人工颈椎间盘置换与融合治疗颈椎病：中短期疗效的比较

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.31.006

摘要/Abstract

摘要：

背景：近年来，以人工颈椎间盘置换为代表的非融合技术不断改进，在重建受累节段间盘结构和功能的基础上，使得术区节段颈椎结构显著接近天然生理系统所要求的动静态负荷应力分布，在保护退变节段椎间小关节及邻近节段颈椎结构功能及维持颈椎动态稳定性方面作用显著，表现出较节段融合技术明显的方法学优势。
目的：评价颈前路椎间盘切除融合与Bryan人工颈椎椎间盘置换治疗单节段间盘退变性脊髓或神经根型颈椎病的临床效果。
方法：纳入2010年3月至2012年3月收治的43例单节段退变的脊髓或神经根型颈椎病中老年患者，随机分为前路颈椎间盘切除加椎间植骨融合组(融合组)和Bryan人工椎间盘置换组。治疗前后通过X射线影像学检查观察颈椎整体及目标间隙上下邻近椎间活动度的变化；随访期间应用日本骨科协会评分、颈痛目测类比评分和颈椎功能障碍指数进行术后神经功能恢复评估。
结果与结论：所有患者术中及术后未出现神经血管损伤的并发症。人工椎间盘置换组术后整体颈椎及邻近关节活动度较融合组有所改善；术后各组患者神经功能均较术前明显改善，术后3个月人工椎间盘置换组日本骨科协会评分、颈痛目测类比评分及颈椎功能障碍指数均较融合组明显改善(P < 0.05)，末次随访时除颈痛目测类比评分两组间有差异外，其余神经功能两组恢复情况相同。随访期间未见假体下沉、偏移及异位骨化现象。提示人工颈椎间盘置换能有效保持颈椎节段活动度，并对邻近节段间盘退变有一定的保护作用，中期随访可取得与融合手术相当的神经功能改善效果，非融合技术在单节段颈椎病的中短期疗效优于融合技术。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 人工假体, 颈椎病, 脊柱融合, 椎间盘切除, 人工椎间盘, 活动范围

Abstract:

BACKGROUND: Recently, non-fusion technology representing as artificial cervical disc replacement continues to improve. On the basis of reconstruction of disc structure and function of involved segments, cervical spine structure of surgery area segment is significantly close to dynamic and static load stress distribution required by natural physiological systems. It effects are apparent in protecting intervertebral facet joints of degenerated segment and structure and function of the cervical spine of adjacent segments and in maintaining cervical dynamic stability, which presented obvious methodological strengths compared with segmental fusion technology.
OBJECTIVE: To evaluate the clinical outcomes of anterior cervical discectomy and fusion and Bryan artificial cervical disc replacement in the treatment of single-level cervical spondylotic myelopathy or radiculopathy.
METHODS: A total of 43 middle and old age patients with single-level cervical spondylotic myelopathy or radiculopathy, who were treated from March 2010 to March 2012, were enrolled in this study. They were randomly assigned to anterior cervical discectomy and fusion group (fusion group) and Bryan artificial cervical disc replacement group. Range-of-motion of cervical overall and adjacent intervertebral area near the intervertebral space was observed with radiography. During follow-up, postoperative recovery of neurological function was evaluated using Japanese Orthopaedic Association scale, visual analog scale and neck disability index.
RESULTS AND CONCLUSION: None patients experienced complications of neurovascular injury during and after the surgery. Range-of-motion of postoperative overall cervical vertebra and adjacent joint was improved in the Bryan artificial cervical disc replacement group compared with the fusion group. Neurological function was apparently improved after surgery in each group. At 3 months after surgery, scores of Japanese Orthopaedic Association, visual analog scale and neck disability index were significantly improved in the Bryan artificial cervical disc replacement group compared with the fusion group (P < 0.05). During final follow-up, there were significant differences in visual analog scale scores between the two groups. Japanese Orthopaedic Association scale score and neck disability index score were similar between the two groups. During follow-up, no prosthesis sinking, displacement or heterotopic ossification were detected. These data indicated that artificial cervical disc replacement could effectively keep the range of motion of cervical segments and protect disc degeneration of adjacent segment. Mid-term follow up obtained similar improvement of neurological function of fusion surgery. The moderate-term and short-term efficacies of non-fusion technology were better than fusion technology in the treatment of single-level cervical spondylopathy

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Key words: cervical vertebrae, internal fixators, spinal fusion, diskectomy

中图分类号:

R318

高明勇，陶海鹰，卫爱林，贺斌. 人工颈椎间盘置换与融合治疗颈椎病：中短期疗效的比较[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(31): 4950-4956.

