)术后过早活动
隋福革等[25]报告115例OVCFs患者行PKP治疗，1例(0.9%)发生伤椎塌陷，认为该例患者(65岁老年女性)术后因过早活动及过度负重，于PKP术后3个月出现腰背部持续酸痛感，复查X线片显示手术椎高度丢失为术后高度的40%。而田伟等[17]的研究显示手术椎体是否发生再骨折与患者在术后初次下地活动时间、有无再次外伤史等的差异均无统计学意义。
(八)术中椎体高度恢复过度
过度纠正骨折椎体高度可能是手术椎体再骨折的危险因素[7,8]。Lin等[8]回顾性分析PVP术后手术椎再骨折情况，发现前方椎体高度的恢复与再骨折发生呈正相关，术中前方椎体高度恢复每增加1%，术后椎体高度丢失风险增加7倍。Zhao等[26]观察到PKP术后手术椎体高度复位程度大者发生高度丢失者明显高于椎体高度复位程度相对低者。而田伟等[17]认为术前高度丢失严重、术中复位程度较大等对手术椎体再骨折没有造成影响。
(九)脊柱生理学特点
临床随访中发现手术椎体再骨折节段主要发生于T11~L2[7]，并且后凸成角矫正过小是易于发生再骨折的显著因素。同时胸腰段脊柱活动度大，应力集中，该段椎体经过骨水泥加强后，在长时间负荷及多种应力作用下，使手术椎体再骨折的风险增大[27]。但目前尚无明确生物力学试验证明胸腰段是手术椎体再骨折的危险因素。
PKP术后手术椎体再骨折主要通过临床表现和影像学诊断，临床表现可出现反复腰背痛，查体可有手术椎体叩击痛。严重者可因术后再骨折导致脊柱失稳，甚至出现迟发性截瘫[21]。亦有较多患者无明显腰背痛等症状，仅在影像学复查时发现手术椎体再塌陷，椎体高度丢失。再骨折后无症状加重，可能与未被骨水泥填充的部分塌陷后骨水泥与上、下终板接触重新获得稳定有关[17]。即使手术椎体再骨折未引起新的症状，但骨折所致脊柱后凸的力学环境是导致新发邻近节段骨折的原因，故仍应该积极预防此种并发症的发生。
重视前述与手术椎再骨折可能相关的因素，积极治疗骨质疏松，控制椎体内骨水泥的良好分布及骨折复位程度等，此外可结合跨节段内固定术。Gu等[28]通过将PVP结合微创椎弓根螺钉固定技术，明显降低了再骨折和发生率。何登伟等[29]对21例严重胸腰椎骨质疏松性骨折(A3型)者应用微创技术植入短节段椎弓根螺钉复位联合经皮伤椎骨水泥灌注成形术，未发生手术椎再骨折及邻近椎体骨折；对照的单纯PKP组22例患者中2例出现手术椎再骨折，1例发生邻近节段骨折。
对于无明显疼痛症状，而只在影像学复查时发现椎体塌陷者，一般无需特殊治疗。对于有轻度腰背痛症状的手术椎体再骨折者，可行卧床、药物止痛以及抗骨质疏松药物治疗，多可以达到症状的有效缓解[6]。有文献报道对于骨水泥灌注较少或未能到达骨折部位的患者可以再次行PVP或PKP手术[7]，术后效果依然良好。如双侧椎弓根已行骨水泥灌注，可采用椎弓根外穿刺。再次椎体成形有困难的患者可采用后路切开椎弓根钉内固定术或前路椎体部分切除术[30]，仍能取得较好的临床效果。对于出现因椎体塌陷引发脊髓压迫症状者，通过前方椎体切除减压融合内固定术可得到满意效果[31]。Ohba等[21]报告了2例骨水泥强化术后骨折不愈合合并脊柱失稳，患者出现迟发性神经麻痹，再行单纯后路内固定术，术后患者获得明显的症状改善。
本文的局限性在于虽然总结和探讨了手术椎体再骨折的发生原因和诊断要点，以及手术椎体再骨折发生的可能相关因素、临床意义和防治措施等，但因为手术椎体再骨折的诊断标准不一致，其相对发生率低及对该问题认识不够普遍，相关文献少，报道的病例少，甚至一些文献仅为病例报告，且文献中的观点多缺乏大样本量的统计学分析，就目前的文献报道即存在着较多的争议，故本文综述的关于再骨折相关因素可能存在不确定性或不正确性。随着对手术椎再骨折问题的提出和加深认识，辅以大样本病例的统计学分析，对其临床意义、发生机制及相关因素将会有更为清晰深入地认识。
综上所述，椎体骨折骨水泥强化术后再次骨折的原因及可能的相关因素仍存在很大争论，甚至骨水泥强化术后再骨折是否与手术相关或只是骨质疏松症自然史中的一部分尚无定论。目前认为手术椎体骨质疏松、椎体内裂隙、椎体骨坏死、骨水泥因素、脊柱生理学特点等均可能是导致骨水泥强化术后手术椎体再骨折的原因。随着临床医生对骨水泥强化术后手术椎体再骨折更多的关注，对其危险因素及发生机制的不断深入研究，才能真正预防再骨折，降低再骨折发生率，提高脊柱骨质疏松性压缩骨折的临床治疗效果。
参考文献（略）
(收稿日期：2015-05-23)
(本文编辑：马宝意 )