颈椎间盘置换与前路椎间植骨融合修复中年颈椎病：颈椎功能及活动度比较

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.48.002

摘要/Abstract

摘要：

背景：脊柱非融合技术的发展推动了临近节段及操作节段的关节运动功能保护，在颈椎修复手术中非融合技术目前已经广泛开展。中年颈椎病患者对脊柱关节运动功能的要求较高，采用非融合技术可以提高其预后生活质量，减缓临近节段退变风险。
目的：评价在中年颈椎病患者人群中，采用颈椎前路不同植入材料(融合与非融合)治疗单节段椎间盘退变性颈椎病的临床效果。
方法：纳入2011年6月至2013年6月收治的采取人工颈椎间盘置换治疗的中年单节段神经根型及脊髓型颈椎病患者10例，并从同期采取前路椎间植骨融合治疗的患者中随机抽取10例作为对照组。治疗前、治疗后1个月、3个月及1年，通过影像学结果观察颈椎活动度变化，采用JOA评分、目测类比评分及颈椎功能障碍指数等指标评估两组患者的修复效果。
结果与结论：所有患者均未发现切口脂肪液化、感染及延迟愈合情况，均完成至少1年以上随访。结果显示，治疗后1个月、3个月及1年与治疗前相比均能有效改善JOA评分、目测类比评分(P < 0.05)，且治疗后两组差异无显著性意义(P > 0.05)。然而在颈椎活动度、颈椎功能障碍指数的数据分析中，采用人工颈椎间盘置换非融合治疗组具有明显的优势(P < 0.05)。针对中年颈椎病患者，由于其对颈部活动度的生活需求，采用非融合人工颈椎间盘置换的修复方案具有明确的临床优势。

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

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 颈椎病, 脊柱融合, 脊柱非融合, 人工椎间盘, 临床疗效

Abstract:

BACKGROUND: The development of spinal non-fusion technology promoted movement function protection of adjacent segment and operating segment. In the treatment of cervical spondylosis surgery, non-fusion technology has been widely carried out. For middle-aged patients with cervical spondylosis, the demand for spinal joint movement function is high. Non-fusion technology can improve the postoperative quality of life and slow down the risk of adjacent segment degeneration.
OBJECTIVE: To evaluate the clinical efficacy of anterior cervical different implant materials (fusion or non-fusion) in the treatment of single segment of the intervertebral disc degeneration of cervical spondylosis in middle-aged patients.
METHODS: This study enrolled 10 cases of single segmental radiculopathy and cervical myelopathy after cervical intervertebral disc replacement from June 2011 to June 2013. Simultaneously, 10 cases were randomly selected from patients with anterior interbody fusion as the control group. Before treatment, at 1 and 3 months, and 1 year after treatment, changes in range of motion of cervical vertebra were observed using imaging results. Therapeutic effects were assessed using Japanese Orthopaedic Association Scores, Visual Analog Scale and
The Neek Disability Index in both groups.
RESULTS AND CONCLUSION: All patients did not suffer from incision fat liquefaction, infection and delayed healing, and had finished follow-up for more than 1 year. Results revealed that Japanese Orthopaedic Association Scores and Visual Analog Scale scores were improved at 1 and 3 months, and 1 year after treatment (P < 0.05), and no significant difference was detected between the two groups (P > 0.05). In the analysis of range of motion of cervical vertebra and The Neek Disability Index, there were significant advantages in non-fusion treatment group (P < 0.05). For middle-aged patients with cervical spondylosis, due to its life demand for neck mobility, the repair program of non-fusion cervical intervertebral disc replacement has a clear advantage.

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

中图分类号:

R318

蒋新祥，徐海栋，路晓. 颈椎间盘置换与前路椎间植骨融合修复中年颈椎病：颈椎功能及活动度比较[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(48): 7717-7723.

