骨质疏松性胸腰椎骨折的治疗和研究

骨质疏松症是一种系统性骨骼疾病，其特征是骨量降低和骨组织的微结构退化，从而增加了骨的脆性和骨折的发生率。骨质疏松症可分为原发性骨质疏松症和继发性骨质疏松症。原发性骨质疏松症可发生于各个年龄段的男性和女性人群，但常发生于绝经后的女性人群；而继发性骨质疏松症是药物（糖皮质激素、免疫抑制剂）、疾病（Cushing综合征、甲状旁腺功能亢进）或其他原因（维生素D缺乏）所致[1]。

如今，骨质疏松症已经成为一个世界性的严重问题[2]。在发达国家，如美国和瑞典骨质疏松症的患病率分别为18.6%[3]和21.2%[4]。我国骨质疏松症的平均患病率为15.7%[5]、60岁以上老年人骨质疏松症患病率为36%[6]。随着总人口年龄的增长，骨质疏松症呈逐渐上升趋势，这与平均预期寿命的提高有关。

胸腰椎骨折是骨质疏松症最常见的并发症，几乎占所有骨质疏松性骨折的50%[7]。虽然，骨质疏松性胸腰椎骨折常伴有背痛和后凸畸形，但多数情况无症状，因此，只有30%~40%的胸腰椎骨折患者前来就医[8]。骨质疏松性腰椎骨折随年龄增长而增加。有研究显示北京、成都、上海50~69岁人群患病率低于20%，70~79岁人群患病率分别为19.0%、25.1%、25.4%[9]。然而，对于≥80岁的人群来说，这3个城市的患病率均>36%[9]。

在我国香港地区45岁以上的研究对象中，约有22%的研究对象发生过胸腰椎骨折[10]。骨质疏松性胸腰椎骨折较高的患病率给社会带来了沉重的经济负担。美国每年为此的医疗费用为138亿美元[11]，我国到2050年年耗费将达1745亿元[12]。而且胸腰椎骨折是未来椎体和非椎体骨折（如髋部骨折）的危险因素[13]。因此，加强骨质疏松性胸腰椎骨折的治疗和研究有重要的社会、经济学意义。

一、椎体成形的精准治疗

随着影像学技术和计算机技术的发展，利用计算机辅助设计（computerassisteddesign，CAD）手术方案开始在骨科手术中应用，其可以使手术更加精准。传统C型臂X线机辅助椎体成形术的缺点较多，比如穿刺针的置入方向在实际操作中难以把握、有较长的学习曲线、术者射线暴露量大等。CT引导下穿刺技术虽然在安全性和精确性方面优于前者，但CT室无法达到手术室的消毒条件，容易出现术后感染[14]，应用受到很大限制。而逐渐兴起的数字化技术在骨科领域已得到广泛应用，包括CAD、导航技术和机器人辅助技术。

本期中，李亮等通过比较Iso-C三维导航系统与普通C型臂X线机透视辅助经皮微创手术治疗Kümmell病的疗效，发现导航辅助椎体成形术在提高精准性和降低骨水泥渗漏方面均优于C型臂X线机透视辅助。而杨小彬等通过Renaissance机器人辅助精准治疗骨质疏松性骶骨骨折也取得了满意的疗效，克服了传统椎体成形术的不足。然而，任何技术都有一定的学习曲线，本期袁伟等对骨科机器人辅助经皮后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的学习曲线进行了深入研究。

在脊柱导航成像系统引导下，术者可以动态实时观察穿刺针的位置和方向，抵达术前预计的位置，大幅提高手术的精准度和安全性，明显缩短手术时间。同时，在置入球囊时可于最佳位置撑开，有效复位椎体高度。

孙旗等[15]报道椎体压缩至80%时，仍可在导航引导下实施精确的椎体成形术，临床疗效满意；且验证了在连续的多节段压缩骨折患者中，导航引导下穿刺确能显著地缩短手术时间，减少患者和术者透视次数及辐射量。这样一来，不仅扩大了椎体成形术的适应证，而且提高了手术的精准性和安全性。