Gao Ming-yong, Tao Hai-ying, Wei Ai-lin, He Bin. Short- and medium-term efficacy of artificial cervical disc replacement versus fusion for cervical spondylosis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(31): 4950-4956.

图/表（结果） 3

2.1 参与者数量分析按意向性处理，纳入单节段神经根及脊髓型颈椎病患者43例，按随机数字表法分为2组，融合组22例，人工椎间盘置换组21例。全部进入结果分析，无脱落。

2.2 基线资料比较两组患者年龄、性别及颈椎病分型构成比等差异经卡方及student-t 检验，结果无显著性意义(P > 0.05)，说明两组病例符合统计学检验可比性要求(表1)。

2.3 颈椎影像学检查结果本组患者均获得术后随访，随访时间12-42个月，平均22.5个月。术后3个月及末次随访颈椎X射线复查结果示假体大小及置入位置恰当，与术后1周摄片结果相比，随访时点假体无相对位移，未见假体松动、下沉及假体周围异位骨化等表现。

术后影像学检查主要通过颈椎侧位前屈后伸动力位X射线检查测量。目标间盘上位和下位邻近椎间隙终板间水平切线夹角表示邻近节段间盘活动度。C₂-C₇终板间成角的角度变化反映下颈椎的整体活动度。在人工椎间盘置换组，术后随访时点下颈椎总ROM均值及置换节段上下邻近间盘平均ROM与术前比较差异无显著性意义；而融合组下颈椎整体活动度在术后3个月较术前明显下降，并且术后3个月邻近下间隙活动度和末次随访时上下邻近间隙活动度均较术前显著增加(P < 0.05)。与融合组相比，人工椎间盘置换组术后3个月下颈椎总ROM均值改善明显(P < 0.05)，手术节段邻近下间隙平均ROM较小(P < 0.05)；而末次随访时上下邻近间隙活动度均较融合组小(P < 0.05)，差异有显著性意义(表2)。

2.4 临床疗效观察术后随访各时点两组患者神经功能均较术前改善明显，神经根型颈椎病上肢根性症状全部缓解，JOA、目测类比评分及颈椎功能障碍指数结果见表3，融合组及人工椎间盘置换组JOA、颈痛目测类比评分及颈椎功能障碍指数在术后3个月及末次随访期均较术前明显改善，差异有显著性意义(P < 0.05)。

术前两组间患者的神经功能临床表现差异无显著性意

义(P > 0.05)，说明患者分组随机性合理，组间具有可比性。在术后3个月，人工椎间盘置换组JOA、颈痛目测类比评分及颈椎功能障碍指数均较融合组改善明显 (P < 0.05)，但末次随访时除颈痛目测类比评分两组间差异有显著性意义外(P < 0.05)，其余神经功能评价指标两组效果未见明显差异(P > 0.05)。

2.5 典型病例影像学检查结果见图1。

融合组代表病例：男，52岁，脊髓型颈椎病(C₅_-₆)患者，采取颈椎前路C₅_-₆间盘切除加椎间Cage植骨融合加前路钢板螺钉置入内固定，术前颈椎X射线片(图1A)及术后24个月颈椎椎间融合前路钢板内固定后表现(图1E)见图1。

人工椎间盘置换组代表病例：女，45岁，脊髓/神经根混合型颈椎病(C₅_-₆)患者，采取颈椎前路C₅_-₆间盘切除加Bryn人工间盘置入。术前颈椎动力位X射线示退变节段无明显失稳(图1B，C)，颈椎MRI示退变间盘组织压迫脊髓神经根(图1D)。术后末次随访颈椎动力位X射线示人工假体位置无明显异常，置换节段稳定性尚可(图1F，G)，相应节段MRI示减压彻底(图1H)。

