骨质疏松性椎体压缩骨折经皮椎体后凸成形术后两年椎体再骨折危险因素 Logistics 分析研究

韦祎 李兴 赵经纬 陈思 刘波

随着社会人口增长和老龄化进程，骨质疏松性椎体压缩骨折 (osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)患者逐年增加，成为影响老年人身体健康的常见骨科疾病之一。OVCF 引发的脊柱急慢性疼痛、脊柱畸形、身体功能受损和病死率的增加，已经越来越受到人们的重视。经皮椎体强化技术 (percutaneous vertebral augmentation，PVA)创伤小、见效快，显著提高患者生活质量，成为临床治疗 OVCF 最常用的方法。这项技术包括经皮椎体后凸成形术 (percutaneous kyphoplasty，PKP)和经皮椎体成形术 (percutaneous vertebroplasty，PVP)。但是随着 PVA 技术在全世界范围内推广应用，医学家们发现，在 PVA 术后脊柱非手术节段椎体压缩性骨折再发生概率明显升高，有研究表明，OVCF 患者接受 PVP 或者 PKP 术后 2年内，再次出现 OVCF 的发生率为 7.8%～21.7%[1-3]。其具体机制尚未明确，可能与骨质疏松治疗、脊柱矢状位平衡、腰背部肌肉力量、骨水泥局部注入情况等多因素有关。目前临床上对于 OVCF 术后的治疗仍有许多争议，本研究通过随访 OVCF 患者术后骨质疏松的检测和治疗情况，分析 PKP 术后非手术椎体再次发生椎体骨折的危险因素，为 OVCF 患者的治疗提供循证医学证据。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1.再次骨折组纳入标准：(1)符合骨质疏松的诊断标准者；(2)术后随访 2年中出现新的 OVCF 者；(3)低能量损伤或没有明确外伤病因者；(4)随访时间 ≥ 24 个月者。排除标准：(1)肿瘤或感染引起的病理性骨折者；(2)高能量损伤者；(3)行脊柱内固定治疗者；(4)继发性骨质疏松者。

2.对照组纳入标准：(1)符合骨质疏松的诊断标准者；(2)术后随访 2年中未发生新的 OVCF 者； (3)随访时间 ≥ 24 个月者。排除标准：(1)肿瘤或感染引起的病理性骨折者；(2)高能量损伤者；(3)行脊柱内固定治疗者；(4)继发性骨质疏松者。

二、研究对象

本研究选取 2017年 1 月至 2019年 1 月，因 OVCF 在我院住院治疗的患者 694 例。其中男 130 例，女 564 例，年龄 59～96 岁。所有患者行脊柱 X 线、双能 X 线骨密度测量 (dual energy X-absorptiometry，DEXA)、定量 CT (quantitative CT，QCT)和 MRI 检查并明确诊断。住院期间记录所有患者年龄、性别、身高、体重、体质量指数 (body mass index，BMI)、骨折节段和骨密度。完善检查后行单侧椎弓根穿刺 PKP 技术，手术当日患者下床活动，术后佩戴支具 6 周，建议患者抗骨质疏松治疗。出院后随访 2年，依据是否再次出现新的 OVCF 将患者分为再次骨折组和对照组。

三、统计学处理

采用 SAS 9.4 软件对研究对象的人口学特征、骨密度和术后骨质疏松治疗情况等进行描述。定性资料以例数和百分比表示，组间分布差异应用χ2检验。正态分布的定量资料以x-±s表示，组间差异检验使用t检验、方差分析。非正态分布的定量资料采用 Wilcoxon 秩和检验。P＜ 0.05 为差异有统计学意义。

通过 Logistic 回归分析，以患者 2年内再发新的 OVCF 为结局，分析 OVCF 患者性别、年龄等基线信息以及 DEXA、QCT 等像数据相关指标对患者再发 OVCF 的影响，探讨 OVCF 的危险因素。结果用 HR 及 95%CI表示。

结 果

694 例 OVCF 患者术后随访 2年，其中 98 例 (14.1%)再次出现一次或多次 OVCF，将其作为本研究的再次骨折组。其中男 18 例，女 80 例，平均年龄 (70.56±8.94)岁。从同时期接受 PKP，随访未发生 OVCF 的患者中选取 173 例作为对照组，其中男 34 例，女 139 例，平均年龄 (69.72±8.18)岁。

