椎间融合器置入前路三节段椎间盘切除修复颈椎病：20例远期随访

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.48.007

摘要/Abstract

摘要：

背景：脊柱融合的理想方法是椎体间融合，该法用于颈椎则是由Robinson和Smith在1955年从颈椎前方对突出的椎间盘进行摘除，并予以椎体间植骨。随后又提出在椎体间放置内容物促进脊柱融合的设想。此后，脊柱椎体间植骨融合有了较大的发展，并成为治疗脊柱退行性变的标准方法之一。
目的：分析颈椎前路三节段椎间隙减压椎间融合器置入修复颈椎病的长期临床效果。
方法：2000年10月至2002年10月解放军306医院骨科收治了20例颈椎病患者行颈椎前路三节段椎间盘切除、颈椎椎间融合器置入，男15例，女5例；年龄48-65岁，平均56.4岁；病变节段：12例C4-7，8例C3-6。比较治疗前及末次随访JOA评分，评价其改善率；记录治疗后Odom分级。测量治疗前、治疗后及末次随访时颈椎正侧位X射线片，观察颈椎生理曲度(Cobb角)、手术节段融合和邻近节段退变情况。
结果与结论：20例患者顺利完成融合治疗，无神经系统及与内固定物相关的并发症发生。随访时间10-132个月。治疗前JOA评分(9.85±0.81)分，末次随访(14.40±0.94)分，差异有显著性意义，平均改善率为81%。末次随访时Odom分级：优14例，良4例，一般2例。未观察到邻近节段病变，有2例出现Cage沉降，颈椎生理弯曲保持良好, 在末次随访时骨性融合率为100%。治疗后1年、末次随访时颈椎前凸Cobb角均显著高于治疗前(P < 0.05)；治疗后1周与末次随访时比较，差异无显著性意义(P > 0.05)。提示颈前路椎间盘切除减压、椎间融合器置入修复三节段颈椎病是一种有效的治疗方式，长期随访效果满意。

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, 脊柱植入物, 颈椎病, 前路减压, 三节段, 椎间盘切除, 椎间融合器, JOA评分, Odom分级, Cobb角, 随访研究

Abstract:

BACKGROUND: Ideal method for spinal fusion is interbody fusion, which was firstly applied by Robinson and Smith in 1955 on the removal of herniated intervertebral discs through the anterior cervical approach, followed by interbody grafting. Subsequently the presumption of interbody contents emerges to promote spinal fusion. The spinal interbody fusion has achieved significant developments and is considered one of standard treatments for spinal degeneration.
OBJECTIVE: To investigate the long-term efficacy of multilevel anterior cervical decompression and cage-assisted fusion for cervical spondylosis.
METHODS: From October 2000 to October 2002, twenty cases with cervical spondylosis underwent three-level cage-assisted anterior cervical depression and fusion in the 306 Hospital of Chinese PLA (including 15 males and 5 females). The involved patients aged 48-65 years, with mean 56.4 years. The affected lesions were observed at the C4-7 level in 12 cases and at the C3-6 level in 8 cases. JOA scores were recorded before treatment and at final follow-up to evaluate the improvement rate. Clinical results were graded using the Odom criteria. Radiological results at the anterioposterior and lateral film positions were observed before and after treatment, as well as at final follow-up. Cervical spine curvature (Cobb angle) was measured before and after treatment. Adjacent segment degeneration and graft fusion rate were observed upon final follow-up.
RESULTS AND CONCLUSION: All 20 patients were successfully operated. No neurological and fixation-related complications occurred. The follow-up period was arranged from 10 to 132 months. The JOA score was (9.85 ± 0.81) preoperatively and (14.40 ± 0.94) postoperatively, showing significant difference. The average JOA improvement rate was 81%. Odom grading at final follow-ups included 14 excellent cases, 4 good cases, and 2 fair cases. No adjacent segment lesions were observed, Cage sedimentation was visible in two cases, and cervical curve maintained good. Graft fusion rate was 100% at final follow-up. Radiograph analysis indicated that, Cobb angle of cervical lordosis was significantly higher at postoperative 1 year and at final follow-up compared with preoperative measurement (P < 0.01), and no difference was significant between postoperative 1 year and final follow-up (P > 0.05). Multilevel cage-assisted anterior cervical decompression and fusion is an effective and safe way for multilevel cervical spondylosis and the long-term outcomes are good.

