【综述】椎体强化术后继发骨水泥渗漏类型及其危险因素的临床评价
文章来源： 中华骨科杂志, 2021,41(5) : 330-338
作者：张保良 陈仲强
经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty, PVP）与经皮椎体后凸成形术（percutaneous kyphoplasty, PKP）是目前公认的治疗骨质疏松性和病理性椎体骨折安全有效的脊柱微创技术，广泛应用于临床。而骨水泥渗漏是其最常见的并发症，可导致邻椎再骨折、肺脑栓塞及截瘫等严重后果。骨水泥可沿不同的路径渗至不同的部位、形成不同的形态、产生不同的临床症状，因此对骨水泥渗漏进行完善的分型对研究其发生率、危险因素及防治措施具有重要的意义。迄今为止，国内外学者提出了多种骨水泥渗漏分型，并阐明了其临床意义，但均存在一定的局限性，尚无统一标准。因此，对各种骨水泥渗漏临床类型及其危险因素进行归纳总结，评价其临床意义，可为进一步探索骨水泥渗漏发生的原因及预防措施提供参考。
经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）与经皮椎体后凸成形术（percutaneous kyphoplasty，PKP）作为脊柱外科领域两种主流的微创手术，能够迅速缓解疼痛、重建脊柱稳定，且创伤小、费用低，临床上广泛用于治疗症状性骨质疏松性和病理性椎体骨折[1,2,3]。这两种方法尽管疗效显著，但也不可避免地伴随着一系列并发症，其中骨水泥渗漏是最为常见的并发症，文献报道其发生率可达78%~91.9%[4,5]。虽然大部分骨水泥渗漏无临床症状，但若渗入椎间隙则会增加邻椎骨折风险，渗入交通静脉丛则可致肺脑栓塞，渗入椎管内压迫脊髓则可致神经损伤甚至截瘫等，造成灾难性后果[3,6,7]。因此，如何在术中预防和控制骨水泥渗漏是临床医生亟待解决的一大难题。
临床实践中发现，骨水泥可沿不同的方向和路径渗漏至不同的部位，形成不同的形态，并产生相应的临床症状。因此，对骨水泥渗漏分型进行研究对进一步明确其发生率、相关危险因素及探索有效的防治措施具有重要意义[8,9]。目前，文献报道了多种骨水泥渗漏临床分型，多根据渗漏的路径、解剖部位及形态进行分类，但应用较为混乱，无公认的统一标准[10]。本综述旨在系统性总结各骨水泥渗漏类型的特点及临床意义，为未来探索骨水泥渗漏发生的原因及预防措施提供参考。
本文以'骨水泥渗漏'、'经皮椎体成形术'、'经皮椎体后凸成形术'、'分型'、'bone cement leakage'、'percutaneous vertebroplasty'、'percutaneous kyphoplasty''classification'等为关键词，在CNKI、万方、PubMed、Cochrane Library、Embase、Web of Science等数据库进行检索，重点筛选与骨水泥渗漏分型有关的文献。检索时间为各数据库建立至2020年6月。
纳入标准：①骨水泥渗漏分型相关的文献；②期刊论文或会议论文。排除标准：①无法获取全文的文献；②中、英文以外的文献；③质量较低、证据等级不高的文献；④重复研究。共检索得到561篇文献，删除不符合要求的文献528篇，最终纳入33篇（图1）。
图1 文献筛选流程图，最终纳入文献33篇
一、根据骨水泥渗漏路径分型