2.6 不良事件患者术后恢复顺利，除融合组1例患者出现切口脂肪液化至切口延迟愈合外，两组其余患者术后均未见切口愈合延迟及感染等异常。融合组术后随访时点骨融合成功，未见内植物移位；人工椎间盘置换组随访期内未见假体移位及假体周围异位骨化等表现。

参考文献

[1] Cloward RB. Cervical diskography; technique, indications and use in diagnosis of ruptured cervical disks. Am J Roentgenol Radium Ther Nucl Med. 1958;79:563-574.
[2] Bose B. Anterior cervical fusion using Caspar plating:analysis of results and review of the literature. Surg Neurol. 1998;49:25-31.
[3] Goffin J, Geusens E, Vantomme N, et al. Long-term follow-up after interbody fusion of the cervical spine. J Spinal Disord Tech. 2004;17:79-85.
[4] Saavedra-Pozo FM, Deusdara RA, Benzel EC. Adjacent Segment Disease Perspective and Review of the Literature. Ochsner J. 2014;14(1):78-83.
[5] Lazaro BC , Yucesoy K , Yuksel KZ , et al. Effect of arthroplasty design on cervical spine kinematics: analysis of the Bryan Disc,ProDisc-C, and Synergy disc. Neurosurg Focus. 2010; 28: E6.
[6] Duggal N, Bertagnoli R, Rabin D, et al. ProDisc-C: an in vivo kinematic study. J Spinal Disord Tech. 2011;24:334-339.
[7] Park DK, Lin EL, Phillips FM. Index and adjacent level kinematics after cervical disc replacement and anterior fusion. Spine (Phila Pa 1976). 2011;36(9): 721-730.
[8] Jaumard NV, Bauman JA, Guarino BB, et al. ProDisc cervical arthroplasty does not alter facet joint contact pressure during lateral bending or axial torsion. Spine (Phila Pa 1976). 2013;38(2):E84-93.
[9] Nandyala SV, Marquez-Lara A, Fineberg SJ, et al. Comparison between cervical total disc replacement and anterior cervical discectomy and fusion of 1 to 2 levels from 2002 to 2009. Spine (Phila Pa 1976). 2014;39(1):53-57.
[10] 胥少汀.实用骨科学[M]. 4版.北京:人民军医出版社,2012: 1986-1990.
[11] Nikaido T, Kikuchi S, Yabuki S, et al. Surgical treatment assessment using the Japanese orthopedic association cervical myelopathy evaluation questionnaire in patients with cervical myelopathy: a new outcome measure for cervical myelopathy. Spine (Phila Pa 1976). 2009; 34(23):2568-2572.
[12] Pietrobon R, Coeytaux R, Carey T, et al. Standard scales for measurement of functional outcome for cervical pain or dysfunction. Spine. 2002;27:515-522.
[13] Wu S, Ma C, Mai M, et al. Translation and validation study of Chinese versions of the neck disability index and theneck pain and disability scale. Spine (Phila Pa 1976). 2010; 35(16): 1575-1579.
[14] Matz PG, Pritchard PR, Hadley MN. Anterior cervical approach for the treatment of cervical myelopathy. Neurosurgery. 2007;60(1 Supp1 1):S64-S70.
[15] Lopez-Espina CG, Amirouche F, Havalad V. Multilevel cervical fusion and its effect on disc degeneration and osteophyte formation. Spine (Phila Pa 1976). 2006;31(9):972-978.
[16] Singh K, Phillips FM, Park DK, et al. Factors affecting reoperations after anterior cervical discectomy and fusion within and outside of a Federal Drug Administration investigational device exemption cervical disc replacement trial. Spine J. 2012;12(5):3372-3788.
[17] Barrey C, Campana S, Persohn S, et al. Cervical disc prosthesis versus arthrodesis using one-level, hybrid and two-level constructs: an in vitro investigation. Eur Spine J. 2012;21(3):432-442.
[18] Zigler JE, Delamarter R, Murrey D, et al. ProDisc-C and anterior cervical discectomy and fusion as surgical treatment for singlelevel cervical symptomatic degenerative disc disease：five-year results of a Food and Drug Administration study. Spine (Phila Pa 1976). 2013;38(3):203-209.
[19] Wu JC, Huang WC, Tu TH, et al. Differences between soft-disc herniation and spondylosis in cervical arthroplasty: CT-documented heterotopic ossification with minimum 2 years of follow-up. J Neurosurg Spine. 2012;16(2):163-171.
[20] Barbagallo GM, Assietti R, Corbino L, et al. Early results and review of the literature of a novel hybrid surgical technique combining cervical arthrodesis and disc arthroplasty for treating multilevel degenerative disc disease：opposite or complementary techniques? Eur Spine J. 2009;18 Suppl 1: 29-39.
[21] Salari B, MeAfee PC. CervicaI total disk replacement: complications and avoidance. Orthop Clin North Am. 2012; 43(1):97-107.
[22] de Beer N, Scheffer C. Reducing subsidence risk by using rapid manufactured patient specific intervertebral disc implants. Spine J. 2012;12(11):1060-1066.
[23] Bauman JA, Jaumard NV, Guarino BB,et al. Facet joint contact pressure is not significantly affected by ProDisc cervical disc arthroplasty in sagittal bending: a single-level cadaveric study. Spine J. 2012;12(10):949-959.
[24] Jaumard NV, Bauman JA, Guarino BB, et al. ProDisc cervical arthroplasty does not alter facet joint contact pressure during lateral bending or axial torsion. Spine (Phila Pa 1976). 2013; 38(2):E84-93.

