Effect comparison of vertebroplasty with bone cement of different viscosity for the treatment of vertebral osteonecrosis
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摘要:目的 探讨采用高黏度骨水泥或低黏度骨水泥椎体成形术治疗椎体骨坏死患者的临床效果及并发症发生情况。方法 将32例椎体骨坏死患者随机分为高黏度组15例及低黏度组17例, 记录术中透视次数、手术时间及骨水泥注射量，手术前后采用视觉模拟评分法(VAS)评分评估腰背部疼痛，功能障碍指数(ODI)评分评估腰背部功能，简明健康状况调查量表(SF-36)评分评估生活质量，影像学测量伤椎椎体相对高度(%)、伤椎后凸畸形角度，同时观察骨水泥渗漏及临近节段椎体骨折等并发症发生情况。结果 2组患者均手术顺利，完成至少12个月随访; 2组患者一般情况、术中透视次数、手术时间及骨水泥注射量比较，差异无统计学意义(P>0.05); 与手术前比较, 2组患者手术后VAS评分及ODI评分显著降低, SF-36评分显著提高，伤椎椎体前缘高度(%)及伤椎椎体中部高度(%)显著改善，后凸畸形角度显著改善(P < 0.05), 但2组间同一时点及组内术后不同时点无显著差异(P>0.05); 术后X线检查发现骨水泥渗漏情况为高黏度组5个椎体(33.3%), 均为椎间盘内渗漏，低黏度组10个椎体(58.8%), 其中8个椎间盘内渗漏、2个为椎旁渗漏，2组渗漏率有显著差异(P < 0.05)。结论 采用椎体成形术治疗椎体骨坏死可达到满意的临床效果，而应用高黏度骨水泥行椎体成形术可显著降低术后骨水泥渗漏率，提升手术安全性。Abstract:Objective To compare the clinical outcomes of high- and low-viscosity cement percutaneous vertebroplasty (PVP) for the treatment of vertebral osteonecrosis and its complications.Methods Thirty-two patients suffering from osteoporotic vertebral osteonecrosis were randomly assigned into high-viscosity group(n=15) and low-viscosity group(n=17). Intraoperative X-ray times, operative time and volume of bone cement injection were recorded. Visual analogue scale (VAS), Oswestry disability index (ODI) scores, 36-Item Short Form Health Survey(SF-36), and radiographic measurement were performed to assess waist-back pain, waist-back function and life quality, relative height of injured vertebrae(%) and its kyphotic angle, respectively. Incidence of complications such as bone cement leakage and vertebral fractures in adjacent segments were observed.Results The patients in both groups had smooth operation and completed follow-up for at least 12 months. There was no significant difference in the general data, intraoperative X-ray times, operation time and volume of bone cement injection between the two groups (P>0.05). Significant improvement on the VAS, ODI scores, SF-36 score, vertebral height (%) and kyphosis Cobb′s angle were noted in each group compared with treatment before. However, there were no significant differences in the same postoperative time between the 2 groups and at varied time points intra-group(P>0.05). Postoperative X-ray assessment identified cement leakage occurred in 5 vertebrae(33.3%) in high viscosity group, and all of them were intraspinal leakage, while high-viscosity cement group had 10 vertebrae leakage(58.8%), among which 8 was intraspinal leakage, 2 was vertebral side leakage. There were significant differences between the two groups in cement leakage rate(P < 0.05).Conclusion PVP used in osteoporotic vertebral osteonecrosis has better clinical efficacy, which can significantly relieve back pain, improve lower back function and quality of life. Furthermore, high-viscosity cement can reduce the cement leakage rate and greatly enhance operative safety.
