骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形的診治進展

于召龍，梁鶴，王云浩，李秋園，田紀偉

(1.上海交通大學附屬第一人民醫院骨科，上海 201600； 2.上海市松江區中心醫院骨科，上海 201600)

骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形多見于絕經后女性和老年男性，在世界范圍內每年新增患者約900萬[1]。若骨質疏松性椎體骨折在發病早期未行任何治療或治療不當，隨后可繼發脊柱后凸畸形，其中50歲以上人群發病率高達30%～50%[2]，而60歲以上人群發病率為20%～40%[3]。對于骨量減少或骨質疏松的患者，無外在因素作用下(如慢性咳嗽)或低能量外傷(如跌倒)可發生骨折。有文獻報道，超過99%的骨質疏松性椎體骨折發生于胸、腰段(T10～L2)[4]，常表現為胸、腰背部疼痛，一般至少持續6～8周，體位改變時疼痛加重，而70%的患者則無癥狀[5]，部分患者表現為胸腰背部慢性疼痛[6]；患者身高降低、脊柱呈駝背、側彎畸形；可伴有神經壓迫癥狀，如沿骨折部位神經走行的放射痛；肺活量降低；腹部受壓可致食欲減退、腹脹、便秘等；椎管狹窄、腰椎滑脫；骨折風險及死亡率增加等[7-8]。骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形已成為影響公共健康的嚴重問題[9]。老年患者除合并骨質疏松外，還可能患有心肺等臟器相關疾病，因此，對于骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形的外科治療一直存在爭議，但是單純行保守治療并不能明顯減輕患者痛苦?，F就骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形的發病機制和診治進展予以綜述。

1 發病機制

椎體主要由骨小梁構成，當外力或負重作用于脊柱時產生的壓縮力通過椎間盤傳導至椎體終板，由小梁骨中心向四周擴散，在椎體內部形成應力。骨細胞在力學刺激下，可通過直接或間接(內分泌、自分泌、旁分泌)方式與其他細胞聯系，如誘導破骨細胞前體的遷移和分化，促進骨吸收[10]。而成骨細胞前體細胞感知轉化生長因子-β1的變化，募集并分泌富含蛋白質的骨基質，包括Ⅰ型膠原和非膠原的蛋白質(如骨鈣素)[11]。絕經后女性雌激素水平降低，其對破骨細胞的抑制作用減弱，進而導致骨吸收增強[12]。而老年患者，則有多種原因，如增齡導致骨吸收與骨形成失衡；維生素D及鈣缺乏[13]；雌激素缺乏使炎癥介質(如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素、前列腺素E2)高表達，刺激破骨細胞發揮作用[14]；氧化應激作用增強，促使間充質干細胞、成骨細胞、骨細胞凋亡等[15]。在多種因素作用下，椎體骨小梁變細或斷裂，皮質骨空隙度增加，使骨量減少、骨微結構破壞，導致骨脆性增加，而且椎體周圍韌帶、結締組織松弛以及肌張力和強度降低，進而在輕微外傷或無外傷作用下可發生骨折。骨折椎體進一步壓縮或并發2個及以上椎體骨折，脊柱則易形成后凸畸形。

2 診斷及分型

骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形結合患者病史及體格檢查不難診斷，但一般還需完善影像學檢查、骨密度測定及實驗室檢查等。歐洲骨質疏松脊柱研究小組基于椎體形態改變將其分為以下分型[16]：①椎體楔形骨折(51%)，椎體前方高度減少量大于后方椎體高度減少量；②雙凹狀骨折，椎體前、后方高度不變，中間高度變??；③壓縮性骨折，椎體各部分高度均變小。骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形患者的椎體常呈楔形和(或)壓縮骨折，也可合并多椎體雙凹狀骨折?；谛匮岛笸剐螒B可分為弧形后凸畸形和成角后凸畸形?；谛匮岛笸够伟l生部位分為胸椎后凸畸形、腰椎后凸畸形和胸腰椎后凸畸形。胸腰椎正側位X線示脊柱后凸畸形，椎體扁平或楔形，骨皮質變薄，骨小梁減少或消失，骨結構模糊，終板硬化，骨質增生等，過伸、過屈位便于了解術中能矯正的角度?；谄狡瑱z查并采用Genant目視半定量判定方法[17]，椎體骨折分為3度：Ⅰ度/輕度，前方、中間和(或)后方椎體高度減少20%～25%，10%～20%輕度畸形；Ⅱ度/中度：椎體高度減少25%～40%，20%～40%中度畸形；Ⅲ度/重度：椎體高度減少40%及以上，嚴重畸形。CT示骨小梁結構紊亂，密度不均。磁共振成像示T1加權成像和T2加權成像均呈混雜高信號，若合并新鮮骨折，可表現為T1加權成像呈低信號，T2加權成像和短時間反轉恢復序列呈高信號。目前骨密度測定常用雙能X線吸收檢測法，該方法測量腰椎是診斷骨質疏松癥的金標準，但胸腰椎后凸畸形時其測量值可假性升高。實驗室檢查包括血常規，肝腎功，血鈣、磷，骨轉換生化標志物(血清堿性磷酸酶、骨鈣素、Ⅰ型膠原C端肽交聯、尿吡啶啉等)，尿常規等。對于陳舊性椎體骨折患者，血鈣、磷、堿性磷酸酶和骨轉化標志物水平通常正?；蜉p度升高[18]。