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图/表（结果） 7

2.1 参与者数量分析按意向性处理，纳入人工颈椎间盘置换的中年患者10例，并且采用巢式病例对比研究的方法抽取同期手术的中年常规前路植骨融合患者10例构建对照组。所有患者均顺利完成治疗，并进行至少1年以上的随访，无脱落情况。

2.2 基线资料比较两组患者在年龄、性别及颈椎病分型构成比方面经统计分析差异无显著性意义(P > 0.05)，说明两组患者在统计学检验方面具有可比性(表1)。

2.3 分组流程图图1所示为本研究进行的流程图。

2.4 两组患者的影像学评估指标比较治疗前后采用颈椎动力位片计算患者的颈椎活动度。结果提示人工椎间盘置换组获得了较好的颈椎活动度保护，而相对的传统前路植骨融合组患者的颈椎活动度明显下降。具体详见表2和图2。

2.5 两组患者的临床功能指标比较
JOA评分：表3及图3所示为两组患者治疗前后及随访时的 JOA评分，可见两组患者治疗后均显著改善了JOA评分，和治疗前相比差异有显著性意义(P < 0.05)；且两组之间比较差异无显著性意义(P > 0.05)。

目测类比评分：表4及图4所示为治疗前后及随访时两组患者的颈痛目测类比评分情况，可见两组患者治疗后均显著改善了目测类比评分，和治疗前相比差异有显著性意义(P < 0.05)，且两组之间比较差异无显著性意义(P > 0.05)。

颈椎功能障碍指数：对两组患者治疗前后及随访时的颈椎功能障碍指数进行分析评估，具体详见表5及图5，可见两组患者治疗前数据基本类似(P > 0.05)，治疗后较治疗前相比均显著改善(P < 0.05)，两组之间相比差异有显著性意义(P < 0.05)。

2.6 典型病例影像学图片详见图6，7。

图6所示为人工颈椎间盘置换组代表病例：女，42岁，脊髓/神经根混合型颈椎病，采用颈椎前路C_5/6椎间盘切除加人工椎间盘置换，治疗前后图片提示植入物位置良好，随访患者效果满意。

图7所示为前路植骨融合组代表病例：女，49岁，脊髓型颈椎病，采用前路椎间盘切除减压融合器植入钛板螺钉内固定治疗(C_5/6椎间隙)，治疗前后总体疗效满意，颈部活动度较人工颈椎间盘置换组欠佳。

2.7 不良事件所有患者术后均未发现切口脂肪液化、感染及延迟愈合情况。前路植骨融合组治疗后3个月时骨性融合、未出现植入物移位；人工椎间盘置换组随访期间未发现假体移位及假体周围异位骨化等表现。