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Keywords:
- vertebral osteonecrosis /
- vertebroplasty /
- bone cement /
- viscosity /
- leakage
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动脉粥样硬化是一种慢性进行性动脉疾病，是引起冠心病、脑血管疾病和周围血管疾病的主要病因[1-2], 主要由血脂异常、高血压、糖尿病、吸烟、饮酒、家族史等因素引起[3]。单核细胞与高密度脂蛋白胆固醇比值(MHR)是一种新发现的炎性指标，参与动脉粥样硬化炎性反应和氧化应激过程，与动脉粥样硬化进程相关[4]。大量研究[5]表明，单核细胞(MONO)与动脉粥样硬化进展以及斑块破裂导致血栓形成后器官梗塞有关。高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)在动脉粥样硬化进程中起保护性作用，具有逆向转运胆固醇、抗氧化作用，同时能够维持内环境平衡及内皮稳态，延缓动脉粥样硬化进展，预防相关疾病的发生[6]。研究[7]表明，MHR与冠状动脉狭窄程度及心血管不良事件密切相关，是冠心病的独立危险因素，且与颈动脉粥样硬化斑块稳定性有关。本研究探讨MHR与急性脑梗死(ACI)患者颈动脉狭窄(CAS)程度的相关性，观察MHR对CAS的预测作用。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2019年12月—2020年7月锦州医科大学附属第三医院神经内科收治的符合条件的242例ACI患者为研究对象。收集患者一般临床资料，包括年龄、性别、血压、吸烟史、饮酒史、高血压病史、糖尿病病史等。纳入标准: ①患者符合《中国急性缺血性脑卒中诊疗指南2018》[11]的诊断标准，并经头颅磁共振弥散加权检查确诊; ②患者发病时间为72 h内; ③患者均行颈动脉超声检查; ④生命体征平稳，能配合完成病史资料采集、查体及各项辅助检查者。排除标准: ①感染性疾病，自身免疫病，肿瘤，严重肝、肾疾病，血液疾病及其他严重心脏病者; ②有既往病史，临床检查及生化资料不完善者。
1.2 方法
采用PHILIPS iE33彩色多普勒超声诊断仪行颈部血管超声检查以确定颈部血管情况。根据颈动脉超声检查结果，并依据《血管和浅表器官超声检查指南》将患者分为对照组(无颈动脉斑块及狭窄)和狭窄组，并进一步将狭窄组分为3个亚组(轻度狭窄组、中度狭窄组、重度及闭塞组)，其中轻度狭窄组(n=88)动脉内径缩小 < 50%, 中度狭窄组(n=61)动脉内径缩小50%~ < 70%, 重度及闭塞组(n=52)动脉内径缩小70%~100%。
1.3 观察指标
入院时收集所有患者一般资料，包括年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压病史、糖尿病病史及血压。入院后次日清晨空腹采取静脉血，对入组患者行常规实验室检查，包括血常规、空腹血糖(FBG)、肌酐(Cr)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)。采用受试者工作特征(ROC)曲线来判断MHR诊断颈动脉狭窄的效能。
1.4 统计学方法
采用SPSS 23.0软件对数据进行统计分析，定量资料以(x±s)表示，定性资料采用率表示。符合正态分布的计量资料2组间比较行t检验，多组比较采用方差分析。不符合正态分布的计量资料2组间比较行U检验，多组间比较行KW检验，计数资料行检验。单因素分析后差异有统计学意义的变量作为自变量再进行多因素Logistic回归分析, P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 对照组与狭窄组指标比较
对照组与狭窄组性别、舒张压、饮酒、FBG、TG比较，差异无统计学意义(P>0.05); 2组年龄、收缩压、吸烟、高血压病、糖尿病、Cr、TC、HDL-C、LDL-C、MONO及MHR比较，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 1。
表 1 对照组与狭窄组一般资料及相关实验指标比较(x±s)[n(%)]指标 对照组(n=41) 狭窄组(n=201) 年龄/岁 56.73±8.81 64.68±10.79* 男 23(56.10) 136(67.66) 收缩压/mmHg 147.90±17.11 154.11±20.10* 舒张压/mmHg 81.32±9.11 84.69±11.91 吸烟 11(26.83) 82(40.80)* 饮酒 10(24.39) 71(35.32) 高血压病 20(48.78) 112(55.72)* 糖尿病 10(24.39) 76(37.81)* FBG/(mmol/L) 6.76±1.61 7.42±3.12 Cr/(μmol/L) 72.25±16.63 79.67±25.61* TG/(mmol/L) 1.64±0.73 2.01±1.22 TC/(mmol/L) 4.03±1.01 4.36±1.15* HDL-C/(mmol/L) 1.25±0.40 1.13±0.38* LDL-C/(mmol/L) 2.57±0.66 3.06±1.07* MONO/(×109/L) 0.47±0.19 0.53±0.18* MHR 0.39±0.16 0.51±0.24* FBG: 空腹血糖; Cr: 肌酐; TG: 甘油三酯;