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Key words: internal fixators, cervical vertebrae, spinal fusion, follow-up studies

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 1

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引言

1936年Mercer提出脊柱融合的理想方法是椎体间融合，该法用于颈椎则是由Robinson和Smith在1955年从颈椎前方对突出的椎间盘进行摘除，并予以椎体间植骨。随后2位作者又与 Cloward一道作了较为详细的随访与报道，并提出在椎体间放置内容物促进脊柱融合的设想。此后脊柱椎体间植骨融合有了较大的发展，并成为治疗脊柱退行性变的标准术式之一。对于严重的颈椎病患者具有病程长、退变程度重、病变节段多以及合并多种内科疾病等特点，使外科治疗变得困难。颈前路椎体次全切除、钛网植骨和钛板螺钉内固定广泛应用于治疗多节段颈椎病。有学者报道植骨不融合率和植骨块的塌陷随着融合节段的增加而增加^[1]。

由Smith和Robinson首先报道的颈前路经椎间隙减压植骨融合术对于由椎问盘或骨赘导致的神经压迫是一种成功的治疗方法^[2]。多节段颈椎病是常见病，其治疗方法种类多，相应手术并发症也一直是关注的焦点。孙宇等^[3]认为多节段颈脊髓受压者，宜采用后路椎管扩大术。但是后路椎管扩大术会出现相应并发症：轴性疼痛、后凸畸形、减压槽边缘继发性压迫、C₅神经根病，长期疗效较差。前路钢板系统治疗颈椎病的良好结果受到大家认同，但随着手术节段的增加，相应的并发症也会增多。

解放军306医院从2000年10月至2002年10月应用椎间融合器置入治疗三节段颈椎病患者20例，文章拟通过观察融合后颈椎曲度维持、邻近节段退变、功能改善率的变化，对三节段椎间盘切除减压椎间融合器置入的长期疗效进行评价。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2000年10月至2002年10月在解放军306医院骨科完成。

对象：采用前路连续三节段椎间盘切除减压、椎间融合器置入治疗颈椎病20例，男15例，女5例；年龄48-65岁，平均56.4岁；病变节段：12例C₄_-₇，8例C₃_-₆；脊髓型颈椎病17例；神经根型颈椎病3例。

纳入标准：所有病例术前均常规行颈椎正、侧位、动力位X射线片、颈椎CT及MR检查明确诊断，符合脊髓型颈椎病、神经根型颈椎病的诊断标准。患者对治疗及试验方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准。

排除标准：发育性颈椎管狭窄；连续型后纵韧带骨化；严重关节突增生及黄韧带肥厚皱折压迫脊髓；明显颈椎不稳；中度以上骨质疏松症；颈椎感染或肿瘤。

材料：患者应用的钛合金Cage器械(冠亚，台湾)具有良好的生物相容性。

方法：

治疗方法：取平卧位，经鼻腔气管插管全麻、颈部适当过伸位，沿着定位节段行颈前右侧斜行切口，在胸锁乳突肌内侧缘，经颈动脉鞘与气管食道鞘之间钝性分离，暴露颈椎椎前部位，术中在C型臂透视下定位明确节段，切开椎前韧带和纤维环前部，撑开椎间隙，使用刮匙将纤维环和髓核组织及上下椎体的软骨终板去除，处理椎体终板的时候，切勿过度刮除终板软骨下骨面，防止出现术后椎间融合器塌陷，常规切除后纵韧带，咬除椎体后缘增生的骨赘，减压至显露硬膜囊。对于神经根管存在狭窄的需进行侧方切除部分增生的骨赘及钩椎关节。

对于钩椎关节部位不建议过多切除，以免更多破坏颈椎的稳定结构。选择合适Cage模型置入椎间隙，透视明确位置和大小后，钛合金Cage器械(冠亚，台湾)将同种异体骨粒和含有骨形态发生蛋白的骨粉混合物填入Cage内置入椎间隙，放松撑开器术中透视，明确Cage与椎体终板贴合紧密，椎间隙高度恢复满意。同理完成其他部位手术操作。

临床与影像学评价：治疗后行颈托固定，持续时间6-8周。治疗后1周、治疗后3，6，12个月及末次随访时拍照颈椎正、侧位片。

三节段颈椎病患者20例的随访结果：
病例	性别	年龄(岁)	病变节段	术中出血量(mL)	手术时间(min)	随访时间(月)	治疗前JOA评分	末次随访时JOA评分	不良事件
1	男	48	C₄_-₇	90	110	12	11	14.5	无
2	男	60	C₃_-₆	80	100	10	12.5	14	无
3	女	63	C₃_-₆	75	89	132	10.5	13.5	无
4	男	65	C₄_-₇	100	95	120	11	16	无
5	男	50	C₃_-₆	85	120	120	10	15	无
6	女	53	C₃_-₆	95	100	80	9	14.5	无
7	男	56	C₄_-₇	98	110	100	12	14.5	无
8	女	58	C₃_-₆	110	95	80	13.5	15	无
9	男	63	C₄_-₇	100	90	110	12	13	无
10	男	56	C₃_-₆	75	100	130	9	13.5	无
11	女	63	C₄_-₇	70	120	100	9.5	14	无
12	男	57	C₃_-₆	110	130	96	10.5	13	无
13	女	56	C₃_-₆	100	120	120	13	16	无
14	男	49	C₄_-₇	95	97	100	10.5	15.5	无
15	男	63	C₃_-₆	90	95	85	12.5	14.5	无
16	男	65	C₃_-₆	75	80	90	13	15	无
17	男	48	C₄_-₇	78	85	100	13.5	15.5	无
18	男	47	C₄_-₇	80	120	90	11	14	无
19	男	46	C₃_-₆	85	100	89	9.5	13.5	无
20	男	50	C₄_-₇	90	85	110	12.5	15	无

