人工颈椎间盘置换术在双节段颈椎退行性疾病治疗中应用进展

陈耀武，龙法余，钟招明，陈建庭

(南方医科大学南方医院，广州 510515)

颈椎前路减压融合术(ACDF)是治疗颈椎退变性疾病(CDDD)的金标准术式，于20世纪中期起广泛应用于临床，但该术式牺牲了融合节段活动度，增加了邻近节段的活动及椎间盘的压力，易引起邻近节段退变(ASD)[1]。此外，随着融合节段的增加，ACDF对生物力学的要求较单节段更加苛刻[2]，术中内固定的难度以及术后假关节发生率都会增加[3]，临床疗效也会下降[4]。大量研究[5]表明，人工颈椎间盘置换术(CTDR)可以有效保留置换节段的活动度，维持邻近节段的原始生物力学结构，被认为可以减缓ASD以及邻椎病的发生，有望替代ACDF成为治疗CDDD的常用手段。国外数个多中心临床研究证实，在单节段CDDD治疗方面CTDR与ACDF具有相同的安全性和有效性[6,7]。但在双节段CDDD治疗方面，上述两种治疗手段的大样本随机对照临床研究却明显不足，因此双节段CTDR的安全性和有效性目前仍具争议[8]。现就CTDR在双节段CDDD治疗中应用的进展情况综述如下。

1 CTDR的生物力学特点

国内外对CTDR治疗双节段CDDD的基础研究多集中于生物力学方面。Phillips等[9]在新鲜尸体标本的C5～6和C6～7植入人工间盘，并测量置换节段与邻近节段的活动度，发现除C5～6的屈伸活动度较原来增加之外，两置换节段基本保留了原始活动度。头侧邻近节段保留了屈伸及轴向旋转的活动度，仅在侧屈活动度方面稍有增加，他们认为双节段CTDR可以在不破坏置换节段稳定性及邻近节段活动度的情况下，提供接近正常的颈椎活动度。Gandhi等[10]对比了双节段CDDD应用CTDR、ACDF治疗术后的生物力学变化，发现术后CTDR组的置换节段活动度以及颈椎前屈、后伸和轴向旋转时的力矩均维持在原始水平，而ACDF组的融合节段活动度则明显下降，且维持节段原始生理活动时所需的力矩更大，认为人工颈椎间盘能更好地模拟椎间盘的正常生理活动。上述研究揭示了应用CTDR治疗双节段CDDD的可能性，但目前类似的研究仍比较缺乏，并且大部分研究局限于新鲜脊柱标本上，忽略了椎旁肌肉及软组织等对置换节段的影响。

2 CTDR治疗双节段颈椎退行性疾病的疗效

2.1 受术者神经功能改善情况 许多学者对双节段CTDR后神经功能的改善情况进行了研究。Radcliff等[11]对接受双节段CTDR或ACDF的患者进行了5 a的随访，发现CTDR组患者术后的颈椎功能障碍指数(NDI)评分、健康状况调查(SF-12)和整体满意度均优于ACDF组。Jackson等[12]报道了330例因CDDD行颈椎前路手术的患者(CTDR组225例、ACDF组105例)，置换节段或融合节段均为C3～7中的两个连续节段，CTDR组术后7 a随访神经功能恶化、感觉异常等神经功能不良事件发生率均低于ACDF组。另外一个关于CTDR与ACDF的国外对比研究也发现，当手术节段为双节段时，两种术式术后的NDI和VAS评分没有明显差异，认为双节段CTDR和双节段ACDF同样安全有效[13]。Joaquim等[5]系统回顾了14篇关于多节段CTDR的临床研究，发现大部分研究支持CTDR应用于多节段CDDD的治疗，但是要证明CTDR优于ACDF，还需要更多前瞻性的多中心随机对照研究支持。综上所述，CTDR可以改善双节段颈椎病患者的神经功能，取得不劣于甚至优于ACDF的临床疗效，但CTDR要代替ACDF成为治疗双节段CDDD的标准术式，仍待更进一步的高级循证临床证据的支持。

