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磁共振成像用于预估PKP治疗单发骨质疏松性椎体压缩骨折中的临床价值

2020-09-09 381 上传者：管理员

摘要：目的:探讨磁共振成像对预估PKP治疗单发骨质疏松性压缩骨折(OVCF)疗效的应用价值。方法:对本院经PKP治疗的22例单发OVCF患者的磁共振影像表现与临床疗效进行回顾性分析,通过观测骨折椎体的压缩率、水肿程度、T2WI信号特点、Cobb’s角,同时根据骨髓水肿程度分为轻中度组及重度组,并根据手术前后视觉模拟疼痛评分(VAS)及Oswesty功能障碍指数(ODI)评价临床疗效。结果:患者术后的VAS评分及ODI指数较术前有明显好转,术前重度骨髓水肿组其术后VAS及ODI改善情况均较轻中度骨髓水肿组明显,差异有统计学意义(P<0.05)。17例患者术后随访骨折椎体高度较术前减小。3例患者发生手术椎体再骨折及新增其他椎体骨折现象。结论:PKP手术前压缩椎体术前骨髓水肿程度越严重,其术后疼痛缓解程度及功能改善程度越显著,对于OVCF的疗效有一定的预测价值。

关键词：
核磁共振成像
经皮椎体后凸成形术
骨质疏松性椎体压缩骨折
骨髓水肿
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近年来,随着人口老龄化的进展,骨质疏松性椎体压缩骨折的发病率逐年上升。目前,经皮椎体后凸成形术已被公认为治疗OVCF引起的急、慢性胸腰背部疼痛的有效方法[1,2]。这是一种在经皮椎体成形术基础上改进的一种新的手术方法,但相关并发症如骨水泥渗漏、手术椎体再骨折、邻近椎体骨折等也不断出现[3,4],磁共振成像(MRI)可以很好地显示压缩椎体的形态和内部情况,为规范治疗方法提供客观影像学的依据。

1、研究对象与方法

1.1研究对象

收集本院收治的经PKP手术治疗的单发骨质疏松性压缩骨折(OVCF)患者22例。

1.1.1病例纳入标准

①年龄≥60岁,无明显暴力史的椎体压缩性骨折;②骨折椎体局部压痛;③椎体后缘完整,无后壁缺损情况。

1.1.2病例排除标准

①肿瘤、结核等所致的病理性压缩骨折;②椎体压缩程度75%以上者;③压缩椎体后壁不完整者。

1.2影像学检查

1.2.1检查方法

采用鑫高益SUPERSCAN-1.5T磁共振成像仪,扫描序列包括:矢状位T1WI,矢状位T2WI,矢状位STIRT2WI,横轴位T2WI。成像视野(FOV)为280mm×280mm,矩阵为320×280,层厚3.5mm,层间距0.8mm。22例患者术前、术后均采用磁共振检查。

1.2.2影像观察指标

从骨折椎体的压缩率、骨髓水肿程度、T2WI信号特点、Cobb’s角等方面观察骨折椎体的影像学特点,并根据骨髓水肿程度分为轻中度组及重度组。

(1)椎体压缩率(CR)测量:在正中矢状位上测量压缩椎体和邻近上、下位椎体的高度,分别记为H、H上、H下。计算椎体未压缩前高度为H0=(H上+H下)/2。椎体压缩率CR=(H0-H)/H0×100%。

(2)骨髓水肿程度主要测量骨髓水肿信号强度比(SIR),并将椎体分为轻中度水肿(SIR≤3)、重度水肿(SIR≥3)。SIR测量:选择STIRT2WI序列,用相同大小兴趣区(ROI)测定在骨折椎体骨髓水肿区域信号强度(SIB)、邻近正常椎体的信号强度(SIN)和背景信号强度(SIA),并计算其信号强度比(SIR)。SIR计算公式:SIR=(SIB-SIA)/(SIN-SIA)。

(3)骨折椎体信号特点:OVCF患者,一般均表现为椎体压缩,伤椎存在骨髓水肿、骨折线或合并出血改变,T1WI上多为低信号,STIRT2WI上多为高信号,而T2WI上信号表现为多样性,可为低、中或高信号,因此观察骨折椎体的信号特点主要在T2WI图像上观察伤椎整体信号,同时也观察骨折线的显示情况及信号特点。

