Discover颈椎间盘置换对颈椎曲度和置换节段的影响

顾叶，彭育沁，薛峰，盛晓文，徐怡良，陆建明

(苏州大学附属常熟市第一人民医院骨科，江苏常熟215500)

临床论著

Discover颈椎间盘置换对颈椎曲度和置换节段的影响

顾叶，彭育沁，薛峰*，盛晓文，徐怡良，陆建明

(苏州大学附属常熟市第一人民医院骨科，江苏常熟215500)

目的观察单节段Discover人工颈椎间盘置换术及颈椎前路减压融合术后颈椎整体曲度和置换节段活动度的变化情况，分析其临床效果。方法回顾性分析2008年3月至2013年3月治疗的48例颈椎病及颈椎间盘突出症患者，其中18例行Discover人工颈椎间盘置换术(置换组)，男8例，女10例，年龄31～58岁，平均44.2岁;30例行颈椎前路减压融合术(融合组)，男13例，女17例，年龄35～68岁，平均49.8岁。测量手术前后和末次随访时置换节段活动度(range of motion，ROM)，置换节段脊柱功能单位(functional spinal unit，FSU)Cobb角和颈椎整体曲度(C2～7Cobb角)。结果两组患者均获得12个月以上随访，末次随访置换节段屈伸活动度置换组较术前稍增加，左右侧屈活动度无明显变化，而融合组屈伸及左右侧屈活动度较术前明显减小，差异有统计学意义(P＜0.05);两组间末次随访相比较，融合组屈伸及左右侧屈活动度明显减小，差异有统计学意义(P＜0.05)。末次随访FSU置换组较术前明显增加，差异有统计学意义(P＜0.05)，而融合组无明显变化;两组间末次随访相比较，置换组明显增加，差异有统计学意义(P＜0.05)。末次随访颈椎曲度置换组较术前稍增加，而融合组较术前明显减小，差异有统计学意义(P＜0.05);两组间末次随访相比较，融合组明显减小，差异有统计学意义(P＜0.05)。结论单节段Discover人工颈椎间盘置换术后对颈椎整体曲度及置换节段活动度的影响小，与传统前路减压融合术相比，可以较好发挥其对颈椎的保护作用。

人工颈椎间盘;脊柱功能单位;颈椎曲度;颈椎活动度

颈椎手术的根本目的是为了解除神经压迫，缓解疼痛，恢复稳定性，即希望通过手术恢复颈椎正常的生理功能。颈椎前路减压融合术(anterior cervical decompression and fusion， ACDF)是治疗各型颈椎病的经典术式［1］，但是大量研究表明融合术后会加速邻近节段椎间盘的退变［2-3］。而人工颈椎间盘替代原来的椎间盘可明显减缓或阻止邻近节段退变的发生［4］。笔者对颈椎置换及融合术后颈椎整体曲度及置换节段椎间盘的运动功能进行了对照研究。2008年3月至2013年3月我们对48例颈椎病及颈椎间盘突出症患者分别进行了置换和融合手术，观察颈椎曲度和置换节段活动度的变化情况，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料2008年3月至2013年3月我科对48例脊髓型颈椎病、神经根型颈椎病及颈椎间盘突出症患者进行了手术治疗。术前常规行颈椎正侧位、左右侧屈位、过伸过屈位X线片及颈椎CT/MRI检查。其中18例施行了Discover人工颈椎间盘置换术(置换组)，男8例，女10例，年龄31～58岁，平均44.2岁，人工颈椎间盘置换术的纳入标准为:患者均有明确的前路减压手术指证，造成脊髓或神经根损害的原因以椎间盘退变、突出等软性压迫为主;无相应节段颈椎管狭窄或仅有椎体后缘轻度的骨质增生所致的骨性压迫，小关节突无明显退变，无椎体不稳及骨质疏松等禁忌，且年龄小于65岁。同期对30例患者行颈椎前路减压融合术(融合组)，男13例，女17例，年龄35～68岁，平均49.8岁。为确保两组间具有良好的可比性，本研究未将手术邻近节段椎间盘及小关节突严重退变、椎间盘功能丧失或双节段及以上病变的病例纳入研究范围。

