前路短节段限制性与非限制性钢板对颈椎曲度影响的分析

李超,阮狄克,何

(北京海军总医院骨科,北京 100048)

颈椎病的发病过程绝大多数均伴有颈椎曲度的改变。患者在出现神经根及脊髓受损表现的同时经常伴有颈部的疼痛、活动受限等症状。颈椎病前路手术的主要目的包括：解除脊髓及神经根的压迫,恢复颈椎的稳定性,同时保持椎间隙的高度及获得正常的生理曲度。目前在颈椎前路单节段和多节段融合术中使用钢板已经成为标准的手术方法之一[1,2]。颈椎钢板的使用具有能提高融合术后的即刻稳定性、有效减少植骨块脱出、提高融合率、缩短外固定使用时间等优点,同时颈椎前路钢板也由以 Orion、CSLP钢板为代表的螺钉与钢板间刚性固定的限制性钢板发展到以 ABC、Zephir钢板为代表的非限制性钢板[3]。为明确颈椎前路短节段融合对颈椎曲度改善的远期影响,同时分析比较非限制性与限制性钢板对融合节段曲度的影响,我们进行了以下研究,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2000年3月至2005年12月连续诊治55例行颈椎前路单节段或双节段减压植骨融合内固定的颈椎疾患患者,其中男34例,女21例,平均年龄52岁。病程4d～84个月,平均14.2个月。脊髓型颈椎病45例(占82%),颈椎间盘突出症10例(占18%)。手术节段分布如表1所示。全部病例保守治疗无效,手术方式采取前路单椎体切除减压或单椎间盘切除减压植骨融合、钢板内固定。全部植骨材料均取自于自体髂骨。限制性钢板分别为Orion和CSLP钢板,共 31例,其中脊髓型颈椎病26例,颈椎间盘突出症 5例;非限制性钢板为ABC和Zephir钢板,共24例,其中脊髓型颈椎病 19例,颈椎间盘突出症5例。

表1 固定融合节段及钢板类型分布(例)

1.2 观测指标 全部患者术前、术后1周及随访时均拍摄站立位颈椎正侧位X线并测量融合节段及颈椎整体曲度。其中融合节段测量方法为上位椎体上终板与下位椎体下终板所成角度,颈椎整体曲度的测量采用 C2与C7椎体后缘延长线夹角(见图1)。本组X线均为数码CR片并存盘,测量时采用Angel Microsoft软件进行直接测量。颈椎临床功能评价采用JOA评分标准。

1.3 统计学方法 采用SPSS 10.0统计软件进行分析。对术前、术后、随访时的融合节段及颈椎整体曲度、术前、术后JOA评分进行配对t检验,显著性水平设为0.05。

2 结 果

本组均获随访,时间 3.5～ 9年,平均6.5年。术前两组JOA评分、颈椎整体及融合节段曲度无差异。两组患者均无螺钉、钢板松动、断裂及植骨块脱出、不融合等并发症。影像学测量显示无论是限制性还是非限制性钢板,术后及随访时融合节段及颈椎整体曲度均较术前有显著性提高(见表 2,P＜0.05)。但使用限制性钢板的患者中随访时颈椎整体曲度较术后仍有部分改善,而使用非限制性钢板的患者中随访时颈椎整体曲度出现部分丢失,这种改变无统计学差异。融合节段曲度比较显示使用非限制性钢板的患者随访时较术后仍出现部分改善(P＞0.05),这种趋势在限制性钢板患者中没有观察到(见表2)。限制性钢板组术前JOA评分为(10.5± 3.3)分,术后为(12.6±1.7)分,随访时为(14.3.±2.1)分;非限制性钢板组术前为(11.2±2.9)分,术后为(13.1±2.0)分,随访时为(15.9±2.7)分。术后及随访时与术前比较均有显著性提高(P＜0.05)。

图1 颈椎椎间及整体角度测量方法示意图

表2 限制性与非限制性钢板固定颈椎整体及融合节段的曲度变化(°)

3 讨 论

正常的颈椎生理曲度为轻度前凸,这种前凸的存在除了具有增加缓冲、吸收震荡的作用,同时有利于对椎管内脊髓及椎间孔的神经根予以保护。颈椎病的发病过程即是以椎间盘为中心的颈部软组织包括周围韧带、关节囊及肌肉等组织在内的广泛退变过程,进而出现颈椎生理曲度的减少甚至消失,同时这种改变反过来可进一步加重颈部肌肉、韧带及关节囊等组织的牵拉,导致除病变节段外颈椎整体曲度的改变,从而出现颈部疼痛等症状[4,5]。

