骨质疏松性椎体压缩骨折经皮椎体成形术后邻近椎体新发骨折的危险因素分析

Abstract

目的

探讨骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF）患者行经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）后，邻近节段新发骨折的危险因素。

方法

以 2014 年 1 月—2017 年 1 月因症状性 OVCF 行 PVP 且符合选择标准的 2 216 例患者作为研究对象。收集患者临床资料，包括性别、年龄、身高、体质量、吸烟史、饮酒史，是否合并高血压、糖尿病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary diseases，COPD），术前骨密度、骨折椎体数量，术中单个椎体骨水泥注入量、有无骨水泥渗漏，以及术后是否规律锻炼、规律抗骨质疏松治疗。首先对观测指标进行单因素分析，初步筛选 PVP 术后邻近椎体新发骨折的影响因素；再对存在统计学意义的相关指标进行 logistic 回归分析，筛选危险因素。

结果

术后患者获随访 12～24 个月，平均 15.8 个月。其中 227 例（10.24%）出现邻近椎体新发骨折。单因素分析显示，两组在年龄、性别、术前骨密度、合并吸烟史、饮酒史、COPD、骨折椎体数量、单个椎体骨水泥注入量，以及术后规律锻炼、规律抗骨质疏松治疗方面，差异有统计学意义（P<0.05）。进一步多因素分析显示，高龄、女性、合并吸烟史、术前骨密度低、骨折椎体数量多、单个椎体骨水泥注入量不足以及术后未规律锻炼、未规律抗骨质疏松治疗是 OVCF 患者 PVP 术后邻近节段新发骨折的危险因素（P<0.05）。

结论

对于高龄、女性、术前骨密度低、骨折椎体数量多、术中骨水泥注入不足的 OVCF 患者，PVP 术后邻近椎体新发骨折风险增高；患者术后需戒烟、规律锻炼及抗骨质疏松治疗。

据统计，我国老年人群骨质疏松症发病率逐年增高^[1]，此类人群易发生骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF）。经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）可有效恢复椎体高度，迅速缓解疼痛，且创伤小，目前已成为 OVCF 的主要治疗方法^[2]。PVP 术后常见远期并发症之一为邻近椎体新发骨折，文献报道 80 岁以下患者发生率约 9%，80 岁以上患者达 33% 以上^[3]。多项临床研究证实，患者性别、年龄、术前骨密度以及骨水泥渗漏等均为 PVP 术后邻近椎体新发骨折的影响因素^[4-6]。本研究采用多因素分析，进一步探讨 OVCF 患者 PVP 术后邻近椎体新发骨折的危险因素。报告如下。

1. 研究对象与方法

1.1. 研究对象

纳入标准：① 确诊为 OVCF，MRI 压脂像可见骨折椎体明显高信号；② 采用 PVP 治疗；③ 骨密度 T 值≤−2.5；④ 随访时间>1 年；⑤ 临床及影像学资料完整。排除标准：① 其他原因引起的症状性腰腿痛疾病（椎间盘突出、椎体滑脱等）；② 术后椎体感染；③ 合并脊柱恶性肿瘤。

2014 年 1 月—2017 年 1 月因症状性 OVCF 于我院行 PVP 治疗且符合选择标准的患者共 2 216 例。男 557 例，女 1 659 例；年龄 52～81 岁，平均 66.2 岁。患者一般资料详见表 1。

表 1.

Univariate analysis of adjacent fractures after PVP

PVP 术后邻近节段新发骨折的单因素分析

变量 Variable	骨折组 （n=227） Fracture group （n=227）	未骨折组 （n=1 989） Non-fracture group（n=1 989）	统计值 Statistic
年龄（岁）	69.56±4.41	65.79±4.06	t=−12.314 P=0.000
性别
男	24	533	χ2=28.502
女	203	1 456	P=0.000
身高（cm）	159.74±7.96	158.95±8.74	t=−1.300 P=0.194
体质量（kg）	58.59±6.26	59.35±6.61	t=1.665 P=0.096
术前骨密度	−3.45±0.41	−3.01±0.69	t=9.583 P=0.000
吸烟史
有	43	207	χ2=14.831
无	184	1 782	P=0.000
饮酒史
有	37	171	χ2=14.212
无	190	1 818	P=0.000
糖尿病
有	60	455	χ2=1.444
无	167	1 534	P=0.245
高血压
有	65	512	χ2=0.885
无	162	1 477	P=0.339
冠状动脉粥样硬化性心脏病
有	37	362	χ2=0.498
无	190	1 627	P=0.524
COPD
有	35	429	χ2=4.655
无	192	1 560	P=0.031
术后规律锻炼
有	94	1 621	χ2=187.141
无	133	368	P=0.000
术后规律抗骨质疏松治疗
有	37	790	χ2=47.770
无	190	1 199	P=0.000
骨折椎体数量	1.48±0.70	1.25±0.58	t=−4.798 P=0.000
单个椎体骨水泥注入量（mL）	3.81±0.70	4.59±0.69	t=16.016 P=0.000
骨水泥渗漏
有	71	563	χ2=0.881
无	156	1 426	P=0.353

