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【摘要】 目的 了解C5/6髓核摘除、人工颈椎间盘置换对C3/4椎间孔形态改变的影响，探讨出现变化的机制，为颈椎退行性疾病治疗方法的选择提供理论依据。方法 取11具新鲜青壮年尸体颈椎标本，包括C3～T1节段。将位移传感器置入C3/4椎间孔内，在颈椎标本上施加轴向（0～160N）、同侧弯（0～1.5Nm）、对侧弯（0～1.5Nm）、后伸（0～1.5Nm）、前屈（0～1.5Nm）分级载荷，分别测量C5/6椎间盘完整组、C5/6椎间盘髓核摘除组和C5/6人工颈椎间盘置换组，C3/4椎间孔高度、宽度和ROV。比较各组高度、宽度和ROV的变化。实验数据采用SPSS13 for windows统计软件进行统计学分析，检验水准为α＝0.05。结果 （1）C5/6椎间盘完整组、C5/6椎间盘髓核摘除组和C5/6人工颈椎间盘置换组在轴向、同侧弯、后伸三种工况下150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度都显著性减少，差异有显著性(P<0.05); 在对侧弯、屈曲工况下150N或1.5Nm负载时椎间孔高度和宽度增大，差异有显著性（P<0.05）。（2）在轴向、后伸、同侧弯三种工况相同载荷下，椎间盘髓核摘除组C3/4椎间孔高度和宽度负载前后ROV大于椎间盘完整组和人工椎间盘置换组，差异有显著性（P<0.05）。（3）五种工况下人工椎间盘置换组C3/4椎间孔高度和宽度负载前后ROV与椎间盘完整组比较，差异无显著性（P>0.05）。结论 （1）应用生物力学方法，研究C5/6人工颈椎间盘置换、椎间盘髓核摘除、对C3/4椎间孔孔径改变的影响:C5/6人工颈椎间盘置换后其变化范围与完整组相近; 椎间盘髓核摘除后其变化范围增大。（2）初步证明人工颈椎间盘置换能恢复置换节段椎间盘功能，对C3/4椎间孔孔径变化无不良影响。（3）颈椎间孔高度和宽度：屈曲、对侧弯时增大，轴向、后伸、同侧弯时减小。
【关键词】 颈椎；椎间盘；椎间盘摘除；生物力学；人工椎间盘
The biomechanical research on the changes of C3/4 morphologica after C5/6 cervical artificial disc replacement
YANG Hong-bo, LI Kang-hua, LI Xiong, et al.The Affiliated Hospital of Dispensary for Labor and Occupational Disease in Hunan, Changsha 410007,China
【Abstract】 Objective To reveal the morphological changes of C3/4 intervertebral foramena after the extirpation of vertebral pulp and the replacement of artificial cervical intervertebral disc, and explore the mechanism in order to provide the academic evidence for choice of the therapy of cervical intervertebral disc degeneration.Methods There were 11 fresh examples obtained from men's cervical vertebra, including the segments of C3 to T1. The displacement pick-up was put into C3/4 intervertebral space and axis pressure (0～160N) homolateral-bending (0～1.5Nm), oppositeside-bending (0～1.5Nm), back-extending (0～1.5Nm) and anteflexion (0～1.5Nm) were respectively loaded. After having measured the morphological changes of C3/4 intervertebral foramena in C5/6 intergrity group, discectomy group and replaced group, the changes in different groups were compared. The experimental data was analyzed by SPSS13 for windows software and the size of test was a=0.05.Results The height and width of intervertebral foramena in C5/6 intergrity group, discectomy group and replaced group decreased under the loading of 75N or 0.75Nm than those under the loading of 150N or 1.5Nm in the circumstances of axial-bending, homolateral-bending and back-extending. But in the opposite side-bending and inflexion, the height and width increased under the loading of 75N or 0.75Nm than those under the loading of 150N or 1.5Nm. The differences had statistical significance (P<0.05). It had statistical meaning that under the same loading of axial-bending, back-bending and homolateral-bending. The ROV in height and width of C3/4 intervertebral foramena before or after loading in the discectomy group having vertebral pulp removed were increased than those in the intergrity group and the replaced group (P<0.05). The ROV in height and width of C3/4 intervertebral foramena before or after loading under any five circumstances had no difference between the artificial intervertebral disc replaced group and intergrity group, but there was no significant difference(P>0.05). Conclusion There is no difference between C5/6 ADR and integrity groups, but there is significant difference between the integrity group and discectomy group. The artificial disc has the function of disc functional reconstruction. and has no bad effect on the C3/4 intervertebral foraminal pore size. The intervertebral foramina change greatly under different positions: enlarged in flexion and opposite side-bending, diminished in axis, back-bending and homolateral-bending.
