颈椎人工椎间盘置换术的价值与前景

陈雄生

海军军医大学长征医院骨科，上海 200003

颈椎前路椎间盘切除融合术（ACDF）长期以来被视为颈椎病外科治疗的金标准，临床应用已有70余年，但其自身存在着一些难以克服的缺陷，如术后可能因植骨不愈合导致假关节形成、手术节段活动度（ROM）丧失、邻近节段退行性变加速、邻椎病等。

20世纪80年代开始，有人尝试保留颈椎椎间ROM的减压后重建技术，出现了颈椎人工椎间盘的概念，经过20余年的探索改进，人工椎间盘的假体结构和使用效果明显改善，一种椎间盘切除和保留椎间ROM的人工假体植入的新型术式——颈椎人工椎盘间置换术（CTDR）逐渐被用于颈椎病的外科治疗，本世纪初的10年间，该术式受到我国学术界的高度关注，部分学者开展了相当规模的临床应用，其临床疗效和相关问题成了学术讨论的焦点。CTDR作为一种保留颈椎运动功能的技术，其目标是在神经减压的同时，维持或恢复颈椎节段的运动功能，维持椎间隙高度，缓解脊髓或神经根症状，同时降低邻近节段退行性变的发生率，降低再手术风险，克服ACDF的局限性。随着应用例数的增加和随访时间的延长，CTDR是否可以达到人工椎间盘应用的预期目标，成了争论的焦点。虽然，针对CTDR和ACDF的个体研究很多，但研究结果相差甚远，最佳手术方案的选择很难达成共识，临床对CTDR的兴趣度明显下降。近年来，一些循证等级较高的远期随访报告提供了更多数据来再次评价颈椎人工椎间盘的临床价值，预测其应用前景。

1 CTDR临床应用的理论依据与适应证

随着人口寿命的延长和老龄化进程的加快，颈椎病的发病率逐年上升，由此带来了日益增高的治疗需求。ACDF是外科治疗的经典术式，但其存在一些先天缺陷，生物力学研究证实ACDF降低了手术节段ROM，增加了术后相邻未融合节段椎间盘内压力，可导致邻近节段退行性变。Goffin等在2004年做过一项研究，结果显示ACDF术后长期随访过程中（＞ 5年），95%的患者出现了影像学证实的邻近节段退行性变。另有两项长期的纵向研究报道患者在接受ACDF术后10年有16%和25%发生了邻近节段退行性变，其中分别有37%和60%接受再手术治疗。为克服ACDF的上述缺陷，新型术式CTDR的临床应用发展迅速。

CTDR作为一种颈椎运动功能保留技术，可对颈椎动力学结构产生积极影响。由于假体设计和结构的特殊性，颈椎人工椎间盘对适应证有较为严格的要求，适用于发生于C3～7节段的、单/双节段的、有症状的颈椎椎间盘退行性疾病且经非手术治疗6周以上无效者。而病变节段≥3个、邻近节段出现融合、颈椎不稳（椎体间水平位移＞ 3 mm和/或椎体间角度位移＞ 11°）、颈椎关节突关节明显退行性变、严重颈椎病变（桥接骨赘形成，椎间隙塌陷超过正常50%，ROM＜2°）、对移植物及其组分（钛合金、聚乙烯、钴、铬、钼等）过敏、颈椎曾遭受外伤导致颈椎功能障碍或颈椎畸形、病变节段既往手术史、原因不明的颈部或手臂疼痛、孤立性轴性疼痛、骨质疏松或骨量减少、恶性肿瘤或恶性肿瘤治疗后未超过5年、代谢性骨病（如骨软化症、成骨不全、Padget 病）、局部或全身感染、正在服用干扰骨组织或软组织愈合的药物（如类固醇类）、自身免疫性脊柱关节病（如强直性脊柱炎、类风湿关节炎）、妊娠或未来3年内有妊娠计划的女性均被视为禁忌证。可见CTDR适用范围明显小于ACDF，ACDF仍广泛用于颈椎病的外科治疗，至今一直是主流术式，CTDR仅为ACDF的有效补充，但无法取代ACDF。

