頸椎間盤置換術(shù)后假體相關(guān)并發(fā)癥的研究現(xiàn)狀

趙郭盛，張 圓，權(quán)正學(xué)

·綜 述·

頸椎間盤置換術(shù)后假體相關(guān)并發(fā)癥的研究現(xiàn)狀

趙郭盛，張 圓，權(quán)正學(xué)

近年來，為避免頸椎融合術(shù)治療頸椎退行性疾病所帶來的假關(guān)節(jié)形成及鄰近節(jié)段退變加速等問題，頸椎間盤置換術(shù)作為一種非融合技術(shù)廣泛應(yīng)用于臨床，其療效確切，已逐漸成為治療頸椎退行性疾病的常規(guī)手術(shù)方式。但隨著該技術(shù)應(yīng)用的深入，隨訪年限的增加，頸椎間盤置換術(shù)后與假體相關(guān)的一系列特殊并發(fā)癥逐漸被學(xué)者報(bào)道。本文就頸椎間盤置換術(shù)后假體相關(guān)并發(fā)癥的研究現(xiàn)狀作一綜述。

頸椎； 椎間盤； 置換術(shù)； 假體； 異位骨化； 并發(fā)癥

從20世紀(jì)50年代開始，頸前路椎間盤切除植骨融合術(shù)(anterior cervical discectomy and fusion，ACDF)因其良好的療效和安全性被視為外科治療頸椎間盤退行性疾病的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式。雖然ACDF的療效值得肯定，但頸椎融合術(shù)后可能導(dǎo)致相鄰節(jié)段退變加速等問題已逐漸受到人們關(guān)注[1]。同時，ACDF術(shù)后由于植骨不融合導(dǎo)致的假關(guān)節(jié)形成會增加二次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。近年來，頸椎非融合技術(shù)已逐漸應(yīng)用于臨床。其中，頸椎間盤置換術(shù)(cervical disc arthroplasty，CDA)在近10年內(nèi)迅速發(fā)展，被視為解決該問題的重要手段。CDA是指在頸前路減壓，切除椎間盤的基礎(chǔ)上，安置模擬正常頸椎間盤功能的人工椎間盤。其設(shè)計(jì)理念在于盡量保留置換節(jié)段活動度，減少相鄰節(jié)段繼發(fā)性退變的發(fā)生。Gao等[2]的Meta分析表明CDA的中短期療效與ACDF相似，并能更好地保留手術(shù)節(jié)段活動度。但隨著CDA技術(shù)的普及，因假體植入后產(chǎn)生的異位骨化(heterotopic ossification,HO)、節(jié)段后凸、假體“張口不良”、假體位置不良等相應(yīng)并發(fā)癥也引起學(xué)者們的重視[3-5]。雖然目前證據(jù)表明，這些假體相關(guān)并發(fā)癥大多不會對臨床療效造成明顯的負(fù)向影響，但可能會抵消CDA術(shù)后減少相鄰節(jié)段椎間盤退變的作用。因此，筆者檢索了近年來CDA術(shù)后假體相關(guān)并發(fā)癥的文獻(xiàn)，旨在對該類疾病的研究現(xiàn)狀作一綜述。

1 HO

HO是指非骨組織中出現(xiàn)成骨細(xì)胞，并形成骨組織，常發(fā)生在關(guān)節(jié)周圍。隨著CDA技術(shù)大量應(yīng)用于臨床，不少學(xué)者發(fā)現(xiàn)HO已成為CDA術(shù)后常見的并發(fā)癥，甚至是不可避免的并發(fā)癥[6-7]。文獻(xiàn)報(bào)道的CDA術(shù)后HO的發(fā)生率為21%-88%[5-7]，其發(fā)生率遠(yuǎn)超大多數(shù)學(xué)者的預(yù)期。