20例患者按日本矫行外科学会(JOA)评分标准进行测评，并计算其改善率。

治疗后改善率的计算公式：治疗后的改善率=(治疗后评分-治疗前评分)/ (17-治疗前评分)×100%，计算JOA评分改善率，恢复率≥75%为优，50%-74%为良，25%-49%为可，≤24%为差。

骨性融合：自体骨与椎体终板间的界面变模糊，有连续的骨小梁通过自体骨块连接上下骨终板。

治疗后患者按照Odom分级将评定为优和良者定义为无症状，可和差者为有症状，计算其发生率^[4]。

测量治疗前、治疗后1周及末次随访时颈椎平均曲度(Cobb角)：评价颈椎生理弯曲角度变化。随访时观察Cage的位置及邻近节段退变情况，如椎间隙变窄、椎间隙前缘或后缘骨赘增生等^[5]。

如融合节段邻近节段产生新的颈椎病症状，表现为根性、脊髓性体征或颈部轴性疼痛，放射学检查显示邻近节段退变，定义为邻近节段病。如果怀疑是邻近节段退变所致，则行颈椎核磁检查，与治疗前进行比较。

主要观察指标：比较治疗前及末次随访JOA评分，评价其改善率，记录治疗后Odom分级。测量治疗前、治疗后及末次随访时颈椎正侧位X射线片，观察Cobb角。

统计学分析：田天负责统计学处理，应用SPSS 11.0统计软件(SPSS Inc.，Chicago，IL)对治疗前、末次随访的JOA评分及颈椎曲度进行配对t 检验。P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

3.1 三节段椎间盘切除植骨融合的有效性谢多节段颈椎病的病理解剖基础主要存在脊髓前方突出的椎间盘、增生的骨赘、肥厚钙化的的后纵韧带及后方肥大增厚钙化的黄韧带，部分病例还存在发育性颈椎管狭窄，但是引起颈椎间盘突出的临床病状主要是由于脊髓受到前方致压物的压迫所致，前路手术能够直接达到彻底解除脊髓前方压迫，恢复椎间隙高度并获得正常生理曲度和与脊髓相适应的椎管容量和形态，尽量恢复脊髓残留功能和阻止病情的进一步发展是手术治疗的目的^[6]。

本研究通过椎间盘切除，椎间融合器置入能恢复颈椎生理曲度与椎间高度，可同时扩大后方椎间孔的高度和面积，使椎间孔得到扩大与后方黄韧带皱叠能够伸展，缓解或减轻增生小关节及关节囊和肥厚黄韧带及后纵韧带对神经根和脊髓的压迫，进而能解除神经根与脊髓的前后方压迫和狭窄部位，起到直接和间接减压效果，获得满意的即刻临床效果。

随着前路手术节段的增加，融合率将逐渐下降，假关节发生率将逐渐增高。在没有内固定的情况下，多节段颈椎手术的假关节发生率为17%-40%^[7]，重者会产生神经根和脊髓症状；严重时因产生后凸畸形而发生相应的临床症状。在回顾性研究中，无内固定时，椎体次全切除较多节段椎体间融合的融合率高，但植骨块移位和脱出发生率增加^[8-9]。

椎间融合器负荷承载能力明显高于以往的自体植骨材料，因此发生植骨塌陷及骨吸收的可能性明显减少。颈椎Cage置入椎间隙根据撑开-张力压缩理论，同时其齿状接触面设计都可以建立术后即刻的稳定^[10]。

本组末次随访时植骨融合率为100%，其原因考虑与以下因素相关：①观察病例数不充足。②减压间隙经Cage适当撑开后，置入的Cage在生理状态下能与椎体终板紧密压配。③同种异体骨和骨形态发生蛋白成分对骨融合有显著的诱导效应。④椎间融合器特殊的设计能达到术后颈椎曲度恢复和保持效果，利于融合。本研究不需要取自体植骨材料，因此也避免了术后供骨区疼痛、血肿及感染等并发症。作者在术中为避免过度撑开，在放置椎间融合器试模时进行术中透视，与邻近节段椎间隙高度和后方棘突间隙进行比较，选择合适大小的颈椎椎间融合器,若无完全匹配的椎间融合器，建议适当选择较小的Cage，以防术后出现颈椎轴性疼痛症状。