2.2 受术者颈椎影像学变化 目前许多文献报道了CTDR在维持颈椎活动度方面的优势。Davis等[14]对225例接受CTDR治疗的双节段CDDD患者进行了4 a的随访研究，发现置换节段基本保留了颈椎前屈、后伸和左右侧屈的活动度。Lanman等[15]对209例行CTDR的双节段CDDD患者进行了84个月的随访，发现两置换节段的原始活动度均维持在术前水平。除活动度以外，还有学者发现CTDR可以较好地维持双节段CDDD患者置换节段和颈椎整体的曲度以及脊柱功能单位的高度[16]。CTDR对原始颈椎活动度和曲度的保留能力可能与植入的人工间盘有关，也可能是手术缓解了颈肩部的疼痛症状，减轻了颈前部肌群的疼痛痉挛牵拉，从而使颈椎活动度得到明显改善。总的来说，CTDR在保留双节段CDDD患者颈椎整体活动度、维持颈椎生理曲度方面的优势已经得到许多研究支持，但具体机制目前仍未完全阐明。此外，目前针对CTDR治疗双节段CDDD的长期随访研究明显不足，现存的大部分临床随访研究仅着眼于X线资料，缺乏对颈椎CT、MRI等影像资料的分析，忽视了退变所引起的脊髓受压、椎旁小关节退变等病变的影响。

3 CTDR治疗双节段颈椎退行性疾病的适应证和禁忌证

CTDR治疗双节段CDDD的手术适应证及禁忌证目前尚无统一的标准，对其进行探讨的文献也十分少见。Mayer等[17]对显微入路施行CTDR的单节段或双节段CDDD的患者进行随访研究，发现高龄和脊髓型颈椎病是术后疗效的危险因素，认为脊髓型颈椎病是CTDR的相对禁忌证。Buckland等[18]对CTDR的手术适应证和禁忌证进行了总结，认为该术式适用于因单节段或双节段颈椎间盘突出所致的神经根型或脊髓型颈椎病患者，相对禁忌证包括合并颈椎不稳、颈椎小关节炎症、骨质疏松症、手术部位局部感染史或颈椎关节僵硬者，对于先天性椎管狭窄以及颈椎病的患者，也不适宜施行CTDR。但Zechmeister等[19]则认为，CTDR适用于因C3～7单节段椎间盘退变而引起神经症状、且严格保守治疗6周以上症状不缓解者，而多节段颈椎间盘退变、颈椎不稳是CTDR的相对禁忌证。还有学者认为，对于多节段CDDD的患者，CTDR并不适合所有节段，因为CTDR并不适用于椎间盘退变严重或合并椎管狭窄、颈椎不稳、后纵韧带骨化的节段，因此针对不同节段分别施行间盘置换和颈椎融合手术(Hybrid手术)，可能比单纯的多节段CTDR取得更好的疗效[20]。但目前关于CTDR治疗双节段CDDD的长期临床研究仍明显不足，该术式的适应证和禁忌证的统一仍需更多的证据进行支持。

4 CTDR治疗双节段颈椎退行性疾病的术后并发症

4.1 再手术 对于双节段CTDR后的再手术率，国内外文献报道不一。Davis等[14]对225例接受双节段CTDR的患者进行了4 a的随访，发现期间再手术率为4.0%。其再手术的原因包括椎管狭窄、假体移位、终板固定不牢和术后出现持续的颈肩部疼痛。Bae等[16]报道了389例应用Mobi-C人工间盘行CTDR的病例，其中单节段164例、双节段225例，术后4 a单节段组的再手术率为3.0%，双节段组为4.0%，两组比较无差异，认为CTDR治疗单节段、双节段CDDD同样安全。而国内对于CTDR治疗双节段CDDD后再手术的报道较少。杨毅等[21]对20例应用ProDisc-C人工间盘行双节段CTDR的患者进行了5 a的随访，期间未发现需再次手术的病例。国内另一个类似研究也未有再手术病例的报道[22]。对于CTDR后再手术原因，Yin等[23]认为主要与ASD发生有关，他们认为CTDR与ACDF相比，并没有降低因ASD行二次手术治疗的再手术率。

4.2 ASD ASD是CDDD术后的主要并发症。国外文献报道了CTDR和ACDF治疗双节段CDDD患者术后4 a ASD的发生率，CTDR组为27.6%，ACDF组为64.7%，差异有统计学意义，认为CTDR不能完全阻止ASD的发生，但可以减缓其发展进程[14]，这可能与CTDR可以保留双置换节段的活动度、避免邻近节段的过度活动、减轻邻近椎间盘的压力有关[24]。但越来越多的研究发现，非融合手术并没有降低术后ASD的发生率，部分学者认为ASD的发生主要是颈椎疾病自然发展的结果[25]。此外，目前研究虽然普遍认可CTDR减缓ASD进展的能力，但节段退变程度大多局限于X线评估，而在邻椎病发生方面，不同研究间仍存在争议。Pointillart等[26]报道了20例接受单节段或双节段CTDR的患者术后15 a的随访结果，发现X线上出现ASD的患者数量明显增多，但均未出现明显的临床症状。Jawahar等[27]的临床研究却发现CTDR和ACDF术后患者的邻椎病发生率无显著差异。虽然上述研究提示双节段CTDR后不易引起ASD的发生，但其中的具体机制仍未完全阐明。此外，CTDR的手术指征常较ACDF更为严格，使得CTDR前患者的ASD程度普遍较轻，可能对两种术式术后ASD发生情况的比较产生影响。