1.2随访方法以电话预约门诊复查方式进行随访，分别在术后3个月、6个月、1年、2年、3年对患者进行随访。应用医学影像存储与传输系统(picture archiving＆communication system，PACS)，在侧位X线片上测量手术前后和末次随访时置换节段脊柱功能单位(functional spinal unit，FSU)Cobb角和颈椎整体曲度(C2～C7Cobb角);在过伸过屈位X线片上测量手术前后和末次随访时置换节段屈伸活动度(rangeof motion，ROM);在左右侧屈位X线片上测量手术前后和末次随访时置换节段左右侧屈活动度。a)置换节段活动度采用Pointillart［5］的方法测量:在侧位X线片上上位椎体后缘连线(A)与下位椎体后缘连线(B)的夹角为b1，过伸位时A与B的夹角为b2，b1+b2即为该节段屈伸角度。在左右侧屈位X线片上上位椎体下缘连线(A)与下位椎体上缘连线(B)的夹角b3即为左右侧屈角度(假体置换后，则计算假体终板连线的夹角)(见图1～3)。b)置换节段FSU Cobb角测量:置换及融合术后假体(融合器)与上下椎体以及后方组织构成新的FSU。FSU上位椎体上缘连线A与FSU下位椎体下缘连线B的夹角即为FSU Cobb角(见图4)，前凸为正值，后凸为负值，比较手术前后及末次随访时FSU Cobb角变化情况。c)颈椎整体曲度(C2～C7Cobb角)测量:C2椎体下缘连线C与C7椎体下缘连线D的夹角即为颈椎整体曲度(见图4)，比较手术前后及末次随访时颈椎整体曲度变化情况。

图1 过屈位夹角b1测量示意

图2 过伸位夹角b2测量示意

图3左右侧屈角度b3测量示意

图4 FSU Cobb角与颈椎整体曲度测量示意

1.3统计学方法采用SAS 8.1统计软件进行统计分析，两组患者手术前后及末次随访置换节段活动度、FSU和颈椎整体曲度均进行随机设计t检验，同一组内采用配对t检验，数据以(±s)表示，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

手术前两组置换节段活动度(屈伸、左右侧屈)、FSU、颈椎曲度分别比较，差异均无统计学意义(P＞0.05)。末次随访置换组置换节段屈伸活动度(8.89±1.79)°，较术前稍增加，左右侧屈活动度分别为(3.97±1.12)°和(3.95± 1.19)°，较术前无明显变化，差异均无统计学意义(P＞0.05)。而融合组屈伸活动度(1.68±0.62)°，左右侧屈活动度分别为(0.81±0.57)°和(0.82±0.53)°，较术前明显减小，差异有统计学意义(P＜0.05)。两组间末次随访相比较，融合组屈伸及左右侧屈活动度明显减小，差异有统计学意义(P＜0.05)(见表1)。

末次随访置换组FSU为(3.79±4.87)°较术前明显增加，差异有统计学意义(P＜0.05)，而融合组FSU为(0.16± 4.88)°，较术前无明显变化，差异均无统计学意义(P＞0.05);两组间末次随访相比较，置换组FSU明显增加，差异有统计学意义(P＜0.05)。

末次随访置换组颈椎曲度为(8.36±10.76)°，较术前稍增加，差异均无统计学意义(P＞0.05)，而融合组颈椎曲度为(5.12±8.37)°，较术前明显减小，差异有统计学意义(P＜0.05);两组间末次随访相比较，融合组颈椎曲度明显减小，差异有统计学意义(P＜0.05，见表2)。

典型病例为一37岁男性患者，颈部酸痛3年，加重伴上肢麻木乏力半年。术后随访36个月，颈痛完全缓解，双上肢皮肤感觉恢复可，肌力正常，手术前后影像学资料见图5～9。

表1 手术前后置换节段活动度(±s，°)

表1 手术前后置换节段活动度(±s，°)

组别屈伸个月末次随访置换组术前术后6个月术后12 7.69±1.56 8.86±1.73 8.92±1.82 8.89±1.79融合组7.56±1.51 1.74±0.56 1.69±0.61 1.68±0.62组别左侧屈术前术后6个月术后12个月末次随访置换组3.93±1.14 3.98±1.12 3.96±1.14 3.97±1.12融合组3.87±1.12 0.86±0.51 0.81±0.56 0.81±0.57组别右侧屈术前术后6个月术后12 3.95±1.21 3.94±1.19 3.92±1.13 3.95±1.19融合组3.91±1.19 0.79±0.55 0.82±0.54 0.82±0.53注:置换组术后各时间点与术前比较，P＞0.05;融合组术后各时间点与术前比较，P＜0.05;术前两组间比较，P＞0.05;术后各时间点两组间比较，P＜0.05个月末次随访置换组

