摘要背景：现今对经皮椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥后再发椎体骨折的可能危险因素和发病机制尚存争议，主要观点集中在与患者自身临床特点和手术相关因素有关。目的：探讨老年骨质疏松性椎体压缩骨折行经皮椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥后再发骨折的相关危险因素。方法：回顾性分析安徽医科大学第三附属医院2016年2月至2018年2月收治的162例(共191个椎体)骨质疏松性椎体压缩骨折患者的病历资料，年龄51-88岁，均进行椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥治疗。术后均随访2年以上，术后再发骨折34例(共44个椎体)，以未发生再骨折者128例为对照组(共147个椎体)，比较两组之间的年龄、性别比例、骨水泥注入量、单侧或双侧穿刺、骨水泥是否过中线对称分布、骨水泥泄露、骨水泥接触上下终板、术前骨折椎体数量、术前骨折椎体分布、术前骨折压缩程度、术后服用抗骨质疏松药物、术前骨密度值、术前有无陈旧性椎体骨折、术后Cobb角改变及术后前缘高度恢复率，并进行单因素独立样本t检验及多因素logistic回归分析。结果与结论：①两组间年龄、骨水泥是否过中线对称分布与骨水泥终板分布比较差异有显著性意义(P<0.05)，其余指标比较差异无显著性意义(P>0.05)。②多因素logistic回归分析显示，高龄(P=0.006，OR=1.086)、骨水泥接触上下终板(P=0.025，OR=2.516)及骨水泥在椎体中不过中线对称(P=0.012，OR=0.344)是术后椎体再发骨折的独立危险因素。③结果表明，骨质疏松性椎体压缩骨折患者高龄状态、骨水泥同时接触上下终板及未过中线对称是经皮椎体后凸成形术后再发骨折的独立危险因素，骨水泥在椎体内的不同分布通过改变椎体内应力及脊柱力线进而影响术后再发骨折。
关键词：椎体后凸成形;自固化磷酸钙骨水泥;骨质疏松;椎体压缩骨折;再发椎体骨折;高龄;骨水泥分布;应力
0引言Introduction
骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporoticvertebralcompressionfracture，OVCF)在全世界中老年尤其是老年妇女中越来越受到重视[1]，发病后导致患者疼痛伴活动障碍。现今的治疗方式包括手术治疗和保守治疗两种，其中保守治疗包括卧床休息、药物镇痛、支具外固定、药物增加骨强度等，而手术治疗包括经皮穿刺椎体成形、经皮球囊扩张椎体后凸成形，注入的骨水泥主要包括聚甲基丙烯酸甲酯及自固化磷酸钙骨水泥，此次研究主要针对注射自固化磷酸钙骨水泥患者。在临床观察中，POURTAHERI等[2]发现对于伴有相关症状的OVCF，手术治疗在减轻腰痛临床表现方面优于非手术治疗。但由于多种因素的影响，术后再发骨折并不少见，有研究指出临床中注射聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的再发骨折率可达到20%以上，而注射自固化磷酸钙骨水泥后可能不到10%[3-5]。目前关于经皮椎体后凸成形是否会增加椎体再发骨折尚有争论，部分观点认为手术会对再发骨折产生影响[6]，也有观点认为再发骨折与手术本身无关，是骨质疏松症的自然病程。此次研究通过对162例注射自固化磷酸钙骨水泥中再发骨折及未再发骨折患者基本情况及手术相关特征的比较，分析术后再发骨折的临床特点及危险因素，从而推断其可能的发生机制，为未来临床防治工作提供参考。
1对象和方法Subjectsandmethods
1.1设计回顾性病例分析，采用单因素方差分析与多因素回归logistic分析。
1.2时间及地点选择安徽医科大学第三附属医院2016年2月至2018年2月行椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥的患者。
