人工椎間盤(pán)矢狀面覆蓋比對(duì)頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)后椎旁骨化的影響

韓 驍，田 偉，何 達(dá)，宋卿鵬，張 寧，李祖昌，王晉超

北京積水潭醫(yī)院，北京大學(xué)第四臨床醫(yī)院脊柱外科，北京 100035

頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)因保留置換節(jié)段活動(dòng)度（ROM）及功能、降低相鄰節(jié)段退行性變的發(fā)生率和保持頸椎生理曲度等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于臨床［1-6］。近年來(lái)，隨著頸椎人工椎間盤(pán)置換技術(shù)應(yīng)用的積累，其術(shù)后并發(fā)癥，如異位骨化、后凸畸形等時(shí)有報(bào)道［7］。頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)后異位骨化的發(fā)生會(huì)顯著降低置換節(jié)段ROM［8-9］，影響手術(shù)效果。因異位骨化和骨贅的形態(tài)與好發(fā)位置相同，且二者對(duì)頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)后手術(shù)節(jié)段ROM的影響相同［10-11］，所以異位骨化也被描述為“異位骨化或骨贅”，可統(tǒng)稱為椎旁骨化（PO）［12］。既往文獻(xiàn)報(bào)道頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)后PO的發(fā)生率為17.8% ～ 94.1%［13］，假體類型、假體位置不佳、多節(jié)段置換與遠(yuǎn)期PO的發(fā)生有關(guān)［14-15］。但目前尚無(wú)關(guān)于人工椎間盤(pán)矢狀面覆蓋比（SCR）對(duì)頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)后遠(yuǎn)期PO形成及頸椎ROM影響的報(bào)道。因此，本研究回顧性分析2003年12月—2007年12月采用頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)治療且隨訪時(shí)間＞10年的患者臨床資料，探討人工椎間盤(pán)SCR與術(shù)后遠(yuǎn)期PO形成的關(guān)系。

1 資料和方法

1.1 病例資料

收集2003年12月—2007年12月行頸椎單節(jié)段Bryan人工椎間盤(pán)置換術(shù)，隨訪＞10年且隨訪資料完整的患者臨床資料。共納入71例患者，年齡26 ～ 69（45.9±8.1）歲，男44例，女27例。所有患者均為單節(jié)段頸椎退行性疾病導(dǎo)致的脊髓型頸椎病和/或神經(jīng)根型頸椎病，且癥狀、體征與影像學(xué)檢查相符，在規(guī)范的非手術(shù)治療3 ～ 6個(gè)月無(wú)效后，行單節(jié)段頸椎Bryan人工椎間盤(pán)置換術(shù)。手術(shù)節(jié)段：C3/C42例，C4/C515例，C5/C645例，C6/C79例。

1.2 觀察指標(biāo)測(cè)量

在頸椎過(guò)伸、過(guò)屈位X線片上測(cè)量頸椎整體ROM與手術(shù)節(jié)段ROM，頸椎整體ROM為過(guò)伸、過(guò)屈位X線片上C2上終板與C7下終板間夾角的差值，置換節(jié)段ROM為過(guò)伸、過(guò)屈位X線片上置換節(jié)段上位椎體上終板與下位椎體下終板間夾角的差值。

在側(cè)位X線片上測(cè)量人工椎間盤(pán)端板與椎體終板的比例，人工椎間盤(pán)SCR（%）=（Bryan人工椎間盤(pán)端板矢狀徑×2）/（置換節(jié)段上終板矢狀徑+置換節(jié)段下終板矢狀徑）×100%。

在末次隨訪的頸椎CT及過(guò)伸、過(guò)屈位X線片上評(píng)估PO分級(jí)。采用McAfee分型法［8］將骨化分為4級(jí)：0級(jí)為無(wú)骨化；1級(jí)為骨化未侵入椎間隙；2級(jí)為骨化侵入椎間隙；3級(jí)為骨化在相鄰椎體間形成橋接，但置換節(jié)段仍保持一定ROM；4級(jí)為完全融合，且置換節(jié)段無(wú)ROM。PO 0 ～ 2級(jí)為低等級(jí)，3 ～ 4級(jí)為高等級(jí)。

影像學(xué)資料分別由2名經(jīng)過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的脊柱外科醫(yī)師在PACS系統(tǒng)上采用盲法評(píng)估，對(duì)于差異較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新評(píng)估，結(jié)果取2次測(cè)量的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對(duì)高等級(jí)PO與低等級(jí)PO患者的年齡、性別、手術(shù)節(jié)段、術(shù)前頸椎整體ROM、術(shù)前手術(shù)節(jié)段ROM和人工椎間盤(pán)SCR等基本資料進(jìn)行比較。使用多因素logistic回歸法分析手術(shù)時(shí)年齡、術(shù)前手術(shù)節(jié)段ROM、人工椎間盤(pán)SCR對(duì)高等級(jí)PO形成的影響。對(duì)logistic回歸分析陽(yáng)性結(jié)果采用受試者工作特征曲線及曲線下面積進(jìn)行檢驗(yàn)與量化，計(jì)算SCR最佳閾值并將患者按閾值分為2組，比較2組患者PO的分級(jí)情況。分類數(shù)據(jù)采用非參數(shù)檢驗(yàn)中的Mann-Whitney檢驗(yàn)進(jìn)行比較，連續(xù)變量使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較；以P ＜ 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 高等級(jí)PO發(fā)生的影響因素