表2 手术前后FSU和颈椎曲度(±s，°)

表2 手术前后FSU和颈椎曲度(±s，°)

组别FSU术前术后6个月术后12个月术后2年以上3±10.56 8.45±10.78 8.35±10.67 8.36±10.76融合组0.17±4.67 0.18±4.69 0.16±4.73 0.16±4.88 7.25±10.23 5.28±8.76 5.43±8.45 5.12±8.37注:置换组FSU术后各时间点与术前比较，P＜0.05;融合组FSU术后各时间点与术前比较，P＜0.05;置换组颈椎曲度术后各时间点与术前比较，P＞0.05;融合组颈椎曲度术后各时间点与术前比较，P＜0.05;术前FSU和颈椎曲度两组间比较，P＞0.05;术后FSU和颈椎曲度各时间点两组间比较，P＜0.05年以上置换组0.16±4.52 3.83±4.89 3.87±4.93 3.79±4.87 7.8颈椎曲度术前术后6个月术后12个月术后2

图5 术前MRI提示C5～6椎间盘突出，椎管狭窄

3 讨论

传统的颈前路减压融合术是治疗各型颈椎病的经典术式，具有稳定而确切的治疗效果。但是融合术后可能加速邻近节段的退变，严重者可造成再次脊髓压迫，需要手术治疗。Hilibrand等［6］研究发现，颈椎前路减压融合后的患者中每年大约有2.9%由于邻近节段的问题需要处理，其中2/3的患者可能需要再次手术治疗。Park等［7］研究发现邻近椎间隙承担过多超出生理范围的异常活动是导致融合术后相邻节段退行性变的主要因素。正常的颈椎存在一定的生理曲度，同时各个椎体间均有一定的活动度，而融合术后破坏了颈椎正常的生理曲度，融合节段的活动度大幅减小，同时邻近节段的活动度代偿性增加，临近节段椎间盘应力增加，从而发生退行性改变导致再次发病。一般融合节段越多，越容易引起邻近节段的退行性变。因此，在彻底减压后尽可能完成颈椎的功能重建将会有效避免融合的缺陷。

图6 术前X线片提示颈椎生理前凸消失，颈椎前屈后伸活动度增加

图7 术后末次随访MRI示椎管狭窄消失

图8 末次随访X线片示假体位置良好，FSU增加，颈椎曲度基本恢复

图9 末次随访X线片示前后屈伸及左右侧屈活动范围正常

人工颈椎间盘置换术是近年来被广泛应用于临床的新技术，已有研究报道其早中期临床疗效满意［8-10］，在解除脊髓压迫的同时恢复和维持颈椎正常的生理曲度和活动度，在在一定程度上减少了传统融合术给患者带来的术后颈部僵直、活动受限等不适感。生物力学研究表明［11］:人工颈椎间盘置换术后邻近节段的活动度接近正常生理水平，椎间盘内的压力和正常标本椎间盘内压力相似，而融合组是正常标本的1.5～2.0倍。

Discover假体是最新一代人工颈椎间盘假体，呈球-窝关节，各向活动度9°，终板面呈凸型，更符合颈椎生理终板曲度。不具有压缩性，可以有效避免假体高度丢失。本组2年以上随访病例未出现明显后凸畸形，影像学提示无明显邻近节段退变，相反，术前相邻节段轻度退变的患者经置换术后均得到不同程度改善，这可能与假体植入后恢复了退变椎间盘的高度有关，同时颈部症状的减轻也缓解了颈椎肌肉的痉挛。研究表明:术后末次随访置换组各向活动度为(8.89± 1.79)°，(3.97±1.12)°和(3.95±1.19)°，基本接近正常范围，而融合组各向活动度较术前均明显减小(P＜0.05)。两组间末次随访相比较，融合组各向活动度亦明显减小(P＜0.05)。表明融合术后对置换节段的活动度影响较大，将引起临近节段活动度代偿性增加，导致相邻节段出现不同程度的退变，严重者可能再次发病。而Discover人工颈椎间盘置换术后置换节段的活动度接近正常，对临近节段的活动度影响有限，可能不引起相邻节段的退变。Goffin等［12］在2002年首次报道60例单节段人工椎间盘置换术后12个月时颈椎活动度平均为9.0°，同组患者术后6年随访时置换节段活动度得到很好保留［13］。本组患者末次随访时置换节段屈伸活动度较术前稍增大，平均为8.89°，对恢复颈椎正常生理活动度起到很大作用，可以避免相邻节段退变加速。Robertson等［14］通过对人工椎间盘置换与椎间融合器的前瞻性对照研究发现，在2年随访时人工椎间盘组74例患者中有1例(1.3%)出现相邻节段的退变性疾病，而融合组158例患者中22例(14%)出现相邻节段退变性疾病。人工颈椎间盘置换术后相邻节段的再手术率要显著低于融合组。