4.3 异位骨化(HO) HO是CTDR后的主要并发症之一，文献报道其发生率不一。国内文献报道了23例行连续双节段CTDR的病例，术后2 a内仅有2例出现置换节段的HO[28]。欧洲一个关于Prodisc-C人工颈椎间盘置换的4 a随访研究发现，63%的置换节段出现HO，并引起相应临床症状[29]。还有文献[16]报道，单节段与双节段之间HO的发生率无明显差异。HO发生的可能原因是：①高龄和男性[30]；②手术因素，如术中椎体前缘出血处理不彻底，软组织内骨屑冲洗不充分，椎间高度减少过大[31]；③术前及术后近期减少使用非甾体类抗炎药[14]。还有学者认为，HO的发生存在医源性因素，因为HO可能是机体对植入椎间盘所产生的非生理性运动与生物力学压力的正常防御机制，同时也可能与术前置换节段周围结构的钙化、骨赘形成等原发性改变有关[32]。现阶段关于双节段CTDR与HO关系的研究较少，且HO的发生机制及其对CTDR后临床疗效的影响也暂未明确。

4.4 假体相关并发症 目前，CTDR治疗双节段CDDD研究中关于假体相关并发症的报道较为少见。Davis等[14]回顾了225例应用Mobi-C人工间盘行双节段CTDR的患者，4 a随访期间仅发现1例假体向后移位。另外一篇文献报道了255例接受CTDR治疗双节段CDDD的患者，术后4 a随访中也仅发现1例假体移位[16]。国内多个随访时间超过2 a的CTDR治疗双节段CDDD随访研究均未发现假体移位或脱出相关的并发症[21,22]。Chen等[33]发现，人工间盘破损、移位等假体相关并发症极少需要再次手术，认为目前的人工颈椎间盘已有足够的稳固性。除了上述假体位置相关的并发症外，CTDR还可能引起其他不良生物效应。越来越多的远期研究发现，虽然用于制造人工间盘假体的材料均具有良好的生物相容性，但材料相关的并发症可能在术后远期影响患者的临床疗效。间盘咬合面在活动过程的摩擦持续产生磨屑，这些磨屑可引起炎症性超敏反应、炎性假瘤形成、骨溶解以及假体松动等不良反应[34]。Hacker等[35]报道了2例因人工间盘周围骨质丢失而引起颈肩部疼痛的患者，并怀疑骨质丢失是由假体相关的骨溶解并发症所引起，但患者均未接受再手术治疗。上述研究结果揭示了CTDR作为治疗双节段CDDD安全手段的可能性，但人工间盘假体的长期应用仍存在一定的潜在风险。

综上所述，CTDR的应用已日渐成熟，国内外许多基础和临床研究均表明CTDR治疗双节段CDDD可以维持置换节段接近正常的椎间盘内压力，基本保留颈椎的原始活动度与曲度，改善患者的临床症状，取得与ACDF相当的临床疗效，术后再手术率及ASD发生率较低，有望成为双节段CDDD的常用手术治疗手段[9,12,14]。但现阶段CTDR治疗双节段CDDD的手术适应证及禁忌证尚未统一标准，术后HO、假体相关并发症的发生机制及其对术后疗效影响仍未完全阐明，制约了CTDR治疗双节段CDDD在临床的应用。此外，目前关于CTDR治疗双节段CDDD的长期随访研究相对不足，且大部分为回顾性研究，部分存在缺乏对照、总体样本量较小、随访时间较短等问题，使研究结论具有局限性。日后应针对CTDR治疗双节段CDDD继续开展多中心、前瞻性的远期随访研究以论证该术式长期应用的安全性及有效性，厘清术后HO、假体相关等并发症的发生机制并探索合适的预防治疗措施，运用循证医学方法规范并统一CTDR治疗双节段CDDD的手术适应证及禁忌证，逐步挖掘CTDR应用于双节段CDDD治疗的潜力。