本研究中共有66例患者發(fā)生PO，發(fā)生率為92.96%（66/71）。PO分級(jí)：0級(jí)5例，1級(jí)16例，2級(jí)25例，3級(jí)7例，4級(jí)18例。高等級(jí)PO患者與低等級(jí)PO患者在年齡、性別、手術(shù)節(jié)段、術(shù)前頸椎整體ROM、術(shù)前手術(shù)節(jié)段ROM方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞ 0.05）；高等級(jí)PO患者人工椎間盤(pán)SCR小于低等級(jí)PO患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜ 0.05，表1）。多因素logistic回歸分析結(jié)果表明，人工椎間盤(pán)SCR是術(shù)后發(fā)生高等級(jí)PO的影響因素，且為保護(hù)性因素（表2）。

表1 患者基本資料Tab. 1 Baseline data of patients

表2 術(shù)后發(fā)生高等級(jí)PO影響因素的多因素logistic回歸分析Tab. 2 Multivariate logistic analysis of in fluential factors of high grade PO N=25

2.2 受試者工作特征曲線分析人工椎間盤(pán)SCR選擇閾值

受試者工作特征曲線分析結(jié)果顯示，人工椎間盤(pán)SCR預(yù)測(cè)術(shù)后發(fā)生高等級(jí)PO的曲線下面積為0.878（95%置信區(qū)間0.776 ～ 0.981），表明該因素具有較高的參考價(jià)值。計(jì)算并分析靈敏度與特異度之和的最大值，判斷出人工椎間盤(pán)SCR的最佳選擇閾值為95%（圖1）。

圖1 人工椎間盤(pán)SCR預(yù)測(cè)高等級(jí)PO的受試者工作特征曲線Fig. 1 Receiver operating characteristic curve of artificial disc SCR for predicting high grade PO

2.3 人工椎間盤(pán)SCR與PO分級(jí)的關(guān)系

人工椎間盤(pán)SCR ＜ 95%的患者共22例，其中4級(jí)PO 15例，3級(jí)PO 5例，2級(jí)PO 2例。人工椎間盤(pán)SCR≥95%的患者共49例，其中4級(jí)PO 3例，3級(jí)PO 2例，2級(jí)PO 23例，1級(jí)PO 16例，0級(jí)PO 5例。與人工椎間盤(pán)SCR≥95%的患者比較，人工椎間盤(pán)SCR＜ 95%的患者更容易發(fā)生高等級(jí)PO。典型病例影像學(xué)資料見(jiàn)圖2。

3 討 論

PO是頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)后常見(jiàn)的并發(fā)癥，且會(huì)使得頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)保留ROM的優(yōu)勢(shì)喪失［11-12］。既往研究表明，不同類型的人工椎間盤(pán)置換術(shù)后PO發(fā)生率并不一致［14］。Yi等［16］研究指出，Bryan人工椎間盤(pán)可以最好地保留手術(shù)節(jié)段ROM，術(shù)后遠(yuǎn)期PO發(fā)生率與其他類型人工椎間盤(pán)假體相比較低。有隨訪研究表明，Bryan人工椎間盤(pán)術(shù)后8年P(guān)O的發(fā)生率為48.1%（13/27）［17］。然而，目前關(guān)于Bryan人工椎間盤(pán)置換術(shù)后PO發(fā)生率的報(bào)道主要為中短期隨訪結(jié)果，對(duì)于遠(yuǎn)期PO發(fā)生情況的隨訪研究較少。本研究通過(guò)對(duì)71例單節(jié)段頸椎Bryan人工椎間盤(pán)置換術(shù)后＞10年的患者進(jìn)行回顧性隨訪研究，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)期PO發(fā)生率為92.96%，與既往中短期隨訪結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，表明Bryan人工椎間盤(pán)置換術(shù)后PO是進(jìn)行性發(fā)展的。