由于各种不同颈椎人工椎间盘假体在设计上有其各自特征，CTDR术中椎间盘植入的操作方法各有不同，但手术过程中总体原则相同，包括术中颈椎处于中立位，避免过伸；显露病变颈椎后确认中线位置，避免假体安装时出现偏斜；确保椎间隙适度平行撑开，减压中保留终板的完整性；选择合适尺寸的假体，做到终板面最大限度的覆盖等。充分了解选用假体的特征，掌握假体植入的操作原则和细节，可以更好地提高CTDR的疗效，降低并发症的发生率。

2 CTDR的价值评价

随着CTDR临床应用的推广，许多研究对CTDR术后颈椎关节的ROM、功能改善、生活质量改善、手术成功率及安全性等多方面进行评价进而探讨CTDR的临床价值，尤其是通过与ACDF的对照研究，探讨CTDR独有的优势和价值，同时也分析其自身可能存在的不足。

在关节ROM改善方面，CTDR术后手术节段ROM明显优于ACDF；CTDR术后邻近节段ROM基本维持正常，而ACDF术后却往往导致邻近节段ROM增大，承受应力相应增加，可能导致退行性变加速。最近的远期随访报道证实，CTDR可明显降低邻椎病的发生率。在功能改善方面，CTDR术后的颈部功能障碍指数（NDI）更低，且减少15分以上的患者比例显著高于ACDF。无论采用疼痛视觉模拟量表（VAS）评分还是数字疼痛分级量表（NRS）评价颈部和手臂疼痛，CTDR术后疼痛程度都明显轻于ACDF。CTDR与ACDF术后大多数患者神经功能恢复良好，二者相比无显著差异。在生活质量和手术成功率方面，CTDR也展现出了自身优势。术后无论是在躯体健康还是心理健康，CTDR均优于ACDF，患者的满意度也较高。在不良反应发生率方面，2种术式在颈椎前路手术带来的一般不良反应（如疼痛、吞咽困难、发声困难等）发生率上无显著差别。而在再手术率方面，CTDR术后手术节段的再手术率显著低于ACDF，并且ACDF术后邻近节段退行性变发生率更高，由此导致的邻近节段再手术率也高于CTDR。在手术时间上，ACDF具有比CTDR更好的表现，而在手术出血量方面，CTDR并不具有优势，这也反映了CTDR手术操作技术要求更高。在颈椎病的治疗上，CTDR具有不亚于ACDF甚至更好的临床效果，且CTDR的手术成功率显著优于ACDF。并且，因CTDR术后的再手术率更低，在长期的医疗支出上也具有优势，患者能更快回归日常生活和工作。

总之，作为目前临床常用的颈椎病治疗术式之一，CTDR完全能达到医师及患者对治疗效果的期待，是ACDF外的另一个安全、有效的术式选择。

3 颈椎人工椎间盘假体相关并发症

3.1 节段性后凸

术前颈椎后凸、双节段置换、术中过多打磨终板、假体植入角度不当等被认为是术后出现节段性后凸的相关因素。因此，在植入假体时应注意：①病变椎间隙上下椎体前缘骨质不宜切除过多；②用椎间撑开器来增加椎间隙高度时不能过大，过度撑开可造成假体与椎体间的压缩负荷超过椎体的承受能力，导致椎间隙塌陷；③终板打磨应与椎体后部切线平行，使假体金属终板与椎体骨性终板紧密接触；④假体植入时应与术前椎间隙角度平行。

