颈椎动态稳定器治疗颈椎病的短期疗效观察

许浩　李锋　廖晖　熊伟　方忠

临床研究论著

颈椎动态稳定器治疗颈椎病的短期疗效观察

许浩李锋廖晖熊伟方忠

目的探讨颈椎动态稳定器（dynamic cervical implant，DCI）植入术治疗因颈椎间盘病变引起的颈椎病的安全性及有效性。方法回顾性分析2012年2月至2014年12月于我院行颈椎DCI植入术的23例患者（男15例，女8例）的临床资料和早期随访情况。应用疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale，VAS）评分、日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association，JOA）17分评分法、颈椎功能障碍指数（neck disability index，NDI）评分和术后Odom评级评价患者的临床症状缓解情况。影像学检查测量各时间点手术节段椎间隙高度（disc height，DH）、手术节段的活动度（range of motion，ROM）、手术节段脊柱功能单位（functional spinal unit，FSU）的角度（Cobb's角）和颈椎整体角度（C2～7Cobb's角）。结果DCI手术时间，单节段为（70.55±13.43）min，双节段为（153.45±12.66）min；术中失血量，单节段为（109.20±16.22）ml，双节段为（166.75±15.30）ml。患者术后及各随访时间段JOA评分较术前均显著增加；术后及各随访时间段NDI评分、VAS评分与术前相比均显著降低。DCI植入节段的ROM、DH和FSU Cobb's角术后随访时与术前比较均显著增加。以上差异均具有统计学意义（均P＜0.05）。C2～7Cobb's角随访时与术前相比稍有增加，但差异无统计学意义（P＞0.05）。结论DCI植入术治疗颈椎病既保留了手术节段的活动度，又降低了异位骨化率，并且DCI假体可以遏制因过度运动造成的小关节退变加速。患者症状缓解明显，短期临床疗效令人满意。其中远期疗效亟待进一步的研究。

颈椎；椎间盘移位；假体和植入物；治疗结果

颈椎病（cervical spondylosis）是临床上的常见病，且随着人们生活环境和工作方式的改变，颈椎病发病率逐年提升并出现年轻化的趋势。1958年，Cloward［1］首次报道了使用颈前路手术方案来治疗颈椎间盘退变引起的颈椎病，自此，颈前路椎间盘切除减压植骨融合手术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）逐渐成为了临床上治疗颈椎病的经典术式［2］。长期临床实践证明，ACDF在解除症状、改善神经功能以及恢复颈椎生理曲度等方面效果满意。但由于该术式采取了融合技术，相关的问题也逐渐显露，比如颈椎生物力学特点改变、活动度（range of motion，ROM）降低、邻近节段发生退变、假关节形成等［3］，同时自体髂骨植骨中取骨的过程也给患者带来了极大的痛苦［4］。随着脊柱重建外科学不断地发展，倾向于保护脊柱功能单位（functional spinal unit，FSU）活动度的非融合技术成为了近年来研究的热点。非融合技术的优点在于保护了颈椎的运动功能，减少了邻近节段的继发性退变。患者在术后无需坚强固定，并且可以在早期进行活动从而预防颈部肌肉的萎缩。颈椎动态稳定器（dynamic cervical implant，DCI）植入术是近年来临床上应用较多的颈前路非融合技术，其具有保持颈椎稳定性、操作简单等优点。

本研究通过回顾性分析2012年2月至2014年12月我院行颈椎间盘切除术+DCI植入术的23例患者的临床资料和早期随访结果，探讨该手术方式的短期临床疗效。

资料与方法

一、一般资料

纳入标准:①年龄18～60岁；②术前影像学检查显示1～2个节段的颈椎间盘突出；③表现出明显的脊髓和/或神经根受压的症状及体征；④接受3个月以上保守治疗无效。

排除标准:①既往曾有颈椎前路手术史；②严重的骨质疏松、肿瘤、感染、代谢性骨病、金属过敏者；③单纯的颈椎椎间盘变性，仅表现为颈部疼痛，无明显脊髓和神经根受压症状；④影像学检查显示病变节段的小关节有明显的增生退变；⑤颈椎后纵韧带骨化；⑥先天性或继发性手术节段畸形、严重的节段性不稳或屈伸活动受限、椎间隙明显狭窄、先天性椎管狭窄。

