下頸椎非融合技術(shù)的研究進(jìn)展

禤天航，曹正霖，王 剛，關(guān)宏剛

(1.佛山市中醫(yī)院脊柱外科，廣東 佛山 528000；2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東 廣州 510403)

下頸椎非融合技術(shù)的研究進(jìn)展

禤天航1，2，曹正霖1，王 剛1，關(guān)宏剛1

(1.佛山市中醫(yī)院脊柱外科，廣東 佛山 528000；2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東 廣州 510403)

頸椎疾病的治療當(dāng)中，脊柱融合術(shù)(Spinal fusion)是常用的手術(shù)方式，但隨著眾多脊柱融合術(shù)后并發(fā)癥的出現(xiàn)，人民逐步把研究的目光轉(zhuǎn)移至非融合術(shù)(Non-spinal fusion)。與傳統(tǒng)的融合術(shù)相比，非融合技術(shù)不僅僅能重新建立脊柱穩(wěn)定性，還能保持手術(shù)節(jié)段的運動功能以及預(yù)防鄰近節(jié)段的退變。

非融合技術(shù)；下頸椎；人工髓核；椎間盤置換；動態(tài)固定系統(tǒng)

近年來，脊柱非融合技術(shù)受到極大的關(guān)注，在下頸椎領(lǐng)域也得到廣泛的臨床應(yīng)用與研究，下頸椎因其活動度較大、受力相腰椎對較小的特點，常常受到非融合術(shù)者的青睞，目前，其主要的術(shù)式有人工髓核置換術(shù)、全椎間盤置換術(shù)、動態(tài)系統(tǒng)固定術(shù)等，現(xiàn)將下頸椎非融合技術(shù)的研究進(jìn)展綜述如下：

1 人工髓核置換術(shù)

人工髓核假體是研究的熱點，單純的人工髓核置換術(shù)既能在內(nèi)窺鏡下微創(chuàng)進(jìn)行，操作簡便，又能有效恢復(fù)椎間高度，最大限度保持纖維環(huán)的完整性。但該項技術(shù)主要應(yīng)用于腰椎，頸椎較少，報道的資料也不多。人工髓核置入后的移位是最常見的并發(fā)癥，并且可引起吞咽困難、脊髓受壓等癥狀，究其原因，頸椎活動度較大，無牢固的固定裝置，僅僅靠纖維環(huán)及周圍韌帶組織難以維持，人工髓核置入后可向前或向后突出，而且，國外人工髓核與國人的解剖有差異性，并不能牢固地使髓核穩(wěn)于椎間隙當(dāng)中。所以人們也在尋求一個穩(wěn)定的人工頸髓核置換術(shù)。目前人工髓核假體主要分為預(yù)制型與原位聚合型的假體，前者是預(yù)先做好相關(guān)形狀的假體成型后再植入體內(nèi)，其優(yōu)點是它與正常髓核有著生物相似性，對恢復(fù)椎間高度有一定優(yōu)勢，但其缺點是要切除過多的纖維環(huán)，植入物存在被擠出的可能，而且其匹配性較差。后者是注射型液態(tài)假體，注射后才在體內(nèi)形成相關(guān)形狀，其優(yōu)點是對纖維環(huán)、終板切除較少，與術(shù)區(qū)結(jié)構(gòu)有著良好的匹配性，且還能促進(jìn)髓核再生。但其缺點是恢復(fù)椎間高度能力有限、易于滲漏、聚合放熱損傷纖維環(huán)與終板，甚至有毒性作用[1]。

1.1 人工髓核置換術(shù)的適應(yīng)證與禁忌證 目前其適應(yīng)證及禁忌證較為嚴(yán)格[2]，其適應(yīng)證主要有：(1) 18～65周歲；(2)單節(jié)段病變且由椎間盤突出引起的相關(guān)癥狀；(3)保守治療6個月以上無效；(4)癥狀體征與影像學(xué)資料需一致。與此同時，其禁忌證為：伴有明顯椎管狹窄、頸椎不穩(wěn)、畸形、感染、腫瘤、多節(jié)段病變、纖維環(huán)缺失等。