二、胸腰椎骨折术后再骨折的相关问题

相邻或非相邻椎体再骨折是骨质疏松性胸腰椎骨折术后最常见的并发症之一，阮文东等[16]研究表明骨质疏松性椎体骨折术后再骨折的危险因素包括：患者的性别(女性显著多于男性)、年龄(>85岁)、体重指数、骨密度(重要危险因素)、骨水泥椎间隙渗漏、骨水泥注入量、未规范药物治疗、跌倒等。Lindsay等[17]认为邻近椎体的压缩骨折与骨质疏松自然病程进展相关，而Lin等[18]认为伤椎与骨水泥注入后椎体的生物力学特性改变，导致邻近椎体的应力增大有关。

目前，大多学者认为过多的骨水泥注入量会增加相邻椎体骨折的风险。Lee等[19]报道称椎体前侧高度恢复较好的患者中，发生邻近椎体骨折较多，认为骨折椎体矢状位椎体上、下缘形成的后凸角在椎体成形术中纠正每增加1°，术后邻近椎体新发骨折的风险就会增加9%，因此，椎体成形术中没有必要过分追求恢复正常椎体高度。

预防再骨折的关键在于将防治的重心下移和关口前移，做到"上医治未病"。由于不规范的药物治疗和跌倒是骨质疏松性骨折的主要危险因素[20]，因此，日常活动能力是预测骨折风险的良好指标[21]，这可以用几种不同的机制来解释。一方面，运动能增加骨小梁的数量和质量，从而增加骨的强度[22]。另一方面，锻炼能增强肌肉力量，提高平衡能力，这些都能降低跌倒风险。

卧床(如长期住院、住在老年护理机构等)是导致骨质流失的一个重要原因，应尽可能避免。同时，应建议行走不稳的老年人拄拐行走，改善老年人的视力障碍，减少服用影响步态的药物，并改善家居环境(如淋浴时的扶手、清除地面障碍物等)。另外，研究表明，体质差的老年人比体质好的老年人更容易跌倒[23]。

如果已经发生再骨折，尽快手术是必要的，其原因为：①骨质疏松症是全身性老年疾病，在椎体表现为多个椎体的疏松及压缩骨折。由于骨折后椎体呈现不同程度的楔形变，脊柱力学环境改变。楔形椎的结构变化使椎体前部的应力更加集中，更易出现再骨折。而手术可以适度复位椎体前部的高度，减少了再骨折的可能性；②再次骨折后患者会长期卧床，进一步导致骨量丢失，形成"骨折-骨量丢失-再骨折"的恶性循环，再次手术阻断了该恶性循环，使患者尽早活动。而对于再骨折是再次使用椎体成形术还是内固定则需根据具体情况而定，本期中吴晓淋等就骨质疏松性椎体骨折椎体成形术后处理策略和内固定翻修适应证进行了讨论。

三、加强骨质疏松症的基础研究

预防骨质疏松性胸腰椎骨折的根本在于预防和治疗骨质疏松症。本文对于骨质疏松症基础研究的探讨主要局限于绝经后骨质疏松症(postmenopausalosteoporosis，PMOP)，指的是女性绝经后卵巢内分泌功能失调衰退,导致雌激素水平下降,从而导致破骨细胞的骨吸收大于成骨细胞的骨形成的一种代谢性疾病[24],其特征为进行性全身性骨密降低和骨组织微结构发生改变[25]。

绝经后骨质疏松症的病因是多因素的,现有的研究认为雌激素水平降低导致的骨吸收、骨形成平衡破坏是主要因素,除此之外,钙和其他环境因素对骨质流失也有影响[26]。目前对骨质疏松症的基础研究主要集中在通路和机制的研究。

