Chinese Journal of Tissue Engineering Research ›› 2014, Vol. 18 ›› Issue (17): 2783-2788.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2014.17.027
Shen Chao, Wang Wen-jun, Yan Yi-guo
Revised:
2014-02-13
Online:
2014-04-23
Published:
2014-04-23
Contact:
Wang Wen-jun, M.D., Professor, Chief physician, Department of Spinal Surgery, First Affiliated Hospital, University of South China, Hengyang 421001, Hunan Province, China
About author:
Shen Chao, Studying for master’s degree, Physician, Department of Spinal Surgery, First Affiliated Hospital, University of South China, Hengyang 421001, Hunan Province, China
CLC Number:
Shen Chao, Wang Wen-jun, Yan Yi-guo. Fusion and non-fusion fixation for cervical spondylotic myelopathy: which is more appropriate for maintaining range-of-motion and stability of vertebrae?[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(17): 2783-2788.
2.1 纳入资料的基本概况 初检得到326篇文献,其中英文194篇,中文132篇。阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关及内容重复性的研究,共保存35篇中英文文献做进一步分析。文献[1-3]篇描述了目前脊髓型颈椎病其前路固定方式存在的争议。文献[4-24]篇概况了随着颈椎前路融合固定中内固定材料的发展及临床疗效,文献[25-31]篇概况了随着颈椎前路非融合固定中内固定材料的发展及临床疗效,文献[32-35]篇概况了Hybrid术式的不断改进等相关研究进展。 2.2 纳入资料的研究结果特征 2.2.1 颈椎前路减压融合 颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合:20世纪50年代出现了颈椎前路椎间盘切除、自体髂骨植骨融合,标志着脊髓型颈椎病的治疗进入了一个新的时代。其优点是固定操作简单,费用低,能够通过前路途径有效去除脊髓前方致压物,解除压迫,改善脊髓功能,并通过取自体髂骨植骨融合达到稳定颈椎的作用。Jacobs等[4]通过一项随机对照试验研究,结果显示自体髂骨融合率为83%-97%,但这种不使用内固定的颈椎前路植骨融合,主要缺陷是固定后不能获得即刻稳定性,如果外固定不确切,有可能发生植骨块移位、松动,导致椎间植骨不融合,出现颈椎后凸、畸形、假关节形成等并发症。再者,取自体髂骨或腓骨植骨时,感染、血肿和疼痛等为取骨区常见的并发症[5-6]。因此,目前在临床上,单纯减压取自体植骨术应用不多,主要适用于单节段脊髓型颈椎病且颈椎稳定性良好的患者。 针对自体骨植骨的缺点,近年来,随着临床技术和实验研究的不断发展,同种异体骨植骨在颈椎前路减压融合中应用发展迅速并取得良好效果。由于同种异体骨植骨能够避免取自体骨植骨时带来的供骨区并发症,使得同种异体骨成为重要的骨移植物,具有融合率高,无明显排斥反应,缩短手术时间,避免供骨区并发症,提高颈椎早期稳定性等优点[7]。Kao等[8]研究证明了同种异体骨、自体髂骨及异体骨笼3种材料在颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合中的应用中,临床效果及植骨融合率相当。虽然同种异体骨植骨效果良好,是治疗骨缺损的有效办法之一。但是也存在深部感染、骨延迟愈合或不愈合、疲劳骨折等并发症。 近年来,随着基因技术和组织工程技术的进步,重组人骨形态形成蛋白等骨诱导辅剂逐步应用于临床,并取得可喜的结果[9]。研究表明重组人骨形态形成蛋白2虽然可以显著提高植骨融合率[10],但是存在固定后移植物下沉率高的缺点,因此还有待于更进一步的研究。 随着同种异体骨及移植骨材料的不断改进,以及重组人骨形态发生蛋白不断深入研究,同种异体骨植骨将进一步提高自体髂骨植骨融合的植骨融合率,进一步减少并发症的发生。 