1.2 頸人工髓核置換術(shù)臨床研究進(jìn)展成果 頸人工髓核在較早已有研究，徐印坎等[3]制造的人工頸髓核假體有較好的生物相容性，其人工頸髓核置換術(shù)病例術(shù)后早期取得不錯的效果，而隨后，他隨訪發(fā)現(xiàn)髓核置換術(shù)3年以上的患者進(jìn)行影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)50%左右病例出現(xiàn)椎體前骨痂，手術(shù)椎節(jié)失去活動能力，但人工髓核還可以保持椎間隙高度，療效仍優(yōu)良。為評價人工髓核的可行性[4]。王文軍等[5]對人工髓核置換術(shù)作出了生物力學(xué)評價，肯定了它的生物力學(xué)意義，他們發(fā)現(xiàn)人工髓核的植入使頸椎活動時各方向的穩(wěn)定性都得到顯著的加強(qiáng)，不但使椎間隙高度增大，各韌帶及纖維環(huán)的張力有一定程度的恢復(fù)，還可在頸椎負(fù)重時分散相關(guān)應(yīng)力而不至于椎間隙變窄，且減輕雙側(cè)小關(guān)節(jié)應(yīng)力集中。而與此同時，如何維持人工髓核的穩(wěn)定性是人們目前研究得較多的方向，李宏偉等[6]研制了頸椎人工髓核柔性穩(wěn)定一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)由超高分子量的聚乙烯構(gòu)成的翼狀韌帶、人工髓核和連接系帶組成，翼狀韌帶主要起人工韌帶作用，彌補(bǔ)術(shù)中對前縱韌帶的破壞，系帶為連接人工髓核和翼狀韌帶的部分，其牽拉作用可有效防止髓核脫入椎管，同時有利于頸椎術(shù)后功能鍛煉。彭偉等[7]把頸椎柔性穩(wěn)定一體化系統(tǒng)試驗于狗的頸椎，并在0 N和100 N軸向載荷下測量標(biāo)本椎間隙高度，他們發(fā)現(xiàn)柔性穩(wěn)定一體化系統(tǒng)能有效撐開椎間隙，維持椎間高度，防止椎管容積減少，保持頸椎單位功能狀態(tài)。另外，如何少破壞纖維環(huán)去進(jìn)行髓核的置換，這也是髓核置換的熱點之一。總之，頸髓核置換術(shù)已經(jīng)得到越來越多研究證實了其生物力學(xué)安全性與可行性，但廣泛應(yīng)用于臨床，仍需不斷探索。

2 全椎間盤置換術(shù)

全椎間盤置換術(shù)(Total disc replacement，TDR)，就是將人工假體替代切除的椎間盤，使其功能有效地保留下來。大量的生物力學(xué)表明ACDF能增加相鄰節(jié)段退變的風(fēng)險，有臨床研究[8]報道ACDF術(shù)后10年隨訪節(jié)段退變風(fēng)險可達(dá)25.6%，頸椎間盤置換術(shù)不僅僅使減壓術(shù)后頸椎活動得以保留阻止臨近節(jié)段的應(yīng)力，而且也避免了頸椎固定及取自體髂骨時所帶來的潛在風(fēng)險。所以臨床上在頸椎病手術(shù)選擇中，全椎間盤置換術(shù)無疑是一個很好的選擇。

2.1 假體的分類 目前臨床上常見的假體有BRYAN假體、Prestige假體、PRODISC-C假體、PCM假體、M6假體、Discover假體等。BRYAN假體是一個由里層的聚氨酯和外層的鈦合金外殼構(gòu)成的雙關(guān)節(jié)金屬聚合體，與骨面接觸的是鈦結(jié)構(gòu)，呈多孔狀，有效保證了假體的穩(wěn)定性，其瞬間旋轉(zhuǎn)軸是可變的，屬于半限制結(jié)構(gòu)。Sasso等[9]通過前瞻性研究發(fā)現(xiàn)在術(shù)后2年隨訪Bryan假體置換在NDI、VAS評分及SF-36，翻修率方面要顯著優(yōu)于ACDF組。Prestige假體是金屬對金屬球窩關(guān)節(jié)，目前比較新的是PrestigeST和Prestige LP假體，它有著更小更穩(wěn)定的前翼。Mummaneni等[10]曾對PrestigeST假體手術(shù)與ACDF手術(shù)進(jìn)行比較。2年隨訪顯示出前者對臨近節(jié)段退變治療更具優(yōu)勢。Prodisc-C假體由兩側(cè)鈷-鉻合金終板以及中央高分子聚乙烯材料構(gòu)成，其球窩結(jié)構(gòu)能有效保證活動度。但是鈷-鉻合金材料對難以進(jìn)行術(shù)后MRI復(fù)查。Murrey等[11]應(yīng)用前瞻性多中心隨機(jī)對照研究對單節(jié)段頸椎病患者應(yīng)用Prodisc-C植入，2年隨訪療效較ACDF滿意。PCM假體是由鈷-鉻合金構(gòu)成的終板與聚乙烯構(gòu)成的滑動內(nèi)核構(gòu)成，植入的過程可以保留上下椎體的骨質(zhì)，避免對骨質(zhì)的過度削除。同樣該假體也為非限制性假體。M6假體的髓核是彈性的聚合物，纖維環(huán)是聚乙烯材料，兩端的三棱齒能穩(wěn)定地咬住上下椎體，防止假體移位。Discover假體由鈦合金的上下終板、聚乙烯髓核組成的非限制性球窩假體。這種假體活動功能較大，有利于最大限度恢復(fù)術(shù)后頸椎活動功能。