1.3对象共纳入162例OVCF患者，均进行椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥治疗。术后均随访2年以上，术后再发骨折34例(共44个椎体)，以未发生再骨折者128例为对照组(共147个椎体)。
再骨折组中，女28例，男6例;年龄68-84岁，平均76.79岁;11例有明确外伤史，均为跌伤;入院至手术时间1-8d，平均2.9d;涉及46个节段，其中T8椎体3例、T11椎体7例、T12椎体6例、L1椎体11例、L2椎体10例、L3椎体6例、L4椎体3例;再发骨折时间为术后20d到1年不等，发生时间平均(3.9±3.1)个月，2个月内骨折人数达到13例(38.2%，13/34)，半年内再发骨折25例(73.5%，25/34)，骨折节段累及T8-L4椎体，其中相邻椎体骨折24例(70.6%，24/34)。对照组中，女102例，男26例;年龄51-88岁，平均72.89岁;37例有明确外伤史，均为跌伤;入院至手术时间1-9d，平均2.7d;涉及1个节段112例，2个节段13例，3个节段3例，涉及147个节段，其中T5椎体1例、T6椎体3例、T7椎体2例、T8椎体10例、T9椎体2例、T10椎体6例、T11椎体8例、T12椎体34例、L1椎体36例、L2椎体21例、L3椎体14例、L4椎体7例、L5椎体3例。术后第2天均复查正侧位胸椎或腰椎X射线片;术后多次再发骨折患者只记录术后最近一次。试验获得安徽医科大学第三附属医院伦理委员会批准。
纳入标准：①骨密度T值<-2.5。②患者腰背部疼痛伴活动受限，查体椎旁叩击痛(+)。③患者有影像学证据证明有原发椎体压缩性骨折，并且经过经皮椎体后凸成形治疗。④患者签署手术知情同意书，同意行经皮椎体后凸成形治疗，且患者意识清醒，有沟通能力及一定依从性，能配合局麻手术的进行。⑤患者原发骨折手术时对利多卡因局麻药、自固化磷酸钙骨水泥、非离子碘对比剂均无过敏反应。⑥手术时均使用自固化磷酸钙作为骨水泥材料，且注射器械均为同一厂家生产。⑦术后均接受第2天摄片且成功随访1年及以上。
排除标准：①椎体有原发或转移肿瘤、结核、感染等病灶存在。②椎体中有血管瘤存在。③合并严重脊柱侧弯畸形或后凸畸形患者;④心肺功能评估较差，不能耐受一小时俯卧位。⑤骨折部位在高位胸椎(T5以上胸椎)。⑥椎体前后壁损伤。⑦术后随访资料不完整。⑧影像学诊断不明确或不完整。
1.4材料自固化磷酸钙骨水泥材料及注射示意图具体见表1和图1。椎体后凸成形工具包购于安徽康普达医疗器械有限公司。
1.5手术方法患者俯卧位，C型臂X射线机透视定位，定位后在皮肤上标记处需注入骨水泥椎体上缘。常规碘伏消毒手术区，铺无菌巾单，使用2%利多卡因10mL局麻药，以1∶1稀释后，吸入无菌注射器中。以椎体双侧椎弓根外上缘为穿刺进针点，对皮肤表面进行麻醉后，由浅至深将椎弓根周围布满麻药。横行切开0.5cm皮肤切口，沿椎弓根外展穿刺套管针至椎体后缘，放置环钻于套管内并旋转环钻进入椎体。拔出环钻，套管针内放置球囊至椎体前中部并扩张球囊，推入造影剂，透视见效果满意后抽出对比剂并拔出球囊，常温下(23-25℃)按粉：液为3.8g∶1.86mL配制，并将配好的自固化磷酸钙内调合成糊状，于椎体松质骨球囊扩张空隙用推杆注入适量骨水泥(具体注入量根据术中水泥弥散情况而定)，注入水泥后间断转动推杆，等待骨水泥凝固后拔出骨水泥推注杆。拔出推杆后立即用无菌纱布在伤口处压迫止血一两分钟，待切口无活动性出血后，用乙醇纱布擦净切口周围，切口不予缝合，使用无菌敷料覆盖包扎。嘱患者术后卧床24h，之后可从事轻度体力劳动，并且通过阳光照射、食物补给或药物补充等途径对骨质疏松进行病因治疗。
1.6主要观察指标
临床评价指标：①患者的年龄和性别;②术中骨水泥注入量：器械厂家提供的推杆均为1.5mL/杆，记录下准确用量;③单侧或双侧穿刺;④术后规律抗骨质疏松药物的情况：随访患者术后有无遵医嘱规律口服碳酸钙+骨化三醇联合使用3个月以上;⑤术前骨密度值：腰椎骨密度T值为由安徽医科大学第三附属医院双光能X射线骨密度仪测得的L2-L4椎体的平均骨密度T值;⑥术前有无陈旧性椎体骨折：询问患者既往是否发生过OVCF。
