單節(jié)段頸前路椎間盤切除植骨融合術(shù)后頸椎椎間高度和整體曲率的影像學(xué)變化

蘇啟航, 陳 濤, 張 巖, 張錦飆, 譚 軍，2, 郭 松

(1. 同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院骨科，上海 200120； 2. 平湖市第二人民醫(yī)院骨科，浙江 平湖 314200)

頸椎前路椎間盤切除減壓植骨融合術(shù)(anterior cervical discectomy and fusion, ACDF)是治療脊髓型頸椎病的標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)方法[1-3]。該手術(shù)入路通過血管鞘與內(nèi)臟鞘之間的間隙，直接進(jìn)入椎間隙，從而完成減壓操作，由于該入路利用間隙操作，手術(shù)具有操作簡單、出血少、創(chuàng)傷少、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)。

傳統(tǒng)的頸后路手術(shù)需要劈開椎旁肌肉，創(chuàng)傷大、出血多，術(shù)后恢復(fù)慢，因此，頸前路手術(shù)具有明顯的手術(shù)優(yōu)勢[4]。ACDF手術(shù)減壓完成后，需要置入椎間融合器(cage)，以維持椎間高度及促進(jìn)減壓節(jié)段融合。cage可通過撐開椎間隙來恢復(fù)足夠的頸椎間高度和椎間孔的面積，緊張后縱韌帶及黃韌帶，以及預(yù)防頸椎后凸畸形[5-10]。然而不適當(dāng)?shù)腸age尺寸會影響手術(shù)的臨床預(yù)后。撐開不足或cage過小會導(dǎo)致減壓不足，cage脫落、假關(guān)節(jié)形成、骨不連和頸椎后凸[11-13]。而過度撐開會導(dǎo)致cage塌陷、椎間關(guān)節(jié)損傷和術(shù)后頸部疼痛[14-15]。Truumees等[16]的一項(xiàng)生物醫(yī)學(xué)研究顯示，使用較大的椎體間植入物在插入時(shí)可導(dǎo)致明顯更高的牽張力。與4.5mm或5.5mm(矮組) cage相比，6.5mm 或7.5mm(高組)的cage塌陷風(fēng)險(xiǎn)明顯更高，特別是對于骨質(zhì)疏松癥患者。cage塌陷導(dǎo)致頸椎局部角度早期惡化，頸椎整體曲度變差[17]。因此，有效的cage置入是影響ACDF手術(shù)預(yù)后的重要因素。目前尚缺乏行單節(jié)段ACDF術(shù)后，融合節(jié)段椎間高度及整體頸椎曲度變化的研究。本研究目的是觀察單節(jié)段ACDF手術(shù)置入cage后融合節(jié)段椎間高度和頸椎整體曲度的變化，同時(shí)闡明ACDF治療脊髓型頸椎病的臨床療效。

1 資料和方法

1.1 一般資料

回顧性分析2011年1月—2019年1月在同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院接受ACDF治療的119名單節(jié)段脊髓型頸椎病患者的醫(yī)學(xué)和影像學(xué)資料。納入標(biāo)準(zhǔn)： C3/4、C4/5、C5/6或C6/7的單節(jié)段脊髓型頸椎病。排除標(biāo)準(zhǔn)： 多節(jié)段椎間盤疾病；既往行過頸椎手術(shù)；脊柱畸形；年齡>70歲；以及既往頸椎創(chuàng)傷病史。所有手術(shù)均由同一主任醫(yī)師采用相同的手術(shù)方案進(jìn)行。

1.2 手術(shù)方法

查閱患者病歷記錄，所有手術(shù)均按標(biāo)準(zhǔn)ACDF的步驟進(jìn)行?；颊呷⊙雠P位全身麻醉，橫行切開皮膚。按照Smith和Robinson所描述的方法暴露頸椎間盤[18]。在整個(gè)手術(shù)過程中使用Caspar螺釘撐開器撐開椎間隙。然后進(jìn)行頸椎椎間盤切除和增生物切除。通過去除軟骨終板，保留軟骨下骨。在完成椎間盤切除和終板準(zhǔn)備后，選擇一個(gè)最佳的充滿同種異體骨的PEEK材料的椎間融合器[19]。在使用Caspar撐開器進(jìn)行足夠的撐開后，將適當(dāng)大小的cage入椎間隙進(jìn)行融合。記錄入院時(shí)間、手術(shù)時(shí)間和出血量。所有患者未出現(xiàn)傷口感染或神經(jīng)組織損傷。手術(shù)后，所有的患者需配戴頸托3個(gè)月。術(shù)后6周開始頸部運(yùn)動，逐漸恢復(fù)正?；顒铀?。由一名骨科醫(yī)生獨(dú)立評估影像學(xué)數(shù)據(jù)。