多数学者根据骨水泥渗漏路径对其分型。Yeom等[11]分析49例（76个椎体）疼痛性骨质疏松性椎体压缩骨折患者行椎体成形术后的影像学表现，根据骨水泥渗漏路径将其分为3型：①'B'型为骨水泥沿椎基底静脉渗漏，分布在椎体后缘、硬膜前方部位，一般不超过椎管横径的1/3，矢状位CT显示会向头尾侧弥散；②'S'型为骨水泥沿椎体节段静脉渗漏，分布在椎体周围并局限于椎间静脉内，轴位CT呈水平走行，有时会沿血管上下弥散；③'C'型骨水泥沿椎体骨皮质缺损渗漏，分布在椎体周边的任何部位，形态不规则。作者发现X线对椎间孔内骨水泥渗漏的诊断阳性率很高（86%）；然而，93%的'B'型和86%的'S'型骨水泥渗漏经X线难以发现，需要CT辅助提高诊断敏感度。此外，'B'型因渗漏量少且局限在硬膜外静脉丛，一般无症状；'S'型渗漏有时可通过静脉交通网最终进入肺动脉内，引起肺栓塞等严重后果；'C'型若渗漏至椎管内，可造成脊髓压迫[12]。崔利宾等[13]探讨了236例80岁以上骨质疏松性椎体压缩骨折患者经PVP后'B'、'S'、'C'三型骨水泥渗漏的危险因素，利用单因素和多因素Logistic分析发现'B'型相关因素为骨水泥形态及椎基底静脉孔，'C'型相关因素为椎体皮质连续性中断，'S'型相关因素为性别、骨水泥形态、椎基底静脉孔、椎体裂隙征、骨折程度、椎体后壁皮质突入椎管。Gao等[9]根据Yeom等[11]提出的分型方法重新描述了骨水泥渗漏模式：通过基底静脉（'B'型）、通过节段静脉（'S'型）和通过皮质缺损（'C'型），同时将'C'型细分为椎间盘内渗漏和椎旁渗漏（图2）。Gao等[9]进一步调查了239例患者的283个椎体的骨水泥渗漏各类型危险因素，发现双侧入路和Schmorl淋巴结的存在可预测'B'型渗漏风险，骨折类型被确定为'S'型渗漏的强风险因素，骨水泥量、皮质破坏和椎间裂隙征是'C'型渗漏的强预测因素。其中皮质破坏和椎体内裂隙的存在对椎旁渗漏分别表现出9.5倍和3.9倍的预测风险，而Schmorl淋巴结的发生则是椎间盘内渗漏的主要风险因素之一。另外，在长期的随访中发现'C'型渗漏的发生是新发椎体骨折的强风险因素。
图2 根据骨水泥渗漏路径分型，箭头示渗漏的骨水泥 A，B 通过基底静脉（'B'型） C，D 通过节段静脉（'S'型） E~H 皮质缺损（'C'型），包括椎间盘内渗漏（E，F）和椎旁渗漏（G，H）[摘自：Gao C, Zong M, Wang WT, et al. Analysis of risk factors causing short-term cement leakages and long-term complications after percutaneous kyphoplasty for osteoporotic vertebral compression fractures. Acta Radiol, 2018, 59(5): 577 - 585. DOI: 10.1177/0284185117725368.]
Gao等[9]分型首次对骨水泥的渗漏途径进行了临床划分，结合了不同类型可能出现的临床症状，同时给出了不同影像学手段对各类型渗漏诊断准确性的建议，但该分型的提出仅依据回顾性研究，并且每种类型纳入的病例数有限，具有一定偏倚，缺乏一定代表性，其可信度仍缺乏相关后续研究的评估。
为鉴定椎体成形术致骨水泥渗漏发生的危险因素，Tomé-Bermejo等[14]随访了194例（272个椎体）椎体压缩骨折患者的术后早期CT表现，根据其临床观察将骨水泥渗漏进一步分为4型，'B'型（经椎基静脉渗漏）和'S'型（经椎间静脉渗漏）与Yeom等[11]分型保持一致，将原'C'型中经骨皮质裂缝渗漏至椎间盘内的情况独立为一型，即'C'型（经骨皮质裂缝非椎间盘内渗漏型）和D型（椎间盘内渗漏型）。他检测到最常见渗漏类型为'B'型（43.38%）和'S'型（42.27%）。而后进一步行单因素及多因素分析发现，未发生Kunmmell缺血性坏死的椎体发生'B'型及'C'型渗漏的风险较发生Kummell病的椎体分别高7.5倍和2.6倍。因此，Kummell病可作为一保护性因素预测'B'型和'C'型骨水泥渗漏的发生。