崔善林,陳勇喜,劉科第,范俊鴻,覃忠設(shè),郭圣揮,蒙覺威,李品元
1 廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院,廣西南寧 530003;2 廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院脊柱外科,廣西南寧 530003;3 橫州市中醫(yī)醫(yī)院骨傷二科,廣西南寧 530300
骨質(zhì)疏松癥已被世界衛(wèi)生組織確定為全球十大最嚴(yán)重的疾病之一[1],其最嚴(yán)重的后果是發(fā)生骨質(zhì)疏松性骨折。隨著我國人口老齡化加快,骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折(OVCF)的發(fā)生率持續(xù)增加[2]。OVCF 會導(dǎo)致患者疼痛、畸形、活動受限,從而影響患者生活質(zhì)量,這將大大增加社會與家庭的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。經(jīng)皮椎體成形術(shù)(PVP)被廣泛應(yīng)用于治療OVCF,因其高安全性、高效率、低侵入性特點(diǎn),在臨床上越來越受歡迎。但是PVP 術(shù)后仍有較多并發(fā)癥,比如術(shù)后再發(fā)相鄰椎體骨折,這會大大影響患者生活質(zhì)量,有學(xué)者認(rèn)為[3],這主要由骨質(zhì)疏松、椎體壓力的改變、椎體活動度改變等三個方面的因素造成。目前對于PVP 后相鄰椎體骨折的相關(guān)研究較少,尚未明確原因。本文旨在通過二元logistic 回歸分析OVCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折的危險因素,并且構(gòu)建列線圖預(yù)測模型,為防止行PVP 術(shù)后OVCF 患者出現(xiàn)相鄰椎體骨折提供一定的臨床指導(dǎo)。
1.1 臨床資料 選取2019 年8 月—2022 年8 月廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院脊柱外科收治的174 例OVCF 并行雙側(cè)PVP 的患者,根據(jù)術(shù)后相鄰椎體是否骨折分為相鄰椎體骨折者與未骨折者。納入標(biāo)準(zhǔn):①以腰背部疼痛、活動受限等不適為主訴;②低能量損傷;③胸椎或腰椎X線片、椎體骨密度檢測確診為新鮮OVCF;④有PVP 手術(shù)適應(yīng)證。排除標(biāo)準(zhǔn):①存在椎體感染性病變;②存在免疫功能異常;③既往椎體壓縮骨折史;④神經(jīng)系統(tǒng)癥狀;⑤脊髓壓迫;⑥病理性骨折;⑦脊柱結(jié)核。本次研究取得本院倫理委員會同意(審批號:GXZYA2023-049-01),所有患者均簽署知情承諾書。
1.2 危險因素收集 從我院門診及住院病歷系統(tǒng)收集患者數(shù)據(jù),包括收集患者一般基本資料(性別、年齡、身高、體質(zhì)量、BMI、腰椎骨密度、其他部位骨折史);是否具有合并癥[是否患有高血壓、是否患有糖尿病、是否患有慢性阻塞性肺疾?。–OPD)];是否口服激素;手術(shù)相關(guān)資料(骨折椎體數(shù)量、骨折部位、手術(shù)節(jié)段、骨水泥注入量、術(shù)前椎體壓縮比、術(shù)后椎體恢復(fù)比、傷椎Cobb 角矯正度、是否出現(xiàn)骨水泥滲漏);術(shù)后視覺模擬評分法(VAS)評分、Oswestry功能障礙指數(shù)(ODI指數(shù))。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS26.0 統(tǒng)計(jì)軟件。正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示,比較采用配對t檢驗(yàn);分類變量組間比較采用χ2檢驗(yàn)。用二元logistic 回歸分析OVCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折的危險因素,隨后對P<0.05 的危險因素使用R Studio4.3.0 構(gòu)建列線圖預(yù)測模型,繪制受試者工作特征曲線、校準(zhǔn)曲線評價列線圖模型區(qū)分度及準(zhǔn)確性,并且計(jì)算C-index。以上檢驗(yàn)水準(zhǔn)取α=0.05。