1.3 影像學(xué)分析

在納入受試者前，需對所有受試者的頸椎MRI圖像進(jìn)行核查，剔除多節(jié)段椎間盤退變的受試者。有研究表明頸椎前凸受脊柱骨盆參數(shù)、胸椎后凸和胸1椎體傾斜角的影響[20-22]。因此，在納入?yún)⑴c者數(shù)據(jù)之前，需對這些參數(shù)進(jìn)行評估。存在任何影響頸椎前凸參數(shù)的參與者均被排除在外。因此，為了符合本研究的要求，頸椎前凸的變化都只能由椎間盤退變引起。根據(jù)醫(yī)療記錄，所有參與者在隨訪6個(gè)月時(shí)，接受X線檢查。測量以下參數(shù)來顯示椎間高度和整個(gè)頸椎曲度的變化： 融合節(jié)段椎間隙的前、后高度。椎間前高度(anterior intervertebral height, AIH)定義為上下終板最前點(diǎn)之間的距離。椎間后高度(posterior intervertebral height, PIH)定義為上下終板最后點(diǎn)之間的距離。為了更準(zhǔn)確地檢測放置cage后椎間高度的變化，同時(shí)測量上下相鄰節(jié)段的平均椎間隙高度，并將其視為“相對正?！钡淖甸g高度?！跋鄬φ！弊甸g隙前高度(“normal” anterior interver-tebral height, NAIH)=(上節(jié)段前椎間高度+下節(jié)段前椎間高度)/2；“相對正?！弊甸g隙后高度(“normal” posterior intervertebral height, NPIH)=(上節(jié)段后椎間高度+下節(jié)段后椎間高度)/2。在術(shù)前與術(shù)后的對比研究中，因投射球管與患者的距離可能不同，會導(dǎo)致因投射距離所產(chǎn)生的放射誤差，但是對于同一個(gè)患者的同一次攝片中，椎間盤與椎體的高度比值不會因投射距離的變化而變化。這樣因投射距離不同所造成的誤差將被消除，能夠更加真實(shí)地反映ACDF后的高度變化，所以本試驗(yàn)在比較術(shù)前術(shù)后融合節(jié)段頸椎間隙高度變化時(shí)，采用了椎間盤與鄰近節(jié)段椎體高度的比值作為實(shí)驗(yàn)參數(shù)，準(zhǔn)確性更高。即為指數(shù)1(Index 1)=AIH/VH(vertebral height, VH)、指數(shù)2(Index 2)=PIH/VH。利用側(cè)位片上C2至C7的Cobb角評估整個(gè)頸椎曲度，見圖1～3。

圖1 典型單節(jié)段脊髓型頸椎病MRI圖像Fig.1 Cervical MRI image of single level cervical spondylotic myelopathyA： T1加權(quán)像；B： T2加權(quán)像

圖2 椎間隙前高度和椎間隙后高度的測量方法Fig.2 Measurement of intervertebral height椎間隙前高度： 5.6mm，6.7mm；椎間隙后高度： 4.6mm，6.0mm；椎體高度： 12.5mm

圖3 術(shù)后、術(shù)前整體頸椎曲度測量的方法(Cobb角測量)Fig.3 Measurement of whole cervical curvature(Cobb angle)

1.4 臨床評估

根據(jù)醫(yī)療記錄，收集所有參與者的日本骨科協(xié)會(Japanese Orthopaedic Association, JOA)評分以及Nurick評分。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 一般資料

在本研究中，按照上述納入標(biāo)準(zhǔn)共收集了119名參與者(男性70名，女性49名)的數(shù)據(jù)?；颊呤中g(shù)時(shí)的年齡33～67歲，平均年齡(50.3±5.61)歲。此次研究使用3種不同尺寸的cage(DePuy Spine，強(qiáng)生公司，美國)，包括： 5mm cage(62.2%)，6mm cage(31.1%)，7mm cage(6.7%)，見表1。

2.2 術(shù)后融合節(jié)段椎間高度恢復(fù)

術(shù)前融合節(jié)段平均AIH為(5.29±1.14) mm，“相對正常”節(jié)段為(7.79±1.72) mm。術(shù)后融合節(jié)段平均AIH為(8.39±1.87) mm，平均撐開率為58.6%，術(shù)前融合節(jié)段椎間前高度(AIH)明顯低于“相對正?！弊甸g前高度(NAIH)。對于Index 1和Index 2，術(shù)后均大于術(shù)前(P<0.01)。術(shù)前融合節(jié)段椎間后高度(PIH)明顯低于“相對正?！弊甸g后高度(NPIH)。置入cage后頸椎間隙高度明顯增高，恢復(fù)相對正常高度(P>0.05)，平均撐開率為55.4%，見表2～3。

