Kummell病发病机制及相关治疗研究进展

Advances in the Pathogenesis and Treatment of Kummell’s Disease

摘要: Kummell病主要继发于骨质疏松椎体压缩性骨折，该病临床表现主要是脊柱创伤后延迟性椎体塌陷，一般经历数周或数月的无症状期，继而出现明显的胸腰背部疼痛、严重可出现各种功能活动受限、进行性脊柱后凸畸形以及迟发性的脊髓损害症状。随着放射影像学进步、人口老龄化进展，该病检出率和发病率在提高。本文回顾学习kummell病的发病机制、诊断、及治疗进展并进行综述，目的是为临床早期发现、预防和治疗kummell病提供参考。

Abstract: Kummell’s disease mainly secondary to osteoporosis vertebral compression fractures, clinical manifestations of the disease is mainly delayed vertebral body collapse after spine trauma, usually after several weeks or months of asymptomatic period, then appear obvious chest waist back pain, serious can appear all sorts of function limited activity, protruding after progressive spinal deformity and late-onset symptoms in spinal cord damage. With the progress of radiology and aging of the population, the detection rate and incidence of the disease are increasing. In this paper, the pathogenesis, diagnosis and treatment of Kummell’s disease are reviewed, with the purpose of providing reference for the early detection, prevention and treatment of Kummell’s disease.

1. 引言

1891年，德国外科医生赫尔曼·库梅尔(Hermann Kümmell)首次报道了6例轻度创伤后椎体压缩性骨折不愈合患者，称之kummell病 [1]。该病主要好发于老年骨质疏松患者，在脊柱轻微创伤后很容易发生骨质疏松椎体压缩性骨折(OVCF)，有文献报道 [2]，其中有7%~37%患者继发椎体内部骨缺血坏死引起骨质疏松性椎体骨折不愈合，即kummell病。随着现代影像学技术进步以及人口老龄化进展，kummell病的诊出率和发病率都在逐年上升，该病在一定程度上降低了患者的生活质量和预期寿命。

2. 发病机制

关于kummell病发病机制目前还未形成统一的认识，故临床关于kummell病的术语有很多：椎体压缩性骨折(VCF)骨不连、椎体真空征、椎体裂隙征、延迟椎体塌陷、延迟后外伤性椎体骨坏死等。关于kummell病发病机制，已经提出了几种致病假说；kummell认为失去骨骼的营养成分会导致脆性和骨骼重吸收，并假性关节，随后导致椎体塌陷 [1]。萎缩性不愈合，微裂缝，疲劳断裂，缺血性坏死和椎体内假性关节形成也伴随着发生 [3]，目前后面两种理论机制被普遍接受。

坏死是继发于血管供应受损后的继发性疾病 [4]，椎体血液供应主要来自于主动脉发出的节段动脉，根据研究节段动脉分为前支和后支，分别供应椎体的前部和后部，而后支节段动脉又与上下相邻椎体的节段动脉后支形成通路保证椎体后部血液供应。此外，椎体塌陷通常发生在椎体前三分之一处，由于前部血液供应较差，对缺血性特别敏感 [5]，同时符合解剖上的差异。Benedek等人 [6] 描述了Kummell病的两个方面。首先，在最初受伤之后，由于椎骨没有完全愈合，或者在愈合完成之后，受影响的椎骨仍然弱化了。其次，修复过程涉及血液供应受损，对骨内出血的反应以及皮脂核向椎体的突出。反复的较小外力导致较小的骨折进一步发展，并最终导致椎体塌陷骨折。在Miller和Virkus进行的研究中，患者接受了脊柱血管X线摄片，这证实了椎体血液供应的减少，短缺甚至关闭，表明椎体萎缩是由于椎体血液供应不足而引起的 [7]。椎体内假性关节形成：kummell病患者一般都有中重度骨质疏松，骨折发生具有隐匿性。轻微外伤后，椎体发生微小骨折，脊柱又在人体活动中承载动力负荷，这种动力负荷不利于骨折愈合 [8]。Ranjan M等 [9] 指出由于该骨折往往难以发现，椎体骨折早期过多和反复的承载负荷，其骨不愈合的发生愈高，最终假性关节成形。也有研究认为，假性关节的形成是由于骨折不愈合处产生的死骨和纤维肉芽组织影响血液供应，阻碍骨折愈合 [10]；脊柱假性关节的活动同时得到了影像学的证实，相关文献报道 [11]，患者在分别在侧卧位、平卧过伸位通过X线测量椎体裂隙的阳性率，统计学存在差异，证明了假性关节的活动。