1.2. 研究方法

患者于术后 1、6、12 个月定期随访，常规行胸腰椎 X 线片检查。术后邻近椎体新发骨折评价标准：PVP 术后患者再次出现腰背部疼痛，相应节段出现叩击痛；MRI 的 T2 像及压脂像出现手术节段上、下位椎体高信号，伴或不伴有椎体压缩骨折^[7]。

记录患者人口统计学资料（性别、年龄、身高、体质量）、吸烟史、饮酒史，是否合并高血压、糖尿病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary diseases，COPD）等慢性疾病，术前骨密度（T 值）、骨折椎体数量，术中单个椎体骨水泥注入量、有无骨水泥渗漏，以及术后是否规律锻炼、规律抗骨质疏松治疗。

1.3. 统计学方法

采用 SPSS23.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料采用 χ² 检验。首先对观测指标进行单因素分析，初步筛选 PVP 术后邻近椎体新发骨折的影响因素；再对存在统计学意义的相关指标进行 logistic 回归分析，筛选危险因素。检验水准取双侧 α=0.05。

2. 结果

术后 2 216 例获随访 12～24 个月，平均 15.8 个月。其中 227 例发生邻近椎体新发骨折，占全部患者的 10.24%。按照是否发生邻近椎体新发骨折，将患者分为骨折组（227 例）以及未骨折组（1 989 例）。

单因素分析显示，两组在身高、体质量及合并高血压、糖尿病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、骨水泥渗漏方面，差异均无统计学意义（P>0.05）；在年龄、性别、术前骨密度及合并吸烟史、饮酒史、COPD、骨折椎体数量、单个椎体骨水泥注入量，以及术后规律锻炼、术后规律抗骨质疏松治疗方面，差异有统计学意义（P<0.05），见表 1。

多因素分析显示，高龄、女性、合并吸烟史、术前骨密度低、骨折椎体数量多、单个椎体骨水泥注入量不足、术后未规律锻炼、术后未规律抗骨质疏松治疗是 OVCF 患者 PVP 术后邻近节段新发骨折的危险因素（P<0.05），见表 2。

表 2.

logistic regression analysis of adjacent fractures after PVP

PVP 术后邻近节段新发骨折的 logistic 回归分析

变量 Variable	偏回归系数 Partial regression coefficient	标准误 Standard error	Wald χ2	P	OR（95%CI）
年龄	0.213	0.025	70.164	0.000	1.238（1.177，1.301）
性别（女）	−0.791	0.303	6.821	0.009	0.454（0.251，0.821）
术前骨密度	−3.733	0.357	109.616	0.000	0.024（0.012，0.048）
吸烟史（否）	1.759	0.316	31.050	0.000	5.809（3.129，10.786）
饮酒史（否）	0.175	0.282	0.388	0.533	1.192（0.686，2.070）
COPD（否）	0.058	0.267	0.047	0.828	1.060（0.628，1.787）
术后规律锻炼（否）	−2.291	0.230	99.289	0.000	0.101（0.064，0.159）
术后规律抗骨质疏松治疗（否）	−1.535	0.270	32.349	0.000	0.216（0.127，0.366）
骨折椎体数量	0.888	0.172	26.783	0.000	2.430（1.736，3.400）
单个椎体骨水泥注入量	−1.792	0.155	133.488	0.000	0.167（0.123，0.226）

3. 讨论

3.1. 术后邻近椎体新发骨折的危险因素筛选

PVP 术后邻近椎体新发骨折发生原因有很多，与性别、年龄、药物使用史、骨折椎体数量、骨水泥弥散情况等因素有关^[3-6]。从疾病发展角度来讲，骨质疏松症是一种慢性疾病，在没有外在干预情况下，难以依靠机体自身恢复，会随着时间延长逐步加重^[6]。同时，OVCF 患者多为老年人，部分患者存在长期吸烟史、饮酒史或者直接或间接接触二手烟，且常合并多种基础疾病，如高血压、糖尿病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、COPD 等，需要长期服用药物维持治疗。最终我们将患者人口统计学资料、吸烟史、饮酒史、慢性疾病史、椎体骨折数量、术中骨水泥注入量，以及术后有无规律锻炼、有无抗骨质疏松治疗纳入单因素分析。分析结果显示年龄、性别、吸烟史、饮酒史、COPD、术后规律锻炼、术后规律抗骨质疏松治疗、术前骨密度、骨折椎体数量及单个椎体骨水泥注入量方面，骨折组及未骨折组存在显著差异。