2.2 全椎間盤置換術(shù)的手術(shù)適應(yīng)證、禁忌證及并發(fā)癥 該手術(shù)適應(yīng)證為：單個節(jié)段或穩(wěn)定型2個節(jié)段的脊髓型及神經(jīng)根型頸椎病，且不伴椎管狹窄、節(jié)段性不穩(wěn)及骨質(zhì)疏松。禁忌證為：節(jié)段不穩(wěn)定，過屈過伸側(cè)位X線片顯示椎體間前后滑移≥3 mm；椎間隙狹窄，椎間隙高度丟失嚴(yán)重；嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松癥；椎體腫瘤，椎體椎間隙感染等。其并發(fā)癥為：(1)假體松動，人工椎間盤置換失敗的原因可能是長期摩擦產(chǎn)生碎屑，使細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致骨質(zhì)吸收受阻，假體松動不穩(wěn)。另一方面，假體的磨損也是造成假體松動的原因之一；(2)異位骨化，目前原因還沒能明確，目前大多推測認(rèn)為主要是假體偏小引起的。韓慧等[12]報道了1例患者在術(shù)后1年假體周圍出現(xiàn)異位骨化，椎體活動度消失，他們作多番探究，認(rèn)為其原因是假體過小引起的。蔣濤等[13]也報道了他們在一例X線發(fā)現(xiàn)Bryan假體在2年后出現(xiàn)異位骨化，5年后出現(xiàn)自發(fā)融合。同樣術(shù)中的出血及殘余碎骨也是異位骨化的原因之一，故有經(jīng)驗的醫(yī)生常在術(shù)中用冰鹽水沖洗術(shù)口，既可以止血，也可以沖掉碎骨塊。當(dāng)然，全椎間盤置換的近期效果也是相對令人滿意的。

2.3 全椎間盤置換術(shù)臨床研究進(jìn)展成果 在臨床與比較ACDF比較方面，各學(xué)者得出結(jié)論也相對一致，均認(rèn)為TDR療效是更值得肯定的。Yao等[14]進(jìn)行了全椎間盤置換與融合進(jìn)行Meta分析的比較，發(fā)現(xiàn)TDR手術(shù)組在VAS評分及ODI指數(shù)均優(yōu)于ACDF組，且手術(shù)時間及出血量無明顯差異。Zhang等[15]對TDR與ACDF進(jìn)行了前瞻隨機(jī)多中心控制試驗，也證實了TDR在FSU角度和預(yù)防臨近節(jié)段方面更具優(yōu)勢。Zhu等[16]發(fā)現(xiàn)頸椎前路ACDF術(shù)式術(shù)后活動度明顯下降，DCI活動度較術(shù)前有輕微下降，TDR組術(shù)前術(shù)后活動度基本無差異，與此同時，人們對多節(jié)段椎間盤置換療效與手術(shù)問題較關(guān)心，前者由Davis等[17]通過前瞻性多中心隨機(jī)對照試驗證實行多節(jié)段手術(shù)也是安全而有效的，而后者則通過McAnany等[18]建立的Markov模型證實了其相對于ACDF有更好的手術(shù)成本效益。當(dāng)然，頸椎全椎間盤置換術(shù)的長期效果仍需長期隨訪驗證，目前我們更多應(yīng)該考慮的問題是如何降低人工假體的價格以及如何盡量避免自發(fā)融合與自體骨化，不過相信將來這一項技術(shù)將越發(fā)成熟，在材料設(shè)計及置入技術(shù)方面將會有更進(jìn)一步的發(fā)展。