颈椎前路椎间盘切除Cage植骨融合:随着椎间融合技术的发展,近年来,颈椎椎间融合器(cervical interbody fusion cage)广泛的应用于椎间盘切除术中,在行颈椎前路减压后植入Cage成为治疗脊髓型颈椎病的一种新的固定方法。该技术不仅能更好的维持椎间高度,解除神经根压迫,维持颈椎生理曲度及椎间结构的稳定,而且通过椎体间植骨提高了椎间融合效率,到达骨性融合。目床上使用的椎间融合器根据材料可以分为:金属类和非金属类Cage,前者包括TFC、BAK椎间融合器等,后者包括Brantigan碳纤维Cage、高分子聚醚醚酮和可吸收的聚-DL-乳酸(PDLLA)融合器。其中高分子聚醚醚酮是目前临床上应用最广泛的椎间融合材料,被视为是理想的椎间融合器,具有与人体皮质骨接近的弹性模量[11],从而避免了应力集中和应力遮挡;具有良好的抗腐蚀性能及生物相容性[12],还具有透光性好,既可以透过X射线检查,也可以行CT和MRI检查,而且椎间融合器的横截面积大,植骨与椎体接触面积大,有利于植骨融合。虽然高分子聚醚醚酮椎间融合器具有上述诸多优势,但也存在一定的并发症,如Cage的松动、塌陷,神经根损伤、椎间隙高度下降、植骨不融合等。臧加龙等[13]通过Meta分析,评价Cage植骨与自体骨植骨治疗脊髓型颈椎病的疗效,结果显示:Cage与自体骨融合都能够到达良好治疗效果,Cage组在减少术中出血量,缩短住院时间,减少并发症尤其是取骨区疼痛等方面要优于自体骨植骨组;但在植骨融合率、平均手术时间、优良率等方面,效果大致相同。但是,也有国外学者Lofgren等[14]通过一项前瞻随机对照研究,随访时间2年,比较使用自体髂骨植骨和Cage植骨两种不同固定方式。他们认为:术中是否应用自身移植物材料,在减少固定后盆腔/髋关节处疼痛无明显差异;使用自体髂骨植骨的患者组的融合率(92%)高于使用金属Cage的患者组在植骨融合率(69%),差异有显著性意义(P < 0.05);两组的临床疗效无差别;使用金属Cage植骨组平均固定时间100 min,而使用自体髂骨植骨组平均固定时间123 min,差异有显著性意义(P=0.001)。在长期的随访研究中发现,金属材料的Cage弹性模量大,骨-金属界面易发生应力集中,Cage对终板有明显的切割作用,远期观察中发现金属Cage有下沉的现象,影响融合效果。Kabir等[15]对随访42例行颈椎前路椎间盘切除Cage植骨融合的脊髓型颈椎病患者1年半,发现使用钛合金Cage的患者椎间隙平均下陷1.91 mm,使用碳纤维Cage平均下陷0.5 mm,下陷超高3 mm的患者有3例,其中1例还出现了神经症状。综上所述,在颈椎前路固定中使用高分子聚醚醚酮椎间融合器是治疗脊髓型颈椎病的一种较为理想的方法,但此项新技术开展时间不长,其远期疗效有待于进一步观察。 颈椎前路椎间隙减压Cage植骨融合加钢板固定:近年来,颈椎前路钢板系统快速发展。颈前路钢板是颈椎前路手固定后重建颈椎稳定性的较好方法,具有术中即刻稳定好,植骨融合率高,固定后不需要复杂的外固定等优点,且患者能早期活动。临床研究及生物力学实验均证实颈椎前路钢板系统具有良好的固定效果和力学稳定性。目前,临床上在行颈前路减压植骨的同时行颈椎前路钢板系统内固定已十分普遍。Kabir等[15]认为Cage的下陷多数发生在固定的早期,可以加用前路钢板内固定加强颈椎固定后早期的稳定性,促进植骨融合,减少下陷的概率。Song等[16]回顾性研究83例行颈椎前路椎间盘切除Cage植骨融合、颈椎前路椎间隙减压Cage植骨融合加钢板固定的脊髓型颈椎病患者,按术式分为2组,研究发现颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合+前路钢板组在恢复椎间隙高度、增加颈椎前凸、提高植骨融合率、减少Cage下沉率等方面差异有显著性意义(P < 0.05)。王方等[17]对2003年4月至2010年10月行多节段前路固定减压的72例多节段脊髓型颈椎病患者,按颈椎前路椎间盘切除Cage植骨融合、颈椎前路椎间隙减压Cage植骨融合加钢板固定分为A、B两组,研究发现:两组在术中出血量、固定后症状改善率和植骨融合率差异无显著性意义;固定时间B组大于A组;但在,随访1年后椎间隙高度、生理曲度的丢失程度A组明显大于B组(P < 0.01)。因此,颈椎前路椎间隙减压Cage植骨融合加钢板固定术式在不仅能够保证植骨融合率,而且有助于保持椎间隙高度及生理曲度。 颈椎前路椎体次全切除融合:目前对于单节段或双节段的脊髓型颈椎病患者,选择颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合得到了普遍的认可。但是对于多节段脊髓型颈椎病的固定治疗方案目前一直在学术界存在较多争议。多节段脊髓型颈椎病患者常常同时合并椎间隙狭窄及椎体后缘骨赘,且髓核组织向后脱出,甚至游离。颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合在减压过程中局限于间隙水平,固定视野局限,即使是对同水平的骨赘减压也存在一定困难,尤其是同时合并颈椎管狭窄或脊髓受压程度较大时,采用颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合常难以达到减压彻底的目的。