3. 影像学表现

kummell病典型的影像学特征是椎体裂隙征(IVC)，根据最初轻微创伤的性质，创伤后立即进行的X射线检查通常是阴性的。然而，在疾病的早期阶段进行计算机断层扫描(CT)可能会揭示出一些最初的骨质改变，例如微小骨折 [12]。X射线上的IVC通常表现为水平线性低密度空气阴影，少量呈圆形阴影于出现，位椎体的中心或靠近压缩椎体的一侧终板；有时它会随着体位不同发生变化，在伸展位或者牵引时裂隙会扩大，而在屈曲位会收缩甚至是消失 [13]。CT椎体内裂隙征的检出率略高于X线，因为患者大多处于仰卧位，在横截面上表现为不规则的空气阴影，但与X线没有本质区别 [14]。MRI已广泛应用于诊断Kummell疾病。一般来说，MRI上的椎骨内真空在T1或T2加权图像上表现为水平带状非信号区域 [15]。然而，根据IVC渗出物的不同，它可能表现为不同的信号。当渗出液为气体时，在T1和T2加权图像上显示为低信号。当渗出液为液体时，在T1和T2加权图像上分别显示为低或高信号。Yu等人的研究表明椎骨骨折可能具有真空作用，液体现象或呈气液状态 [16]。三种成像过程随卧床休息时间的姿势和时间长短而变化。这意味着当患者仰卧时液体会逐渐进入骨折并替代气体。Young等人报道说，IVC征象并不是Kummell病所特有的，而是高度暗示它的 [17]。这是因为在其他各种脊椎疾病中都发现了IVC，包括感染，长期使用类固醇，糖尿病和恶性肿瘤 [18]。一些IVC患者的症状与库梅尔氏病非常相似，因此，对于我们临床医生而言，将IVC的体征视为“Kummell体征”，并诊断一些IVC的OVCF患者为Kummell病是合理的。同时也有研究指出 [19] 骨扫描是诊断早期缺血性坏死较敏感的成像工具之一，在塌陷发生之前椎骨部位的放射性标记的亲骨示踪剂的摄取增加，骨扫描发现早期kummell病优于X线及CT，尤其是在排除鉴别肿瘤转移存在较高的临床价值。

4. 临床表现及诊断

Kummell病主要好发于骨质疏松的老年患者，脊柱胸腰结合段为其主要受累部位，主要的临床变现为脊柱轻微创伤后，常经历几周或者数周的无症状期，然后开始出现顽固性的胸腰背部疼痛，其中一部分患者因为迟发的椎体塌陷导致脊柱后凸畸形，严重可以引起神经症状。脊柱后凸畸形会引起胸腔容量变化，导致患者心肺功能活动受限；而迟发型的脊髓损害会引起导致下肢功能障碍、大小便异常、感觉异常等神经损害症状。1951年Steel将KD的临床过程分为五个阶段 [20]，初始损伤阶段：患者无明显的临床症状，X线正侧位也呈阴性；创伤后阶段：伴随轻微的腰背部疼痛症状，日常活动不受限；潜伏期阶段：一般无临床症状，经历时间长短不一；复发阶段：表现为持续性顽固性胸腰背椎体相应节段的局限性疼痛；终末阶段：迟发的脊髓损害和永久的脊柱后突畸形。

目前对于kummell病的诊断目前尚未形成统一的诊断标准，由于IVC在很多情况下都可以见到，故必须获得患者详尽的病史、结合临床表现、影像学检查及实验室检查(排除肿瘤、感染)等相关检查进行性诊断。

5. 治疗

Kummel病的治疗分为外科治疗和非外科治疗。一项研究指出 [21]，非手术治疗(例如止痛、抗骨质疏松、支具和卧床休息)对kummell病无效，长期卧床休息也对老年患者有害。因此，对kummell病患者应尽早进行手术干预，以防止椎骨进一步塌陷和后凸畸形。然而，也有文献报道 [22]，1-34PTH作为唯一的骨合成代谢药物，在规范的1-34PTH治疗后可以缓解临床症状，促进椎骨内稳定性的恢复，改善骨矿物质密度并改善健康相关的生活质量。并增加骨质疏松椎骨中矿化骨的面积。