目前认为肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor，TNF)家族的NF-κB受体激活子(receptoractivatorofNF-κB，RANKL)及其受体(RANK)和骨保护素(osteoprotegerin，OPG)组成的RANKL-RANK-OPG轴参与调节骨吸收与骨生成平衡[27]。而RANKL-RANK-OPG轴的紊乱主要是由绝经后雌激素减少引起的。

在绝经后的女性中,其体内由于雌激素的缺乏导致OPG表达降低,RANKL表达升高,造成了RANKL-RANK-OPG轴的紊乱,破骨细胞增加,成骨细胞减少,从而导致了骨质流失[28]。而有些学者认为，雌激素通过充当抗氧化剂来保护骨,抵抗氧化应激[29]，从而提出氧化应激促进骨质疏松症发生的机制，强调了氧化应激在绝经后骨质疏松症的发生和发展中的重要作用[30]。

该学者认为，女性进入绝经期后，体内的氧化物生成增加，而抗氧化物生成减少，导致细胞氧化还原平衡被打破并导致活性氧(reactiveoxygenspecies，ROS)过量产生。过量的ROS对细胞产生氧化损伤,促进破骨细胞骨吸收,抑制成骨细胞介导的骨形成,导致骨重建失衡,骨密度降低和骨微结构破坏,骨折风险增加[31]。因此，目前对于绝经后骨质疏松症机制的认识还未形成统一的观点。

尽管如此，骨质疏松药物的研发仍有一些新进展。抗骨吸收药物除了传统的双膦酸盐类药物外，组织蛋白酶K抑制剂和Scr激酶抑制剂已进入了临床试验。而在促骨形成药物中，甲状旁腺素已经在全世界范围内广泛使用，而新的药物包括钙敏感受体拮抗剂、Wnt信号拮抗剂抑制剂和硬化蛋白抗体，在基础和临床试验中取得了初步的成果。

四、展望

作为治疗骨质疏松性压缩骨折"金标准"的椎体成形术经历了20余年的临床实践检验，目前趋于成熟，并已广泛为世界各国医师所用，造福患者。目前在国内椎体成形术的填充材料主要为PMMA骨水泥，也有部分医师开始使用新近研究的磷酸钙骨水泥和硫酸钙骨水泥。而目前高黏度PMMA骨水泥已经成为临床研究的新热点，国内外相关临床报道中已大量使用，并取得良好的临床疗效及安全性检验。

但与传统PMMA相同，高粘度骨水泥也存在不可降解及缺乏生物活性等缺点，近年来关注度较高的是Joshi等[32]研制出的一种水凝胶类物质，其在25~34℃之间呈现液体形态，而当外界温度>34℃后的3~4min内就会转变为固体形态，相关动物实验及临床研究显示这种水凝胶类物质在动物及人体内均无毒性单体释放，也无高热导致人体活性组织受损，安全性高。除此之外，新的椎体成形技术包括靶向射频椎体成形术(radiofrequency-targetedvertebralaugmentation，RF-TVA)、Kiva技术和体支架成形技术(vertebralbodystenting，VBS)也逐渐得到临床应用。

其中VBS作为一种最新的椎体成形技术在椎体高度保留和后凸矫正方面具有一定优势，但是由于金属支架材料的顺应性受到限制，所以球囊扩张压力过大使得安全性降低。每一种椎体成形技术的进步都需要临床医师总结经验，为骨质疏松性压缩骨折患者提供更安全、有效和经济的治疗方法。

然而，预防和治疗骨质疏松是减少骨质疏松性胸腰椎骨折的根本。目前,在临床上对绝经后骨质疏松症的治疗主要有激素替代疗法、钙剂、维生素D、双膦酸盐、选择性雌激素受体调节剂和甲状旁腺素等，但临床效果有限。只有找到绝经后骨质疏松发生的确切机制才能研发出预防、甚至治疗绝经后骨质疏松的药物。现有研究认为，发病机制主要是RANKL-RANK-OPG轴的紊乱和氧化应激作用等,但这些并不是研究的终点，随着科研工作的进展,相信将来会找到绝经后骨质疏松发生的确切机制,真正解决这一世界性难题。