颈椎前路椎体次全切除融合减压范围既包括椎间盘和骨赘,同时又可以通过潜行扩大减压,解除后纵韧带骨化、肥厚引起的压迫,扩大受压节段椎管的前后径,减压更为彻底。因此,颈椎前路椎体次全切除融合适合椎体后缘存在压迫、椎间隙严重狭窄的患者[18]。该术式目前采用的植骨方式多为自体骨钛网原位植骨。 钛网是近年来应用在脊柱外科固定中的一种新型植骨材料。其呈中空圆形(或椭圆)网状柱状结构,能维持中间填充的骨粒稳定性。同时提供骨粒与植骨床有效的接触面,网眼有利于新生血管向钛质外科网内生长而进行爬行替代最终达到植骨融合。通过钛网利用自体骨植骨联合前路钢板固定方法,可不需取骼骨,避免了取骨区并发症的发生。魏新荣等[19]通过对69例颈椎前路椎体次全切除钛网钛板内固定的脊髓型颈椎病患者的随访研究,结果显示:固定后3个月和24个月JOA评分与固定前相比差异有显著性意义(P < 0.05);固定后3,24个月改善率分别是(84.5±8.6)%,(85.2±8.5)%,认为钛网植骨能够重建颈椎稳定,维持椎间高度及生理曲度,促进植骨融合。 虽然钛网植骨目前在临床上应用广泛,但也在一些缺点:①钢板与钛网彼此分离、相互独立,整体的稳定性下降。②产生应力遮挡效用,妨碍骨融合。③钛网容易发生塌陷。④钛网两侧的端面与相邻上下终板接触形态不相符。⑤钢板与椎体前缘贴服不紧密,容易出现拔钉及损伤食管等。对于多节段脊髓型颈椎病病例,由于减压节段多,长节段的椎体次全切除对固定后颈椎稳定的影响较大,融合率随着融合节段的增多而降低,植骨延迟愈合甚至不愈合,易导致假关节的发生。Lian等[20]报道单个节段融合率超过95%,然而切除2个椎体后融合率逐渐降低。因为多个椎体切除后,植骨跨越节段越多,植骨两端接触面应力就越大,植入物就越容易松动移位、塌陷,形成假关节,颈椎生理曲度难以恢复[15]。Lin等[21]报告颈椎前路椎体次全切除融合固定后并发症发生率高达71%。因此,对于多节段脊髓型颈椎病的固定治疗,目前不倾向使用单纯的颈椎前路椎体次全切除融合[22]。 颈椎前路混合减压融合:有学者提出,将颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合和颈椎前路椎体次全切除融合相结合的分节段减压植骨融合(即颈椎前路混合减压融合)治疗多节段脊髓型颈椎病,将两者的优势结合,弥补不足[23]。固定前结合临床表现、体征及影响学检查,评估脊髓受压最严重的节段及相对较轻的节段。该术式可以对脊髓压迫相对较重的节段行颈椎前路椎体次全切除融合,对较轻的节段行颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合,这样既保证了减压的彻底,又确保了固定后颈椎的稳定性。李勇等[24]回顾性分析了30例颈椎病患者,均选择颈椎前路混合减压融合式减压,随访12-72个月,平均36个月。结果显示:固定后6个月植骨全部融合;固定后12个月JOA评分明显提高,改善率优10例,良16例,可4例,优良率86.7%;认为颈椎前路混合减压融合治疗多节段颈椎病,减压直接彻底,并且颈椎结果得以保留,提高了植骨融合率,有效改善颈椎生理曲度及椎间高度。Guo等[2]报告采用了颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合,颈椎前路椎体次全切除融合,颈椎前路混合减压融合共3种固定方式治疗多节段脊髓型颈椎病患者120例,通过对比分析后认为,颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合对于压迫仅来源于突出的椎间盘时效果最好,颈椎前路混合减压融合对致压物位于椎体后缘的患者固定效果更理想。 2.2.2 颈椎前路非融合-人工椎间盘置换 随着对颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合、颈椎前路椎体次全切除融合研究的深入,其引起的固定后并发症逐渐被人们认识,固定节段被融合后,其运动功能丧失,相邻节段应力和活动度代偿性增加,加速发生邻近节段退变。近年来,出现了颈椎人工椎间盘置换。目前在我国常用的颈椎人工椎间盘假体包括Prestige假体、Bryan假体、ProDisc-C假体和PCM假体等[25]。人工椎间盘可维持正常颈椎运动力学和载荷特性,避免了器械固定和椎间融合对临近节段的影响,其最大的优势在于既能有效减压,又能最大程度的保留脊柱的的运动功能,减少相邻节段应力集中,从而避免邻近节段退变加速[26]。王征等[27]对67例脊髓型颈椎病应用Bryan颈椎间盘置换治疗的患者进行随访,随访时间3-18个月,超过6个月随访的患者共计56例,JOA的评分有固定前平均8.7分上升至固定后平均15.4分;置换节段前后活动范围平均5.78°,左右侧屈活动范围分别为平均3.52°和3.48°;颈椎(C3-7)活动与固定前相比差异无显著性意义。