(4)测量Cobb’s角。正常椎体上、下缘基本平行,Cobb’s角近似0°。椎体压缩骨折时,椎体常楔形变,侧位椎体上、下缘垂线的交角或椎体上、下缘连线的交角即为Cobb’s角。在正中矢状位图像上分别测量并记录患者术前、术后压缩椎体Cobb’s角并比较。

1.3手术方法

患者取俯卧位,常规消毒铺巾,局麻后于骨折椎体棘突左右两侧约2cm处,透视下导针从椎弓根旋入椎体,手钻沿导针扩孔建立工作通道,拔除导针,沿工作通道置入球囊,碘海醇加压注入球囊,撑开伤椎,透视见椎体高度基本恢复,球囊内液体无外漏,取出球囊,并注入适量骨水泥约3～4ml。

1.4临床疗效评定方法

采用视觉模拟评分(visualanaloguescales,VAS)评价患者疼痛程度和Oswestry功能障碍指数(Oswestrydisabilityindex,ODI)评价患者日常活动功能障碍指数。

VAS评分采用国际通用的主诉疼痛分级法,分值范围是0～10分。0分:代表无痛。3分以下:有轻微疼痛,能忍受。4～6分:疼痛并影响睡眠。7～10分:有强烈疼痛,难以忍受。

ODI指数采用ODI量表法,共10项,包括疼痛程度、洗漱穿衣、提重物、行走、坐、站立、睡觉、性生活、社会活动、旅行,根据国人的生活习惯,此处删除了性生活1项,剩余9项,每项含有6个小选项,分别代表0～5分。总分为45分,患者ODI指数为患者9项实际总得分占9项最高分合计(45分)的百分比,0%为正常,越接近100%则为功能障碍越严重。

1.5统计学方法

统计学数值采用平均值±标准差来表示。数据采用SPSS16.0统计软件包分析。组间差异采用独立样本t检验。组内差异采用配对t检验。当P<0.05时,认为有统计学显著性差异。

2、结果

2.1手术情况

22例患者均成功完成PKP治疗,术后随访均未发生骨水泥渗漏。其中女19例,男3例,年龄60～88岁,平均75±9岁。22例患者共22节椎体压缩骨折,其中腰椎15节,胸椎7节,以腰1最多。

2.2影像表现与疗效

22例患者术前压缩率CR自0～46%不等,平均13.0±12.9%,术后压缩率自0～63.6%不等,平均27.1±19.3%;术前骨髓水肿信号强度比(SIR)自1.30～7.08不等,平均3.65±1.22,术后SIR自0.79～3.73不等,平均1.5±0.86;Cobb’角术前15.0±6.0度,术后16.5±8.5度。T2WI上术前压缩椎体呈低信号14例,中等信号5例,高信号3例,以低信号为主(占63.6%);术后椎体呈T2WI等信号16例,低信号4例,高信号2例,以等信号为主(占72.7%),见图1、图2。术后椎体呈低信号的4例患者中,3例为手术椎体发生再次骨折,1例随访时间过短,仅一个月,因此T2WI上骨折椎体仍呈低信号改变。术后椎体呈高信号的2例抑脂序列高信号被抑制,为伤椎发生了脂肪变性。

图1患者,女,68岁,不慎摔倒致腰背部疼痛。MR示腰1压缩性骨折,椎体骨髓水肿,PKP术后腰1椎体水肿消失,但椎体高度变小。

图2患者，男，75岁，无明显诱因致腰背部疼痛。MR示胸12压缩性骨折，椎体骨髓水肿，PKP术后椎体高度恢复较好，骨髓水肿已消失。

术前VAS评分6～9分，平均6.9±1.0分；术后VAS评分0～5分，平均0.6±1.1分；术前ODI指数64.4～95.6%，平均88.2±7.8%；术后ODI指数0～73.3%，平均15.4±17.7%。

统计结果表明，PKP患者术后的VAS评分及ODI指数较术前有明显好转，骨髓水肿明显改善，经t检验，P<0.05，结论具有统计学意义，见表1。术前重度骨髓水肿组随访VAS及ODI改善情况均较轻中度骨髓水肿组明显，经t检验，P<0.05，结论具有统计学意义，见表2。

