椎體內裂隙對椎體強化術后鄰近椎體骨折的影響

蔡金輝，劉慶余，阮耀欽，葉晧翊，伍志華，郭棟華，劉志鋒

(1.廣州市增城區人民醫院影像科，廣東 廣州 511300；2.中山大學孫逸仙紀念醫院放射科，廣東 廣州 510120)

椎體內裂隙指存在于骨折椎體內的氣體或液體聚積現象，多見于骨質疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture, OVCF)患者[1]，臨床主要表現為持久、頑固性腰背部疼痛及椎體進行性塌陷。椎體強化術是治療伴有椎體內裂隙的OVCF的主要方法[2]，但術后常繼發鄰近椎體骨折(adjacent vertebral fracture, AVF)。本研究基于MRI觀察椎體內裂隙對椎體強化術后發生AVF的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2013年11月—2018年1月172例接受椎體強化術后OVCF[3]患者，男41例，女131例，年齡51～91歲，中位年齡74.5歲。納入標準：①女性年齡≥50歲，男性年齡≥60歲，符合OVCF診斷標準，且責任椎體經椎體強化術治療；②骨折椎體水平位于T4～L5椎體，初始骨折椎體數量1～3節；③術前1周內接受胸腰椎X線、MR檢查，術后3天內復查胸腰椎X線片，術后電話隨訪1年，如期間出現不適則行MR檢查，否則1年后復查MR。排除標準：①精神疾病或惡性腫瘤病史；②合并脊柱感染性疾病或代謝性骨病。根據是否存在椎體內裂隙將患者分為裂隙組(n=37)及對照組(n=135)。參照文獻[4]方法于C形臂X線透視監測下行椎體強化術，包括經皮椎體成形術(percutaneous vertebroplasty, PVP)或經皮椎體后凸成形術(percutaneous kyphoplasty, PKP)。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Aristos MX-RD DR數字X線攝影系統攝胸腰椎正側位片。采用GE Signa HDi 1.5T超導型MR儀行胸、腰椎MR掃描，參數：矢狀位T2W，TR 2 500 ms，TE 90 ms，層厚4 mm，層間距0.4 mm，FOV 300 mm×300 mm，矩陣256×256；矢狀位STIR，TR 3 325 ms，TE 45 ms，其余參數同矢狀位T2W。

1.3 圖像分析 術前X線片示骨折椎體內存在線樣、三角形及不規則形低密度影，或MRI顯示骨折椎體內邊界清楚的腦脊液樣明亮高信號、極低信號或高、低混雜信號代表存在椎體內裂隙[1]。由2名具有5年以上骨關節影像學診斷經驗的住院醫師分析術前X線片及MRI，評價是否存在椎體內裂隙及其位置、成分，計算裂隙組傷椎前緣壓縮率，評價術后影像學特征，包括骨水泥分布狀態、是否存在骨水泥椎間盤滲漏及骨水泥-骨界面液體征。根據術前MRI所示裂隙與終板的距離將椎體內裂隙分為鄰近上終板(裂隙-上終板間距>裂隙-下終板間距)、鄰近下終板(裂隙-上終板間距<裂隙-下終板間距)及鄰近上和下終板(裂隙-上終板間距≈裂隙-下終板間距)3類；椎體內裂隙呈極低信號提示裂隙內含氣體成分，呈明亮高信號提示裂隙內含液體成分，呈高、低混雜信號提示裂隙內含氣-液混合成分[5](圖1)。測量于術前X線片傷椎(a)、上位鄰近椎體(b)及下位鄰近椎體(c)前緣高度，取其均值為最終結果，以傷椎上、下鄰近椎體前緣高度平均值為傷椎前緣初始高度，計算傷椎前緣壓縮率(R)：R=[(b+c)/2-a]/[(b+c)/2]×100%。根據術后復查胸、腰椎X線片評價骨水泥分布狀態(團塊狀或海綿狀)及是否存在骨水泥椎間盤滲漏；根據術后12個月胸腰椎MRI評價是否存在骨水泥-骨界面液體征(T2WI或STIR圖像示術椎骨水泥-骨髓交界出現點片狀、弧形腦脊液樣高信號)。

圖1 椎體內裂隙位置及成分 A.椎體內裂隙鄰近上終板，內含液體成分(箭)； B.椎體內裂隙鄰近下終板，內含氣-液混合成分(箭)； C.椎體內裂隙鄰近上、下終板，內含氣-液混合成分(箭)

另由2名主治醫師分析術后隨訪MRI，明確是否存在AVF；對術后新發OVCF病例觀察責任椎體是否位于術椎鄰近節段，意見不一致時經討論決定。

1.4 統計學分析 采用SPSS 25統計分析軟件。計數資料以頻數表示，符合正態分布的計量資料以±s表示，非正態分布計量資料以中位數(上下四分位數)表示。以χ2檢驗比較2組一般資料(患者性別，手術椎體數量、部位，手術方式及骨水泥注入量)及術后影像學特征(手術椎體內骨水泥分布狀態、骨水泥椎間盤滲漏率及骨水泥-骨界面液體征)，分析椎體內裂隙對AVF的影響；以非參數檢驗(Mann-WhitneyU)比較2組患者年齡及繼發AVF時間差異。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