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引言

颈椎前路融合是治疗颈椎病的标准方案，随着操作技术及植入材料的发展，采用单间隙减压椎间融合器植入钛板螺钉内固定已经显著减少了单节段颈椎病的操作侵袭性和术后生物力学影响^[1-3]。在近年的长期随访研究中提示颈椎前路融合内固定患者出现颈部活动度下降、诱发临近节段颈椎退变甚至再次出现颈肩痛及脊髓神经受压的情况，这些结果引起学者们对颈椎前路融合后牺牲局部节段运动性的关注^[4-7]。尤其是针对35-60岁这个中年人群，由于现代生活方式、个人生活质量等各方面因素的要求，采用前路融合方案治疗单节段颈椎病变引起了操作者的重新审视，如何在责任节段减压后重建脊柱稳定性的同时继续保留脊柱关节运动性，是目前脊柱外科临床应用的重点。而以人工颈椎间盘的使用为代表的脊柱非融合手术逐渐得到了学者们的关注和研究。颈椎由于其生物力学的特殊性，人工颈椎间盘的使用更有其生物力学应用基础，这方面的基础研究很多，逐渐在临床上有取代传统前路减压融合的趋势。在使用人工颈椎间盘时，通过目前的研究总结，具有以下几点优势：首先近期的研究结果提示采用人工颈椎间盘置换后能够在有效恢复受累脊柱节段生理曲度的同时尽可能的保留侵袭节段脊柱的运动功能，为术后生理功能的重建提供了良好的基础；其次可以在此基础上继续保护受累脊柱节段的椎间小关节的运动功能及毗邻节段的生理功能，使得患者在术后早期可以开始进行功能训练从而保护脊柱的生理结构及功能；再者体外实验研究提示采用人工颈椎间盘置换后，脊柱颈段侧弯或轴性扭转时人工颈椎间盘置换在有效保护椎间小关节功能的同时并未增加其生理应力载荷，可以减缓其功能退变；最后患者植入人工颈椎间盘后早期恢复正常生理活动，有助于术后颈椎区域的肌-骨复合体功能康复^[8-12]。
在前路治疗颈椎疾病时，采用前路椎间盘切除减压后，如何重建减压区域有着多种选择，早期由于脊柱手术操作器械及医师的微创观念因素，采用椎体次全切除减压植骨或钛笼融合，直接对侵袭节段进行大范围的骨性融合重建，虽然对脊髓致压物进行减压，但是也牺牲了毗邻节段的运动性及周围的肌-韧带-骨组织结构；后期由于手术操作器械的发展及医师微创观念的更新，采取单节段的减压融合器钛板螺钉固定到现在开始应用的“单/双插片融合器”技术，都是在减少对操作区的侵袭、尽可能的保留毗邻节段的运动功能；而采用人工颈椎间盘置换后从理论基础上分析保留了侵袭节段的脊柱运动性，应该是比较好的功能模拟重建手术。现有的不少研究也从各个方面证实了采取前路人工颈椎间盘置换后不仅仅保留了操作节段的大部分的运动功能、也降低了由于融合手术造成的毗邻节段影响发生继发退变的风险^[13-17]。
文章采用回顾性对比分析研究，通过纳入研究的10例人工颈椎间盘置换患者的随访研究，并调取同期手术的常规前路融合患者，采用巢式病例对比研究的方法构建起基线数据相似的对照组。通过对治疗前、治疗后及随访时的各种影像数据、临床症状等评估指标进行分析，了解采用前路椎间盘置换的有效性、安全性及其较传统前路椎间植骨融合的优势。

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

材料方法

1.1 设计巢式病例对比试验。
1.2 时间及地点于2011年6月至2013年6月在解放军南京军区南京总医院及东台市人民医院骨科完成。
1.3 材料人工颈椎间盘置换组采取的是Bryan人工颈椎间盘，是目前临床上应用最广泛的人工颈椎间盘，由上下端的钛合接触板及其间的聚亚安酯人工髓核构成，采用耦合技术，假体耦合核心具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”假体。上下接触面采用钛微孔涂层去实现骨融合预期。
前路椎间融合组采用聚醚醚酯颈椎融合器，其弹性模量接近椎体骨皮质，中间有中空结构可填塞手术时取出的颗粒松质骨进行术后诱导成骨，上下表面为锯齿状结构以促进与椎体终板的骨质压配融合。前路锁定钛板具有类似颈椎前凸的预弯度，并且具有切迹及自锁装置，由锁定螺钉固定在颈椎前方。
1.4 对象回顾性分析2011年6月至2013年6月解放军南京军区南京总医院及东台市人民医院收治的中年(年龄35-60岁) 采取人工颈椎间盘置换的单节段神经根型及脊髓型颈椎病患者的临床资料，随机抽取同期采取前路常规减压融合的10例患者作为对照组。两组患者的基线资料详见表1，经统计分析差异无显著性意义(P > 0.05)，具有研究可比性。