引言

0 引言 Introduction

前路颈椎间盘切除加椎间植骨融合是目前治疗神经根或脊髓型颈椎病标准的融合技术，该术式在神经减压，术后脊柱稳定性重建等方面达到了临床满意的治疗效果^[1-3]。但近10年来国内外大量的中远期随访研究显示前路颈椎间盘切除加椎间植骨融合术后存在颈椎活动度下降，并引发融合区邻近节段退变加速等问题，导致术后再次出现颈肩痛及神经组织受压等新发神经系统受累表现；这些现象导致在颈椎病外科治疗的现代临床评估研究中，融合技术的应用价值不断受到质疑^[4]。因此，如何从生物力学稳定及颈椎生理结构重建这对影响颈椎生理功能最重要的偶联关系出发，寻找更有效地改善颈椎病患者的治疗和预后的方法一直是当前脊柱外科基础与临床研究的基本问题。大量体外及体内生物力学研究证实间盘结构功能重建是有效维持成体颈椎结构、生物力学稳定性及预防颈椎退变的理想途径，重建后的脊柱结构能最大限度的接近天然生理系统所要求的动静态负荷应力分布，尤其在保护退变节段椎间小关节功能及维持颈椎动态稳定性方面作用显著，体现出节段融合技术无法比拟的方法学优势^[5-8]。

近年来，以人工颈椎间盘置换为代表的非融合技术逐渐得到国内外研究者的重视，日益成为当前颈椎病治疗中替代传统融合手段的重要选择。人工颈椎间盘置换技术的主要优势体现以下几个方面，首先，短期临床应用随访研究证实其能有效恢复受累颈椎结构的生理曲度，并能最大程度地恢复受累节段的颈椎生理活动度从而为术后颈椎生理功能重建奠定基础，进而在前述基础上有效预防受累节段椎间小关节进一步退变及保护术区邻近颈椎节段的生理结构，患者得以在短期内迅速改善神经受压表现并有效保护颈椎生理结构和功能，最近的体外生物力学实验更证实在颈段脊椎侧弯及轴性扭转时，置入的人工间盘能有效保护椎间小关节的生理活动，并未显著增加椎间小关节间的压力^[8]。因此，以人工间盘置入为代表的非融合技术不仅在重建病变节段间盘功能方面具有传统融合技术无法体现的技术优势，更在保护临近节段间盘功能和降低临近节段脊柱退变等方面显示出重要的临床应用价值^[9]。

文章回顾性分析了武汉大学人民医院脊柱外科近2年来应用Bryan人工椎间盘置换与前路颈椎间盘切除加椎间植骨融合技术治疗单节段神经根或脊髓型颈椎病的中短期疗效，通过颈椎影像学测定技术、神经功能评价等手段着重观察分析了融合与非融合技术在邻近节段颈椎活动度保护及神经功能恢复等方面的异同。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：随机对照试验。