圖2 典型病例影像學(xué)資料Fig. 2 Radiologic data of a typical case

文獻(xiàn)報(bào)道人工椎間盤(pán)置換術(shù)后PO的發(fā)生與術(shù)后隨訪時(shí)間、手術(shù)時(shí)年齡、人工椎間盤(pán)類型、椎間盤(pán)安放偏移程度和傾斜角度等因素有關(guān)［12，14-15，18］，其中高等級(jí)（3 ～ 4級(jí)）PO會(huì)顯著影響手術(shù)節(jié)段ROM，使頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)喪失其設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)［19］。頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)后高等級(jí)PO的發(fā)生率隨術(shù)后隨訪時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，1 ～ 2年隨訪時(shí)其發(fā)生率為10.9%，＞ 2年且＜ 5年的隨訪為22.2%，5 ～ 10年隨訪為47.5%［7］。當(dāng)高等級(jí)PO出現(xiàn)在椎體后緣時(shí)，不但會(huì)影響手術(shù)節(jié)段ROM，也有可能壓迫脊髓。本研究結(jié)果顯示，高等級(jí)PO的發(fā)生率為35.21%（25/71），且高等級(jí)PO患者的人工椎間盤(pán)SCR明顯小于低等級(jí)PO患者，提示人工椎間盤(pán)SCR是術(shù)后遠(yuǎn)期形成高等級(jí)PO的保護(hù)性因素，過(guò)小的人工椎間盤(pán)SCR會(huì)導(dǎo)致術(shù)后遠(yuǎn)期發(fā)生高等級(jí)PO的概率增大。

盡管關(guān)于人工椎間盤(pán)置換術(shù)后PO形成的原因有許多假說(shuō)，但其具體機(jī)制尚未明確。有研究指出，PO的形成可能與外在負(fù)荷有關(guān)［13］，當(dāng)受到壓縮力時(shí)，PO大多在椎體后緣未被人工椎間盤(pán)覆蓋的終板上形成［20］。誘導(dǎo)椎體后緣PO形成的壓縮力是由手術(shù)節(jié)段上位頸椎和頭部的自身重力傳導(dǎo)至手術(shù)節(jié)段產(chǎn)生的。Bryan人工椎間盤(pán)由上下兩側(cè)的鈦合金端板及中間由聚氨基甲酸乙酯材料所填充的人工髓核構(gòu)成，其端板前側(cè)的突出緣可以防止人工椎間盤(pán)產(chǎn)生向后滑移［21］。所以，當(dāng)Bryan人工椎間盤(pán)比椎體終板小時(shí)，椎體后緣終板無(wú)法被人工椎間盤(pán)所覆蓋，在壓力的作用下可能會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生PO。本研究結(jié)果顯示，人工椎間盤(pán)SCR是術(shù)后高等級(jí)PO形成的一個(gè)重要影響因素，人工椎間盤(pán)過(guò)小會(huì)造成術(shù)后遠(yuǎn)期高等級(jí)PO形成的概率增大。通過(guò)受試者工作特征曲線分析驗(yàn)證了此因素的可信性，并計(jì)算出其最佳選擇閾值為95%，且本研究中確實(shí)人工椎間盤(pán)SCR ＜ 95%的患者PO分級(jí)更高，證實(shí)人工椎間盤(pán)SCR ＜ 95%，術(shù)后遠(yuǎn)期發(fā)生高等級(jí)PO的風(fēng)險(xiǎn)增加。目前，Bryan人工椎間盤(pán)主要的5種規(guī)格為14、15、16、17、18 mm。然而，不同人群和不同節(jié)段終板大小并不一致，所以術(shù)中置入合適大小的人工椎間盤(pán)存在一定難度，但應(yīng)盡量避免選擇較小的人工椎間盤(pán)。必要時(shí)可以對(duì)終板前緣進(jìn)行打磨修整，但應(yīng)避免過(guò)度打磨或不對(duì)稱打磨。未來(lái)可能需要設(shè)計(jì)更多型號(hào)的人工椎間盤(pán)假體以適應(yīng)臨床應(yīng)用。

本研究的局限性：首先，本研究統(tǒng)計(jì)的人工椎間盤(pán)SCR為在側(cè)位X線片上測(cè)量的數(shù)據(jù)，雖然方便術(shù)中的評(píng)估，但可能會(huì)產(chǎn)生誤差，且未考慮人工椎間盤(pán)的三維立體覆蓋情況，未來(lái)有待基于CT評(píng)估的研究進(jìn)一步明確人工椎間盤(pán)三維覆蓋情況對(duì)PO的影響；其次，既往研究發(fā)現(xiàn)PO存在一些危險(xiǎn)因素，如年齡、性別等［12，15］，本研究的Logistic回歸分析中并未發(fā)現(xiàn)性別、年齡等因素與PO的相關(guān)性，考慮可能與樣本本身的偏倚有關(guān)，尚需大樣本前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究進(jìn)一步明確PO的相關(guān)因素；最后，本研究只分析了Bryan人工椎間盤(pán)SCR與術(shù)后遠(yuǎn)期PO的關(guān)系，未來(lái)有待進(jìn)一步分析不同類型人工椎間盤(pán)SCR與術(shù)后PO形成的關(guān)系。

綜上所述，本研究通過(guò)分析頸椎人工椎間盤(pán)置換術(shù)患者＞10年的長(zhǎng)期隨訪資料，表明PO的形成是術(shù)后遠(yuǎn)期無(wú)法避免的并發(fā)癥，且具有較高的發(fā)生率。人工椎間盤(pán)SCR越小，遠(yuǎn)期隨訪時(shí)出現(xiàn)高等級(jí)PO的概率越高，臨床應(yīng)用中置入的人工椎間盤(pán)SCR應(yīng)盡量＞ 95%。