1.1 HO產(chǎn)生原因 有學(xué)者認(rèn)為CDA術(shù)后出現(xiàn)HO是因?yàn)槿斯ゎi椎間盤置入后，頸椎活動應(yīng)力較術(shù)前發(fā)生改變，為消除這種異常應(yīng)力，HO成為人體自身調(diào)節(jié)的一種手段，故而CDA術(shù)后促進(jìn)骨贅生成[8]。Malham等[5]認(rèn)為性別是影響CDA術(shù)后HO形成的重要因素，男性術(shù)后HO的發(fā)生率更高。Yi等[6]認(rèn)為不同的椎間盤類型因?yàn)椴煌纳锪W(xué)性能和不同的術(shù)中處理有不同的異位骨化率。也有研究表明CDA術(shù)后HO的發(fā)生與術(shù)前小關(guān)節(jié)退變、椎間隙高度降低和多節(jié)段置換或混合手術(shù)(Hybrid)存在相關(guān)性[9-12]。可見CDA術(shù)后發(fā)生HO受許多相關(guān)因素影響，但到目前為止，HO產(chǎn)生的機(jī)制仍不明確，需進(jìn)一步研究證實(shí)。

1.2 HO對CDA的影響 Zhou等[13]對現(xiàn)有證據(jù)的系統(tǒng)評價表明，HO的存在并不會明顯影響CDA術(shù)后患者的臨床療效，但會明顯地降低手術(shù)節(jié)段的活動度并與HO的嚴(yán)重程度成正相關(guān)。不少文獻(xiàn)也報(bào)道了CDA術(shù)后HO甚至可導(dǎo)致置換節(jié)段的自發(fā)性融合[7,12]。Lee等[12]發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)HO的平均時間是術(shù)后(8.0±6.6)個月，其發(fā)生率隨時間進(jìn)展而增加。Yi等[14]的研究也表明HO并非處于靜止?fàn)顟B(tài)，而是一個漸進(jìn)性的動態(tài)變化過程，這也意味著HO可能對CDA的遠(yuǎn)期療效造成更大的影響。

1.3 HO分級和分型 目前CDA術(shù)后HO的分級多采用McAfee等[15]分級標(biāo)準(zhǔn)：0級，未發(fā)生HO；Ⅰ級，HO未進(jìn)入椎間隙；Ⅱ級，HO進(jìn)入椎間隙但未影響假體活動；Ⅲ級，HO進(jìn)入椎間隙并使假體活動受限；Ⅳ級，手術(shù)節(jié)段融合，假體無活動度。有學(xué)者指出HO是一個三維結(jié)構(gòu)，需要重視HO體積的影響[13]。Jin等[16]根據(jù)HO的形態(tài)和位置提出一種新分型：1型，終板型，形態(tài)類似骨塊，多出現(xiàn)在節(jié)段后緣；2型，牽柱型，形態(tài)類似增生骨贅，以椎體前緣跨椎體、椎間隙較多見；3型，淚滴型，形態(tài)似淚滴，僅出現(xiàn)在椎間隙前緣。雖然高等級的HO會使CDA術(shù)后假體活動度受限更明顯已被大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)可，但各等級HO對CDA術(shù)后臨床療效影響的差異仍不明確[7,12-13]。Suchomel、Lee等[7，12]的研究認(rèn)為低等級和高等級的HO都不會影響CDA術(shù)后頸椎障礙指數(shù)(NDI)和疼痛視覺模擬(VAS)評分的改善。而Zhou等[13]的研究發(fā)現(xiàn)Ⅱ級HO更容易造成CDA術(shù)后的頸部疼痛，因?yàn)棰蚣塇O兼具了機(jī)械的刺激和椎體間的不穩(wěn)，但疼痛程度不足以影響其臨床療效。需指出，目前有關(guān)HO分級對CDA術(shù)后臨床療效影響的研究仍相對缺乏，不同等級HO對CDA術(shù)后臨床療效的影響仍需更多的研究來進(jìn)一步明確。

1.4 降低HO發(fā)生率的措施 術(shù)中注意對頸長肌的保護(hù)，對手術(shù)節(jié)段充分沖洗，減少骨屑?xì)埩?，同時，術(shù)后2周內(nèi)服用非甾體類抗炎藥被認(rèn)為能降低HO的發(fā)生率[14,16-17]。另外，術(shù)前對CDA的適應(yīng)證選擇同樣對CDA術(shù)后HO的發(fā)生率造成影響。選擇退變較輕和手術(shù)節(jié)段無后縱韌帶骨化的患者可降低術(shù)后HO的發(fā)生率[11,17]。周非非等[10]認(rèn)為，為降低Bryan人工椎間盤置換后HO發(fā)生率，應(yīng)避免選擇術(shù)前置換節(jié)段椎間高度較相鄰節(jié)段丟失超過10%的患者。也有學(xué)者推薦對CDA術(shù)后發(fā)生HO患者的環(huán)境因素和基因進(jìn)行分析，并從中找到HO的影響因素和防治方法[14]。