按筛选标准纳入23例患者（29个椎间盘），其中男15例，女8例；年龄为37～57岁，平均46.9岁；单节段17例，双节段6例。病变节段:C3/46例，C4/512例，C5/611例。其中13例患者诊断为脊髓型颈椎病；10例患者诊断为神经根型颈椎病。所有患者术前均行颈椎X线、CT和MRI检查，均符合本研究的纳入和排除标准。

二、手术方法

指导患者术前行气管推移练习2～3 d，以避免因术中牵拉气管和食管引起的术后吞咽困难。患者全身麻醉，取仰卧位，头部搁置在橡胶头垫上，在颈部垫一个折叠成条形的中单并向内卷曲，使头部稳定在中立位。在患者肩部垫高，使头部适当过伸。常规消毒铺巾，在颈部正中线偏右侧与手术节段椎间隙对应的体表位置沿皮纹作一4～5 cm横切口，钝性分离气管食管鞘与颈部血管鞘之间的正常间隙，切开椎前筋膜，显露手术椎间隙。使用“C”型臂X线机对手术节段进行透视定位，确认手术椎间盘后，使用椎体撑开器撑开上下椎体。彻底切除退变的椎间盘，但是要保护上下椎体骨性终板的完整性。切除后纵韧带及椎体后缘骨赘，显露硬膜，做到充分减压。植入DCI假体试模，术中透视以距椎体前后缘各2 mm，高度与相邻椎间隙相同为合适。取出试模，植入大小合适的假体，对手术范围内彻底止血，尤其是切除了骨赘的位置用骨蜡封填防止出血。

术后24 h内观察引流量，24 h后拔除闭式引流管。鼓励患者不用佩戴颈托，早期下床活动。术后患者在医护人员指导下进行颈部功能锻炼。

三、观察指标

1.手术操作指标①手术用时；②术中出血量。

2.临床疗效指标①采用日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association，JOA）17分评分法评价脊髓功能:改善率=（术后总分-术前总分）/（17-术前总分）×100%；②采用疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale，VAS）评分评价颈肩部症状改善情况；③采用颈椎功能障碍指数（neck disability index，NDI）评分评价颈痛及相关的症状和日常生活活动能力；④采用术后Odom评级评价患者手术后整体疗效。

3.影像学指标①手术节段ROM（White法测量）:测量上个椎体后缘的延长线与下个椎体后缘的延长线的夹角，在屈曲颈椎时记为a1，颈椎过伸时记为a2，ROM=a1+a2；②手术节段椎间隙高度（disc height，DH）:上个椎体下缘的中点与下个椎体上缘中点的距离；③手术节段FSU的角度（Cobb's角）:FSU的上位椎体上缘的延长线与下位椎体下缘的延长线的夹角即为FSU前凸角度；④颈椎整体角度（C2～7Cobb's角）:C2椎体的下缘延长线与C7椎体的下缘延长线的夹角，也是颈椎整体曲度。

四、统计学处理

使用SPSS 21.0软件对数据进行统计学分析。手术前后各计量资料用±s表示。在各随访时间点对各变量的变化趋势使用配对t检验进行分析。P＜0.05为差异具有统计学意义。

结果

一、手术指标

DCI手术时间:单节段为（70.55±13.43）min，双节段为（153.45±12.66）min。术中平均失血量:单节段为（109.20±16.22）ml，双节段为（166.75±15.30）ml。23例患者手术均顺利完成，未发生脊髓、神经及血管损伤等并发症。

二、临床疗效指标

患者获得随访时间为13～23个月，平均15.67个月。术后3、6和12个月均进行随访。患者JOA评分由术前的（8.73±1.53）分提高至术后12个月的（14.89±1.12）分，平均改善率74%。颈部VAS评分由术前的（8.10±1.26）分降低至术后12个月的（2.56±1.67）分，平均改善为5.54分。NDI评分由术前的（47.01±6.33）分降低至术后12个月平均为（23.26±5.85）分（表1）。术后（3、6和12个月）Odom评级评价患者的临床疗效均为:优19例，良2例，中1例，差1例。

表1　23例患者DCI植入术后不同随访时间点各项临床评分比较（±s，分）

表1　23例患者DCI植入术后不同随访时间点各项临床评分比较（±s，分）

注:与术前比较，*P＜0.05；与术后3个月比较，#P＞0.05；与术后6个月比较，△P＞0.05

评分JOA VAS NDI术前8.73±1.53 8.10±1.26 47.01±6.33术后3个月14.60±1.37*2.96±1.62*23.24±5.90*术后6个月14.67±1.35*#2.70±1.35*#23.40±5.78*#术后12个月14.89±1.12*#△2.56±1.67*#△23.26±5.85*#△