此外，椎体压缩程度是另一重要影响因素，椎体塌陷每增加1%，'D'型渗漏的风险增加3.8%；而对于'S'型渗漏则相反，椎体塌陷每增加1%，渗漏风险降低2%。Ding等[15]也对292例单节段骨质疏松性椎体压缩骨折患者术后出现骨水泥渗漏的影响因素进行了统计学分析，发现不同类型的骨水泥渗漏均有其各自的危险因素：骨水泥黏度是'B'型渗漏的独立危险因素，骨折严重程度和骨折类型是'S'型的独立危险因素，骨折严重程度和MRI椎体裂隙征是'C'型的独立危险因素，骨折严重程度、MRI椎体皮质破坏、MRI椎体裂隙征和骨水泥黏度是'D'型的独立危险因素。
Tomé-Bermejo等[14]提出的分型方法较Yeom等[11]分型更为细致具体，并且多项研究表明不同类型渗漏的发生与骨水泥黏度、骨折严重程度、骨折类型和MRI椎体裂隙征等多种危险因素密切相关，一定程度上可指导临床术前风险评估及手术方案的选择。但该分型仍存在一定的局限性，首先Wang和Zhao[16]对分型的定义准确性提出了质疑，认为'B'型是经后壁缺损而非单纯经椎基底静脉渗漏。另外，该分型未考虑注入骨水泥体积对渗漏风险的影响，以及手术操作不当而引起的经工作针道渗漏等主观因素影响，加之纳入病例较少，存在一定的偏倚，仍需大样本量的临床可信度和可重复性检验。
二、根据解剖定位的骨水泥渗漏分型
也有学者根据解剖定位对骨水泥渗漏进行分型。张文桐和唐海[17]分析了402个手术椎体并发骨水泥渗漏的类型及临床意义，按解剖位置对椎体外的局部骨水泥渗漏分为7型：①穿刺针道渗漏型，②椎间盘渗漏型，③椎旁静脉渗漏型，④椎前软组织渗漏型，⑤后纵韧带渗漏型，⑥椎旁软组织渗漏型，⑦椎管内硬膜外渗漏型。其中穿刺针道渗漏型和椎间盘渗漏型发生率最高，但患者无明显临床症状，不影响手术疗效；椎管内渗漏发生率最低，但可出现脊髓受压等严重后果致预后不良。Wang等[18]研究只发现了其中五种类型：A型通过皮质缺损渗漏至椎旁软组织，B型通过椎间孔基底渗漏，C型通过针道渗漏，D型通过皮质缺陷渗漏至椎间盘，E型通过椎旁静脉渗漏。研究发现B型骨水泥渗漏多见于伴有椎体内裂隙的椎骨。此类分型标准不明确，较为混乱，各型之间亦存在交叉重复，故临床应用价值不大。
依据Yeom等[11]分型，Guo等[19]对骨水泥的分布进行了重新分类描述，以进一步明确解剖定位和骨水泥渗漏的原因：'S'型，渗漏至节段静脉；'B'型，通过基底静脉渗漏至椎管；'I'型，通过椎弓根螺钉内固定渗漏至椎旁软组织（包括通过有孔螺钉的径向孔和螺钉引起的皮质缺损渗漏）（图3）。Guo等[19]纳入220例患者共950枚螺钉，观察到335枚螺钉出现骨水泥渗漏，其中'S'型、'B'型和'I'型渗漏分别占76.12%、22.99%和8.96%。进一步分析发现加固螺钉数量是静脉渗漏的风险因素；骨水泥剂量和螺钉位置被确定为'S'型渗漏的风险因素；骨水泥剂量和螺钉尖端接近椎体中线是'B'型渗漏的危险因素。由此推测，通过改进手术技术和手术入路可以减少骨水泥渗漏的发生。
图3 根据解剖定位的骨水泥渗漏分型，箭头示渗漏的骨水泥 A 'S'型：渗漏至节段静脉 B 'B'型：通过基底静脉渗漏至椎管 C 'I'型：通过椎弓根螺钉内固定渗漏至椎旁软组织[摘自：Guo HZ, Tang YC, Guo DQ, et al. The cement leakage in cement-augmented pedicle screw instrumentation in degenerative lumbosacral diseases: a retrospective analysis of 202 cases and 950 augmented pedicle screws. Eur Spine J, 2019, 28: 1661-1669.]