3 治 療

骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形的一般治療包括臥床休息、藥物、物理療法等，但可導致脊柱后凸畸形進行性加重、跌倒風險增加以及藥物并發癥(如認知障礙、便秘或惡心、嘔吐)[19]。微創治療(經皮椎體成形術和經皮后凸成形術)創傷小、操作簡單，且對于穩定骨折、緩解疼痛、恢復椎體力學強度具有明顯優勢，但并不適用于嚴重壓縮性骨折患者，而且存在骨水泥滲漏的風險，也無法矯正胸腰椎后凸畸形[20]。目前關于開放手術仍存在爭議，如高齡患者心肺難以耐受手術、骨質疏松易導致內固定失敗等，但有文獻報道，經后路或經前后路截骨矯形聯合骨水泥強化螺釘內固定等對于椎體穩定及矯正胸腰椎后凸畸形在臨床上取得良好的效果[21-22]。

3.1脊柱后凸畸形與截骨矯形 基于解剖結構、截骨量及后凸畸形矯正角度，Smith-Petersen等[23]在治療脊柱后凸畸形時，經關節突截骨術，咬除棘突，通過“V”形切除部分關節突、椎板及黃韌帶，撐開脊柱前柱和中柱以閉合后方楔形截骨，可矯正5°～15°，該手術方式被稱為Smith-Petersen截骨術，也稱為Chevron截骨術。有學者在Smith-Petersen截骨術基礎上進行了改進，通過脊柱后路將棘突、關節突、椎板、黃韌帶完全切除，即Ponte截骨術[24]，在閉合后方截骨面時，若聯合前路軟組織松解[前縱韌帶和(或)椎間盤]，可進一步增加矯正角度。Thomasen[25]采用經椎弓根楔形截骨閉合術，切除范圍涉及椎體后方結構(關節突、鄰近節段棘突、椎板、黃韌帶、椎弓根等)及椎體中、后柱。典型Ⅲ級截骨包括經椎弓根椎體截骨術、閉式楔形截骨(又稱后路經椎弓根入路-蛋殼技術)、閉合-張開楔形截骨，經椎弓根椎體截骨術可提供25°～35°后凸矯正，而對于翻修手術，Pascal-Moussellard等[26]認為前后聯合入路可取得更佳的矯形效果。如果楔形截骨，除椎體及后方結構部分切除外，同時切除上方椎體的下終板或椎間盤(胸椎包括切除同序列肋骨)會導致截骨后脊柱短縮，可能需要聯合前方入路行前方支撐[27]。有學者認為可采用后方入路將椎體及鄰近椎間盤完全切除，胸椎需要切除同序列肋骨，以進一步改進矯正角度[28]。因脊柱前方縮短，一般需進行前方支撐，而且單純后路手術可能出現斷棒或神經并發癥，有學者建議采用前后聯合入路[29]。對于兒童或青少年重度先天性脊柱后凸畸形或脊柱多發創傷性壓縮骨折，可將至少一個完整的椎體和另一個椎體的部分或完全切除，包括鄰近椎間盤[30]。該手術雖然可取得較大矯形角度，但手術操作復雜、術中及術后并發癥較多，較少適用于骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形患者。

Schwab等[31]根據手術切除的范圍及矯正的角度將后凸畸形截骨矯形術分為Ⅰ～Ⅵ級。在臨床上，骨質疏松性椎體骨折椎體常呈扁平或楔形，或者多發椎體壓縮骨折，而且患者多為老年人，因此，不僅需要關注后凸角度的矯正，還要強調軀干的平衡，一般建議采用Ⅰ～Ⅴ級截骨。有學者認為對于中度胸腰椎后凸畸形且無后部關節僵直的患者，可采用前路手術，通過胸或腹膜后入路顯露目標椎體及椎間隙，切除椎體、椎間盤、軟組織、前縱韌帶，通過椎體間隙撐開，自體骨或鈦網植骨和鋼板固定達到矯正畸形的目的[32]。在選擇前入路、后入路或前后入路聯合治療時，要充分考慮患者手術耐受情況、骨質疏松程度、脊柱后凸角度等因素。脊柱手術風險較高，選擇最佳入路，可最大限度地矯正脊柱后凸畸形，減少術中出血量、神經損傷及麻醉等并發癥。

