张耐洋 综述 彭宝淦 审校
Hybrid术式治疗多节段颈椎退行性疾病的研究进展
张耐洋综述彭宝淦审校
【摘要】目前对于多节段颈椎退变性疾病的治疗术式中以颈前路减压植骨融合内固定术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)和颈椎间盘置换术(cervical artificial disc replacement,CADR)为主,然而ACDF消除了颈椎融合节段的活动度,加速了颈椎临近节段的退变;CADR的适应证狭窄并且手术节段的活动度不理想。所以有学者提出在治疗多节段颈椎退行性疾病中将ACDF和CADR结合起来即Hybrid术式,笔者就目前Hybrid术式治疗多节段颈椎退行性疾病的研究进展做一综述。
【关键词】Hybrid术式;退变性疾病;颈椎
E-mail: zhangnaiyang163@163.com
作者单位:100039北京,武警总医院脊柱外科
Hybrid术式是一种将ACDF与CADR相联合在一起治疗多节段颈椎退行性疾病的手术方式。在多节段颈椎退行性疾病中存在多个需要手术治疗的节段,但是每个节段的严重程度又不同,故不能行单一的术式,需要酌情定夺,根据不同病变节段的严重程度而施以对症的治疗措施才能达到更好的治疗效果。笔者就Hybird术式治疗多节段颈椎退行性疾病的最新研究进展做一综述。
自上世纪60年代以来,治疗颈椎病一直以ACDF及颈前路椎体次全切除减压融合术(anterior cervical corpectomy decompression and fusion, ACCF)为主[1],并因其较佳的植骨融合率及临床症状的缓解而成为脊柱外科治疗颈椎病的经典术式。然而随着时间推移,大量临床随访研究结果表明ACDF在治疗颈椎病时虽然优点显著,但是弊端也不容忽视。ACDF术式原理是人为重塑颈椎稳定性,但是这种方法破坏了颈椎原有的生物力学状态,导致手术节段固有的活动性丧失,在此基础上临近的颈椎间盘会出现因代偿作用而增加其活动度,加速或导致相邻节段椎间盘的退变——邻椎病(adjacentsegment disease,ASD)[2]。ACDF并发症的存在促进了CADR诞生,CADR术式与ACDF术式相比,保留了一定的手术节段的活动度,弱化了临近节段的代偿功能,一定程度上预防或减缓ASD的发生。虽然CADR较ACDF有了一定的优势,但是其手术适应证的狭窄,手术节段过度活动及高昂的手术花费等,一定程度上制约了其发展[3],无论是ACDF还是CADR均以单节段颈椎病为佳。然而对于多节段相邻或者不相邻的颈椎病(multilevel cervical spondylosis, MCS)来说其最佳的治疗手段仍然是一个具有较大争议的话题,目前尚无最佳的治疗MCS术式[4]。据文献[5]报道,ACDF或ACCF结合CADR术式是目前治疗MCS的一种术式,但尚无多节段应用CADR或ACDF结合CADR的令人信服的研究结果报道[6]。基于此,Hybird术式应运而生,这是一种融合与非融合技术相结合的术式,在解决多节段颈椎退行性疾病的同时,尽可能地保留节段的活动度,减少ASD的发生。2009年Shin等[7]在基于ACDF及CADR术式的各自适应证及术后并发症的基础上提出Hybrid术式的概念,即指CADR联合ACDF手术。Hybrid术式从理论上弥补CADR及ACDF术式的不足,是一种融合+非融合的技术,在治疗MCS中显得尤其重要。通过数年的临床疗效观察,有学者提出Hybrid 术式在理论上既能降低颈椎融合术后手术节段活动度下降及相邻节段退变率的增加的发生,又可以弥补CADR在适应证狭窄上的不足,是这两种术式巧妙的结合[8]。Zhao等[9]研究表明,在接受不同的手术方法的患者中,Hybrid术式组的患者颈椎总体活动度较CADR组有所下降,但是与融合组相比,颈椎活动度有所保留,且三种术式的临床效果差异无统计学意义。有研究表明Hybrid术式在治疗多节段颈椎病中的临床疗效值得肯定,尤其适合中青年人群[10,11]。马迅等[12]采用Hybrid 术式治疗38例多节段脊髓型颈椎病,通过15个月的随访,验证该术式无论是在临床疗效上还是术后影像学结果上都取得了令人满意的结果。
2.1与ACDF术式比较目前,在多节段颈椎病的治疗方法中ACDF术式仍是脊椎外科专家的首选术式,其原因在于通过数十年的临床实践表明,ACDF术式彻底的脊髓减压和重建的脊柱稳定性使其取得了令人满意的临床效果。正因为如此,ACDF几十年来一直被认为是治疗颈椎病的标准术式,它不仅直接有效地解除了颈椎病变节段神经根的压迫,更缓解了患者颈肩部不适及四肢的临床症状,且为颈椎提供了稳定的固定,断绝了该节段颈椎病复发的可能。但是ACDF的缺点也是不容忽视的,如其导致颈椎正常的生理活动度的丧失,尤其是加速颈椎临近节段的退变,继而导致ASD的发生,对于多节段的颈椎病的融合,其ACDF的弊端更是显而易见。Zechmeister等[13]通过长达10年的临床随访发现,ACDF手术节段的临近节段发生ASD的概率高达25%,其中需要二次手术的概率为6%~16%。