表1 患者的人口統(tǒng)計(jì)資料

表2 椎體融合節(jié)段與正常椎體椎間高度的 X線平片參數(shù)比較

Preop=術(shù)前，Postop=術(shù)后，AIH=椎間隙前高度，PIH=椎間隙后高度;“正?！弊甸g隙高度=(上節(jié)段椎間高度+下節(jié)段椎間高度)/2

2.3 術(shù)后整體頸椎曲度改善

術(shù)后整體頸椎前凸Cobb角為(22.36±5.07) °，較術(shù)前整體頸椎前凸Cobb角為(16.53±6.85) °，術(shù)后較術(shù)前有所增加(P<0.01)。文獻(xiàn)報(bào)道患者直立眼睛向前平視時(shí)，正常的頸椎前凸Cobb角為31°～40°[23-25]。因此，本研究表明術(shù)后頸椎前凸角度不能完全恢復(fù)到正常的頸椎曲度，見表3。

表3 手術(shù)前后融合水平的平均X射線測量數(shù)據(jù)

Index 1=AIH/VH, Index 2=PIH/VH, WCL=整體頸椎曲度

2.4 術(shù)后神經(jīng)功能改善

所有患者術(shù)后的JOA評分和Nurick評分都有顯著提高(P<0.01)，見表4。

表4 患者術(shù)前、術(shù)后神經(jīng)學(xué)評價(jià)

#日本骨科協(xié)會評分

3 討 論

脊髓型頸椎病通常發(fā)生在50歲以后，其發(fā)病基礎(chǔ)在于頸椎間盤的退變。頸椎間盤退變導(dǎo)致椎間盤內(nèi)含水量減少，椎間盤高度降低，纖維環(huán)發(fā)生破裂，髓核突出至椎管內(nèi)，同時(shí)在椎間盤退變的基礎(chǔ)上，逐漸出現(xiàn)頸椎失穩(wěn)，激發(fā)頸椎骨質(zhì)增生，形成骨贅及骨刺，進(jìn)一步壓迫脊髓及其周圍結(jié)構(gòu)，造成脊髓功能受損，從而導(dǎo)致一系列的臨床癥狀[26]。頸椎前路椎間盤切除聯(lián)合椎體間融合術(shù)是治療脊髓型頸椎病的有效方法。Tureyen等[27]研究發(fā)現(xiàn)放置cage具有維持椎間高度、增加融合率和恢復(fù)頸柱前凸的優(yōu)勢。然而，Tureyen并沒有報(bào)告術(shù)前椎間隙高度，因此，ACDF術(shù)后頸椎椎間高度及頸椎曲度恢復(fù)的情況并沒有完全闡明清楚。本研究測量術(shù)前和術(shù)后椎間隙高度，清楚地評估椎間盤間隙的變化[27-29]。目前尚缺乏頸椎間盤絕對高度測量的研究，本研究測量了相鄰“相對正常”椎間盤間隙，并將上下相鄰節(jié)段的平均椎間盤高度均視為相對正常椎間盤高度的代用指標(biāo)。該指標(biāo)可以用來評估術(shù)后椎間隙高度是否恢復(fù)至正常值。因?yàn)樵谡Ｇ闆r下，相鄰正常頸椎間盤的高度變化呈線性分布，所以可以采用相鄰正常頸椎間盤高度均值的替代方法，作為融合節(jié)段頸椎間盤的正常高度[30-31]。通過測量融合節(jié)段術(shù)前和術(shù)后的指數(shù)，可以清楚的看到頸椎椎間高度(前后)均有明顯的增加，并且與“相對正常”椎間盤高度相比，無明顯差異。說明ACDF術(shù)后融合節(jié)段椎間高度可以恢復(fù)至正常節(jié)段。研究表明，椎間隙的減小與椎管狹窄的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。因此，對于能夠恢復(fù)正常椎間隙高度的頸椎前路手術(shù)，可以改善長期的臨床療效[32-34]。Godlewski等[30]的隨訪研究表明，ACDF手術(shù)可以恢復(fù)并且能夠維持頸椎的椎間高度，這與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果具有相似性。同樣，國內(nèi)研究表明ACDF術(shù)中椎間隙的撐開高度應(yīng)參照自身其他相對正常椎間隙的高度，控制手術(shù)節(jié)段的椎間隙高度與相對正常椎間隙高度比值在95%可信區(qū)間內(nèi)，椎間隙高度過高或過低均會增加術(shù)后軸性癥狀發(fā)生率。本研究中并沒有觀察到任何一位患者表現(xiàn)為術(shù)后軸性癥狀，這與術(shù)中置入合適的cage，術(shù)后頸椎間隙恢復(fù)至正常，并沒有出現(xiàn)頸椎間隙的過度撐開及撐開不足具有相關(guān)性[35]。