【Key words】 Cervical vertebra; intervertebral disk; excision of intervertebral disk; vitodynamics; artificial intervertebral disk
颈椎间孔是颈椎重要解剖结构。除第一椎间孔外，颈2～7椎间孔是由上下以及前后四壁构成。上下壁分别为上一椎骨的椎下切迹和上一椎骨的椎上切迹；前壁为椎体后面侧部的下半、椎间盘后外侧面和钩椎关节；后壁为椎间关节囊。椎间孔是椎管侧方的窗口，神经根从硬膜囊发出，通过椎间孔离开椎管。神经根与椎间孔及其周围软组织的解剖关系十分密切，椎间孔狭窄可导致神经根的卡压，椎间盘蜕变，高度丢失是引起椎间孔形态改变的主要原因。
颈椎退行性疾病的外科治疗包括非手术治疗和手术治疗，经严格的保守治疗无效后可以采用手术治疗，传统的手术方式有：前路椎间盘摘除减压术、颈椎前路减压融合术等。前路椎间盘摘除减压术摘除突出的椎间盘，解除因突出而出现的神经定位症状。但是，椎间盘手术后改变了颈椎生物力学环境，并且术后髓核纤维环等无法再生容易出现椎间隙的高度丢失，颈椎的曲度改变、椎间孔的高度变小，小关节突的压力增大而蜕变，形成恶性循环使临床症状复发。而颈椎前路减压融合术牺牲了病变节段的活动度，导致邻近节段的代偿活动增加，发生融合节段上下运动节段的蜕变加速。因此，传统手术的远期疗效一直不尽如人意。
近年来，用人工椎间盘替代蜕变的颈椎间盘成为脊柱外科的研究热点。国内外研究发现Bryan人工椎间盘植入后能恢复椎间高度、保留置换节段的活动。但尚未见运用人工椎间盘置换后对邻近椎间孔形态改变的生物力学实验研究。本实验研究拟通过测量轴向、前屈、侧弯、后伸分级载荷下，C5/6椎间盘完整时、椎间盘髓核摘除后及人工椎间盘置换后C3/4椎间孔形态改变，了解人工椎间盘置换对C3/4椎间孔形态的影响和作用，为人工椎间盘置换进一步提供生物力学方面的理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料 急性脑死亡青壮年尸体颈段标本11具。取材时间均在死后1h内，其中男9例，女2例，标本节段包括C3～T1椎体及其椎间盘。肉眼及X线观察以排除标本无畸形、退行性病变及骨折、肿瘤、结核、炎症和明显骨质疏松等结构性破坏。双层塑料袋密封包裹标本妥当后置-70℃深低温冰箱冷冻保存。标本冷冻保存时间<6个月，实验前48h取出置4℃冰箱中解冻24h，然后在室温下解冻24h。标本剔除椎旁肌肉及其筋膜组织，处理过程中保留所有的韧带、椎间盘及关节囊的完整。
1.2 实验标本分组 实验标本按照测试的先后顺序分为C5/6椎间盘完整组、C5/6椎间盘摘除模型组和C5/6 Bryan颈人工椎间盘置换模型组,共三组，以下分别简称完整组、摘除组和置换组。
1.3 生物力学测试方案 测试原理及信号传递流程见图1。
1.4 实验步骤 实验技术路线流程见图2。
1.5 统计学方法 采用SPSS 13 for windows统计软件进行统计学分析。检验水准α=0.05。相邻上位椎间孔高度和宽度以及变化范围（ROV）为数值型变量，按上述C5/6颈椎间盘完整、椎间盘摘除和Bryan颈人工椎间盘置换3种状态分为三组。轴向、同侧弯及对侧弯、前屈和后伸加载5种载荷在相同的分级载荷时对样本均数行单因素方差分析(One-Way ANOVA)，有方差齐性后组间对比采用Least-Significant Different（LSD）检验，见图3～5。
2 结果
2.1 完整组在不同体位下，负载前后C3/4椎间孔高度和宽度的变化 在轴向、同侧弯、后伸三种工况下，75N或0.75Nm载荷时椎间孔高度和宽度<150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度，差异有显著性（P<0.05）。在对侧弯、屈曲工况下75N或0.75Nm负载时椎间孔高度和宽度大于150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度，差异有显著性（P<0.05）。见表1。表1 完整组在不同体位下负载前后邻近下位椎间孔的改变注：n=11, 负载前后比较，*P<0.05