时间及地点：于2010年3月至2012年3月在武汉大学人民医院脊柱外科完成。

对象：回顾分析武汉大学人民医院脊柱外科2010年3月至2012年3月收治的单节段神经根及脊髓型颈椎病患者43例，男26例，女17例；年龄38-63岁，平均47.5岁；病程5-39个月，平均13.6个月；脊髓型颈椎病19例，神经根型颈椎病16例，6例为脊髓和神经根混合型。按随机数字表法分为2组，前路颈椎间盘切除加椎间植骨融合组(融合组)22例，人工椎间盘置换组21例。

诊断标准：神经根型、脊髓型及混合型颈椎病的诊断标准见参考文献[10]。

纳入标准：①单节段的神经根或脊髓型颈椎病患者，年龄>35岁，术前经系统保守治疗3个月无效或者症状未见明显缓解时才纳入手术治疗组。②对治疗及试验方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准者。

排除标准：除外颈椎创伤、肿瘤、感染、类风湿关节炎及明显的多节段颈椎退变所引起的神经受累症状，并除外明显颈椎关节硬化强直、颈椎失稳、椎体骨质疏松及炎症性疾病患者。

内植物材料：Bryan人工颈椎间盘和颈前路锁定钛板及聚醚醚酯颈椎椎间融合器，均由枢法模•丹历中国有限公司提供。

Bryan假体是目前临床应用最广泛的一种人工颈椎间盘，由上下两端钛合金端板及中间的聚亚安酯人工髓核构成。它采用耦合设计，假体耦联核心部分有一定的活动度和平移范围，是一种允许非限制型“全范围耦合运动”的假体，假体固定采用螺钉从前面固定在上下椎体，同时钛微孔喷涂层利于骨长入实现生物固定。

颈前路锁定钛板具有和颈椎生理前凸相适应的预弯度，并具有低切迹和自锁装置，由锁定螺钉固定于椎体前部。

聚醚醚酯颈椎椎间融合器弹性模量接近椎体骨皮质，中空框架结构可填入骨松质材料起到诱导成骨作用。上下锯齿面结构有利于与椎体终板骨质压配融合。

方法：

手术方法：全麻成功后，取仰卧位，颈部中立位，通常取右侧颈前横切口，由颈前血管鞘及内脏鞘之间进入，C臂X射线机透视定位目标椎间隙后，球磨钻清理终板前缘的骨赘并确定椎体腹侧解剖中线位置。切除目标间隙纤维环、髓核组织和软骨板至两侧钩椎关节，用中线椎间撑开器逐级平行撑开病变间隙。将矢状位定位器在中点位置置入目标间隙，放置双轨打磨导向器，选取相应柱状削磨钻削磨上下位椎体终板软骨仔细彻底清理残余退变髓核组织完成减压。

后续融合治疗：处理完目标间隙椎体终板软骨面后，遂取相应高度试模行椎间隙塑型，然后取对应大小椎间融合器植入目标间隙至合适深度；取前路钢板螺钉固定，C臂机透视确定植入物解剖位置。

人工椎间盘置换：将凹形终板修磨平整后，适度扩大骨性终板与假体终板面的接触面积，并清理退变髓核组织，薄口椎板咬骨钳清除椎体后方增生骨赘，保留后纵韧带，必要时仔细探查清除部分突入椎管的游离间盘髓核组织，使受累节段脊髓减压充分；随后大量生理盐水冲洗椎间隙，取对应型号人工间盘试模确定置换间隙高度，选择相应规格Bryan人工椎间盘置入椎间隙，C臂机透视确定植入物位于置换间隙腹侧中线，侧位透视确定假体位于椎体矢状面中线，椎体终板与人工间盘终板间对合良好。常规放置负压引流，逐层关闭伤口。

术后处理：术后3 d常规使用静脉抗生素预防感染及脱水抗炎处理以减轻神经根减压后的反应性水肿，密切观察引流管通畅情况、引流量及性状，术后负压引流量低于 30 mL/24 h时可拔除引流管。引流管拔出后行颈部活动在硬质颈托围领保护下进行，2周后可逐渐轻柔活动颈部并行项背肌功能康复锻炼，术后定期随访，并摄颈椎正侧位及动力位X射线片，部分患者需行颈部CT或MRI检查以进一步判断神经解剖恢复情况。