CHO: 总胆固醇; HDL-C: 高密度脂蛋白胆固醇;
LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇; MONO: 单核细胞;
MHR: 单核细胞与高密度脂蛋白胆固醇比值。
与对照组比较, *P < 0.05。2.2 对照组与各亚组各项指标比较
重度及闭塞组MHR高于对照组和轻度狭窄组，差异有统计学意义(P < 0.05); 中度狭窄组MHR高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05); 轻度狭窄组与对照组、中度狭窄组与轻度狭窄组、重度及闭塞组与中度狭窄组MHR比较，差异均无统计学意义(P>0.05), 见表 2。
表 2 对照组和各亚组一般临床资料及相关实验指标比较(x±s)[n(%)]指标 对照组(n=41) 轻度狭窄组(n=88) 中度狭窄组(n=61) 重度及闭塞组(n=52) 年龄/岁 56.73±8.81 64.40±11.23* 63.84±10.43* 66.15±10.50* 男 23(56.10) 57(64.77) 41(67.21) 37(71.15) 收缩压/mmHg 147.90±17.11 153.61±19.71 154.74±20.29 154.21±20.90 舒张压/mmHg 81.32±9.11 85.39±12.19 85.46±11.38 82.60±12.02 吸烟 11(26.83) 36(40.91) 31(50.62) 25(48.08) 饮酒 10(24.39) 30(34.09) 21(34.42) 19(36.54) 高血压病 17(41.45) 48(54.55) 39(63.93)* 35(67.31)* 糖尿病 9(21.95) 37(42.05) 25(40.98) 25(48.08)* FBG/(mmol/L) 6.76±1.61 6.82±2.56 7.64±3.09 8.19±3.82 Cr/(μmol/L) 72.25±16.63 77.55±24.95 81.84±25.83 80.72±26.66 TG/(mmol/L) 1.64±0.73 1.92±1.24 2.06±1.24 2.09±1.16 TC/(mmol/L) 4.03±1.01 4.35±1.13 4.31±1.11 4.44±1.25 HDL-C/(mmol/L) 1.25±0.40 1.13±0.36 1.17±0.38 1.09±0.40 LDL-C/(mmol/L) 2.57±0.66 2.87±0.94 3.07±1.08 3.36±1.21* MONO/(×109/L) 0.47±0.19 0.49±0.18 0.55±0.18* 0.57±0.17*# MHR 0.39±0.16 0.47±0.23 0.51±0.22* 0.59±0.28*# FBG: 空腹血糖; Cr: 肌酐; TG: 甘油三酯; CHO: 总胆固醇; HDL-C: 高密度脂蛋白胆固醇; LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇;
MONO: 单核细胞; MHR: 单核细胞/高密度脂蛋白胆固醇比值。与对照组比较, *P < 0.05; 与轻度狭窄组比较, #P < 0.05。2.3 颈动脉狭窄独立危险因素分析
单因素回归分析发现，年龄、吸烟、高血压病、糖尿病、LDL-C及MHR为CAS的危险因素。将有无CAS作为因变量进行多因素Logistic回归分析结果显示，年龄、糖尿病、LDL-C及MHR可作为CAS的独立危险因素，见表 3。
表 3 急性脑梗死患者颈动脉狭窄的多变量Logistic回归分析变量 B Wald P OR 95%CI 年龄 0.075 12.552 0.000 1.077 1.034~1.123 吸烟 -0.662 2.448 0.118 0.516 0.225~1.182 高血压病 -0.447 1.283 0.257 0.639 0.295~1.386 糖尿病病 -1.072 5.495 0.019 0.342 0.140~0.839 LDL-C 0.669 8.289 0.004 1.952 1.238~3.077 MHR 2.878 5.929 0.015 17.770 1.753~180.134 LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇;