3.2 异位骨化（HO）

HO为骨骼系统之外的骨形成现象，目前认为结缔组织中的原始间充质细胞分化为骨细胞是HO的主要发生机制。男性、高龄、术前钩椎关节增生、椎间高度丢失过多（＞ 20%）、术中对颈长肌的直接损伤、假体植入后颈椎后凸及术后人工椎间盘ROM降低被认为是发生HO的危险因素。临床报道其发生率差别较大，较高的甚至超过50%，其中多数为McAfeeⅢ级以下，较少出现完全融合的现象。多数临床研究报道认为，术后出现HO并不影响CTDR的治疗效果。为预防HO，术中应减少对颈长肌的损伤，减压后椎体后缘和前缘的骨创面最好用骨蜡覆盖，非甾体抗炎药（NSAIDs）被认为对抑制间充质细胞向成骨细胞分化有重要意义，术后早期使用NSAIDs可抑制或延缓HO形成，建议术后使用NSAIDs 2周。

3.3 假体位置改变

假体位置改变包括假体下沉、松动、脱出等。颈椎人工椎间盘假体的钛金属椎体接触面发生骨性不融合、缺少固齿样结构、术前颈椎后凸畸形被认为是假体位置改变的危险因素；术后严重呕吐、咳嗽也可诱发假体移位。为了防止植入的假体位置改变，需要注意：①选择合适的假体，假体过小会导致椎体间应力集中，增加假体下沉倾向；假体过大会增加韧带张力，限制假体活动；②做好终板的处理，终板软骨要刮除干净，尽量保留骨性终板；③骨质疏松患者终板强度低，为手术禁忌证。

3.4 椎体骨质溶解

Tumialán等曾报道1例CTDR术后出现椎体骨质溶解的病例。患者术后出现进行性加重的颈部疼痛，影像学检查结果显示，在假体上方固定嵴附近出现椎体骨质溶解。研究者认为感染、机械力学异常、免疫反应都可能是骨质溶解的原因。最终，术者移除了假体并进行了融合手术，术后溶骨现象逐渐消失。

4 CTDR的前景

鉴于CTDR在临床疗效、安全性及经济学价值方面均不亚于甚至优于ACDF，其可作为治疗单/双节段颈椎退行性疾病的又一安全、有效的术式。

CTDR应用于我国颈椎退行性疾病患者的10年以上随访结果显示，该术式具有良好的疗效。部分与假体相关的并发症发生率可能较高，如有临床报道HO的发生率达69%，虽然HO的严重等级不同，仍然对假体ROM造成一定程度的影响，而且有少数病例因手术节段骨赘形成导致神经受压接受再手术治疗。因此，严格把握手术适应证和禁忌证是保障CTDR长期疗效稳定的关键。

近10余年来，一种新兴的结合CTDR与ACDF的混合术式（Hybrid手术）逐渐在临床开展，并越来越多地应用于多节段颈椎退行性疾病的治疗。Hybrid手术基于对不同节段椎间盘退行性变程度各不相同的认识，根据椎间盘退行性变程度联合应用ACDF和CTDR，保留手术节段ROM，同时避免过多节段的融合，防止相邻节段退行性变的发生。有学者认为，Hybrid手术能够获得优于ACDF的临床疗效，相关研究表明，在疗效评估及并发症发生率方面，Hybrid手术不亚于ACDF或CTDR，甚至表现更佳。然而，目前关于Hybrid手术的研究仍然较少，其临床价值及应用前景仍需进一步开展更多大规模、高质量的随机对照试验来证实。Hybrid手术将颈椎非融合与融合技术进行组合应用，互相取长补短，有望为多节段颈椎退行性疾病提供更完善的治疗方案。

虽然，近30余年颈椎人工椎间盘假体的生产无论从材料应用还是力学功能方面都有了大幅度改进，但是，由于颈椎结构的复杂性，设计并制造出最符合颈椎活动中瞬时生物力学变化的假体仍是努力的方向，同时，便于操作的配套工具也是完成假体植入、减少创伤、缩短手术时间必备的条件。