主要观察指标：

术后颈椎影像学评价观察：①颈椎活动度(ROM)：受累节段上下临近节段活动度：在过伸过屈位颈椎侧位平片上，分别测量目标间盘上位临近椎间隙终板间水平切线夹角及下位临近椎间隙终板间水平切线夹角。所计数值为前屈后伸位夹角绝对值之和。②颈椎整体活动度：在过伸过屈位颈椎侧位平片上，分别测量C₂椎体下终板水平切线与C₇上终板水平切线间的夹角数值，颈椎整体活动度为前屈后伸位所计数值绝对值之和。相关影像学图像均由Image J 4.0(NIH)软件处理测量。

术后临床疗效评价方法：①日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association Scores，JOA)综合评分：采用JOA颈椎评分17分法^[11]，JOA评分用于评价患者颈段脊髓及神经根受累所致的神经功能障碍，包括对上下肢感觉运动的神经症状、体征和膀胱功能的全面评估。②目测类比评分法^[12]：根据患者颈痛症状的严重程度，评分为0-10分。分数越高表示疼痛程度越重，用于评价术后颈部疼痛症状的改善。③颈椎功能障碍指数^[13]：采用问卷形式用于评价术后临床症状和日常活动功能改善状态，包括10项问题用来评估颈痛及神经功能障碍(2项关于疼痛、1项关于注意力、7项关于日常活动能力)，计算结果为所得分数占满分的百分比(满分50分)，分数越高表示功能障碍程度越重。

以上指标评估以门诊复查及电话形式随访形式记录，评估时间为术前、术后3个月及末次随访(术后12-42个月)。

统计学分析：高明勇负责统计学处理分析，所有计量资料均以x(_)±s表示，统计结果采用SPSS 13.0对数据进行处理。患者一般情况构成比采用卡方或student-t 检验，组内患者术前、术后影像学及神经功能比较情况采用student-t 检验；组间影像学及神经功能比较采用配对t 检验，P < 0.05表示结果差异有显著性意义。

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讨论

3.1 颈椎间盘源退变性颈椎病的手术方式选择颈椎前路退变间盘切除椎间融合一直是神经根或者脊髓型颈椎病外科治疗的标准技术^[14]。该术式在神经减压，缓解患者颈部及肢体症状方面效果良好。但作为椎间融合技术的代表，其手术技术本身存在着以下局限性: ①节段固定所导致的术后颈椎生理活动度丢失，而使邻近节段的椎体及椎间隙分担的压应力较术前显著增加，且导致邻近节段的活动范围增加，从而引起邻近节段椎间关节代偿性应力分布失衡。②不论使用椎间Cage或骨块施行受累椎间融合，为使植入物与接触面贴合紧密有利术后融合和即刻稳定性，植入物高度均要略大于术前椎间高度，因而势必导致术后融合节段后方椎间小关节及邻近节段椎间盘等应力异常。

临床随访研究已证实，前路颈椎间盘切除加椎间植骨融合后患者的邻近节段ROM明显增加，而且ROM增加较多者则较早发生邻近节段退变的相关症状。大量体外生物力学研究也表明^[15]，融合术后颈椎活动需要比术前更高的扭矩，使得邻近节段的ROM及椎体、间盘和椎间小关节的受力显著增加，同时中心轴后移，加速了邻近节段的退变. 此邻近节段退变和ROM代偿性增加有关。因此，椎间融合引起的颈椎邻近节段退变加速等问题一直是临床研究者所面临的挑战。如何重建退变节段的活动范围和受累脊柱的生物力学稳定性，以试图尽可能地恢复受累颈椎节段的生理运动功能一直是目前国内外脊柱外科基础与临床研究的方向^[16]。近年兴起的椎间非融合技术，就是针对融合技术的弊端，试图通过人工椎间盘置换以重建目标节段的颈椎生理活动功能，保留手术节段的活动能力。现阶段人工颈椎间盘置换的主要手术方式是切除退变间盘和增生骨赘达到减压彻底；并在减压的同时尽可能恢复退变节段的椎间高度和活动度，不仅可提供术后即刻和长期的动静态稳定性，保护节段后椎间小关节结构，而且间接地保护了邻近节段的生理活动度，在预防临近颈椎节段退变加速方面具有重要的应用价值。