HO是CDA術(shù)后置換節(jié)段活動度減少的重要因素。因此，HO的發(fā)生與CDA非融合理念背道而馳。CDA是近10年興起的非融合技術(shù)，其遠(yuǎn)期療效仍需證實(shí)。HO的高發(fā)率和其發(fā)生率與嚴(yán)重程度漸進(jìn)性增加的特點(diǎn)使CDA最終能否保護(hù)鄰近節(jié)段尚存在不確定性。

2 頸椎節(jié)段后凸

Sears等[18]對67例接受Bryan椎間盤置換術(shù)的患者進(jìn)行隨訪時發(fā)現(xiàn)，術(shù)后置換節(jié)段的脊柱功能單位(functional spinal unit， FSU)的前凸角平均丟失達(dá)2°。Kowalczyk等[19]報(bào)道了20例接受prestige LP椎間盤置換術(shù)的患者術(shù)后1年隨訪發(fā)現(xiàn)，置換節(jié)段的椎間盤角平均增加2.2°后凸。CDA術(shù)后出現(xiàn)局部后凸，不僅與術(shù)前患者的選擇、手術(shù)的技巧和術(shù)后椎間隙高度丟失有關(guān)[18-20]，還和各類型椎間盤的設(shè)計(jì)差異密切相關(guān)。Bryan人工椎間盤屬于半限制型雙關(guān)節(jié)面假體，上下假體終板平行，具有可壓縮性以及可變瞬時旋轉(zhuǎn)中心等特點(diǎn)，終板處理要求高，因此術(shù)后容易出現(xiàn)局部后凸[20]。Prestige LP椎間盤為球-槽關(guān)節(jié)面，不具有壓縮性，但同樣擁有近乎平行的假體終板及可變的旋轉(zhuǎn)中心。Harrison等[21]研究了72例無癥狀個體的頸椎矢狀位影像，發(fā)現(xiàn)頸椎間盤擁有平均6°～7°前凸的椎間盤角。前凸的頸椎間盤角是頸椎生理前凸的基礎(chǔ)之一，而上述兩種椎間盤并沒有任何設(shè)計(jì)特點(diǎn)使它們能重建置換節(jié)段的頸椎前凸。

頸椎后凸會使頸椎后方的韌帶、小關(guān)節(jié)及肌肉承受更多應(yīng)力，代償性運(yùn)動增多，易發(fā)生退變，導(dǎo)致矢狀位失衡及軸性癥狀[22-23]。然而目前的研究并未發(fā)現(xiàn)置換節(jié)段局部后凸會對頸椎整體曲度和手術(shù)臨床療效造成顯著的負(fù)面影響[18-20]。筆者認(rèn)為這主要得益于術(shù)后椎間隙的撐開及術(shù)中充分的減壓，并且目前報(bào)道的隨訪時間較短。除此之外，其余下頸椎的代償作用可能也對頸椎整體曲度的維持存在重要的作用，但這種代償是一把雙刃劍。正如融合后鄰近節(jié)段活動的增高會導(dǎo)致退變加速，局部的后凸可能導(dǎo)致鄰近節(jié)段的應(yīng)力異常，加速頸椎的序列異常。而頸椎的序列異常被認(rèn)為是頸前路手術(shù)導(dǎo)致鄰近節(jié)段退變加速和鄰椎病的因素之一[24-25]。曾巖等[26]發(fā)現(xiàn)在行頸前路融合術(shù)的患者中，融合節(jié)段后凸>5°的患者更容易出現(xiàn)頸部軸性癥狀，但目前無有關(guān)CDA術(shù)后節(jié)段后凸的類似研究。目前看來，仍需要更長時間的隨訪來證實(shí)CDA術(shù)后局部后凸是否對患者的療效存在影響。