MHR: 单核细胞与高密度脂蛋白胆固醇比值。2.4 MHR诊断ACI患者颈动脉狭窄的效能
ROC曲线的P=0.004, ROC曲线下面积(AUC)为0.653(95%CI: 0.566~0.739)。取约登指数最大点0.257为诊断界限值，当MHR取0.535时，其诊断ACI患者CAS的敏感度和特异度最高，分别为40.30%和85.40%, 见图 1。
3. 讨论
ACI是最常见的突发性神经疾病，在老年人群中的病死率和发病率较高，大动脉粥样硬化是重要病因，研究[8-10]表明，炎症过程对ACI的发展和预后非常关键。MHR是一种新发现的炎性指标，巨噬细胞和单核细胞在促炎性细胞因子的释放和整个衰老过程中起着关键作用[11-12], 特别是活化的单核细胞在慢性炎症和心血管疾病发展过程中能够调节炎症细胞因子。HDL-C最被接受的特性为胆固醇的逆向转运作用，与血管疾病呈负相关，除了将过量的胆固醇转移至肝脏外，高密度脂蛋白还对氧化、炎症、血栓形成和血管内皮功能具有良好作用，对心脑血管疾病具有保护作用。某些情况下，动脉发生粥样硬化可能与HDL-C功能失调有关, HDL-C能够抑制LDL-C对内皮的破坏作用，且其被认为是血管内皮的保护因素[13-17]。研究[18-21]指出, ACI患者的单核细胞数较高, HDL-C水平较低, ACI患者MHR高于正常人群，MHR与冠心病冠状动脉狭窄程度有关。
本研究狭窄组MHR水平高于对照组，中度狭窄组和重度及闭塞组MHR较对照组高。Logistic回归分析表明, MHR为ACI患者CAS的独立危险因素, MHR越高, ACI患者发生CAS的可能性越大，且MHR每增加1个单位, ACI患者发生CAS的风险增加18倍左右。ROC曲线结果表明，当MHR为0.535时, ACI患者发生CAS的预测价值最高，当MHR大于该值时，诊断ACI患者CAS发生风险的敏感度和特异度最高。本研究还发现，患者年龄、糖尿病及LDL-C为ACI患者发生CAS的独立危险因素。
综上所述，本研究证实MHR为ACI患者CAS发生的独立危险因素，并得出了MHR的最佳预测值。因此，应鼓励患者进行颈动脉血管检查，尽早进行干预治疗。本研究为小样本回顾性研究，还需进一步行前瞻性和多中心研究以证实本结论。
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表 1 2组患者一般资料比较(x±s)
组别 n 男性 女性 年龄/岁 椎体数/个 发病时间/d 手术时间/min 术中透视/次 骨水泥使用量/mL 高黏度组 15 5 10 70.0±6.6 17 48.0±74.3 35.1±15.2 21.2±9.5 6.7±1.4 低黏度组 17 6 11 70.3±6.9 20 50.9±57.0 42.4±13.3 27.0±8.4 6.7±1.5 
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表 2 2组患者VAS、ODI评分及SF-36评分比较(x±s)
分 指标 高黏度组(n=15) 低黏度组(n=17) 术前 术后3 d 术后1年 术前 术后3 d 术后1年 VAS评分 8.0±1.0 2.1±0.8* 1.8±0.9* 7.9±1.1 2.1±0.9* 2.0±0.8* ODI评分 71.7±8.8 21.1±3.9* 18.9±3.4* 72.0±8.6 20.2±4.5* 17.4±3.2* SF-36 PCS 24.9±7.1 43.7±7.4* 42.9±5.8* 22.6±5.2 40.5±5.2* 41.3±6.3* SF-36 MCS 36.0±6.7 44.6±7.1* 43.4±5.6* 32.0±9.2 41.4±5.2* 39.6±4.8* VAS: 视觉模拟评分法; ODI: 功能障碍指数; SF-36 PCS: 简明健康状况调查量表-躯体健康; SF-36 MCS: 简明健康状况调查量表-精神健康。与术前比较, *P < 0.05。
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表 3 2组患者手术前后椎体高度变化、后凸畸形角度及骨水泥渗漏情况比较(x±s)
指标 高黏度组(n=15) 低黏度组(n=17) 术前 术后3 d 术后1年 术前 术后3 d 术后1年 椎体前缘高度/% 63.0±8.7 78.4±7.5* 73.0±7.2* 59.5±15.0 81.1±9.0* 75.0±10.1* 椎体中部高度/% 72.5±8.8 81.6±6.2* 77.6±6.3* 65.3±15.6 82.5±7.9* 79.9±8.4* 后凸畸形角度/° 13.3±6.0 5.4±3.2* 6.7±3.4* 12.9±4.6 6.0±2.9* 7.3±3.2* 与术前比较, *P < 0.05。
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