Barrey等^[17]在单节段颈椎间盘置换的体外模型中证实，与前路椎间固定技术相比，在颈椎前屈后伸侧弯及轴向旋转等功能状态下，置换间盘能明显改善邻近节段生物力学特性，尤其对邻近节段间盘内压力无显著影响。近年发表的临床对照研究随访也已证实单节段人工颈椎间盘置换在临床安全性和神经症状改善的有效性方面至少与前路颈椎间盘切除加椎间植骨融合相当^[18]。在本组中短期临床随访研究中，对比前路融合技术、非融合技术在短期随访中对颈椎整体活动度及下邻近椎间关节的保护明显优于融合技术，而中期随访中也发现上下邻近椎间关节的代偿性活动范围在融合组较大，明显与人工椎间盘置换组差异存在显著性意义，说明融合技术导致了邻近节段的活动度增大，明显增加了间盘退变的风险。在颈椎整体活动度方面，两者在中期随访时处于相当水平。因此，本文也证实了非融合技术在单节段颈椎病中重要的应用价值。

3.2 人工颈椎间盘置换的指征及置换后并发症的预防鉴于人工间盘置换技术的优越性，应用人工颈椎间盘置换治疗退变性颈椎病手术数量正在逐年增加，目前已有4种类型的人工颈椎间盘假体在临床上应用，而有关并发症，例如假体下沉松动移位，假体周围异位骨化等的报告也在逐渐增加。目前认为引发术后并发症的主要原因基本上可分为手术适应证选择不当和手术操作与假体相关两大类^[19-20]。而前者的严格把握是有效降低术后并发症的前提。后者常源于术中邻近组织损伤，包括椎体终板处理不当，假体位置不佳；尤其在老年性骨质疏松患者，由于假体-终板软骨下骨界面处理不当易致术后假体下沉异位；而终板软骨刮除欠佳致假体-宿主界面不融合亦会造成假体移位。而源于假体本身的问题诸如结构断裂、物理性破坏等极少见。本组术中假体安装完毕后反复冲洗以尽可能清除碎屑。既往体外研究模型证实碎屑成分会诱发关节置换术区软组织炎性反应，导致术区残余骨骨量丢失，可能与晚期假体松动异位有关^[21-22]，这对人工间盘置换有一定的借鉴意义。而大部文献中报道的假体周围异位骨化，在本组中短期临床随访中还尚未发现。

有学者认为，颈椎间盘置换的最佳适应证是由单节段颈椎退变导致的神经根型颈椎病，而且病变节段的椎间小关节正常或接近正常，患者年龄较轻。根据当前脊柱外科技术的发展，单节段人工颈椎间盘置换的适应证可明确为：①责任颈椎间盘退变所导致的相应节段神经根或脊髓受压等神经损害表现，且无后纵韧带及黄韧带骨化、无相应节段椎间小关节严重退变。②置换节段不存在明显椎间隙狭窄及颈椎节段性不稳者，无明显的颈椎后凸畸形。③年龄宜在55岁以下。目前有观点认为，间盘及关节突关节退变的程度是选择融合和非融合的关键：明确的间盘或小关节退变及椎间活动度<3°时应选择融合治疗；相反，无椎间盘及关节突关节和钩椎关节的严重退变，椎间活动度>3°时可选择间盘置换。

通常其手术禁忌证为：①中重度骨质疏松、强直性脊柱炎、类风湿性关节炎者。②颈椎创伤、感染、肿瘤或脊椎畸形患者。③颈椎椎间关节退变导致的脊椎僵直，置换节段椎间伸屈活动度小于2°。④严重椎间小关节突退变等导致节段性颈椎不稳定。⑤弥漫性特发性骨质增生、后纵韧带骨化症或黄韧带骨化者。⑥内植物材料过敏者。