2.1 OVCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折與未骨折者一般資料比較 OVCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折47 例、未骨折127 例,兩者一般資料比較見表1。
表1 OVCF患者雙側(cè)PVP后相鄰椎體骨折與未骨折者一般資料比較
2.2 OVCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折的列線圖預(yù)測模型構(gòu)建及驗(yàn)證結(jié)果 將患者上述一般資料共計(jì)17個(除外術(shù)后VAS 評分、術(shù)后ODI指數(shù))潛在影響雙側(cè)PVP后相鄰椎體骨折的因素通過LASSO回歸行降維處理,如圖1 所示,在誤差最小時,挑選最具代表性的10 個因素,分別為BMI、性別、最近一個月是否跌倒、術(shù)前椎體壓縮比、術(shù)后椎體恢復(fù)比、傷椎Cobb 角矯正度、腰椎骨密度、骨水泥滲漏、椎體骨折數(shù)量、是否患有高血壓。以O(shè)VCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折為因變量,納入單因素分析P<0.05 的因素進(jìn)一步進(jìn)行多因素logistic 回歸分析,結(jié)果顯示:骨水泥滲漏、術(shù)前椎體壓縮比、術(shù)后椎體恢復(fù)比、傷椎Cobb 角矯正度、腰椎低骨密度、低BMI 是OVCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折的危險因素,如表2 所示。通過OVCF 患者雙側(cè)PVP后相鄰椎體骨折的危險因素構(gòu)建列線圖預(yù)測模型,如圖2 所示。
圖1 OVCF患者雙側(cè)PVP后相鄰椎體骨折危險因素的Lambda圖
圖2 OVCF患者雙側(cè)PVP后相鄰椎體骨折的列線圖預(yù)測模型圖
表2 OVCF患者雙側(cè)PVP后相鄰椎體骨折影響因素的多因素logistic分析結(jié)果
列線圖預(yù)測OVCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折的受試者工作特征曲線下面積為0.838(95%CI:0.679~0.875),有較高的準(zhǔn)確度。列線圖預(yù)測模型校準(zhǔn)曲線見圖3。通過Bootstrap 法對內(nèi)部模型進(jìn)行1 000 次驗(yàn)證,得到原始C-index 為0.838,校準(zhǔn)后C-index為0.802。
圖3 OVCF患者雙側(cè)PVP后相鄰椎體骨折的列線圖預(yù)測模型校準(zhǔn)曲線
骨質(zhì)疏松癥是一種隨著年齡增長而逐漸發(fā)展的骨質(zhì)流失的退行性疾病,高能量或者低能量的損傷都可能導(dǎo)致老年人骨質(zhì)疏松性骨折,其中以胸腰椎骨折最為常見。PVP 是目前治療OVCF 較好的一種手術(shù)方式,但BAE 等[4]指出PVP 術(shù)后再發(fā)骨折的發(fā)生率為6.5%~51%。目前關(guān)于PVP 術(shù)后再發(fā)骨折的原因,一直存在爭議。本研究結(jié)果提示:腰椎低骨密度、低BMI、骨水泥滲漏、術(shù)前椎體壓縮比、術(shù)后椎體恢復(fù)比、傷椎Cobb 角矯正度是OVCF 患者雙側(cè)PVP后相鄰椎體骨折的危險因素。
骨代謝標(biāo)記物是PVP 術(shù)后預(yù)后的重要指標(biāo),其中骨密度是骨折風(fēng)險的最有效預(yù)測指標(biāo)。CHEN等[5]通過對650 例PVP 術(shù)后患者進(jìn)行回顧性研究發(fā)現(xiàn),高齡和較低骨密度是PVP 術(shù)后再發(fā)骨折的危險因素。還有研究表明,既往有骨折史的患者可能已經(jīng)患有骨質(zhì)疏松癥,骨折后制動可能會加重骨質(zhì)疏松的程度,從而增加再骨折的風(fēng)險[6]。有研究認(rèn)為,對于低BMI 的患者,機(jī)體會通過增加骨量去適應(yīng)較大的機(jī)械負(fù)荷,當(dāng)BMI 較輕時骨質(zhì)流失會加快[7]。通過積極運(yùn)動、補(bǔ)充營養(yǎng)等方法適度增加BMI,機(jī)體會增加骨的強(qiáng)度,不易發(fā)生骨折。高齡老人處于全身、軀干、下肢肌肉和脂肪含量的最低狀態(tài),因此應(yīng)注意術(shù)后老年患者的BMI。