3.2. 年龄及性别的影响

随着年龄的增长，骨量流失会呈指数增加，骨量流失到一定程度会形成骨质疏松症。Warden 等^[6]认为老年人骨量流失的主要原因是随着年龄增长，摄入的钙逐渐减少，但排出的钙却日益增加，使得血钙降低，缺钙引起继发性甲状旁腺激素上升，最终导致钙离子在骨骼中沉积减少。本研究结果显示，年龄是 PVP 术后邻近椎体新发骨折的危险因素，患者年龄越大，再次骨折风险也越大。同时，性别也是 PVP 术后邻近椎体新发骨折的独立危险因素，女性患者术后再次骨折风险较大。这与女性生理特征有关，绝经后雌激素大量丧失，使得骨质疏松进一步加剧，较同年龄段男性骨质疏松更为严重，也更容易骨折。有研究显示 70 岁以上女性患骨质疏松症可能性较 70 岁以下增加 1.6～3.6 倍^[5-6]。所以对于高龄女性患者，应告知其术后再骨折风险高，并缩短复查间期、延长复查时间，如再次出现腰背部疼痛，应及时就医。

3.3. 合并吸烟、饮酒史及 COPD 的影响

吸烟不仅会对肺部造成损害，也会对心、脑、骨骼等器官造成一定危害^[8-9]。Kim 等^[10]调查研究显示，即使不吸烟的妇女，长期接触二手烟也会增加骨质疏松症发生率。本研究结果显示吸烟史是邻近椎体新发骨折的独立危险因素。因此，术后应鼓励患者戒烟或劝诫其家属戒烟，以降低邻近椎体再次骨折的风险。

本研究单因素分析显示，骨折组与未骨折组合并 COPD 患者比例差异具有统计学意义，但 logistic 回归分析显示无统计学意义。分析原因可能是 COPD 需要使用药物长期维持治疗，而治疗 COPD 的药物中包含了类固醇药物，使用类固醇药物会增加骨质疏松风险^[11-13]。但根据疾病严重程度，不是所有 COPD 患者都使用此类药物，而且不同患者使用药物剂量也不同，从而导致结果存在偏倚。

本研究中，骨折组有饮酒史患者比例明显大于未骨折组。既往研究显示乙醇会影响骨骼重塑过程，是骨质疏松症的危险因素^[14-15]。但本研究中 logistic 回归分析显示无统计学意义，可能是因为乙醇在影响骨骼重塑过程中具有剂量依赖性，不同个体对于乙醇耐受程度不同，而本研究未对饮酒量进行界定。

3.4. 术后规律锻炼及规律抗骨质疏松治疗的影响

老年人发生骨质疏松症的一个重要原因是运动量减少，长期制动及久坐不动导致骨量丢失增加^[16]。Katzman 等^[17]发现有规律的运动、加强背部肌肉锻炼可以显著提高患者术后骨密度，因此术后规律锻炼至关重要。但部分患者依从性差，PVP 虽能迅速缓解疼痛，但术后早期仍会残留不同程度疼痛，出于对骨折、手术以及再跌倒的恐惧，老年患者常不能严格执行术后锻炼计划^[18-19]。本研究分析显示术后规律锻炼是邻近椎体新发骨折的保护因素。Deng 等^[20]对脊柱骨折患者的前瞻性研究也显示，增强背部肌肉力量的术后运动可以改善身体功能、缓解疼痛，保持脊椎高度和骨密度，大大降低了再次骨折风险。该方法安全有效，可提高椎体骨折患者的生活质量。

骨质疏松是一种随着年龄增长而逐渐加重的过程^[6]，仅依靠身体自身调节机制无法停止或逆转疾病进程，因此需要进行抗骨质疏松治疗。而骨质疏松严重程度与邻近节段新发骨折的发生存在必然联系，OVCF 患者术后坚持规律抗骨质疏松治疗，可以有效减少邻近节段骨折的发生^[21-22]。所以术后应鼓励 OVCF 患者积极锻炼，同时规律抗骨质疏松治疗。