三、根据骨水泥渗漏部位分型
根据骨水泥渗漏部位，倪文飞等[20]对56例行PKP与PVP手术患者并发骨水泥渗漏分为6种类型：Ⅰ型（椎体周围渗漏），主要分布于椎体前方和（或）外侧，可通过静脉或骨皮质途径产生；Ⅱ型（椎管内渗漏），主要分布于椎管前方或前外侧，少数可渗漏至椎管后方；Ⅲ型（椎间孔内渗漏），通过静脉或遭破坏的椎弓根皮质产生，出现在硬膜外间隙；Ⅳ型（椎间隙内渗漏），常经骨皮质途径产生，以塌陷的上终板多见；Ⅴ型（椎旁软组织内渗漏），常因过早退管而致骨水泥沿穿刺通道渗漏，主要位于椎旁肌内，可达腰大肌；Ⅵ型（混合型渗漏），同时发生两种及以上类型的渗漏。他认为临床上经皮椎体成形术并发骨水泥渗漏以Ⅰ、Ⅱ型较为常见，少数患者可出现腹膜刺激征和神经损伤症状；除椎管内渗漏外，其他类型的骨水泥渗漏不会影响手术效果。王惠东等[21]根据临床常见的渗漏部位将骨水泥渗漏概括为5型：椎间盘渗漏、软组织渗漏、血管内渗漏、椎管内渗漏、混合渗漏（图4），并分析了行PVP手术的297例OVCF患者骨水泥渗漏各类型的危险因素，二元Logistic回归分析证明高骨水泥剂量是骨水泥渗漏的唯一危险因素；进一步多元Logistic回归分析发现椎体压缩程度高和骨折节段数多是椎间盘渗漏的危险因素，骨水泥注入量大和椎体压缩程度严重是软组织渗漏的危险因素，女性和年龄较低是血管内渗漏的危险因素，骨水泥注入量大和椎体终板/后壁破裂是椎管内渗漏的危险因素。
图4 根据骨水泥渗漏部位分型，箭头所示为渗漏的骨水泥 A，B 椎间盘渗漏 C，D 软组织渗漏 E，F 血管内渗漏 G，H 椎管内渗漏 I，J 混合渗漏[摘自：王惠东,姚方超,傅智轶,等.经皮椎体成形术治疗老年骨质疏松性胸腰椎压缩性骨折术中骨水泥渗漏的相关因素.脊柱外科杂志, 2019, 17(3): 192-197. DOI: 10.3969/j.issn.1672-2957.2019.03.009.]
倪文飞等[20]提出的分型方法简单易掌握，对目前临床上常见的渗漏类型的形态分布特征进行了细致、全面地描述，且分析了各类型对应的临床症状及风险，是目前较为完善的分型系统，临床研究中应用广泛。然而，由于患者样本量的限制，还需进一步行重复性研究以拓展其临床意义。
四、根据渗漏骨水泥形态分型
根据渗漏骨水泥的形态特征，齐新生等[22]将其分为线状渗出和条块状渗出两型。线状渗出是骨水泥渗漏至椎体周围静脉丛所致。由于椎体静脉丛按不同走行可最终汇入下腔静脉或上腔静脉，所以该型渗漏可引起脏器栓塞，尤其是肺栓塞。条块状渗出是骨水泥通过破裂的椎体，局部组织的压力将渗出的骨水泥局限于破裂口所致，骨水泥不断聚集可影响到邻近组织，尤其会直接压迫和灼伤脊髓神经根。但该分型过于简单，且较为笼统，对于指导临床意义不大。
五、根据骨水泥渗漏来源或方向分型
在采用明胶海绵碎屑预填注在椎体后凸成形术中预防骨水泥渗漏的研究中，何磊等[23]首次根据骨水泥渗漏来源分型：①侧壁型，骨水泥渗漏源自横断面椎弓根内侧缘延长线外侧；②前壁型，骨水泥渗漏源自横断面两侧椎弓根内侧缘延长线之间前方；③后壁型，骨水泥渗漏源自横断面两侧椎弓根内侧缘延长线之间后方；④终板型，骨水泥渗漏源自椎体上下终板；⑤混合型，骨水泥渗漏同时累及以上两个或三个位置（图5）。他比较了各型的渗漏率，分别为终板型4.4%、侧壁型5.1%、前壁型5.1%、后壁型5.8%、混合型2.9%。该分型与铁镔等[24]按照渗漏方向提出的分型（椎体后方椎管内硬膜外渗漏、椎体前方及左右侧软组织内渗漏、椎体上下椎间隙渗漏、椎弓根内及椎间孔内渗漏、椎旁静脉渗漏）类似，但二者均停留于理论阶段，其临床指导意义尚有待于进一步探讨。李业成等[25]将骨水泥渗漏方向分为椎体上缘渗漏组、椎体下缘渗漏组、椎体前缘渗漏组、椎体后缘渗漏组和椎体侧方渗漏组，并研究了各渗漏方向与相邻椎体骨折的相关性，统计分析发现骨水泥的渗漏方向是PVP术后相邻椎体骨折的危险因素，以椎体上缘骨水泥渗漏为主。
图5 根据骨水泥渗漏来源分型，箭头示渗漏的骨水泥 A 骨水泥渗漏前壁型 B 骨水泥渗漏侧壁型 C 骨水泥渗漏后壁型 D，E 骨水泥渗漏终板型[摘自：何磊,钱宇,吕佐,等.明胶海绵碎屑预填注在椎体后凸成形术中预防骨水泥渗漏的作用.中华骨科杂志, 2019, 39(19):1173-1179. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2019.19.002.]