一、再次骨折组中骨折椎体分布情况

再发骨折组中，患者出院后因再次发生 OVCF 来医院就诊合计 124 例次，共累及 361 个椎体，分布范围 T4～L5，其中 T4椎体 1 例，T5椎体 4 例，T6椎体 6 例，T7椎体 15 例，T8椎体 20 例，T9椎体 20 例，T10椎体 27 例，T11椎体 37 例，T12椎体 62 例，L1椎体 61 例，L2椎体 40 例，L3椎体 30 例，L4椎体 28 例，L5椎体 10 例。出院后再次发生 OVCF，位于手术节段邻近椎体，合计 74 例次 (59.7%)，其中上邻椎共 43 例次 (34.7%)，下邻椎 31 例次 (25.0%)。OVCF 发生在脊柱胸腰段 (T11～L2)合计 200 例次 (55.4%)。

二、两组一般资料比较

再次骨折组与对照组的年龄、性别、BMI、骨密度和抗骨质疏松治疗情况等再骨折危险因素分析结果见表 1。其中 QCT、DEXA-T、服用钙剂和维生素 D 的患者比例差异有统计学意义。

表1 OVCF 患者 PKP 术后再骨折危险因素分析结果Tab.1 Analysis on risk factors of OVCF after PKP

三、多元 Logistic 回归分析患者术后再次发生 OVCF 的危险因素

通过 Logistic 回归分析，将“是否再次发生骨折”作为因变量，探讨 QCT、DEXA-T 值、DEXA-Z 值、服用钙剂和维生素 D 以及服用双膦酸盐药物情况对再次发生骨折的影响。结果显示，QCT 值增高对再发性 OVCF 有保护作用 (OR= 0.95，95%CI：0.91～0.99；P= 0.028)，术后使用口服或者静脉的双膦酸盐类药物可降低再次骨折发生风险 (OR= 0.32，95%CI：0.16～0.65；P= 0.002)。两组间 DEXA-T 值虽然存在差异，但是在回归分析中对再发 OVCF 的影响差异无统计学意义 (OR= 1.39，95%CI：0.67～2.89；P= 0.377)。术后单纯口服钙剂和维生素 D 对术后再发 OVCF 无统计学意义 (OR= 0.90，95%CI：0.43～1.90；P= 0.788)。

讨论

研究表明，OVCF 患者行 PKP 术后 1～2年内，再次出现 OVCF 的风险是同龄人的 5～25 倍[4-5]。PKP 术后 2年内再骨折的原因可以分成局部脊柱椎体骨骼 / 软组织因素和全身骨质疏松疾病进展两部分。首先 PKP 技术改变了椎体及其周围软组织的力学环境。手术使用的骨水泥材料的力学差异、注入剂量和分布方式、渗漏情况以及术后椎体高度恢复程度等，都会对脊柱骨骼的生物力学，特别是手术节段相邻椎体产生影响。本研究发现，再次骨折组中 PKP 术后因再次发生 OVCF 就诊患者 124 例次，其中 74 例次 (59.6%)发生在 PKP 手术节段的相邻椎体，发生在上邻椎 43 例次 (34.7%)，下邻椎 31 例次 (25.0%)。为了减少 PKP 术后再次出现 OVCF 的风险，在 PKP 治疗过程中，应当关注以下方面：

表2 多元 Logistic 回归分析患者术后再次 OVCF 的危险因素Tab.2 Logistic regression analysis on risk factors of OVCF after PKP

首先是 PKP 时选择适当的骨水泥注入剂量。Firanescu 等[6]研究表明，PKP 时注入骨水泥达到椎体体积的 16.2% 就能恢复骨折椎体的生物力学强度；骨水泥注入量达到椎体体积的 29.8% 可恢复骨折椎体的生物力学刚度。继续注入骨水泥将造成手术椎体的强度和强度过度增加，邻近椎体之间承受压力差过大。Rotter 等[7]研究表明，PKP 术后邻椎发生 OVCF 的主要原因是骨水泥椎体硬度过高，使周围椎体承载极限负荷下降 8%～30%，增加了椎体继发骨折的风险。国内也有研究表明，骨水泥注入量每增加 1 ml，邻椎术后发生继发骨折的概率将会升高 4.245 倍[8]。

其次，PKP 手术过程中，通过调整工作套筒的位置，控制骨水泥在伤椎中的分布情况。因为骨水泥和骨小梁生物力学参数的差异，所以在伤椎中注入骨水泥强化过程中也改变了伤椎自身的强度和刚度。当骨水泥分布不均匀，或者局限在椎体内小部分区域时，将直接改变椎体内力量传导，也是 PKP 术后再次发生 OVCF 的原因之一。因此在 PKP 手术中，通过球囊扩张和调整工作套筒位置，尽可能使骨水泥在椎体内均匀散布，骨水泥向椎体头尾侧扩散应达到伤椎的上下终板，向两侧扩散应达到双侧椎弓根内侧缘的投影。这样可以均衡地加强伤椎的刚度和强度，从而提高椎体抗变形的能力，减少再骨折的发生。