整體頸椎曲度的維持對于脊髓的功能具有重要作用[36-37]。徐靜[38]認(rèn)為頸椎處于長期過屈狀態(tài)，將導(dǎo)致生理曲度變直消失或反弓。當(dāng)頸椎前屈時(shí)，頭部重心前移。頸椎后部正常的壓應(yīng)力變?yōu)閺垜?yīng)力，頸項(xiàng)部肌群必須緊張以維持頸椎的平衡穩(wěn)定。長時(shí)間頸項(xiàng)部肌肉的收縮狀態(tài)，引起肌肉疲勞，酸性代謝產(chǎn)物積聚，肌肉僵硬，彈性降低，血供減少引發(fā)肌肉痙攣。從而產(chǎn)生無菌性炎性反應(yīng)，導(dǎo)致局部酸痛。因此，頸椎曲度的評估已經(jīng)成為臨床常用的評估頸椎狀態(tài)的方法之一[39]。有研究證明從C2至C7的整個(gè)頸椎曲度正常情況下是30°～40°，當(dāng)小于20°時(shí)，可能導(dǎo)致頸椎功能障礙和頸項(xiàng)部疼痛[25]。頸椎前凸的減少甚至后凸畸形可能導(dǎo)致頸椎椎管縮小，產(chǎn)生相應(yīng)的神經(jīng)壓迫癥狀[24]。因此頸椎前路手術(shù)的另一個(gè)目的是減輕或矯正頸椎曲度畸形[40]。在本研究中，術(shù)前平均頸椎前凸角明顯低于20°，手術(shù)后頸椎前凸明顯增加，這有利于維持頸椎前路手術(shù)的臨床效果。然而，術(shù)后頸椎曲度并沒有恢復(fù)到正常的前凸值。其主要原因是單一節(jié)融合節(jié)段的曲度只占整個(gè)頸椎曲度的一部分。因此，在單節(jié)段ACDF中，局部融合節(jié)段前凸的復(fù)位對整個(gè)頸椎曲度的復(fù)位作用有限，這需要進(jìn)一步研究。

另外，本研究只關(guān)注了cage的尺寸選擇，沒有進(jìn)一步研究不同類型cage對患者的獲益情況。本研究發(fā)現(xiàn)常規(guī)ACDF術(shù)后，患者常出現(xiàn)吞咽困難、內(nèi)置物移位及鄰近節(jié)段退變等問題，因此cage種類的選擇同樣非常重要。為了避免以上并發(fā)癥，近些年人工椎間盤及零切跡頸椎間融合器被廣泛應(yīng)用，包括Zero-P零切跡雙向螺釘(AO)，ROI-C零切跡自穩(wěn)型頸椎間融合器，MC+單嵌片自鎖式頸椎融合器(LDR公司，法國)及Peek Prevail頸椎椎間融合器內(nèi)固定系統(tǒng)(美敦力公司，美國)。每一種融合器都有各自利弊，因此臨床上除了要正確選擇cage尺寸外，根據(jù)患者病情，選擇正確類型的融合器也是非常關(guān)鍵的。

本研究采用目前常用的脊髓功能評分標(biāo)準(zhǔn)，包括JOA評分和Nurick評分，對比分析術(shù)前與術(shù)后評分，術(shù)后患者的評分具有明顯差異，說明患者術(shù)后脊髓功能得以明顯改善，表明在本研究中采用ACDF手術(shù)能夠完成有效的脊髓減壓，這與前期文獻(xiàn)報(bào)道具有一致性[41-42]。

本研究具有如下幾個(gè)局限性。(1) 樣本量小，可能會造成研究偏差。(2) 本研究采用相鄰椎間盤平均高度作為“相對正?！弊甸g盤高度，為一間接指標(biāo)。(3) 所有手術(shù)都是由同一名外科醫(yī)生完成，這意味著手術(shù)相關(guān)的技術(shù)差異可能會影響椎間盤高度和頸椎前凸的變化。(4) 本研究沒有考慮到不同的融合節(jié)段可能對頸椎曲度的恢復(fù)有影響。

綜上所述，單節(jié)段ACDF可以恢復(fù)融合節(jié)段正常椎間高度，并且改善頸椎的整體曲度，有利于維持頸椎手術(shù)的長久效果。