3.2 邻近节段退变邻近节段退变是颈椎前路减压融合治疗远期效果的重要影响因素之一。邻近节段退变的确切原因目前还不明确，相邻节段发生退变与多种因素有关，包括融合节段的数量、部位和患者个人及社会生活状态等，其中首先考虑为脊柱自然的退变过程，其次可能与坚强内固定有关。为减低坚强内固定的应力遮挡因素，本研究选择椎间融合器，不附加前路钢板。有学者认为融合节段越多，相邻节段在生理活动中所受应力越大，就容易产生不稳定，也更易出现邻近节段的退变。Hilibrand等^[11]研究认为颈椎融合术后邻近节段发生退变分为C₂_-₃和C₇-T₁，为低度危险；C₃_-₄和C₄_-₅中度危险；C₅_-₆和C₆_-₇为高度危险。本研究中将中度和高度风险的节段进行了融合治疗，理论上就减低了融合后邻近节段退变的情况。

本组病例平均随访78个月，没有发现明显的临近节段退变情况。分析有以下可能原因：①本研究的手术节段把可能出现退变的节段都包括在内，是从C₃-C₇节段。②手术中处理椎体终板时候，切勿过度刮除终板软骨下骨面，可以减少出现术后椎间融合器塌陷的可能。③用椎间融合器置入后出现应力遮挡效应低于使用颈椎前路钢板的前路减压融合。④术前的排除标准将中度以上骨质疏松症患者排除。⑤术后颈椎生理曲度的恢复也有可能会对减低邻近节段退变有帮助。⑥还可能与本研究随访样本量有限有关。

3.3 颈椎生理曲度的维持多节段椎间盘切除和融合能增加脊柱前中柱的高度，有利于恢复颈椎生理性前凸。颈椎病术后颈椎良好的曲度也是影响术后神经症状恢复的重要因素^[12]。有研究对42例颈椎前路融合患者进行9.8年的随访，发现有25%的患者发生融合节段后凸或鹅颈畸形^[13]。

本组治疗前Cobb角为21.0°，治疗后1年为23.0°，末次随访为23.8°。本组病例治疗后1年及末次随访时发现均与治疗前颈椎弯曲度相比，维持较好，即可以证明这种治疗方式可以稳定有效的恢复颈椎的生理曲度。分析其原因可能有：本研究术中进行椎间隙适当撑开后使用的椎间融合器其特殊形态的设计，符合了颈椎椎间隙和终板形态，利于颈椎生理曲度的恢复，同时颈椎椎间融合器依据撑开-压缩理论，术后后方的颈椎的动态稳定结构，包括韧带和肌肉组织及小关节囊恢复了紧张状态，对于颈椎生理曲度的维持也有一定的帮助。而且多节段椎间融合术节段均在颈椎生理弯曲形成的节段范围，所以三节段椎间融合器置入后比单节段手术的生理曲度更显著。本组观察的20例患者均未出现椎间融合器移位和颈椎后凸畸形，术后颈椎生理弯曲和椎间隙高度均得到满意恢复，与置入椎间融合器大小和位置有一定关系。

本组病例在末次随访时有2例出现下位节段Cage沉降，均在C_6/7出现，可能与此部位应力增高和处于颈胸交界区域，运动过大有关。但放射学检查观察到的病例，颈椎曲度丢失不明显，与有关文献报道相近^[14]。

3.4 融合干预时机颈椎病在早期，脊髓的损害在一定程度上是可逆的，但是在椎管容积进行性变窄和脊髓持续受压一定时间后，才可引起脊髓内不可逆的病损。脊髓长期受到机械因素压迫和刺激，可导致脊髓前动脉受压和损伤、脊髓血供障碍、外侧柱脱髓鞘变化及后柱坏死。这些机械与缺血双重因素持续时间越长，损伤越不可逆并加速恶化^[15]。因此颈椎病手术治疗时机的选择直接影响治疗效果，如能在发病早期诊断，应尽早手术治疗。大多学者主张早期外科干预对多数病例有益，至少能阻抑病变继续恶化^[16]。孙宇^[17]对脊髓型颈椎病的手术疗效和病程与脊髓损害程度的研究，发现它们密切相关，病程越长(1年以上)、脊髓损害越重者(JOA评分9分以下)，疗效越差。因此，作者主张在明确诊断后建议患者尽早接受融合治疗，是保证颈椎病术后获得最佳疗效的关键因素^[18-27]。

总之，颈前路连续三节段椎间盘切除椎间融合器置入治疗颈椎病取得了满意的临床疗效。严格掌握其适应证和排除标准，减少不必要和无效的融合，是多节段颈椎病治疗的一种可选的方式。本研究缺点在于病例数不多，还需要加大样本量进一步随访。

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