三、影像学指标

23例患者（29个椎间盘）的DCI植入节段的ROM、DH、FSU Cobb's角术后随访时与术前比较均显著增加，且差异均有统计学意义（均P＜0.05）；以上3个指标分别对术后各随访时间点之间两两比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。C2～7Cobb's角术后随访时与术前比较稍有增加，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后各随访时间点之间两两比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）（表2）。

表2　23例患者DCI植入术前后影像学指标比较（±s）

表2　23例患者DCI植入术前后影像学指标比较（±s）

注:ROM、DH和FSU Cobb's与术前比较，*P＜0.05；C2～7Cobb's角与术前比较，▽P＞0.05；与术后即时比较，#P＞0.05；与术后3个月比较，△P＞0.05；与术后6个月比较，▲P＞0.05

观察时间ROM（°）DH（mm）FSU Cobb's角（°）C2～7Cobb's角（°）术前7.14±0.90 3.95±1.14 1.44±0.96 6.97±0.62术后即时7.78±1.03*7.34±0.56*3.76±0.54*7.11±0.87▽术后3个月7.83±0.86*#7.25±0.68*#3.72±0.67*#7.10±0.78▽#术后6个月7.87±0.90*#△7.37±0.78*#△3.88±0.67*#△7.08±0.77▽#△术后12个月7.88±1.06*#△▲7.40±0.67*#△▲3.85±0.75*#△▲7.09±0.82▽#△▲

患者随访时均未出现假体的松动、移位、断裂或假体周围的异位骨化和自发性融合，手术部位也无假体引起的炎症及过敏反应等并发症（图1）。

讨论

目前已有多种外科技术用于颈椎退行性疾病的治疗，尤其是自体骨移植关节融合术应用广泛，其标准术式ACDF被认为是治疗病变节段≤3个的神经根型或脊髓型颈椎病的金标准，自1958年开始应用至今已有大量的研究证明了它的疗效［5-8］。尽管它在缓解疼痛、恢复神经功能、重建颈椎生理曲度等方面卓有成效，但由于它依赖于坚固的融合，改变了脊柱的正常生物力学特点，可能会导致邻近节段病变，需要二次手术。Lawrence等［9］发现ACDF术后邻近节段病变的5年发生率为11%～12%，10年发生率为16%～38%，17年时发生率为33%；他们还发现术后邻近颈椎退行性变平均每年增长为1.6%～4.2%，相邻节段的再手术率约每年增加0.8%。Hilibrand等［10］报道了ACDF术后10年随访时，25%的患者出现了相邻节段病变。Goffin等［11］对180例行ACDF的患者进行了60个月以上的随访，发现近92%的患者出现了邻近节段的问题。Hofstetter等［12］报道ACDF出现椎前软组织损伤和吞咽困难等并发症的风险较高。以上这些问题促使研究者们开始关注保留手术节段活动度的非融合手术。

人工颈椎间盘置换术（cervical disc replacement，CDR）可以避免病变节段的融合，保留相关节段的活动度和功能，让患者迅速恢复正常活动，减少或消除邻近节段病变。它的发展旨在解决融合手术后邻近节段的“多米诺骨牌效应”［13］，但尚未取代关节融合术成为标准术式。这可能是由于尽管有体外试验证实其可以降低邻近节段间的机械应力，但在体内并不一定可以发挥同样的作用。此外，相较于融合植入物，椎间盘假体价格昂贵，也是临床广泛使用受限的原因之一。目前临床上CDR取得了满意的疗效，但由于绝大多数椎间盘假体注重手术节段活动度，尤其是旋转和侧向弯曲度，甚至远远超过了人体颈椎本身的活动度，造成手术节段及邻近节段的后纵韧带及关节连接面应力增加，因此也导致了一系列问题，包括装置的松动、滑脱、术后后凸畸形、异位骨化以及自发融合导致的活动度降低等。在Suchomel等［14］的研究中对72例患者进行了2年随访，发现其异位骨化发生率为9.4%，邻近节段退变率为12.5%。Chen等［15］发现Bryan椎间盘置换术后1年，44.6%的患者出现异位骨化。