2.2 髓核摘除组在不同体位下负载前后C3/4椎间孔高度和宽度的变化 见表2。在轴向、同侧弯、后伸三种工况下75N或0.75Nm载荷时椎间孔高度和宽度<150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度，差异有显著性（P<0.05）。在对侧弯、屈曲工况下75N或0.75Nm负载时椎间孔高度和宽度>150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度，差异有显著性（P<0.05）。 表2 髓核摘除组在不同体位下负载前后邻近下位椎间孔的改变 注：n=11,负载前后比较，*P<0.05
2.3 CADR组在不同体位下负载前后C3/4椎间孔高度和宽度的变化 见表3。在轴向、同侧弯、后伸工况下75N或0.75Nm载荷时椎间孔高度和宽度小于150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度，差异有显著性（P<0.05）。在对侧弯、屈曲工况下75N或0.75Nm负载时椎间孔高度和宽度大于150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度，差异有显著性（P<0.05）。表3 CADR组在不同体位下负载前后邻近下位椎间孔的改变 注：n=11,负载前后比较，*P<0.05
2.4 C3/4椎间孔高度在不同的工况下三组间负载前后ROV比较 在轴向、后伸、同侧弯三种工况下, 髓核摘除组C3/4椎间孔高度负载前后ROV大于椎间盘完整组和人工椎间盘置换组，差异有显著性（P<0.05）；在对侧弯、前屈工况下，髓核摘除组C3/4椎间孔高度负载前后ROV与椎间盘完整组和人工椎间盘置换组比较，差异无显著性（P>0.05）。五种工况下人工椎间盘置换组C3/4椎间孔高度负载前后ROV与椎间盘完整组比较，差异无明显性（P>0.05）。见表4。表4 椎间孔高度在不同的工况下三组间负载前后ROV比较注：A=完整组，B=髓核摘除组，C=CADR组，*P<0.05，n=11
2.5 C3/4椎间孔宽度在不同的工况下三组间前后ROV比较 见表5。在轴向、后伸、同侧弯三种工况下, 髓核摘除组C3/4椎间孔宽度负载前后ROV大于椎间盘完整组和人工椎间盘置换组，差异有显著性（P<0.05）；在对侧弯、前屈工况下，髓核摘除组C3/4椎间孔宽度负载前后ROV与椎间盘完整组和人工椎间盘置换组比较，差异无明显性（P>0.05）。五种工况下人工椎间盘置换组C3/4椎间孔宽度负载前后ROV与椎间盘完整组比较，差异无明显性（P>0.05）。表5 椎间孔宽度在不同的工况下三组间前后ROV比较注：A＝完整组，B=髓核摘除组，C=CADR组，*P<0.05， n=11
3 讨论
3．1 颈椎间孔和颈椎间盘的解剖及生物力学功能
3.1.1 椎间孔解剖结构 颈椎间孔为一向前、下、外方的斜行管。略呈倒置的泪滴状, 上部较宽, 下部较窄,中部较小。Ebraheim等［1］按功能将椎间孔划分为进口区和出口区两部分。椎间孔入口处最窄，故而神经根易受椎间盘病变的影响。C5以下的神经根自离开硬脊膜囊至相应椎间孔的走向逐渐斜，因而，下位的颈神经根可因上一节段的椎间盘的突出而受压迫。测量结果显示，颈椎间孔的高、宽度，除了C2、3椎间孔外，从头到尾有逐渐增加的趋势［2］。