大部分kummell病患者因保守治疗效果不佳，常常需要外科手术干预治疗。外科手术的目的主要是缓解患者疼痛症状、稳定椎体和预防病椎体进一步塌陷及后凸畸形的形成。Kummell病的手术方式有微创手术和开放手术两种。目前微创手术有椎体成形术(PVP)、经皮球囊椎体扩张成形术(PKP)及骨填充网袋椎体成形术(BFMCs)。开放手术主要有前路和后路。

自1984年以来，Galiber等人 [23]，应用PVP治疗1例C2椎体浸润性血管瘤，发现其操作简单，疗效确切的优点。PVP和PKP已逐渐成为有效的方法之一来治疗脊椎肿瘤和OVCF [24]，目前也广泛应用于Kummelll病的治疗。Jiang等分析了49 [25] 例kummell病患者进行PVP的疗效评估，认为PVP手术能够有效的缓解疼痛症状、并且在一定程度上恢复椎体高度和纠正驼背。一项对比研究 [26] 分析了64例神经功能完整的骨质疏松性KD患者接受PVP (30例)或PKP (34例)的相关数据，两者在疼痛改善情况，骨水泥渗漏方面的差异无统计学意；在随访期间，PKP组椎体高度和后凸畸形的改善在每个相同时间点均明显好于PVP组；但是在手术时间，手术费用和透视时间上PVP组优于PKP组。对于PVP和PKP治疗kummell病灾难性的并发症是骨水泥渗漏，据文献报道 [27] PKP组骨水泥渗漏优于PVP组，差异存在统计学意义。近年来为了避免骨水泥渗漏发生，BFMCs也逐渐应用于kummell的治疗，有研究 [28] 对比了BFMCs和PKP治疗kummell病的疗效，结论指出BFMCs较PKP能够明显的降低骨水泥的渗漏。CJ等人 [29] 的研究也指出BFMCs在椎体成形术中能够有效的避免的骨水泥渗漏。

但是微创椎体成形术，只适用于kummell病Ⅰ期、Ⅱ期的病人。这是由于Ⅲ期kummell病患者椎体后壁不完整且存在脊髓受压情况，使用骨水泥存在较大的渗漏风险，故普遍认为具有神经功能缺损的kummell病是骨水泥装置的相对禁忌症。目前对于3期Kummell疾病，尚无既定策略。Kashii等人 [30] 对比了经前路直接神经减压和重建术(AR)，后路脊髓短路截骨术直接神经减压术(PS)，后路间接神经减压和短节段脊柱融合融合椎体成形术(VP)三种手术方式，研究结果显示三种手术对于疼痛缓解、神经功能改善或ADL功能评分改善方面无明显差异，但是VP组的平均失血量和平均手术时间明显低于AR和PS组，差异存在统计学意义。Liu [31] 在文章中指出：前路与后路在疼痛，神经功能障碍和影像学结局改善方面无显着差异。但是，与后路手术相比，前路的种植体相关并发症(包括螺钉的松动、断裂，松脱和板的移位)的发生率高于后路(21.6%对14.3%)。作为另一个主要并发症，前路经常需要第二次手术。笔者认为，上述手术方式都有其合理性，关于手术方式的选择，需要结合患者的病史、临床症状、影像学检查以及全身情况进行决策。

6. 总结

Kummell病主要继发于骨质疏松的老年人，病变多发于胸腰结合段，其发病机制尚形成统一的认识，目前普遍被接受的是椎体内缺血性坏死和椎体内假性关节的形成。其诊断主要是要结合病史、影像学诊断及实验室检查进行排除性诊断。保守治疗一般使用1-34PTH，配合抗骨质疏松、卧床休息、牵引等治疗。但是对于大部分kummell病患者则需要外科干预。对于无神经症状的患者，微创手术治疗目前是该病首选治疗方式。而存在神经损害症状的来说，往往需要行开放手术以解决脊髓压迫和后凸畸形。微创和开放手术治疗均有多种术式，具体的手术方式则应根据患者的病情分析行个性化选择治疗。

NOTES

^*通讯作者。