颈椎存在正常的生理前凸，颈椎病患者常并发退变性颈椎曲度变直甚至颈椎后凸畸形。在本组研究中，末次随访时置换组FSU较术前平均增加3.63°，颈椎整体曲度无明显变化，基本维持了颈椎正常的生理前凸。而融合组FSU较术前无明显变化，颈椎整体曲度较术前平均减少2.13°，出现了颈椎退变性曲度变直或后凸畸形，可能再次引起颈椎病。Delamarter等［15］对50例人工椎间盘置换患者随访发现，术后FSU前凸增加4.0°，2年随访时FSU前凸增加维持在3.0°左右。Anakwenze等［16］报道人工椎间盘置换术后2年随访时FSU前凸较术前增加3.0°左右。Katsuura等［17］对42例行颈前路减压融合术的颈椎病患者随访9.8年发现，术后13例患者出现局部后凸，其中10例出现相邻节段退变(P＜0.05)，提示颈椎后凸畸形可以加速颈椎退变。研究发现颈椎前路减压融合术后后凸畸形与术后轴性疼痛、相邻节段退变和颈椎不稳定均密切相关［18］。因此，恢复颈椎局部前凸正常生理曲度在颈椎前路手术中具有重要作用。我们的经验是选择合适高度的假体充分撑开椎间隙，同时椎体打磨时要尽量多的保留骨性终板，假体植入的位置可以根据FSU角度调节，适当偏前有助于矫正后凸畸形。

单节段Discover人工颈椎间盘置换术后对颈椎整体曲度及置换节段活动度的影响小，同时可以有效改善FSU后凸，最大限度重建颈椎生理功能，与传统前路减压融合术相比，可以较好发挥其对颈椎的保护作用。但由于随访时间较短，其远期疗效还有待于进行大宗病例的长期随访研究。

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Effect of Discover Cervical Artificial Disc Replacement on Cervical Curvature and Replacement Segment

Gu Ye，Peng Yuqin，Xue Feng，et al
(Department of Orthopaedics，First People's Hospital of Changshou City，Changshu 210005，China)

Objective To observe the changs of cervical curvature and ROM after Discover cervical disc arthroplasty and anterior cervical decompression and fusion，and to analyse its clinicaleffect.Methods We retrospectively analyzed of48 cases of cervical spondylosis and cervical disc herniation from 2008 March to 2013 March.18 cases underwent Discover cervical artificial disc replacement(male 8，female 10，age 31～58 years old，average 44.2 years old).30 cases of anterior cervical decompression and fusion(male 13，female 17，age 35～68 years old，average 49.8 years old).The range of motion(ROM)，functional spinal unit Cobb angle(FSU)and cervical curvature(C2～7Cobb angle)were measured before and after operation and at the final follow-up.Results The two groups received at least12 months follow-up.At the last follow-up，the flexion and extension of replacement group was slightly increased，the right and left lateral flexion had no obvious changes，while the motion were significantly decreased in the fusion group(P＜0.05).Between the two groups，the motion of fusion group were significantly reduced at the last follow-up(P＜0.05).The FSU of replacement group was increased significantly compared with the preoperative(P＜0.05)，while it had no obvious changes in the fusion group.Between the two groups，the FSU of replacement group was significantly increased at the last follow-up(P＜0.05).The cervical curvature of replacement group was slightly increased，while the one of fusion group was decreased significantly(P＜0.05).Between the two groups，the cervical curvature of fusion group was significantly decreased(P＜0.05).Conclusion Discover artificial cervical disc replacement has little effect on cervical curvature and ROM，and it has better protection on cervical vertebra compared with the traditional anterior cervical decompression and fusion.

cervical artificial disc;functional spinal unit;cervical curvature;cervical range of motion

R681.5+5

B

2015-06-01

1008-5572(2016)01-0001-06

*本文通讯作者：薛峰