3.1.2 椎间盘的解剖结构和生物力学功能 椎间盘是纤维软骨复合体，连接椎体之间，它提供了非常牢固的连接，仅允许椎体间少许度数的弯曲，以完成生理活动和维持椎管的排列。椎间盘的特异化的板层排列使其具有吸收震荡、减缓冲击以及均布外力等重要力学功能，也决定其承受纵向压力能力强而反复扭转应力易损伤的特点。软骨终板（cartilage end-plate，CEP）位于髓核、纤维环与椎体之间，由厚约1mm的透明软骨构成，有许多微孔，由于成人椎间盘基本上无血管供应，软骨终板则成为椎间盘营养和代谢产物进出的重要途径。颈椎椎间盘前缘的高度约为后缘高度的2～3倍，这样可使椎间盘适合上、下位锥体的形状，并能维持颈椎的生理前凸。椎间盘的两种基本功能是：负重和提供脊柱的屈伸、侧弯、旋转和节段性运动所需的韧性。椎间盘不但是椎体间主要的坚强连接与支持结构，同时也是脊柱运动和吸收震荡的主要结构，起着弹性垫的作用，能承受身体的重力，将施加于椎体的力吸收并重新分布，平衡缓冲外力，对椎体起力学保护作用。
3．2 颈椎间孔的测量 椎间孔是椎管侧方的窗口，过小的椎间孔将会对通行其中结构产生直接压迫，椎间孔大小测量是诊断椎间孔狭窄和神经根型颈椎病的重要的影像学依据。颈椎间孔的测量方法较多,大致可分为直接测量和间接测量。在尸体标本上常用的是游标卡尺的直接测量，一般只用于在静态下进行解剖使用，此外还有探针法、模型法测量。手段都比较粗糙、不够精确、文献报道的结果相差较大。间接测量包括Ｘ线45°角斜位摄片法、CT测量法、MRI测量法、电测法等。Ｘ线45°角斜位摄片法简单易行,已广泛应用于临床,但由于患者体位难以精确,故其对椎间孔狭窄程度评估的准确性较小。CT测量可以在椎间孔任何一个截面测量椎间孔的经线和面积,已被用于临床和实验研究。CT切面要求必须与矢状面成45°角,定位较难,螺旋CT可以克服这一缺点。螺旋CT扫描为脊柱的检查提供了新的手段。Bartlett等比较了T2加权MRI和钆增强MRI对脊髓型和神经根型颈椎病的诊断,发现三维T2加权MRI检查诊断椎间孔病变的准确率为90%。虽然CT、MRI测量结果较为精确，且适于体内实验，但因其仪器昂贵难以广泛推广。电测法为间接测量，电测法的原理为：应用电阻应变片作为传感元件，将物体表面指定的应变转换为电阻变化，再通过电阻应变仪将此电阻转化为电压的变化，并加以放大、然后以应变的标度给出指标。本实验中使用INSTRON 数字位移传感器就是根据电测法的原理制作而成。该测量系统测量椎间隙内的压力操作简便，精确度高，通过对实验数据处理，可直接了解物体的运动状况，但只适用于体外标本进行生物力学测量时使用。
预实验中我们发现轴向加载超过862N时颈椎突然发生大的形变提示颈椎开始不稳，加载超过1428N时听到骨裂声，标本损毁。与姜宏等［3］测量的正常颈椎失稳的临界值、极限强度值较吻合。我们设计在25～150N的轴向分级加载和0.25～1.50Nm前屈、侧弯、后伸分级力矩加载进行试验，这样既可以模拟人体生理活动时颈椎所承受的各种截荷，又避免了标本的破坏，并可在载荷范围内获得椎间隙内压力的连续曲线和压力变化的线性关系。由于髓核是黏弹性体，具有蠕变、松弛和滞后现象,为了消除标本的粘滞效应，测试前用100N载荷垂直加载3次，每次加载间隔10min，以恢复脊柱的生物力学性能。
本实验中C5/6椎间盘完整组、C5/6椎间盘摘除组和C5/6颈人工椎间盘置换组在轴向、同侧弯、后伸三种工况下75N或0.75Nm载荷时椎间孔高度和宽度<150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度，差异有显著性。在对侧弯、屈曲工况下75N或0.75Nm负载时椎间孔高度和宽度>150N或1.5Nm负载时的椎间孔高度和宽度，差异有显著性。