Yi等[27]認(rèn)為增加假體置入的前凸角和降低假體置入深度可以有助于維持置換節(jié)段曲度，減少后凸的發(fā)生。但同時也指出，由于術(shù)中限于各種因素，假體調(diào)整的范圍是極其有限的，過度的調(diào)整易引起節(jié)段和假體的不穩(wěn),故CDA適應(yīng)證的選擇和術(shù)前準(zhǔn)備應(yīng)十分謹(jǐn)慎。孫宇等[28]提出，為避免CDA術(shù)后局部后凸的加重，術(shù)前頸椎局部后凸的病例應(yīng)盡量避免行Bryan假體置換，術(shù)中透視應(yīng)該確認(rèn)頸椎曲度與術(shù)前平片一致，防止頸椎過屈、過伸。當(dāng)然對頸椎曲度欠佳的病例選擇限制型和具有預(yù)置前凸角的假體似乎是更好的選擇。已有研究發(fā)現(xiàn)行單節(jié)段Discover假體(限制型，7°預(yù)置前凸角)的置換術(shù)后，置換節(jié)段FSU平均增加約4°的前凸[29]。

3 假體移位

假體移位指CDA術(shù)后影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)假體存在位置偏移，以假體前移較為多見。Zhang等[30]報(bào)道55例患者中3例的假體分別在術(shù)后1年和2年向前滑移2～3mm，發(fā)生率約5.4%，并認(rèn)為該結(jié)果與術(shù)后頸椎過度活動相關(guān)。Hou等[31]的研究中也出現(xiàn)兩例假體的移位，但移位均未超過2mm。而Zigler和Coric等[3，32]的兩項(xiàng)研究中(共142例)并未發(fā)現(xiàn)假體位置不良病例。導(dǎo)致各研究假體位置不良發(fā)生率差異大的原因可能是手術(shù)技巧、患者選擇和判定標(biāo)準(zhǔn)的不一致。Zigler和Coric等[3，32]均將假體前移超過3mm視為假體移位的標(biāo)準(zhǔn)，這可能是研究中假體移位率較低的原因。目前的證據(jù)表明假體移位并未使患者產(chǎn)生不良癥狀[30-31]。但筆者認(rèn)為假體的移位將造成假體旋轉(zhuǎn)中心和局部受力的改變，可能會引起節(jié)段不穩(wěn)和HO生成，對CDA術(shù)后置換節(jié)段和鄰近節(jié)段活動度造成不可預(yù)知的影響。同時，CDA是具有學(xué)習(xí)曲線的技術(shù)，隨著技術(shù)的成熟與改進(jìn)，選擇合適大小的假體，避免置換失穩(wěn)的節(jié)段和避免術(shù)后早期過度活動可能是防止假體移位的有效措施。

4 假體活動受限

CDA術(shù)后早期未出現(xiàn)HO時，即可導(dǎo)致椎間盤置換節(jié)段運(yùn)動功能受限，常見于椎間盤置換術(shù)后的"張口不良"[4]。假體“張口不良”不僅可以導(dǎo)致置換節(jié)段活動受限，還伴發(fā)置換節(jié)段椎間盤后凸角形成。Chen等[33]認(rèn)為對上位椎體后緣下終板的過度打磨使假體呈一個屈曲的置入角度是造成這一現(xiàn)象主要原因。王林等[4]認(rèn)為術(shù)中體位擺放不當(dāng)(過伸)和假體型號選擇過大也是導(dǎo)致假體“張口不良”的重要因素。此類患者因?yàn)樾g(shù)中的充分減壓，在現(xiàn)有的隨訪中并未見其對臨床療效造成負(fù)面影響[4,33]，但如前所述，頸椎局部后凸和置換節(jié)段活動受限均將影響正常頸椎生物力學(xué)，與CDA理念相悖。除此之外，Kang等[34]認(rèn)為CDA術(shù)后置換節(jié)段活動度與術(shù)前NDI和術(shù)后椎間高度增量相關(guān)。術(shù)前FSU的活動度和假體置入角度也被認(rèn)為是影響術(shù)后假體活動度的重要因素[35-36]。為避免術(shù)后假體活動受限，應(yīng)注意嚴(yán)格把握CDA的適應(yīng)證，提高手術(shù)的精確性。