影像评价指标：①骨水泥过中线对称情况：骨水泥的分布方法的判定标准国际上尚存争议[7-9]，研究采用骨水泥是否过中线对称为分类方法，观察术后正位X射线片上骨水泥是否越过中线且对称;②术前骨折椎体的分布。③术前骨折椎体数量。④骨水泥泄露：术后通过正、侧位X射线片观察骨水泥是否向周围泄露。⑤骨水泥与上下的终板接触情况。⑥术前椎体骨折程度：根据Genant半定量椎体骨折分类法[10-11]，按照椎体压缩程度分为4级(图2)，正常(0级，椎体形态及大小正常)，轻度(Ⅰ级，椎体前缘高度降低20%-25%)，中度(Ⅱ级，椎体前缘高度降低25%-40%)，重度(Ⅲ级，椎体前缘高度降低40%以上)，该文骨水泥在椎体内分布情况由2位及以上脊柱骨科主任医师或副主任医师通过影像学评判。⑦术后Cobb角改变：术后Cobb角改变的定义为手术前后病椎相邻上位椎体上缘与下位椎体下缘垂线的矢状位Cobb角度的差值。⑧术后前缘高度恢复率：椎体前缘高度恢复率=(术后椎体高度-术前椎体高度)/(估算的原椎体高度-术前椎体高度)×100%，估算的原椎体高度为病椎上下椎体前缘均值。椎体前缘高度降低百分比=1-病椎椎体前缘高度÷[(病椎上位椎体前缘-下位椎体前缘)÷2]×100%。
1.7统计学分析
运用SPSS24.0统计软件对年龄、性别、骨水泥过中线对称、骨水泥注入量、单侧或双侧穿刺、骨水泥泄露、骨水泥与上下终板的接触、术前骨折椎体数量、术前椎体骨折程度、术后规律抗骨质疏松药物、术前骨密度值、术前有无陈旧性椎体骨折、术后cobb角改变及术后前缘高度恢复率进行统计学分析。首先进行单因素分析，用独立样本t检验，P<0.05为差异有显著性意义，两组中的计量数据数据用x-±s来表示。在单因素分析结果中，选取P<0.1的因素进行多因素回归logistic分析，P<0.05为差异有显著性意义。
2结果Results
2.1参与者数量分析162例患者均进入结果分析。
2.2试验流程图见图3。
2.3单因素方差分析结果术后患者均接受二三年的随访，平均2.5年。再骨折组患者的年龄大于对照组(P=0.009)，骨水泥过中线对称：不过中线对称比例高于对照组(P=0.048)，骨水泥同时接触上下终板患者少于对照组(P=0.016);两组患者的性别比例、骨水泥注入量、单侧或双侧穿刺、骨水泥泄露、术前骨折椎体数量、术前椎体骨折程度、术后规律抗骨质疏松药物、术前骨密度值、术前有无陈旧性椎体骨折、术后Cobb角改变及术后前缘高度恢复率比较差异均无显著性意义(P>0.05)，见表2。
2.4无序多因素logistics回归分析结果对单因素独立样本t检验时P<0.1的因素进行多因素logistic回归分析，高龄(P=0.006，OR=1.086)、骨水泥接触上下终板(P=0.025，OR=2.516)及骨水泥在椎体中不过中线对称(P=0.012，OR=0.344)是术后椎体再发骨折的独立危险因素，见表3。
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2.5材料生物相容性试验过程中未发生与骨水泥材料相关的不良反应。
3讨论Discussion
3.1自固化磷酸钙骨水泥往年脊柱外科在治疗OVCF时经常使用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥材料，具有可塑性强及强度大等特点[12]，但是缺点也十分明显，如聚合时温度过高、容易出现应力集中、具有一定细胞毒性及术后易产生并发症等特点[13]。近年在临床上使用自固化磷酸钙骨水泥材料代替聚甲基丙烯酸甲酯逐渐成为热门，因自固化磷酸钙骨水泥材料相容性高、结合性好、细胞毒性小、放热温度较低且具有骨传导性和可降解性等特点，术后也能有效恢复高度及缓解疼痛，减少部分并发症，临床越来越多将其用于经皮椎体后凸成形注射材料[14]。