3．3 椎间盘切除对脊柱节段生物力学影响 （1）颈椎间盘切除后改变了颈椎应力分布，颈椎间盘和颈椎小关节共同承受头颅的压缩负荷。椎间盘在轴向应力下承担36%的应力，两侧椎间关节承担64%；Goel采用有限元模型对C5/6椎间盘的受力分布进行了研究，椎间盘在压缩前屈状态下负荷最大，压缩前屈时承受113%，压缩后伸时14%，侧弯时68%，旋转时75%。椎间盘摘除后，关节突在屈曲、后伸及侧屈时所承受载荷明显增大。对关节突内压力测定也证明了这一点。（2）椎间盘部分切除术后，脊柱功能单位的刚度也会发生改变。刚度是指物体在外力作用下抵抗变形的能力。通过施加生理载荷观察颈椎在上下、左右、前后方向线位移或六个自由度上的角位移，可以推断出颈椎的刚度，位移越大，刚度越小，稳定性越差。姜宏等［3］对新鲜颈椎标本进行生物力学实验发现,当C5/6椎间盘部分切除后颈椎失稳的临界值由正常的887N下隆至601N,极限强度值也由1457N下隆至880N,说明椎间盘破坏后颈椎抵御外力的能力降低。任东风在5具尸体标本上对颈椎间盘部分切除的脊柱功能单位的刚度进行了测量，并将其与椎间盘完整时进行比较，发现椎间盘部分切除后脊柱功能单位的中心压缩刚度、后前剪切刚度明显下降。刚度降低导致椎间隙变窄，应力向后部结构集中。有研究表明［4］颈椎间盘摘除后，相邻节段在屈曲、侧屈、后伸及轴向旋转方向的稳定性均下降，尤其是双节段或多节段椎间盘摘除。王增星等［5］认为椎间盘破坏或切除后椎间隙变窄和椎体内应力增大，脊柱的生物力学性能随之紊乱，从而引起和加重椎间关节和小关节蜕变戏法。（3）影响颈间隙的高度和椎间孔的大小：有研究表明平均每摘除1g椎间盘组织，高度下降8.76%,椎间隙下降约0.8mm,纤维环膨出增加0.2mm，摘除椎间盘组织3g，椎间盘内压下降40%。陈文红等［6］不同程度的椎间隙狭窄而导致的椎间孔面积的减少在统计学上差异有显著性，椎间孔的大小直接与椎间隙高度有关，对犬椎间盘髓核部分切除及髓核全切除后进行椎间盘组织学与生物力学研究发现，髓核全切除后1个月，软骨终板生长层柱状排列消失，3个月后逐渐出现纤维环内层结构不清晰，部分断裂，髓核部分切除后剩余髓核逐渐出现脊索细胞及胶原网状结构消失，提示：椎间盘髓核摘除后椎间盘可发生明显的退行性变，蜕变戏法随时间的增加而加重，髓核全切较部分切除术后椎间盘蜕变戏法更快、更重，纤维化程度也更高。
3．4 人工椎间盘的应用 由于颈椎间盘摘除术和椎间融合术对脊柱生物力学产生不良影响而最终影响疗效。单纯颈椎间盘摘除术使椎间隙塌陷、根管狭窄、稳定度下降，同时小关节应力集中易导致关节蜕变戏法而颈前路钢板固定椎间植骨融合术，虽然能维持椎间隙高度，但术后手术节段失去运动，导致邻近节段应力及活动度增大而引起蜕变戏法加速，症状复发从理论上讲，更理想的办法是应用人工椎间盘假体置换以重建脊柱的解剖学结构，恢复脊柱正常的生物力学性能，从而恢复脊柱和椎间盘的稳定性和运动性，防止临近节段应力和活动度增大，颈人工椎间盘置换术在理念设计上强调保留病变节段的运动功能，降低相邻节段的应力传导以期减少相邻节段的颈椎蜕变戏法，促进颈椎功能的早期恢复［7］。Vau Steenbrugghe在1956年首次提出了椎间盘假体的设想，1964年由 Femstrom［8］使用象不锈钢球样假体植入腰椎和颈椎的椎间盘间隙内，共使用 191 枚假体植入125例患者(其中腰椎患者占117例)。颈椎假体的直径为6～10mm,8例患者共置换13个颈椎间盘。因大量的病例经过长达7年的术后随访，发现假体移位和下沉率高，Femstrom本人也承认效果差，故早已被临床淘汰。Cummins等［9］应用不锈钢假体［Prestige(Frenchay)Disc］，1991～1996年共20例患者被植入22个颈椎关节，随访3～65个月(平均2.4年)。18 例于1996年获得随访，其中16例植入的颈椎关节保持5°屈伸活动范围，另2例因椎间隙过度撑开及关节突分离而失去活动。所有病例均未发现椎间融合与邻近节段的蜕变戏法。但大部分病例出现了并发症。 Pointillart等［10］医生于2001年报道了根据单极人工髋关节的原理设计的一种人工颈椎间盘，为钛合金-碳素纤维假体(Pointillart Disc)。1998-1999年共使用 10例，结果8例不能维持节段运动，2例维持节段运动的患者持续性颈痛。此后未见有关该型人工颈椎间盘的文献报道。经过40余年的基础研究和动物实验，人工椎间盘置换术（artificial disc replacement，ADR ）已经发展到了临床应用阶段。颈椎间盘假体置换为颈椎病的处理提供了一种新的选择，临床应用短、中期病例随访效果十分满意，正在成为研究的热点。