认为颈椎人工椎间盘置换近期可保持前路减压良好效果,同时可获得固定后即可稳定性,维持颈椎正侧活动度。但郝俊龙等[28]对随访24个月后的Bryan,ProDisc C,Prestige ST颈椎间盘置换治疗颈椎病的安全性和有效性进行Meta分析,结果显示:颈椎人工椎间盘置换比颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合在固定时间、出血量和住院时间方面大部分指标差异无显著性意义(P > 0.05);在随访24个月后,固定后VAS,NDI和SF-36中大部分评分指标也未见显著性提高(P > 0.05)。因此,认为颈椎人工椎间盘置换比颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合在一般情况和远期疗效评价方面差异不大。近年来,也有国外学者对颈椎人工椎间盘置换式能“防止邻近节段退变”的问题提出质疑。Park等[29]对75例行颈椎人工椎间盘置换的患者随访,24个月后发生异位骨化的概率94.1%。也有学者报道:颈椎人工椎间盘置换和颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合固定后发生邻近节段退变的概率差异无显著性意义[30-31]。颈椎人工椎间盘置换的研究及应用,目前缺乏长期临床资料,远期效果尚不明确,存在影响长期疗效的潜质因素,如假体磨损,假体是否会下沉,是否出现固定节段活动度降低和相邻节段发生退变的可能,能否长久的缓解症状。与颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合相比较,颈椎人工椎间盘置换具有一定优势,一定程度上弥补了颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合的不足,短期效果良好,但是作为一种新型技术,临床医生应当严格把握其适应证、禁忌证及可能出现的并发症,并同时结合患者自身情况,予以个性化治疗。颈椎人工椎间盘置换临床应用时间仍较短,其远期疗效仍需长期随访。 2.2.3 颈椎前路融合+非融合-“杂交式”减压技术(hybrid decompression technique) 对于多节段(3个或3个以上)脊髓型颈椎病患者,同时存在适应颈椎人工椎间盘置换和颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合的节段,单一采用其中一种术式均不理想。近年来,出现了一种既可以达到减压目的又减少融合节段的新的固定方法-前路“杂交式”减压技术(hybrid decompression technique)。综合国内外相关文献,所谓的“杂交固定”是指颈椎前路非融合固定与融合固定的结合。王文军等[32]于2007年在首次报道联合使用颈椎前路椎体次全切除融合与颈椎人工椎间盘置换式治疗多节段脊髓型颈椎病,对15例患者经过历时3-24个月随访,所有患者内置物无松动、移位,在3-7个月时间植骨完全融合,固定前平均活动度为(12.8±5.7)°,固定后1年为(11.2±5.4)°,与固定前比较差异无显著性意义(P > 0.05),固定前JOA评分为10.3分,固定后3个月时为13.8分,平均改善率为52.5%,其中优7例,良5例,可2例,差1例,说明颈椎前路椎体次全切除融合联合颈椎人工椎间盘置换治疗多节段脊髓型颈椎病能达到彻底减压,同时又减少固定融合节段。 Shin等[33]于2009年正式提出“Hybrid手术”(hybrid surgery)的概念。朱云荣等[34]回顾性研究了联合应用颈椎前路椎体次全切除融合+颈椎人工椎间盘置换的多节段脊髓型颈椎病患者24例,联合应用颈椎前路椎体次全切除融合+颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合的多节段脊髓型颈椎病患者28例,与颈椎前路椎体次全切除融合+颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合比较,结果颈椎前路椎体次全切除融合+颈椎人工椎间盘置换治疗多节段脊髓型颈椎病既能缩短固定时间、减少出血量,又能在达到良好前路减压目的的同时维持固定节段活动度及颈椎整体曲度,减少固定邻近节段代偿活动度的增加,从而预防相邻节段退变的发生。马迅等[35]回顾性分析38例行Hybrid固定治疗的脊髓型颈椎病患者,其中随访37例,随访15-55个月(平均29.1个月)。36例患者神经系统功能不同程度恢复,认为Hybrid固定能够彻底减压病变节段,融合退变严重的节段,保留非融合节段的活动度,使患者颈椎达到稳定,明显改善症状,短期疗效满意,是一种可供选择的治疗方案。因此,对于多节段脊髓型颈椎病患者,行“Hybrid手术”也是一种不错的选择,但是由于该术式临床应用时间较短,缺少长期的随访研究,其远期疗效有待于进一步研究。"
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