172例共212節手術椎體，裂隙組37例共44節(20.75%，44/212)，包括10節T5～T11(22.73%，10/44)、32節T12～L2(72.73%，32/44)及2節L3～L5(4.54%，2/44)；對照組135例共168節。

裂隙組患者中位年齡77.0(72.0，83.5)歲，對照組73.0(66.0，80.0)歲，差異有統計學意義(Z=-2.49，P=0.01)。2組患者性別、手術椎體數量、手術椎體部位、手術方式及骨水泥注入量差異均無統計學意義(P均>0.05)，見表1。裂隙組手術椎體內骨水泥呈團塊狀分布、骨水泥椎間盤滲漏率及骨水泥-骨界面液體征出現率均高于對照組(P均<0.01)。見表2及圖2。

表2 2組術后影像學特征比較[節(%)]

裂隙組54.55%(24/44)椎體繼發AVF ，明顯高于對照組[23.21%，39/168，χ2=16.39，OR(95%CI)=3.97(1.99，7.94)，P<0.01]；繼發AVF中位時間為術后2.0(1.0，16.0)個月，與對照組[術后4.3(1.0，10.0)個月]差異無統計學意義(Z=-0.03，P=0.98)。裂隙組16節椎體傷椎前緣壓縮率>50%，75.00%(12/16)繼發AVF，明顯高于≤50% 椎體[42.86%，12/28，χ2=4.24，OR(95%CI)=4.00(1.03，15.53)，P=0.04]。不同椎體內裂隙位置、成分間發生AVF差異無統計學意義(χ2=2.13, 0.27，P均>0.05)。

3 討論

椎體內裂隙多見于OVCF患者脊柱胸腰段，發生率高達13.8%～42.4%[1,6]。本研究OVCF患者椎體內裂隙發生率為20.75%，其中72.73%位于脊柱胸腰段(T12～L2)，X線片或CT表現為橫行、線樣裂隙透亮影[1]；其MRI表現與裂隙內成分相關，氣體成分T1WI及T2WI均呈氣體樣極低信號，液體成分T1WI呈低信號、T2WI呈腦脊液樣明亮高信號，氣-液混合成分T1WI呈低信號，T2WI呈低、高混雜信號[5]；椎體骨質缺血性壞死為其主要病理基礎。動脈粥樣硬化及骨質疏松時，椎體血供減少，OVCF椎體血管損傷和椎體節段動脈血栓形成等進一步加重椎體血液循環障礙，導致椎體骨質損傷難以完全修復而出現骨壞死；隨著椎體骨壞死、塌陷，椎體內形成低壓裂隙，氣體或液體滲出填充其中，形成椎體內裂隙，最終導致骨折不愈合、椎體不穩及假關節形成[7-8]。

椎體強化術是治療伴有椎體內裂隙OVCF的主要手段，可有效緩解疼痛，恢復骨折椎高度，矯正脊柱后凸畸形等，臨床效果良好[9-10]；但術后常發生AVF，導致腰背部再發疼痛及行走障礙，嚴重影響生活質量。

對于椎體內裂隙是否增加OVCF患者椎體強化術后再發AVF的相關研究較少。TROUT等[11]發現伴椎體內裂隙OVCF患者PVP后AVF發生率為不伴椎體內裂隙者的2倍以上。WANG等[12]認為椎體內裂隙為椎體成形術后再發AVF的獨立危險因素，且伴椎體內裂隙者術后再發生AVF的時間早于不伴者。本研究中裂隙組術后AVF發生率明顯高于對照組，該組AVF風險是對照組的3.97倍；其中前緣壓縮率>50%的傷椎術后AVF發生率明顯高于≤50%者，AVF風險為后者的4倍。伴椎體內裂隙椎體壓縮程度越嚴重，經過椎體強化術治療后，椎體高度恢復率越大，強化椎體剛度及強度越大，且強化椎體終板由內陷狀態轉變為外凸膨脹狀態，導致強化椎體承受的應力更易傳導至鄰近椎體，繼發AVF的風險也就越大[13]。

本研究裂隙組椎體強化術后影像學特征與對照組存在較大差異，可能是導致椎體內裂隙組術后AVF風險升高的重要原因。在椎體強化術注入骨水泥時，裂隙內壓力較低，骨水泥無法充分彌散而呈區域性、團塊狀分布，導致術椎及鄰近椎體應力增加且分布不均[14-15]；同時椎體內裂隙常合并終板骨折，骨水泥易通過損傷終板滲漏至鄰近椎間盤[16]，椎間盤緩沖作用及原有力學傳導特性受損，致鄰近椎體力學載荷進一步失衡而誘發AVF。MRI隨訪結果顯示裂隙組骨水泥骨界面液體征發生率明顯高于對照組，原因主要在于手術過程中骨水泥未能充分填充裂隙，液體滲出、積聚于殘留裂隙而形成骨水泥-骨界面液體征[17]，提示骨水泥與殘留骨間存在一定空隙而無法完全穩定骨折椎體，反復微運動致鄰近椎間盤及椎體重復性損傷，從而引起鄰近椎間盤退變及AVF[17-19]。

綜上，伴椎體內裂隙OVCF患者椎體強化術后再發AVF風險增加，對術前椎體壓縮程度重、術后存在骨水泥團塊狀分布及骨水泥-骨界面液體征者尤其應密切隨訪觀察。