5 假體下沉、脫出、破裂

假體下沉被大多數(shù)學(xué)者定義為假體陷入鄰近椎體上下緣超過3mm[3,32]。假體下沉發(fā)生概率很小，多發(fā)生于骨質(zhì)疏松的患者或術(shù)中骨性終板的損傷的病例中。Burkus等[37]報(bào)道了CDA術(shù)后假體下沉的發(fā)生率較高，約3%，但其定義下沉的標(biāo)準(zhǔn)為術(shù)后1.5個月后，F(xiàn)SU高度下降超過2mm，并且使用的假體為早期的Prestige ST。假體下沉勢必影響假體正常的活動，改變節(jié)段應(yīng)力。假體脫出和假體破裂為極其罕見并且嚴(yán)重的并發(fā)癥。Viezens等[38]報(bào)道了1例因手術(shù)不當(dāng)，術(shù)后假體向后脫出壓迫脊髓導(dǎo)致四肢不全癱的患者，給予翻修手術(shù)對局部節(jié)段進(jìn)行了椎間融合術(shù)(ACDF)后，癥狀得到部分恢復(fù)。Fan等[39]報(bào)道了1例行Bryan假體置換術(shù)后8年出現(xiàn)頸部疼痛、僵硬和包塊，同樣進(jìn)行了翻修手術(shù)，術(shù)中證實(shí)為假體髓核破裂，手術(shù)對局部節(jié)段進(jìn)行了融合。CDA手術(shù)應(yīng)該由經(jīng)驗(yàn)豐富的脊柱外科醫(yī)師實(shí)施，面對此類罕見而嚴(yán)重的并發(fā)癥，及時行ACDF翻修手術(shù)是唯一的選擇。而假體在人體內(nèi)的耐用性仍需要更長時間的隨訪來進(jìn)一步的證實(shí)。

6 小結(jié)與展望

CDA已被視為一種安全有效的治療頸椎間盤退變性疾病的方式，臨床上取得了與融合術(shù)相近的療效[3,5,29]，其優(yōu)點(diǎn)在于保留手術(shù)節(jié)段活動度。但隨著頸椎間盤置換術(shù)大量運(yùn)用于臨床及隨訪時間的增加，諸如HO、局部后凸、假體活動受限等假體相關(guān)并發(fā)癥逐漸凸顯。多數(shù)假體相關(guān)并發(fā)癥的出現(xiàn)在目前的研究中尚未對臨床療效造成明顯的負(fù)面影響，但該類并發(fā)癥均與CDA保留手術(shù)節(jié)段活動度，避免鄰近節(jié)段退變加速的設(shè)計(jì)初衷背道而馳。故而在學(xué)者們欣喜CDA取得良好療效的同時，應(yīng)嚴(yán)格控制手術(shù)適應(yīng)證，并注意術(shù)中、術(shù)后的處理，以減少假體相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生。目前對假體相關(guān)并發(fā)癥的影響因素及防治方法的研究仍相對有限，未來仍需要更多相關(guān)的研究。而CDA最終能否達(dá)到延緩鄰近節(jié)段退變的目標(biāo)仍需更長時間的臨床隨訪來證實(shí)。

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(本文編輯： 郭 衛(wèi))

Current research status of the prosthesis-related complication after cervical disc arthroplasty

ZHAOGuo-sheng,ZHANGYuan,QUANZheng-xue

(Department of Orthopaedics,First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University,Chongqing 400016,China)

Recently,to avoid the adverse effect such as pseudoarthrosis and accelerated degeneration of adjacent segments resulting from cervical fusion,cervical disc arthroplasty(CDA) has been widely used in clinical practice as a procedure in the treatment of cervical degeneration disease. With satisfactory outcomes,CDA has been gradually accepted as a conventional procedure in treating cervical spondylosis. However,with the increased number of the total operations and the accumulation of follow-up information,some complications due to the prosthesis were revealed. Thus,we collect the related references and conduct this study to review the current status of prosthesis-related complications after cervical disc arthoplasty.

cervical vertebrae; intervertebral disc; replacement; prosthesis; heterotopic ossification; complications

1009-4237(2016)011-0699-04

400016 重慶，重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科

權(quán)正學(xué)，E-mail：quanzx18@126.com

R 318

A 【DOI】 10.3969/j.issn.1009-4237.2016.11.020

2016-02-28；

2016-05-03)