基于此,在治疗MCS时,Hybrid术式的优势体现在有条件保留颈椎活动度的节段尽可能保留,不能保留的节段做融合内固定处理,这样就较ACDF而言减少了融合的节段,避免了颈椎活动度的大幅度丢失及邻近椎间盘的压力增高。据文献[14-16]报道目前尚无大量权威的文献讨论在Hybrid术式中全部颈椎活动度保留问题,但是Zhao等[9]研究表明在Hybrid术式治疗两节段颈椎病时颈椎活动度减少18.9%,而与之相比的两阶段ACDF其颈椎活动度减少39.7%,这从一定程度上表明Hybrid术式治疗多节段颈椎病还是有一定优势的。Lee等[16]在尸体试验中对曾接受Hybrid术式和两节段ACDF术式的患者进行颈椎的生物力学改变分析,发现C4~6节段融合后C3~4节段的屈伸度较正常增加了37%,C6~7节段的屈伸度较正常增加了46%;单节段融合后邻近椎间盘压力较正常增加73.2%,而双节段融合后邻近节段较正常增加164%;C4~6 节段行Hybrid手术后,邻近节段屈伸活动度及椎间盘的压力较正常稍增加,但较ACDF手术有明显的减少。Shin等[7]的研究表明,接受Hybrid术式的患者与行ACDF 术式相比,患者不仅在术后颈椎活动度恢复方面有所优势,而且经过两年的临床随访,Hybrid组患者的颈椎活动度恢复更接近术前水平,且与ACDF组相比二者之间差异存在统计学意义。因此,Hybrid手术不仅能保留ACDF组的优势还能保留一定的颈椎活动度,对于长期的颈椎稳定性而言具有更加重要的临床意义[17-19]。
2.2与CADR术式比较近些年来,随着脊柱功能重建外科的发展,CADR逐渐在临床上得到广泛应用。之前的随访研究表明在两节段的颈椎病患者中CADR不仅取得了满意的减压效果,还通过植入颈椎间盘假体,重建了颈椎的运动功能[20]。大量的随访报道也证实患者CADR术后获得了令人满意的运动功能[20]。Reginald 等[21]通过4年的临床随访证实,在连续的双节段颈椎退行性疾病的患者行CADR治疗后,效果是安全有效令人满意的。无论是在NDI评分还是在保留手术节段的活动度上,CADR均取得了较佳的术后恢复,因此笔者认为在多节段的颈椎病患者中,多节段的CADR也是可行的,但这只是理论上的推测,目前尚缺乏大样本、长期性的临床随访结果,并且其生物力学尚不清楚[22],同时存在手术难度增加,相关并发症增加等问题。Ajay Jawahar等[23,24]研究表明接受多节段CADR手术的患者其邻椎病的发病率并没有明显的下降。因此在治疗多节段颈椎病的患者中,CADR的疗效仍需更进一步的观察。所以采用融合+非融合术式(即Hybrid术式)治疗多节段颈椎病从理论上讲具有更加明显的优势[11],不仅缓解了患者的临床症状更是保留了患者的一定的活动度,从远期来看,Hybrid术式具有一定优势。
3.1降低邻近节段退变发生的质疑Hybrid 手术能够保留至少1个病变节段的活动度,但这只是从理论上分析能降低临近节段ASD 的发生,目前尚无相关的临床研究报道。有学者指出,人颈椎间盘退变是一个自然过程,就目前的技术而言,并不能完全的将医源性ASD和自然性退变有效区分开来,更是缺少一些客观直接的指标来区分二者的不同[25]。
3.2缺陷目前人工间盘假体的设计多是针对单节段初次手术设计的,而把这些假体应用到Hybrid术式中,对假体的耐受负荷的能力、使用寿命等可能需要提出更高的要求。因为与单纯的人工间盘置换相比,不管是应用在颈椎什么部位,假体的旋转轴、运动幅度与生理状态下椎间盘的旋转轴、运动幅度都有很大的不同。Martin等[26]指出,与单节段CADR术式相比,位于两节段人工椎间盘假体将面临更大的生物力学挑战。然而,随着假体技术的逐步改良,将来一定会出现性能更加优良且适合于Hybrid术式的人工颈椎间盘。
3.3必要性部分学者认为Hybrid术式存在的必要性值得商榷[27]。ACDF手术的目的预防因单纯颈椎髓核摘除而导致的颈椎不稳等问题。而CADR从理论上讲既能保留颈椎手术节段的一定活动度,又能预防ASD的发生。但是把二者相结合在一起的目的就值得商榷。Fan等[28]认为多节段颈椎病的患者每个节段的病变程度是不一样的,有的适合CADR,有的只能做ACDF手术,所以需要区分对待。然而脊髓电生理学检查确定的结论是虽然从影像学上分析存在多个节段的神经压迫,但是导致患者临床症状的一般只有一个间隙,因而手术之前要明确责任部位才能手术,不能单纯按影像学结果手术。总之,田伟[27]认为Hybrid术式除了创造出一种与众不同的术式,并没有必要性。
综上所述,无论哪种术式的应用都必须是在把握其适应证和禁忌证基础上的。相对于Hybrid术式来说,具体到每个手术节段选择CADR还是ACDF,应该是依据其影像学表现及临床症状、正确选择融合节段和非融合节段。目前临床实践已经证明无论选择哪种术式,只要能够做到病变节段的减压彻底性,并且重建颈椎稳的定性,即可获取良好的临床效果。从目前的Hybrid术式的文献来看,尚缺乏前瞻性的、大样本的研究,且研究的总体随访时间较短,因此,日后的大样本、前瞻性的临床研究值得期待。
【参考文献】
[1]Song K J, Lee K B, Song J H. Efficacy of multilevel anterior cervical discectomy and fusion versus corpectomy and fusion for multilevel cervical spondyloticmyelopathy:a minimum 5-year follow-up study [J]. EurSpine J, 2012, 21 (8): 1551-1557.