人工颈椎间盘置换患者的纳入标准：单节段的神经根型、脊髓型或者混合型颈椎病患者，有明确减压手术指征，年龄35-60岁，术前经过系统的保守治疗3个月无效或症状无缓解，本人手术意愿明确者。对治疗选择具有独立自主性，经医院伦理委员会批准进行备案。患者的依从性较佳，可以在指导下进行颈椎间盘置换后的相关功能训练及完成至少1年以上随访。
排除标准：排除颈椎创伤、肿瘤、感染、类风湿关节炎及明确的多节段颈椎退变所致的神经受累症状患者，并通过相关检查筛除颈椎关节强直僵硬、颈椎不稳、椎体骨质疏松及炎症性改变患者。
1.5 方法
1.5.1 修复方案两组患者均采取全麻手术方案，仰卧位，颈椎中立位，右侧颈前方横切口，由颈前血管鞘及内脏鞘之间进入，通过C臂机进行透视定位目标椎间隙，切除目标间隙纤维环，操作过程中如果有骨性增生物采用磨钻或者枪钳去除，减压范围为目前椎间隙的纤维环、髓核组织和软骨板的同时注意保留两侧钩椎关节，采用中线椎间撑开器逐步扩张撑开病变间隙，小心去除减压区域的各种压迫、增生结构。操作过程中注意对神经的保护及止血过程。
人工颈椎间盘置换组：修整好置换关节面后，适度扩大骨性终板与假体接触面积，病清理干净退变的髓核组织，采用椎板枪钳咬除椎体后方增生骨赘的同时注意保护后纵韧带，注意清除部分突出椎管内的游离椎间盘组织，使得操作的受累脊髓节段彻底减压，大量生理盐水冲洗后选择合适的椎间盘试模确定椎间隙高度，将相应规格的Bryan人工椎间盘植入椎间隙，C臂机透视确定其居于置换间隙的腹侧正中线，侧位提示其位于椎体矢状面中线的同时椎体终板与人工椎间盘终板接触面对合良好后留置引流关闭切口。
前路植骨融合组：处理完目标椎间隙软骨终板后，取合适高度的试模进行椎间隙高度的测量，将对应大小的填塞好颗粒松质骨的椎间融合器植入至合适深度，并采用前路钛板固定，通过C臂机透视位置满意后留置负压引流关闭手术切口。
1.5.2 修复后处理围手术期24 h内采用抗生素预防感染，并应用相关脱水药物、神经营养药物去对症处理，观察引流管情况，术后引流管在低于30 mL/d可以拔除，所有患者术后3 d内引流管全部拔除。
对患者均采用术后颈托保护，对于椎间盘置换组术后1周内去除颈托采用适应性颈椎功能训练、逐渐增加颈椎的活动度；对于前路植骨融合组，颈托保护4-6周后在门诊随访时对患者进行指导性颈椎功能训练。治疗后、随访1个月、3个月、1年均进行颈椎正侧位X射线片及动力位片检查，部分患者必要时采用CT或MRI检查了解相关病情。
1.5.3 修复后观察相关指标
修复后颈椎影像学评估指标：颈椎活动度(ROM)在颈椎动力位片上，分别测量C2椎体下终板水平切线与C7上终板水平切线之间的夹角数值，其活动度为前屈位和后伸位所计算的数值之和。
日本骨科协会评分(Japanese Orthopaedic Association Score，JOA)采用17分法，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、体征及膀胱功能的全面评分。
目测类比评分采用10分法，根据患者颈部疼痛的程度，采用0-10分计算，分值越高疼痛越严重，用于评价术后颈痛的缓解或加重情况。
颈椎功能障碍指数：采用问卷量表的方法去评价术后临床症状及日常功能改善状态，包括10个方面的问题去平谷颈部疼痛及神经功能障碍(2项关于疼痛、1项关于注意力、7项关于日常生活能力)，计算结果为分数所占满分百分比(满分为50分)，分值越高提示功能障碍程度严重。
以上各项评估观察指标于治疗前、治疗后及随访时进行记录，评估时间点选择为治疗前、治疗后1个月、3个月及1年。
1.6 主要观察指标在治疗前、治疗后不同时间点对颈椎影像学指标(ROM)及颈椎相关功能指标(JOA评分、目测类比评分、颈椎功能障碍指数)等进行测量和数据统计分析。
1.7 统计学分析所有计量资料以x(_)±s表示，采用SPSS 13.0对数据进行统计处理，患者的基线资料采用卡方检验或Student-t 检验方法，治疗前后采用重复测量t 检验，组间对比采用配对t 检验，以P < 0.05表示结果差异有显著性意义。