3.2椎体后凸成形术后再发骨折情况查阅近年相关文献，对于椎体再发骨折的发生率表述不一，贾小林等[5]通过对23例患者术后2年的随访发现，注射自固化磷酸钙骨水泥后出现2例(2/23，8.70%)再发椎体骨折;HU等[15]在对完整随访资料完整的112例患者中，发现了28例(28/112，25%)注射聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥术后再发椎体骨折的病例。此次研究所统计的病例中再发骨折者为34例(34/162，21.0%)，作者认为再发骨折发生率的不同与地区环境、生活习惯、骨水泥注射时间、注射量、骨水泥材料、手术技术等有关。多篇文献对于术后再发骨折高峰时间观点不一，有学者认为术后椎体再发骨折主要发生时间在术后3个月左右[16];也有文章指出术后骨折在1年内是多发时段[17-19]。此次研究中术后2个月内再发骨折13例(38.2%，13/34)、半年内再发骨折25例(73.5%，25/34)，其中最近的一次骨折在术后20d，与多数观点基本相符。由于OVCF主要发生年龄段在中老年骨质疏松人群中，平均年龄较大，而术后恢复程度一般较好，在术后短时间内可以进行一般体力活动，可能是再发椎体骨折的诱因;另外，由于中老年患者常合并慢性病，在1年后可能由于自身原因限制活动量，导致重体力活或者摔倒等常见诱因的发生率减少，最终导致术后后期的再骨折发生率较小。这也能解释发生过陈旧性椎体骨折的患者虽骨折发生风险很高，但多数患者由于发生骨折后需长期卧床制动或身体状态较差导致活动量减少，导致再骨折的可能性下降，从而在此次研究中与未发生过陈旧性椎体骨折的患者相比，两组术后发生再发椎体骨折的可能性无明显统计学差距(P=0.274)。
3.3再发骨折形成机制关于再发骨折的形成机制主要包括两种因素，即自然进程(年龄、性别、术前骨折压缩程度、术后规律抗骨质疏松药物及术前骨密度值等)与手术相关因素(骨水泥注入量、穿刺方式、骨水泥泄露、骨水泥的分布及术后Cobb角改变等)，两种因素可能共同影响椎体的再发骨折[20]。有实验证明在病椎注入骨水泥后，相邻椎间盘受到的压力由基线值的73%增加至81%，并且邻近椎体的前椎体变形量下降，意味着应力转移至椎间盘而非椎体，注入骨水泥并不会增加再发骨折风险，即再发骨折是OVCF的自然进程[21]。有研究通过前瞻性荟萃分析进一步证实再发骨折是自然进程，与手术无关[22]。而PENG等[23]通过三维有限元建模测量相邻椎体在伸展、弯曲等条件下的应力变化，对T12注入骨水泥后，发现骨水泥的注入增加了相邻椎体的应力，导致相邻椎体再发骨折的可能性增加，这也能解释此次研究中术后相邻椎体再发骨折为何达到70.6%的高发生率。OVCF患者行手术治疗是否增加再发骨折风险暂无统一定论，在临床遇到OVCF患者后，考虑到患者身体基础情况加上卧床3个月带来的并发症，一般在患者MRI证实新鲜骨折且疼痛较重时建议行手术注射骨水泥治疗，术后早期可下地活动，疼痛消失明显。骨水泥可选择自固化磷酸钙骨水泥材料，相较于聚甲基丙烯酸甲酯可减低骨水泥硬度，虽支撑力稍弱[24]，但较小的硬度会分散并减轻相邻椎体内的应力，减少再发骨折风险，在手术治疗前提下减少再发骨折风险[23]。
3.4高龄及骨水泥分布对再发骨折影响此次对162例患者的研究中，得到高龄及骨水泥分布情况是椎体后凸成形术后再发骨折的危险因素。首先，随着年龄的增长，老年尤其是老年女性骨折后机体的修复损伤能力下降，从而影响骨强度，导致骨质疏松，最终产生OVCF[25]。其次，高龄患者由于激素水平下降尤其是性激素，机体抗氧化能力下降，此时若机体处于氧化应激时，氧化应激会抑制成骨细胞、增强破骨细胞，发生骨吸收，从而导致椎体骨质疏松[26]。最根本的是随着机体的衰老，患者的骨矿物质含量下降，主要以钙含量下降为主，导致机体骨密度下降，三方面共同作用使得患者易发OVCF。椎体与全身其余骨骼一样，骨强度是由骨密度和骨质量共同决定的[27]。若把骨骼比喻成建筑物，骨密度也叫骨量，指的是建筑材料的量，而骨质量指的是建筑材料的质量，体现为骨的结构、材料特性和抗损伤情况，二者缺一不可。此次研究中高龄对椎体再发骨折是重要的影响因素，对照组平均年龄为(72.89±7.72)岁，再骨折组平均年龄为(76.79±7.26)岁(P<0.05)，年龄大于80岁患者的再发骨折可能性较大，可能是通过对骨质量及骨密度的共同影响而增加了再发骨折的可能性。而此次研究中分析得出术前骨密度不是再发骨折危险因素之一(P>0.05)，可能是因为只影响了危险因素骨强度的其中一个构成部分，不足以构成独立危险因素，还需要考虑骨质量，所以尚且不足够预测再发骨折的风险。——论文作者：李杨，杜怡斌，刘艺明，李凡杰