[2]王义生, 邓俊森. 颈椎前路融合术后相邻节段退变的临床观察与分析[J]. 中国矫形外科杂志,2012,20 (9): 786-788.
[3]Cason G W, Herkowitz H N. Cervical inter-vertebral disc replacement [J]. J Bone Joint SurgAm, 2013, 95(3): 279-285.
[4]Mao N,Wu J, Zhang Y, et al. A comparison of anterior cervical corpectomy and fusion combined with artificial disc replacement and cage fusion in petients with multilevel cervical spondylotic myelopathy [J]. Spine( Phila Pa 1976), 2015, 40(16): 1277-1283.
[5]Liu Y, Qi M, Chen H, et al. Comparative analysis of complications of different reconstructive techniques following anterior decompression for multilevel cervical spondylotic myelopathy [J]. Eur Spine J, 2012, 21(12): 2428-2435.
[6]Barrey C, Campana S, Perohn S, et al. Cervical disc prosthesis versus arthrodesis using one-level,hybrid and two-level constructs: an in vitro investuigation [J].Eur Spine J, 2012, 21(3): 432-442.
[7]Shin D A, Yi S, Yoon D H, et al. Artificial disc replacement combined with fusion versus two-level fusion in cervical two-level disc desease [J]. Spine( Phila Pa 1976), 2009,34(11): 1153-1159.
[8]Healy A T, Sundar S J, Cardenas R J, et al. Zero-profile hybrid fusion construct versus 2-level plate fixation to treat adjacent-level disease in the cervical spine [J]. J Neurosurg Spine, 2014, 21(5): 753-760.
[9]Zhao Y B, Li Q, Mo Z, et al. Finite element analysi of cervical arthroplasty combined with fusion against 2-level fusion [J]. J Spinal Disord Tech, 2013, 26(6): 347-350.
[10]Babagallo G M, Assirtti 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 [J]. Eur Spine J, 2009, 18(Suppl 1): 29-39.
[11]刘海鹰,许晓诺,王波,等.双节段Hybrid手术治疗颈椎病的临床疗效观察[J]. 中华外科杂志,2012, 50 (3): 238-242.
[12]马讯,梅军,冯浩宇,等. Hybrid手术治疗脊髓型颈椎病的临床疗效分析[J]. 中华骨科杂志, 2013, 33 (8): 792-796.
[13]Zechmeister I,Winkler R, Mad P. Artificial total discreplacement versus fusion for the cervical spine:a systematic review [J]. Eur Spine J, 2011, 20(2): 177-184.
[14]Chao B Y, Lim J, Sim H B, et al. Biomechanical analysis of the range of motion afterplacement ofa two-level cervical ProDisc-C versus hybrid construct [J]. Spine( Phila Pa 1976), 2010, 35(19): 1769-1776.