3.5. 骨密度及骨折椎体数量的影响

患者骨密度越低，内部骨组织结构越差，可以承担的应力也越小，轻微外力即可发生塌陷。多项研究均证实骨质疏松是 PVP 术后邻近椎体新发骨折的危险因素^[23-24]。邻近节段新发骨折可能与病椎塌陷严重程度和使用骨水泥导致椎体应力负荷传递机制改变有关^[25]。骨密度越低的患者，椎体塌陷可能越严重，骨水泥在注入时难以实现有效弥散。而骨水泥注入到椎体内固化后，强度较椎体原有骨组织大，活动时身体承受的应力在椎体内无法有效分散，导致邻近节段应力发生改变，致使手术椎体再次塌陷或者邻近节段新发骨折。

在骨密度较低情况下，可能同时出现多个椎体骨折。多椎体骨折 PVP 术后脊柱整体的应力变化更显著。Han 等^[26]对多节段骨折患者进行分析，指出当正常椎体上、下位邻近椎体发生骨折后，中间椎体会承受双重载荷，术后更易发生骨折。所以，术前低骨密度和多节段骨折会增加邻近新发骨折的风险。因此，对重度骨质疏松或多个椎体骨折患者，必须提前告知术后再骨折风险高，督促患者术后定期复查。

3.6. 单个椎体骨水泥注入量及骨水泥渗漏的影响

PVP 术中使用骨水泥的主要原理是利用骨水泥液体形态在伤椎骨折间隙里充分弥散，固化后在骨小梁之间产生牢固的“黏性作用”，固定碎裂的骨小梁，避免骨小梁微动引发的椎体疼痛^[27]。因此，应尽可能地使骨水泥在椎体内充分弥散，使椎体更加稳固。杨俊松等^[28]通过对 OVCF 患者的分析，认为只有当骨水泥弥散至对侧椎弓根时，才能更有效填充骨折裂隙，骨水泥在正位 X 线片上应达上、下终板，侧位 X 线片上应达椎体的前 3/4。本研究多因素分析也显示骨水泥注入越多，邻近椎体新发骨折发生率越低。

但骨水泥注入越多，骨水泥渗漏风险也越大，因为骨水泥在骨折椎体中弥散主要沿骨折缝隙进入，椎体内的细微骨折线在 X 线片及 CT 上难以观察到，只能依靠术中医师根据透视情况判断。而且由于椎体压缩骨折后，内部骨小梁被压缩，结构较原来致密，同时会在骨折线附近形成血肿^[29]，骨水泥注入时需要更大推注压力，更容易发生渗漏^[30]。但在本研究中骨水泥渗漏与邻近椎体新发骨折无明显相关性，可能是因为骨水泥渗漏量均较少，对脊柱的影响有限。König 等^[31]通过对 PVP 术后椎间盘渗漏患者的一项长期随访研究显示，骨水泥椎间盘渗漏并未对椎间盘退化产生明显影响，但具体影响机制尚未清楚。

3.7. 本研究不足

本研究仅纳入了 PVP 患者，并未对经皮椎体后凸成形术患者进行分析，而后者术中球囊的使用会对椎体高度恢复及骨水泥渗漏产生影响。此外，未考虑麻醉因素，麻醉方式主要是麻醉医师根据患者情况选择，是否会对术后再骨折产生影响尚不清楚。同时，术后抗骨质疏松治疗仅纳入了本院采用的依降钙素与特立帕肽，未纳入其他抗骨质疏松药物，其他抗骨质疏松治疗方式的影响仍然需进一步研究。

综上述，高龄、女性、合并吸烟史、术前骨密度低、骨折椎体数量多、单个椎体骨水泥注入量不足的 OVCF 患者， PVP 术后邻近椎体新发骨折风险高。术中应注入足量骨水泥，使骨水泥尽可能弥散在椎体内，有效填充骨折裂缝，平衡椎体应力。术后嘱患者戒烟戒酒，坚持规律锻炼以及规律抗骨质疏松治疗，保持良好生活习惯，预防术后邻近节段再次发生骨折。

作者贡献：张子龙负责实验设计及实施、数据收集整理及统计学分析、文章撰写；杨俊松、钱立雄参与实验设计及实施；乔瑞、杨佳瑞、陈豪杰协助数据收集；井齐明、章雪芳协助数据整理；郝定均指导实验设计、实施及文章撰写，对文章的知识性内容作批评性审阅。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。基金经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。

机构伦理问题：研究方案经西安交通大学医学院附属红会医院伦理委员会批准（201802002）。

Funding Statement

国家自然科学基金资助项目（81772357）