表1术前、术后患者资料比较

3、讨论

OVCF患者年龄较大,骨质疏松明显,且常发生多次骨折,因而可见多发椎体楔形变,在平片上不易判定责任椎,而磁共振很好地显示压缩椎体的骨髓信号,灵敏地检测有无骨髓水肿,不但可以非常准确地鉴别急性、陈旧性压缩骨折,也能敏感地显示出隐性骨折[5,6],见图3。此外,有研究表明,术前骨髓水肿范围越大,PVP治疗后疼痛缓解程度越明显[7]。本组患者比较了压缩骨折骨髓水肿信号比与PKP临床疗效的关系,发现骨髓水肿程度越重,术后VAS及ODI改善越显著,亦即临床疗效越显著。

表2术前骨髓水肿情况与临床疗效情况

图3患者，女，87岁，拎水时突感腰背部疼痛

本组患者在MR上，压缩骨折椎体在T2WI上多表现低信号，其次为中等信号，高信号者最少，这与骨折后压缩椎体的骨髓变化的病理过程有关。一般来说，椎体压缩骨折大致分为五个阶段[8]:(1）骨折椎体缺血性变化；（2）椎体骨髓水肿，此时MRI表现T2WI高信号，增强扫描无明显强化；（3）修复早期，由于组织修复，血流增加，骨折椎体出现不规则的明显强化；（4）修复晚期，血流由增多至逐步恢复正常，此时压缩椎体强化程度逐渐变弱；（5）慢性期，压缩椎体信号逐渐恢复正常，骨髓逐渐被脂肪组织取代，椎体T1WI及T2WI信号逐渐增高，增强扫描无强化。若是发生机化，则T2WI可呈低信号改变。尽管MR上T2WI的信号改变，能有效地反映骨折椎体的骨髓情况及病理进程，但有研究表明，OVCF患者中，急性期T2WI的信号与PKP术疗效无明显相关性[9]。

此外，本研究中值得注意的是，PKP术后不是每位患者的伤椎高度有恢复的，部分患者存在伤椎再塌陷的风险[10]。本组患者有17例椎体椎体高度较术前有减小，占77.3%，最严重者术后椎体高度较前减小9mm，余3例椎体高度无改变，2例稍有恢复，椎体高度恢复程度平均-3±3mm。术后压缩率较术前增大，表明PKP术后患者椎体高度恢复不理想，部分椎体压缩程度较前有加重，Cobb’角也略有增大，存在进行性塌陷的情况。这种情况杨丰建等[11]曾提到过，他们认为，这可能与PKP术中，骨水泥的注射量不足有关。由于在球囊撑开椎体的过程中，椎体被撑开一定的空间，骨水泥注射量要超过球囊扩张时对比剂注入的量，这样，骨水泥能在充填球囊扩张形成的空腔时渗入周围骨松质并与椎体锚固。

本组22例患者，有3例患者发生手术椎体再次骨折，均表现为手术椎体内再次出现T1WI低、T2WI低、STIRT2WI高信号影，目前，对于手术椎体再骨折的病因和机制存在争议，多认为与OVCF患者的骨质疏松进程、骨折椎体骨坏死、椎体高度过度纠正、骨水泥分布不均匀、脊柱生物力学等因素有关[4,12,13]。本组3例发生手术椎体再骨折的患者，都有新增其它椎体的压缩骨折，因此，笔者认为，这与患者的骨质疏松进程相关性较大。这些患者发生再次骨折，导致患者再次发生严重的腰背部疼痛，降低了患者的满意度。为减少PKP手术椎体再骨折的发生率，除了提高手术水平，术后还需进行抗骨质疏松治疗。

本实验的不足之处在于：（1）本组患者为单节段OVCF患者，未探讨PKP手术对多节段OVCF患者的疗效，亦未将患者术前已经存在的椎间盘突出、骨质增生、脊柱侧弯等因素纳入研究；（2）关于磁共振序列。我们目前用的是T1WI、T2WI及STIRT2WI序列，没有使用DWI、MRS、fMRI序列，这些序列可以从骨髓化学组成、分子运动水平对压缩骨折椎体进一步进行病理生理的评估。我们也没有进行磁共振增强扫描，因此缺少对骨折椎体的血运变化的评估；（3）本组患者病例数可以再增加，对于PKP患者的总体评估可以更加精确。

PKP手术在OVCF患者的治疗中起到了越来越重要的作用，磁共振信号特点使得其对OVCF患者新旧压缩骨折的判定有明显的优势[6,14]，对隐匿性骨折的显示很敏感，有助于找出责任椎，对PKP手术有重要的参考意义。同时，磁共振无辐射的优势，将有助于减少患者的辐射量。

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