[5]Cunningham B W, Hu N, Zorn C M, et al. Biomechanial comparison of single and two-level cervical arthroplasty versus arthrodesis: effect on adjacent-level spinal kinematics [J]. Spine J, 2010, 10(4): 341-349.
[16]Lee M J, Dumonski M, Phillips F M, et al. Disc replacement adjacent to cervical fusion: a biomechanical comparsion of hybrid construct versus two-level fusion [J]. Spine( Phila Pa 1976), 2011, 36(23): 1932-1939.
[17]Grob D,Porchet F,Kleinstück F S, et al. A comparison of outcomes of cervical disc arthroplasty and fusion in everyday clinical practice: surgical andmethodological aspects [J]. EurSpine J, 2010, 19(2): 297-306.
[18]Chapman J R,Riew D. Cervical artificial disc replacement: still experimental?Introduction and perspectives on cervical artificial disc replacement [J]. Evid Based Spine Care J, 2012, 3(S1): 5-8.
[19]Faizan A,Goel V K,Biyani A, et al. Adjacent level effects of bi level disc replacement,bi level fusion and disc replacement plus fusion incervicalspine-a finite element based study [J]. Clin Biomech( Bristol, Avon),2012, 27 (3): 226-233.
[20]Coric D, Nunley P D, Guyer R D, et al. Prospective,randomized, multicenter studyof cervical arthroplasty: 269 patients fromtheKineflex/C artificial disc investigational device exemption study with a minimum 2-year follow-up [J]. J Neurosurg Spine, 2011, 15(4): 348-358.
[21]Davis R J, Nunley P D, Kim K D, et al. Two-level total disc replacement with Mobi-C cervical artificial disc versus anterior discectomy and fusion: a prospective, randomized,controlled multicenter clinical trial with 4-year follow-up results [J]. J Neurosurg Spine, 2015, 22(1): 15-25.
[22]Goffin J, van Loon J, Van Calenbergh F, et al. A clinical analysis of 4-and 6-year follow-up results after cervical disc replacement surgery usingthe Bryan cervical disc prosthesis [J]. J Neurosurg Spine, 2010, 12(3): 261-269.
[23]Jawahar A, Cavanaugh D A, Kerr E J, et al. Total disc arthroplasty does not affect the incidence of adjacent segment degeneration in cervical spine: results of 93 patients in three prospective randomized clinical trials [J]. Spine J, 2010, 10(2): 1043-1048.
[24]Cardoso M J,Rosner M K. Multilevel cervical arthroplasty with artificial disc replacement [J].Neurosurg Focus, 2010,28(5): e19.
[25]Nunley P D, Jawahar A, Cavanaugh D A, et al. Symptomatic adjacent segment disease after cervical total disc replacement:re-examining the clinical andradiological evidence with established criteria [J]. Spine J, 2013, 13 (5): 5-12.
[26]Martin S, Ghanayem A J, Tzermiadianos M N, et al. Kinematics of cervical total cisc replacement adjacent to a two-level, straight versus lordotic fusion [J]. Spine( Phila Pa 1976), 2011, 36(17): 1359-1366.
[27]田伟.对颈椎前路融合与非融合混合术式的认识[J].中国脊柱脊髓杂志,2014, 24(1): 7-8.
[28]Ding F, Jia Z W, Wu Y H, et al. Fusion-nonfusion hybrid construct versus anterior cervical hybrid decompression and fusion: a comparative study for 3-level cervical degenerative disc diseases [J]. Spine( Phila Pa 1976),2014, 39( 23): 1934-1942.
(2016-03-25收稿2016-05-04 修回)
(责任编辑潘奕婷)
• 临床医学经验交流| CLINICAL EXPERIENCE •
Research progress on Hybrid surgery treating multilevel cervical degenerative disc diseases
ZHANG Naiyang and PENG Baogan. Department of Spinal Surgery, General Hospital of Armed Police Force, Beijing 100039, China Corresponding author: PENG Baogan,E-mail: pengbaogan@163.com
【Abstract】Nowdays, anterior cervical discectomy and fusion (ACDF) and cervical artificial disc replacement (CADR)are the most accepted procedure to treat multilevel cervical degenerative disc diseases. However, ACDF reduces the motion of the cervical spine and accelerates adjacent level degeneration. Strict indications and hyper-mobility of the operative levels may limit the application of multilevel CADR. Some experts put forward the method of Hybrid surgery incorporating ACDF and CADR. The purpose of this study is to review the progress of Hybrid surgery treating multilevel cervical degenerative disc diseases.
【Key words】Hybrid surgery; degenerative disc diseases; cervical vertebra
【中国图书分类号】R681.5
DOI:10.13919/j.issn.2095-6274.2016.05.016
作者简介:张耐洋,硕士研究生在读,
通讯作者:彭宝淦,E-mail: pengbaogan@163.com