六、椎间隙骨水泥渗漏分型
椎间隙内渗漏作为一种常见的骨水泥渗漏类型，其渗漏方向与直立位重力方向平行，参与脊柱力线传导，故国内外学者对其是否会增加相邻椎体骨折（adjacent vertebral fracture，AVF）风险进行了广泛的研究[26]。张阳等[27]回顾性研究了行PVP手术的153例骨质疏松性椎体压缩骨折患者骨水泥椎间渗漏情况，发现骨水泥椎间渗漏并不增加PVP术后再发椎体压缩骨折风险，低骨密度是再发椎体骨折的危险因素。蔡金辉等[3]在具体分析了骨水泥椎间盘渗漏的位置及渗漏量对AVF的影响，发现骨水泥椎间盘渗漏是AVF的重要危险因素之一，且与渗漏至椎间盘的骨水泥量呈正相关；此外，经检验发现骨水泥-椎间盘相对面积比的ROC曲线下面积为0.807，取阈值为16.1%时，其预测AVF的敏感性为87.0%，特异性为72.2%，说明骨水泥-椎间盘相对面积比对AVF具有较好的预测效能，可作为PVP术后评价AVF风险的参考指标。
有学者进一步将椎间隙内渗漏进行细分，以期阐明与相邻椎体骨折的相关性[28]。Churojana等[29]根据椎间隙渗漏位置分为三型：Ⅰ型（间隙内-盘外型），骨水泥沿纤维环和终板间渗漏；Ⅱ型（盘内型），骨水泥漏入髓核组织；Ⅲ型（混合型），骨水泥沿椎间盘边缘渗漏并进入髓核组织（图6）。其中Ⅱ型渗漏最常见。将骨水泥占椎间盘的空间分为四级：Ⅰ级渗漏不超过椎间隙的1/4，Ⅱ级渗漏至椎间隙的1/4~1/2，Ⅲ级渗漏至椎间隙的1/2~3/4，Ⅳ级渗漏超过椎间隙的3/4。研究结果提示各型椎间隙内渗漏与AVF发生率无关，但受限于样本量，其结论准确性有待商榷。另外，该分型未充分考虑骨水泥的方位因素及邻椎终板接触因素，分型不够全面，临床可操作性较低。
图6 椎间盘渗漏分型 A Ⅰ型（间隙内-盘外型），骨水泥沿纤维环和终板间渗漏 B Ⅱ型（盘内型），骨水泥漏入髓核组织 C Ⅲ型（混合型），骨水泥沿椎间盘边缘渗漏并进入髓核组织[摘自：Churojana A, Songsaeng D, Khumtong R, et al. Is intervertebral cement leakage a risk factor for new adjacent vertebral collapse? Interv Neuroradiol, 2014, 20(5): 637-645. DOI: 10.15274/INR-2014-10079.]