图1　患者，男，50岁，C4/5、C5/6间隙椎间盘突出（脊髓型颈椎病），C4/5、C5/6DCI假体植入术　a、b:术前颈椎X线正侧位、过伸过屈位片显示C4/5、C5/6椎间隙退变；c:术前矢状位MRI显示C4/5、C5/6椎间盘突出，脊髓受压变性；d:术前CT矢状位重建片；e、f:术后颈椎X线正侧位、过伸过屈位片显示DCI假体位置良好；g:术后1年随访颈椎X线正位、过伸位

DCI是近几年才应用于临床的一种全新的颈椎前路非融合假体［16］，旨在结合融合技术的优点与椎间盘置换技术的活动度保留的理念。对比CDR和ACDF，DCI植入术的优点主要有:①应用钛合金材料，具有良好的生物相容性；②植入物“U”型设计是一体化的，不产生磨屑；③可以和椎体终板充分贴合，术后可即刻固定，从而获得稳定性；④植入过程相对无创，有效降低异位骨化的形成；⑤维持了椎间隙正常高度；⑥保持了椎体轴向的屈伸功能，预防邻近节段退变；⑦上下终板的倒齿设计嵌入椎体，起到减震吸收功能，缓冲了轴向的应力；⑧加强了旋转的稳定性，防止椎体后方关节突关节应力过大所导致的退变，预防术后出现颈部疼痛。这种手术方式可以保留手术节段正常的活动度，并且限制相邻节段的过度活动，保持正常生理状态下应力的传导，降低了邻近节段退变发生的概率。

本组患者术后及各随访时间段JOA评分比术前明显增加，VAS评分、NDI评分与术前相比均下降。说明在行颈椎DCI植入术后神经症状都有了明显改善，术后颈部功能与术前相比都明显提高。我们认为术后神经功能的改善或症状的缓解，主要是依赖术中对于病变节段的完全减压，但是患者术后各随访时间点之间各项评分能够保持同一水平，与DCI假体提供了稳定的弹性固定和有效地保留了手术节段的活动度有关。患者ROM、DH、FSU Cobb's角术后随访时较术前显著增加，差异有统计学意义，C2～7Cobb's角术后随访时与术前比较稍有增加，但差异无统计学意义，说明DCI假体可以恢复椎间隙正常高度，恢复手术节段的正常活动度，保留颈椎的正常生理曲度。并且通过假体“U”型的设计，又可以限制手术节段的过度活动，可有效地预防后方小关节的退变，预防了颈椎后凸畸形。本组病例在术后各随访时间点均未发现异位骨化和自发性融合，我们认为与术者在术中切除了增生的后纵韧带和骨赘后，使用骨蜡完全封闭了出血点有关。因此，依据我们的临床经验，提高术者的手术技术对于预防假体周围异位骨化和自发性融合至关重要。

综上，DCI既保留了颈椎部分活动度，又提供了颈椎一定的稳定性，限制了过度活动，防止脊柱后方小关节应力增加导致的退变加速，同时还可以预防邻近节段退变，为临床上运用非融合技术治疗颈椎病提供了一个新的选择。但是由于我科该类手术开展时间较短，临床病例数较少，期待更多大样本研究的中远期随访能够为应用DCI的临床疗效提供更多可靠证据。

［1］Cloward RB.Vertebral body fusion for ruptured cervical discs［J］. Am J Surg，1959，98:722-727.

［2］Ren C，Song Y，Xue Y，et al.Mid-to long-term outcomes after cervical disc arthroplasty compared with anterior discectomy and fusion:a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials［J］.Eur Spine J，2014，23（5）:1115-1123.

［3］Chung JY，Kim SK，Jung ST，et al.Clinical adjacent-segment pathology after anterior cervical discectomy and fusion:results after a minimum of 10-year follow-up［J］.Spine J，2014，14（10）:2290-2298.

［4］Yin S，Yu X，Zhou S，et al.Is cervical disc arthroplasty superior to fusion for treatment of symptomatic cervical disc disease？［J］.Clin Orthop Relat Res，2013，471（6）:1904-1919.

［5］Li GL，Hu JZ，Lu HB，et al.Anterior cervical discectomy with arthroplasty versus anterior cervical discectomy and fusion for cervical spondylosis［J］.J Clin Neurosci，2015，22（3）:460-467.

［6］Guan L，Hai Y，Yang JC，et al.Anterior cervical discectomy and fusion may be more effective than anterior cervical corpectomy and fusion for the treatment of cervical spondylotic myelopathy［J］. BMC Musculoskelet Disord，2015，6:29.