目前颈椎前路减压植骨融合术已经成为治疗颈椎病、颈椎创伤及肿瘤的有效术式,但是在减压的过程中如不注意对融合节段曲度的恢复则可能会造成相邻节段的应力变化,继发相邻节段的退行性改变和不稳,加重颈部轴向症状。可见生理曲度的恢复对防止邻近节段乃至整个颈椎的进一步退行性变有积极作用。因此有学者提出颈椎病的手术目的是：有效解除脊髓及神经根的压迫,恢复颈椎的稳定性,维持椎间隙高度,获得正常生理曲度以及和脊髓相适应的椎管容量和形态,挽救脊髓残留功能,阻止病情进一步发展[6]。在颈椎没有使用内固定的年代,单纯植骨融合可以观察到较高的后凸畸形的发生,相应出现轴性症状加重的患者比例增加[7]。前路钢板的使用有效地提高了无论是单节段还是多节段的融合率,同时由于使用了钢板固定,可以充分改善融合节段的曲度,同时可有效减少轴性症状的发生率。目前融合节段相邻水平继发退行性变的问题越来越受到重视,恢复并维持颈椎正常的生理曲度有助于恢复颈椎正常的力学传导功能,减少由此造成的相邻节段的退变加速。从临床随访结果观察,钢板的使用可以较好保持融合节段的术后矫形角度,虽然这个过程中或多或少伴有角度的丢失现象,但并不显著。同时可以发现颈椎康复过程中,颈椎整体曲度具有重新建立新平衡的特点,但是这种重新建立的平衡对于整体曲度的改变有限。

颈椎非限制性钢板又称为动力型钢板或半刚性钢板,是指通过固定椎体的螺钉相对于钢板存在角度上或者位置上的微动来达到动力加压的效果。非限制性钢板的出现是针对Orion等限制性钢板的相对坚强固定容易导致应力遮挡的缺点而设计的。在之前进行的关于限制性与非限制性钢板的生物力学研究中可以发现相对于限制性钢板,非限制性钢板可以分担更多的应力负荷于椎间植骨块上,理论上这利于植骨块的融合,而且二者的三维运动稳定性无明显差异[8]。但进一步的临床研究发现,对于颈椎前路的短节段融合,无论使用限制性钢板还是非限制性钢板,均可以取得满意的临床效果和融合率,这提示我们良好的外科技术,包括充分的减压、适当的撑开及良好的植骨技术等是取得良好临床效果的关键之处。从本研究中可以发现,无论是限制性钢板还是非限制性钢板,均可以有效维持椎间的融合角度。当然,研究中也发现使用限制性钢板组椎体间的融合角度出现少量丢失的现象。造成这种现象的原因从力学角度分析可能是在椎间植骨融合过程中,由于植骨界面吸收的存在,上下椎体会出现相对于植骨块的轻微的位移,这一过程是通过螺钉对椎体的缓慢切割而完成的。而由于螺钉与钢板间的固定角度并非垂直固定,表现为椎体前部切割的较多,而椎体后部切割较少,由此导致了固定融合节段的角度丢失。当然,这一过程是缓慢发生的,从本研究可以发现这一过程导致的角度丢失也是很小的。而对于非限制性钢板,由于螺钉相对于钢板可以出现角度及位置上的移动,所以在植骨愈合的过程中不会出现螺钉对椎体的切割现象,而且由于非限制性钢板可以将更多的应力负荷分担在椎间植骨块上,除了利于植骨块的融合外,这种机制还会利于植骨块的塑形,这种塑形表现在由于应力负荷传导的不均匀性,椎体后部会分担较多的应力,这种现象导致植骨块在融合过程中其后部发生更大的塑形,其结果就是植骨块后部的压缩程度大于前部,融合椎间的角度出现了增多现象。不同的力学机制,导致使用限制性钢板与非限制性钢板时,融合椎间角度截然相反的两种趋势。当然,如前所述,良好的手术操作技术,包括适当的椎体间撑开、植骨块外形的修饰(前高后低)、稳定的固定对于术中纠正颈椎不良意义重大,不能把希望寄托在钢板的选择上[9]。

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