再次，PKP 手术过程中，应尽量避免骨水泥渗漏进入椎间隙。当骨水泥进入椎间隙时，会严重减弱椎间盘自身对不良应力的缓冲作用，从而增加邻近椎体继发骨折的风险。Sun 等[9]研究表明，骨水泥局限在伤椎椎体内部时，邻近椎体继发 OVCF 的风险为 7%。如果骨水泥进入椎间隙，则邻近椎体 OVCF 的风险增加至 44%。在 PKP 手术中，伤椎的上下终板骨折线，是骨水泥渗漏进入椎间隙的主要临床因素。在手术操作中，可以通过预先注射明胶海绵、温度梯度注入法和椎体支架系统等新技术来进行预防。

造成患者 PKP 术后再次发生 OVCF 的另外一个原因是骨质疏松疾病的进展。骨质疏松症的病理基础是骨含量减少和骨微结构损坏，引起椎体骨骼特别是椎体内松质骨减少和生物力学强度降低。发生 OVCF 后，由于局部疼痛、卧床制动，椎体骨折后继发血肿刺激腹膜和消化道等因素，进一步减少钙吸收、加重骨质疏松。因此 OVCF 患者行 PKP 术后需要加强抗骨质疏松治疗。目前临床上 OVCF 术后最常见的经验性用药是口服补钙或者钙剂联合维生素 D。但是 2017年JAMA杂志发表的一项荟萃分析表明，单纯补充钙剂或者口服钙剂联合补充维生素 D 并不能减少骨质疏松性骨折的风险[10]。在本研究中，通过多元 Logistic 回归分析发现，患者出院单纯口服钙剂和维生素 D 对术后再发 OVCF 没有明确的保护作用。双膦酸盐对羟基磷灰石有高度的亲和性，在体内能迅速与骨骼中的矿物质相结合，从而抑制破骨细胞的活动、增加骨强度、减少骨量丢失。本研究结果表明，口服或者静脉使用双膦酸盐类药物能够有效降低 OVCF 患者术后再次发生椎体压缩骨折的风险。甲状旁腺激素激动剂类药物也逐渐开始应用在骨质疏松疾病的治疗中，有研究表明，特立帕肽联合双膦酸盐对老年性椎体压缩骨折术后骨质疏松患者临床疗效显著，有效提高骨密度，改善骨合成、骨吸收指标水平，显著降低疼痛及相关功能障碍程度[11]。但是由于医疗保险等经济因素，目前特立帕肽等药物的临床疗效评估仍需要更多的大样本高等级的临床医学研究来提供可靠的循证医学证据。

在骨质疏松疾病的治疗过程中，骨密度测量是目前诊断、疗效监测及预测骨折风险的主要测量指标。既往研究表明，骨密度值过低是导致 PKP 术后非手术椎体继发骨折的独立危险因素之一[12-13]。骨密度值每提高 1% 则发生 OVCF 的风险下降 3%。在临床实践中，骨密度测量常用的方法是 DEXA 和 QCT。这两种检测方法在机制和检测效果中略有差异。首先，两种检测技术的校准方法不一样。DEXA 检测使用固体羟基磷灰石的标准模型校准；而 QCT 检测通过液体磷酸氢二钾的标准模型校准[14]。其次，DEXA 检测的是二维影像的骨密度，不能完全区分皮质骨和松质骨。在理论上会降低观察治疗变化的敏感性。有研究表明，因骨质增生、韧带骨化、腰椎小关节和椎间盘退变以及腹主动脉钙化等原因，DEXA 测量产生误差[15]。与之相比，QCT 可进行三维骨密度测量，不易受脊柱退变、体位、血管钙化等的影响，根据 ISCD 的诊断标准能更敏感准确地评估骨质疏松症，特别适用于评估脊柱椎体内松质骨中的骨含量。在本研究中，再骨折组和对照组的 QCT 和 DEXA-T 值差异都有统计学意义，但是在随后的 Logistics 回归分析中，QCT 值增高对术后再次发生 OVCF 有统计学意义上的保护作用，但是 DEXA-T 值不具备。

综上所述，OVCF 患者行 PKP 治疗后 2年再次出现 OVCF 的发生率为 14.1%，术后使用双膦酸盐类药物有利于降低 OVCF 的再次发生。腰椎 QCT 对于术后检测骨密度变化具有重要的临床价值。