骨水泥滲漏是PVP 術(shù)后最常見的并發(fā)癥,UPPIN 等[8]發(fā)現(xiàn),在PVP 術(shù)后再骨折的OVCF 患者中,約2/3 的再骨折發(fā)生在受累錐的相鄰椎骨中,因?yàn)楣撬酀B漏至椎間盤可能會改變載荷傳遞,增加相鄰椎體終板的機(jī)械壓力,增加相鄰椎體骨折的風(fēng)險。骨水泥注入量越大,OVCF 引起的疼痛緩解程度越高[9],但注入量過高會增加骨水泥滲漏發(fā)生率[10],導(dǎo)致椎體內(nèi)部力學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,對相鄰節(jié)段椎體造成機(jī)械性壓迫。而本研究表明,骨水泥注射量不是相鄰椎體骨折的影響因素。
高術(shù)后椎體恢復(fù)比也被認(rèn)為是一項(xiàng)危險因素。術(shù)前椎體壓縮程度大的患者往往具有較高的椎體恢復(fù)率,有學(xué)者[11]認(rèn)為,椎體高度過度恢復(fù)會導(dǎo)致椎旁軟組織張力增加,從而增加椎體的機(jī)械負(fù)荷或骨折節(jié)段的不穩(wěn)定性。周啟付等[12]認(rèn)為其主要原因可能為術(shù)中骨水泥注入量過大或骨水泥分布呈致密型且集中于椎體前緣,導(dǎo)致椎體前方應(yīng)力過于集中。湯亮等[13]發(fā)現(xiàn),術(shù)后骨折椎體高度過度恢復(fù)的患者發(fā)生再骨折的風(fēng)險是椎體高度適度恢復(fù)患者的2.66倍,提示過分強(qiáng)調(diào)恢復(fù)椎體高度反而會增加患者術(shù)后椎體再骨折的風(fēng)險。同時,較大的Cobb角會導(dǎo)致椎體內(nèi)部壓力不平衡,從而導(dǎo)致矢狀面上脊柱應(yīng)力不平衡,而且Cobb 角的增加導(dǎo)致了脊柱的后凸畸形[14],使得其應(yīng)力增加,局部后凸Cobb 角的糾正過度會增加手術(shù)椎體對周圍軟組織的應(yīng)力及對椎間盤的壓力,從而引起骨折[15]。
本研究根據(jù)多因素logistic 回歸結(jié)果構(gòu)建了包含6個危險因素的列線圖。每個危險因素都位于相關(guān)軸上,并在頂點(diǎn)軸上繪制一條直線,以根據(jù)預(yù)測變量獲得一個點(diǎn)。總分是通過將從每個危險因素獲得的所有分?jǐn)?shù)相加來計(jì)算的。總分之中對應(yīng)的預(yù)測風(fēng)險即為相鄰椎體骨折的概率。接下來,主要從能否有效區(qū)別正常人與患者、預(yù)測與實(shí)際發(fā)生是否一致兩個方面對預(yù)測模型進(jìn)行評價。采用C-index 評估該列線圖模型預(yù)測的準(zhǔn)確性,在本研究中,原始Cindex為0.838,校準(zhǔn)后C-index為0.802,證明模型有較好的準(zhǔn)確性。繪制受試者工作特征曲線并且計(jì)算曲線下面積值以評估模型預(yù)測的區(qū)分度與特異性,該模型的曲線下面積為0.838,說明模型預(yù)測擁有中等特異性。以上結(jié)果表明該模型能夠區(qū)分雙側(cè)PVP后患者與健康患者在該模型下的得分及預(yù)測風(fēng)險。通過Bootstrap 法對模型內(nèi)部進(jìn)行1 000 次隨機(jī)抽樣來評估預(yù)測列線圖的穩(wěn)定性,生成校準(zhǔn)圖以檢查預(yù)測列線圖的性能特征,發(fā)現(xiàn)模型預(yù)測與實(shí)際發(fā)生情況較為一致?;谏鲜鰴z驗(yàn),該模型預(yù)測OVCF 患者雙側(cè)PVP 后相鄰椎體骨折風(fēng)險與實(shí)際臨床情況一致。
綜上可見,OVCF 患者雙側(cè)PVP 后,骨水泥滲漏、術(shù)前椎體壓縮比、術(shù)后椎體恢復(fù)比值、傷椎Cobb角矯正度、腰椎低骨密度、低BMI是術(shù)后新發(fā)相鄰椎體骨折的危險因素,以上述危險因素建立預(yù)測模型,能為OVCF 患者雙側(cè)PVP 術(shù)后預(yù)防相鄰椎體骨折提供更好的參考。但本研究為單中心樣本,研究數(shù)量有限,仍需多中心、大樣本研究進(jìn)一步證實(shí)。
利益沖突聲明所有作者聲明不存在利益沖突
作者貢獻(xiàn)聲明崔善林:撰寫文章;范俊鴻,劉科第:數(shù)據(jù)分析;蒙覺威,郭圣揮,覃忠設(shè):收集資料;李品元:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);陳勇喜:審校