3 頸椎動態(tài)穩(wěn)定器

頸椎動態(tài)穩(wěn)定器(Dynamic cervical implant，DCI)是在人工椎間盤非融合技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，目前主要使用的材料為鈦合金一體化假體，呈“U”型，能有效輔助頸椎屈伸活動，又可以防止其過度運動，前方的倒齒能防止穩(wěn)定器移位，適應(yīng)證更廣，避免ACDF帶來的并發(fā)癥，而且其吸收震蕩、緩解植入物與上下椎體軸向應(yīng)力等功能是椎間盤置換術(shù)所不具備的。早在2002年Guy Matgé便設(shè)計應(yīng)用于臨床，2005年P(guān)aradigm Spine設(shè)計出第二代產(chǎn)品，到目前為止，產(chǎn)品不斷在更新應(yīng)用于臨床，并取得不錯的效果。

3.1 適應(yīng)證與禁忌證 其主要適應(yīng)證：(1)退行性頸椎間盤疾病，尤其是C3～7頸椎間盤突出；(2)頸椎管狹窄癥。禁忌證：(1)嚴(yán)重骨質(zhì)疏松患者；(2)頸椎嚴(yán)重不穩(wěn)定；(3)椎體創(chuàng)傷或者腫瘤；(4)頸椎有自主融合節(jié)段患者。雖說嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松癥是其禁忌證，但是周少波等[19]仍成功把其應(yīng)用于骨質(zhì)疏松患者上面，而且取得不錯的效果，所以結(jié)合個體化情況選擇使用DCI才是安全而準(zhǔn)確的選擇。

3.2 臨床研究進(jìn)展 盡管該技術(shù)還處于比較初級的階段，不過從其在臨床上的應(yīng)用結(jié)果來看，還是令人滿意的。Wang等[20]在單節(jié)段的椎間盤突出使用了這一項技術(shù)，并進(jìn)行了24個月的隨訪，他們發(fā)現(xiàn)術(shù)后JOA指數(shù)、VAS評分、NDI和SF-36等均較術(shù)前明顯改善，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，椎間高度明顯增加，不僅僅消除椎間盤壓迫癥狀，還能保持頸椎活動度。而Matgé等[21]也通過多中心大樣本前瞻性對DCI進(jìn)行短期并發(fā)癥的研究，未發(fā)現(xiàn)有頸椎動態(tài)穩(wěn)定器斷裂、移位等現(xiàn)象。侯振揚等[22]也對5例頸椎DCI患者進(jìn)行效果隨訪，臨床效果也相當(dāng)滿意，影像學(xué)復(fù)查未見穩(wěn)定器移位、下移。最近李永寧等[23]也展示了他們使用頸椎DCI的成果，13例患者均獲隨訪，12例患者術(shù)后個1月其頸肩臂痛及上肢相應(yīng)區(qū)域麻木、肌力下降等癥狀體征明顯改善，術(shù)后平均PSI評分為1.6分，手術(shù)有效率為100%，術(shù)后活動度減少(0.66±0.36)°，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但遠(yuǎn)期效果與遠(yuǎn)期并發(fā)癥出現(xiàn)的隨訪還是有所欠缺，同時目前病例相對較少，國內(nèi)僅有為數(shù)不多的大醫(yī)院開展該項手術(shù)，發(fā)展相對緩慢。不過其諸多的優(yōu)勢使得DCI技術(shù)有著廣闊的市場前景。

4 展望

綜上所述，非融合技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外深入開展與研究，近20年來，該項技術(shù)在下頸椎的應(yīng)用也得到不斷發(fā)展和完善，其優(yōu)點是顯而易見的，它不僅僅能提供穩(wěn)定的內(nèi)固定，而且還能使手術(shù)節(jié)段活動功能得以保留并有效降低鄰近節(jié)段的退變，雖然目前還缺少長期的隨訪及未知并發(fā)癥的出現(xiàn)，而且在全國廣泛開展該項手術(shù)進(jìn)程緩慢，但是其早中期不錯的效果、值得肯定的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)、低鄰近節(jié)段退變率使得該項技術(shù)有著光明的未來。

[1]李海俠,鄒德威,陸 明.人工髓核假體的研究進(jìn)展及其發(fā)展的方向[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2011,15(13):2429-2433.

[2]張 強(qiáng),鄒德威.人工髓核的研究進(jìn)展[J].山東醫(yī)藥,2009,49 (48):1-2.

[3]徐印坎,徐玉良,盧 立,等.人工髓核置換術(shù)治療頸椎間盤突出癥[J].骨與關(guān)節(jié)損傷雜志,1992,7(2):73-74.