考虑到以上分型的局限性，蔡凯文等[30]对以上分型进行改良，提出一种新的椎间隙骨水泥渗漏分型法；基于Churojana等[29]分型原理，将椎间隙内骨水泥渗漏分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，其中Ⅱ型按照漏出物方位分为a（前方）、b（中央）、c（后方）、d（侧方）、e（跨区域）五个亚型，每个亚型按骨水泥是否与邻椎终板相接触又分为1次亚型（未抵达邻椎终板）和2次亚型（抵达邻椎终板）。即包括：Ⅰ型，间隙内-盘外型；Ⅱa1型，盘内前方渗漏未抵达邻椎终板；Ⅱa2型，盘内前方渗漏抵达邻椎终板；Ⅱ b1型，盘内中央渗漏未抵达邻椎终板；Ⅱb2型，盘内中央渗漏抵达邻椎终板；Ⅱc1型，盘内后方渗漏未抵达邻椎终板；Ⅱc2型，盘内后方渗漏抵达邻椎终板；Ⅱd1型，盘内侧方渗漏未抵达邻椎终板；Ⅱd2型，盘内侧方渗漏抵达邻椎终板；Ⅱe1型，盘内跨区域渗漏未抵达邻椎终板；Ⅱe2型，盘内跨区域渗漏抵达邻椎终板；Ⅲ型，混合型。蔡凯文等[30]随后通过三维有限元分析发现骨水泥填充术后相邻终板应力轻度增加；发生Ⅰ型渗漏时，相邻终板应力与无渗漏状态近似；发生各种边缘型Ⅱ型渗漏时，1次亚型使相邻终板应力轻度增加、2次亚型使相邻终板应力明显增加；脊柱向漏出方向屈曲时，相邻终板应力增幅显著升高。
该分型综合考虑了漏入椎间隙内骨水泥的剂量和方向、解剖分布、固化形态及其对应力传导的影响等各因素，进一步阐明了椎间隙渗漏与邻近椎体骨折的相关性，并明确了高危渗漏型，对临床治疗骨质疏松性椎体压缩骨折及预防AVF具有重要的指导意义。但该分型的建立基于纯理论性研究，利用有限元法所得结论不能完全代表临床实际，其可靠性和可信度仍需进一步的临床研究去证实。
七、椎管内骨水泥渗漏分型
有学者对474例患者行PKP手术的714个椎体中继发骨水泥椎管内渗漏的发生率及相关危险因素进行研究[31]，并将骨水泥椎管内渗漏分为'B'、'C'、'P'三型。其中'B'型多沿椎基底静脉渗漏入椎管，大多呈倒'V'型分布，两侧对称，边缘不规则，呈蚯蚓状，一般不会超过椎管前后径的30%，很少造成脊髓神经根损伤；'C'型多通过椎体后壁骨皮质破损进入椎管，骨水泥分布不规则，可呈砂砾状或团块状，甚至侵占大部分椎管，常造成神经功能损害；'P'型多沿穿刺针、导管或骨钻穿破的椎弓根内壁渗漏进入椎管，常沿穿刺通道分布，可呈泪滴状，可以造成脊髓神经根损害。术后发现骨水泥椎管内渗漏率为7.28%，其中'B'型4.06%，'C'型2.10%，P型1.12%。另外，多因素分析发现骨水泥注入量、骨折类型及手术操作部位是导致PKP术后发生骨水泥椎管内渗漏的独立危险因素。此分型单独阐述了三种椎管内骨水泥渗漏类型的发生率以及危险因素，为临床预防其发生提供了方向，但单中心回顾性研究存在区域操作水平、医疗设备等差异，均可能对研究结果造成影响，需进一步行多中心临床应用，以验证其结果。
本综述系统性描述和分析了骨水泥渗漏不同分型及其危险因素、临床应用以及局限性，可以发现国内外学者尝试从不同角度研究骨水泥渗漏类型，但分型依据均较为单一，未能综合考虑多种影响因素，导致各分型之间存在较多的交叉重叠，一定程度上限制了其临床指导作用。对骨水泥渗漏进行分型是为了更加全面而准确地反映不同类型渗漏的产生原因及分布特征，结合其危险因素、临床症状及风险，从而更有针对性地采取相应的措施预防和控制其发生。然而目前的分型尚无统一的标准，未来的研究应综合考虑各种因素，探索一种更完善的分型用于指导临床工作。
参考文献（略）