［7］Chen Y，Chen H，Cao P，et al.Anterior cervical interbody fusion with the Zero-P spacer:mid-term results of two-level fusion［J］. Eur Spine J，2015，24（8）:1666-1672.

［8］Phillips FM，Geisler FH，Gilder KM，et al.Long-term outcomes of the US FDA IDE prospective，randomized controlled clinical trial comparing PCM cervical disc arthroplasty with anterior cervical discectomy and fusion［J］.Spine（Phila Pa 1976），2015，40（10）: 674-683.

［9］Lawrence BD，Hilibrand AS，Brodt ED，et al.Predicting the risk of adjacent segment pathology in the cervical spine:a systematic review［J］.Spine（Phila Pa 1976），2012，37（22 Suppl）:S52-S64.

［10］Hilibrand AS，Carlson GD，Palumbo MA，et al.Radiculopathy and myelopathy at segments adjacent to the site of a previous anterior cervical arthrodesis［J］.J Bone Joint Surg Am，1999，81（4）:519-528.

［11］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 using the Bryan Cervical Disc Prosthesis［J］.J Neurosurg Spine，2010，12（3）:261-269.

［12］Hofstetter CP，Kesavabhotla K，Boockvar JA.Zero-profile anchored spacer reduces rate of dysphagia compared with ACDF with anterior plating［J］.J Spinal Disord Tech，2015，28（5）:E284-E290.

［13］Nunley PD，Jawahar A，Kerr EJ 3rd，et al.Factors affecting the incidence of symptomatic adjacent-level disease in cervical spine after total disc arthroplasty:2-to 4-year follow-up of 3 prospective randomized trials［J］.Spine（Phila Pa 1976），2012，37（6）:445-451.

［14］Suchomel P，Jurak L，Benes V 3rd，et al.Clinical results and development of heterotopic ossification in total cervical disc replacement during a 4-year follow-up［J］.Eur Spine J，2010，19（2）:307-315.

［15］Chen J，Wang X，Bai W，et al.Prevalence of heterotopic ossification after cervical total disc arthroplasty:a meta-analysis［J］.Eur Spine J，2012，21（4）:674-680.

［16］Richter H，Seule M，Hildebrandt G，et al.Dynamic cervical implant versus anterior cervical diskectomy and fusion:a prospective study of clinical and radiologic outcome［J］.J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg，2016，77（4）:300-307.

Short-term effect of dynamic cervical implant arthroplasty in the treatment of cervical spondylosis.

XU Hao，LI Feng，LIAO Hui，XIONG Wei，FANG Zhong.Department of Orthopaedics，Tongji Hospital，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430030，China

LI Feng，E-mail:lifengmd@hust.edu.cn

ObjectiveTo discuss the safety and effectiveness of dynamic cervical implant（DCI）arthroplasty in the treatment of cervical spondylosis.MethodsThe retrospective study enrolled 23 patients （15 males and 8 females）with cervical spondylosis who underwent DCI arthroplasty between February 2012 and December 2014.Patients were then followed up for more than 1 year.Clinical evaluation adopted included the visual analogue scale（VAS）scores，Japan Orthopaedic Association（JOA）score，neck disability index（NDI），and Odom rating.Radiological assessments adopted included disc height（DH），segmental range of motion （ROM），FSU Cobb's angle，and overall Cobb's angle（C2-C7）.ResultsThe average operation time of singlelevel and two-levels were respectively（70.55±13.43）min and（153.45±12.66）min.The blood loss of single-level and two-levels were respectively（109.20±16.22）ml and（166.75±15.30）mL.The JOA and VAS scores，and NDI were improved significantly after surgery.The ROM at the treatment level，DH，and FSU Cobb's angle increased significantly after surgery.But the C2-C7Cobb's angle was not increased significantly.Conclusion The results indicate that DCI arthroplasty in treatment of cervical spondylosis is effective.It can retain the segmental motion，reduce the heterotopic ossification and also alleviate the degeneration of the small joints.However，there is no definitive evidence to prove whether DCI arthroplasty has good medium-and-long term efficacy.

Cervical vertebrae；Intervertebral disk displacement；Prostheses and implants；Treatment outcome

10.3969/j.issn.1674-8573.2016.04.001

国家自然科学基金（81472133）；卫生行业科研专项项目基金（201002018）

430030武汉，华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科

李锋，E-mail:lifengmd@hust.edu.cn

（2015-12-07）