[4]徐印坎,侯鐵勝,冉永欣,等.頸椎間盤人工髓核置換[J].頸腰痛雜志,2001,22(3):177-180.

[5]王文軍,周江南,梁秋發(fā),等.頸椎椎間盤人工髓核置換術(shù)的生物力學(xué)評價[J].中國臨床解剖學(xué)雜志,2002,20(5):383-385.

[6]李宏偉,馬遠(yuǎn)征,薛海濱,等.頸椎人工髓核柔性穩(wěn)定一體化系統(tǒng)的設(shè)計和制備[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2009,13(43): 8450-8453.

[7]彭 偉,馬遠(yuǎn)征,薛海濱,等.頸椎柔性穩(wěn)定一體化系統(tǒng)對維持犬頸椎間隙高度作用的研究[J].創(chuàng)傷外科雜志,2011,13(3):241-243.

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

[9]Sasso RC,Smucker JD,Hacker RJ,et al.Artificial disc versus fusion:a prospective,randomized study with 2-year follow-up on 99 patients[J].Spine(Phila Pa 1976),2007,32(26):2933-2942.

[10]Mummaneni PV,Burkus JK,Haid RW,et al.Clinical and radiographic analysis of cervical disc arthroplasty compared with allograft fusion:a randomized controlled clinical trial[J].J Neurosurg Spine,2007,6(3):198-209.

[11]Murrey D,Janssen M,Delamarter R,et al.Results of the prospective,randomized,controlled multicenter Food and Drug Administration investigational device exemption study of the ProDisc-C total disc replacement versus anterior discectomy and fusion for the treatment of 1-level symptomatic cervical disc disease[J].Spine J,2009,9(4):275-286.

[12]韓 慧,董榮華,曹富江.Bryan人工頸椎間盤置換近期療效分析[J].中國矯形外科雜志,2009,17(15):1152-1154.

[13]蔣 濤,任先軍,王衛(wèi)東,等.Bryan人工頸推推間盤置換術(shù)后中長期臨床療效及相關(guān)問題分析[J].脊柱外科雜志,2011,9(5): 268-272.

[14]姚立煒,王天儀,劉 洋,等.腰椎融合和腰椎間盤置換治療腰椎間盤退變性病變療效比較的Meta分析[J].中華外科雜志,2014,52 (5):370-375.

[15]Zhang HX,Shao YD,Chen Y,et al.A prospective,randomised,controlled multicentre study comparing cervical disc replacement with anterior cervical decompression and fusion[J].Int Orthop,2014,38 (12):2533-2541.

[16]Zhu R,Yang H,Wang Z,et al.Comparisons of three anterior cervical surgeries in treating cervical spondylotic myelopathy[J].BMC Musculoskelet Disord,2014,15:233.

[17]Davis RJ,Nunley PD,Kim KD,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,2014, 7:1-11.

[18]McAnany SJ,Overley S,Baird EO,et al.The 5-year cost-effectiveness of anterior cervical discectomy and fusion and cervical disc replacement:A markov analysis[J].Spine(Phila Pa 1976),2014,39 (23):1924-1933.

[19]周少波,朱六龍,何齊芳.動態(tài)穩(wěn)定器在頸椎病合并骨質(zhì)疏松中的應(yīng)用[J].中華全科醫(yī)學(xué),2014,12(1):26-27.

[20]Wang L,Song YM,Liu LM,et al.Clinical and radiographic outcomes of dynamic cervical implant replacement for treatment of single-level degenerative cervical disc disease:a 24-month follow-up [J].Eur Spine J,2014,23(8):1680-1687.

[21]Matgé G,Eif M,Herdmann J,et al.Dynamic cervical implant (DCITM):clinical results from an international multicenter prospective study[J].Paradigm Spine,2009,1:1-3.

[22]侯振揚,徐耀增,錢忠來,等.頸椎動態(tài)穩(wěn)定器置入治療頸椎病5例:非融合術(shù)后彈性動態(tài)固定效果隨訪[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2010,14(30):5678-5681.

[23]李永寧,劉立岷,宋躍明,等.使用頸椎動態(tài)穩(wěn)定器非融合頸椎的早期療效分析[J].西部醫(yī)學(xué),2014,26(6):778-780.

R687.3

A

1003—6350（2015）13—1946—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.13.0701

2014-11-20)

曹正霖。E-mail：fstcmcaozhenglin@sohu.com