在作者的临床实践中，一方面严格把握了相关手术适应证，尤其对间盘置换组患者，确定术前颈椎动力位摄片及颈椎CT中病变节段失稳及小关节退变程度等指证，重视基础情况的改善及排除手术禁忌，术中严格把握骨性终板的处理及假体植入的解剖位置，有效保证了术后神经症状的缓解改善，并在本组临床随访中未见假体异位及假体周围异位骨化的发生，但相关中远期随访还未完成。

3.3 人工颈椎间盘置换的技术特点、应注意的问题和展望

人工颈椎间盘假体设计的目标是要满足复杂的颈椎多维生理功能运动，假体植入后不仅要维持生理性椎间高度，尽可能恢复目标椎节的运动功能，还应具有优良的生物相容性和相当的使用寿命。随着材料科学的发展，人工颈椎间盘假体按应用材料来源可分为金属-金属和金属-高分子聚合物组合两大类。相比前者，后者虽然耐磨性较差，但吸收震荡的能力较好，假体生物力学特性更接近生理状态。而根据假体模拟颈椎生理运动方式的能力，人工颈椎间盘假体又可分为限制型(如Prodisc-C)、半限制型(如Prestige LP，CerviCore)和非限制型(如Bryan、PCM、Mobi-C)等3种。非限制型假体由于允许椎间关节有一定程度的平移，能保证假体具有接近正常生理运动的能力，故在临床应用较早，目前临床随访资料较多，其代表性产品如Bryan、Mobi-C在国内应用较多，在本组研究中，选择的人工假体为临床应用时间较久的Bryan假体，就是考虑到非限制性人工间盘的生物力学特点，尤其在邻近节段退变保护方面的优势，本组患者的术后中短期随访结果较好，也与其他国内外临床报道一致。

假体设计中内植物固定方式及对应的生物力学应力分布是影响其疗效的直接要素。实际上，颈椎椎间关节功能单元包括前方的间盘和后方双侧小关节突关节，其共同构成了颈椎关节三联体结构(Tri-joint complex)，其中任一组分结构的退变都会引发整个椎间关节的退变级联。近年来，人工间盘置换后颈椎小关节突关节的退变表现越来越受到研究者的重视，因为椎间小关节的应力变化对术后置换节段及整个颈段脊柱的中长期稳定性都具有重要意义。Bauman 及Jaumard等^[23-24]的系列研究证实在颈椎C₅_-₆节段置入人工间盘后，小关节突关节内压力在前屈后伸及轴向旋转时并无显著变化，固定旋转中心的椎间盘假体置换并不会使关节内负载增加，说明间盘功能重建对椎间小关节结构保护的重要意义。相关的临床研究也证实，Bryan人工椎间盘在人体置入8年后有78%的患者颈椎仍保持着良好的活动度。

虽然人工颈椎间盘假体为代表的非融合技术在假体设计理念和临床疗效上都显示出较传统前路固定融合技术的中短期优势，但如上所言，目前其手术适应证较窄，术后亦存在相当的并发症风险，尤其远期并发症诸如假体磨损沉降，及异位骨化等问题一直是术后长期并发症中最棘手的问题。因此，相关人工颈椎间盘假体设计及置入固定技术的改进还有待相关研究深入。值得注意的是，尽管目前多数观点认为非融合技术在预防脊柱退变方面较融合手术优越，但人工颈椎间盘置换在预防手术邻近节段退变方面仍存在争议。例如，新近的1项临床研究显示在平均38个月的术后随访中，人工颈椎间盘置换与椎间融合后邻近节段的退变发生率相比差异无显著性意义。

在本组研究中，对单节段颈椎退变而言，非融合技术在中短期随访中有效的改善了颈椎的活动度，尤其术后3个月和末次随访时下邻近椎间活动测量结果均证实了在邻近节段保护方面，非融合技术优于传统的前路融合技术。但由于本组病例的样本量偏小，术后随访时间较短，相关统计学检验结果带有一定程度的偏倚，尚缺乏对术后长期随访中假体磨损沉降及假体周围异位骨化等并发症的观察和分析。尤其缺乏术后中长期随访中对置换及邻近节段椎间小关节退变情况的了解和分析，而把颈椎关节三联体结构作为一个功能运动单元整体来考虑，无疑将有利于非融合技术在颈椎退变干预中作用机制研究的深入。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
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