3.2內固定器械選擇與手術技巧 椎弓根螺釘對于脊柱手術至關重要，在軸向拔出力、橫向屈曲力及旋轉應力等力學作用下可影響椎弓根螺釘的穩定性。對于骨質疏松行脊柱后凸畸形截骨矯形的患者，骨密度降低、脊柱后柱穩定性明顯降低，存在椎弓根螺釘松動、切割，椎體骨折、感染、神經系統并發癥及再次手術的風險。因此，對于內固定器械的選擇以及手術技巧要求較高，可通過以下幾種方法提高椎弓根螺釘內固定的穩定性：①采用較大尺寸螺釘，可增加螺釘-骨界面接觸面積，螺釘抗拔出力增大。但可能增加血管、組織損傷以及椎弓根骨折的風險，而且并不適用于嚴重骨質疏松患者[33]。②改進螺釘螺紋設計，如螺紋圈數、深度及螺距，對于螺釘拔出力具有顯著影響。③選用膨脹螺釘，膨脹螺釘外層為開放性管狀結構，通過椎弓根進入椎體后，置入內芯，通過擰緊螺帽可使螺釘遠端1/3發生膨脹，有研究發現，該型螺釘在骨質疏松椎體內可增加螺釘-骨界面接觸面積，具有較好的抗拔出力，而且不會增加椎弓根骨折的風險[34]。④采用羥基磷灰石涂層螺釘，該型螺釘可降低骨水泥滲漏等風險，其表面便于骨長入，其抗拔出力是普通螺釘的1～6倍，但因骨長入較慢，在術后早期無明顯優勢[35]。⑤選用骨水泥螺釘，目前常用的骨水泥包括聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸鈣骨水泥、硫酸鈣骨水泥等，應用于椎弓根螺釘可提高其在正?；蚬琴|疏松椎體內的穩定性，目前常用的為空心骨水泥螺釘，螺紋從接近釘頭的位置發出，且為多重皮質螺紋，空心設計到螺釘尖端，尖端具有自攻槽，螺釘遠端帶有側開孔，骨水泥注入螺釘后，可通過尖端及側開孔彌散至椎體內，骨水泥量為1～3 mL，抗拔出力可提高147%～300%。因此，骨水泥強化螺釘不僅可明顯增加螺釘抗拔出力，而且具有凝固快、操作簡單、安全性高等優勢，在長期隨訪中，骨水泥在胸腰椎螺釘內分別注入2 mL、3 mL具有良好的效果，但是聚甲基丙烯酸甲酯在凝固過程中會釋放熱量，對鄰近組織可能造成損傷，而且在體內無法自行降解[36]。磷酸鈣骨水泥可在一定程度上被吸收，但在吸收期的力學強度有待進一步研究。⑥其他，椎弓根進釘位置、角度、次數等也會影響螺釘在椎弓根內的穩定性。椎弓根螺釘位置的選擇方式有多種，如腰椎的定位，可通過椎體上關節突乳突后緣中點的垂線與橫突副突水平線的交點，也可通過在乳突、副突、下關節突關節面外上緣連線形成三角形頂角角分線中點處。老年患者椎體橫突和關節突多伴有不同程度的骨質增生，增加定位難度，如果定位失敗或進釘角度存在偏差，椎弓根螺釘可能穿破內側或外側皮質，不僅減小螺釘-骨接觸面積，而且可能增加血管、神經的損傷。選擇正確的進釘位置和角度，可減少操作次數，在同一位置多次進釘會明顯降低螺釘的把持力。

截骨矯形可矯正脊柱后凸畸形，一般根據后凸角度及預期的矯正角度，選擇最佳的截骨方式。但是截骨也會影響脊柱的穩定性，因此需要內固定釘棒系統，一方面保持矯正的角度，另一方面，維持脊柱穩定性，對于骨質疏松患者，截骨矯形后骨水泥強化螺釘可起到良好的內固定作用，而且在一定程度上也增加了椎體的強度。骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形的外科治療還包括斜外側腰椎間融合術聯合后路經皮椎弓根螺釘內固定[37]、3D打印技術應用于椎間融合器[38]等，但關于其長期效果有待進一步隨訪研究。

4 小 結

骨質疏松性椎體骨折并胸腰椎后凸畸形是骨質疏松性椎體骨折常見的并發癥，多由于早期未行干預治療或治療不當引起，或者鄰近節段繼發，導致胸腰椎后凸畸形逐漸加重，也可見于經皮椎體成形術和經皮后凸成形術術后患者，結合患者病史、臨床特點及輔助檢查可進行診斷。對于可耐受手術的老年患者，基于患者骨質疏松程度及后凸畸形角度等因素制訂治療方案。截骨矯形聯合椎弓根螺釘內固定術可明顯矯正脊柱后凸畸形，而手術后聯合抗骨質疏松治療，對于減輕患者痛苦、早期負重活動具有重要意義。