讨论

针对颈椎退变性疾病所致的脊髓前方压迫采用的修复方式有多种，从前路直接减压能够对致压物进行直接切除具有典型的病因治疗的意义，然而减压后如何重建颈椎的前路生物力学稳定性，以往的修复方案提供的都是融合手术诸如钛笼钛板、融合器钛板、直接固定到椎体上的融合器(单或双插片融合器)等。该类术式在神经减压、缓解患者颈部疼痛及肢体症状方面疗效的确定性已经获得了脊柱外科医师的共识。但是此类技术本身存在着一定的局限性：①采用节段固定后导致颈椎生理活动度的丢失，继发造成临近节段颈椎运动节段的功能代偿，有诱发临近节段颈椎退变的风险，尤其是有些患者已经出现责任节段临近椎间盘退变所致膨出、突出，在选择前路融合术式时更要充分评估手术的远期疗效及对临近节段退变的影响。②采用椎间隙植入物的方案，对于融合手术采用的融合器或者植骨方案均要求其高度略大约椎间隙高度目的为了提高术后即刻稳定性及促进骨性融合，然而这一方案也会造成融合节段后方椎间小关节及临近椎间盘应力分布异常。③对于融合节段临近的颈椎椎体由于采用固定物的方案，必然对其临近的非侵袭性的脊柱关节接触面的生物力学效应有所影响，造成活动度的下降。各种生物力学及临床研究都表明，采用前路融合术式必然造成颈椎活动度的下降，这对于中年颈椎病手术患者后期生活质量的影响是显而易见的^[18-25]。
从本研究中可以获得这样的结论，对于颈椎病患者，采用前路的方案均能对致压物进行彻底的减压，从而获得较好的神经症状、疼痛症状的缓解，在这个方面，无论是传统常规融合还是采用人工颈椎间盘置换均能获得满意的结果。但是采用了人工颈椎间盘置换后患者能够较早的进行颈椎功能适应性训练，并且由于没有采用融合术式，所以患者的颈椎活动度要优于传统手术，从患者自身的颈椎功能障碍指数分析方面具有良好优势^[26-30]。由于颈椎融合除了采用前路固定的方案，同时也需要患者采用颈托保护获得颈椎的前路骨性融合，必然对其康复期功能造成一定程度的影响。
在本研究中，所关注的重点人群是中年人群，该人群由于其社会职能所决定其对颈椎活动度具有较高的要求，并且需要较好的保护临近节段的颈椎功能。采用非融合的前路人工颈椎间盘置换在假体设计及生物力学方面都显示了其较传统前路融合的优势。对于颈椎的关节面需要关注的不仅仅是前方的椎间盘，后方的双侧小关节突关节也是发挥着一定的生物力学作用，共同构成了颈椎关节三联复合体结构，传统手术直接对前路关节融合、后方关节继发退变必然造成整个椎间关节退变的级联效应，其整体生物力学效应对整段颈椎的中长期稳定性具有重要意义^[31-35]。中年手术治疗患者的远期疗效及生活质量是临床医师需要关注的重点，其生活方式及社会职能需求决定着手术需要充分重建脊柱稳定性的同时注意脊柱关节功能的保护。
人工颈椎间盘置换的禁忌证有：中重度骨质疏松患者、强直性脊柱炎或类风湿关节炎患者，颈椎创伤、感染、肿瘤或畸形患者，颈椎关节面退变导致脊柱僵直，置换关节面伸屈活动小于2°，严重的椎间小关节突退变等导致脊柱颈椎不稳定，弥漫性骨质增生、后纵韧带骨化症患者以及对内植物排斥的患者。所以在进行修复手术前需要对患者进行充分的评估，避免修复效果不佳及造成不良并发症的后果。
对于颈椎前路不同植入物的研究还处于临床应用的近期疗效观察节段，本研究获得的结论是采用该人工颈椎间盘置换能够在较好的获得减压效果的同时保留脊柱颈椎活动度，中年颈椎病人工颈椎间盘置换患者总体疗效要优于传统治疗患者。后期需要大样本的、多中心的研究去进行深入分析。

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