当前较成熟并已进入美国FDA批准的在临床应用的假体主要有Bristol(or Prestige) Disc、PCM和Bryan Disc。（1）Bristol Disc假体由两部分构成，每一部分均呈“L”状，分别有一个延展部通过螺钉固定于上下椎体的前侧。二者形成一个不锈钢球窝关节，运动产生于球的凸面和窝的凹面之间。最新型号名称叫做Prestige STLP。它与以往所有的Prestige截然不同，它的特点是可以允许 “全范围的耦合运动”，ROM被限制在耦合边缘内，它的初始稳定依靠终板上的两排齿，这样不但去除前翼，而且简化植入，并且有利于多个椎间盘连续置换。（2）PCM颈人工椎间盘的终板是由钴铬合金制成，超高分子量聚乙烯滑动核附着在假体的尾侧部分，其外部是钛、磷酸钙双被层附着的锯齿状的表面，紧贴旁边的相邻椎体骨性终板。这种锯齿状的结构可以在置入当时通过压力获得初期的固定，而在以后通过特殊的被层促进骨的长入获得长期的稳定。这种假体没有ROM限制，PCM是一个标准的压力固定设计模型。此外，还可以在必要的时候用边缘螺钉固定，以便对抗过大的剪切力。（3）Bryan颈人工椎间盘是由Goffin等和Sekhon在2002年和2003年首先报道的。Bryan Disc由Spine Dynamics公司设计，包括上下两片钛金属合金的终板，中间是聚氨基甲酸酯（Polyurethane）的内核，每片金属终板外面均有多孔钛金属喷涂（孔隙直径5～60μm）以利于骨组织长入，增加长期稳定性。聚氨基甲酸酯的鞘通过钛金属丝连接于上下金属终板，鞘内部形成一个封闭的腔。腔内注入无菌生理盐水起润滑剂作用。上下金属终板前方各有一个金属板，为假体植入时的把持部，同时也防止假体向后脱入椎管。该人工椎间盘为非限性假体，能满足脊柱在三个旋转轴上的运动度，从而获得与正常椎间盘相似的运动度。能在轴向上旋转，前后屈伸活动达11°,平移距离2mm，侧弯时与周围软组织产生力偶；可以延缓冲击。
目前国外对Bryan颈人工椎间盘进行了大量的生物力学和动物实验，以及临床疗效的研究。2000年1月临床开始将其进行单节段颈椎间盘疾病的治疗，2001年1月开始用于临近双节段的椎间盘置换。2002年Goffin等［11］对Bryan disc假体的临床运用首次进行了报道，在60例单节段颈椎间盘治疗的患者中，术后6个月成功率为86％，30例随访1年，患者的成功率达90％，超过了预期的85％的成功率。所有病人均保存了手术节段的活动，无假体翻修及取出。2003年Goffin等［11］对颈椎单节段及双节段椎间盘置换的随访结果进行了报道，单节段椎间盘假体置换中，100例随访1年，51例随访达2年，术后6个月、1年、2年的成功率分别为90%、86%和90%；双节段椎间盘假体置换，43例随访1年，29例随访2年，术后6个月及1年成功率分别为82%和96%。术后1年平均屈伸运动范围超过7°，无假体下沉及脱位。Duggal等［12］报道，26例因神经根型颈椎病及脊髓型颈椎病运用Bryan Disc治疗，随访2年发现手术节段平均活动度为7.8°，颈椎功能及体征也明显改善。
颈人工椎间盘的适应证和禁忌证：2003年进行Bryan系统和Bristol(or Prestige)多中心临床比较研究时建议了以下参考的适应证和禁忌证标准。适应证:（1）顽固的神经根型颈椎病和脊髓型颈椎病；（2）患者至少出现以下一种临床体征:异常反射、肌力下降、皮肤感觉异常。C3/4至C6/7之间的椎间盘蜕变戏法性疾病；（3）非手术治疗约6周或在非手术治疗中有进行性神经根或脊髓压迫的症状或体征。以往在受累或相邻节段有外科手术史；（4）以往在受累节段或邻近节段有外科手术史。（5）21岁（Bryan）18岁(Prestige)以上并且骨发育成熟。（6）术前颈部功能评分（Neck Disability Index Score）＞30.7分，非孕妇。
颈椎椎间盘假体置换的禁忌证：（1）患者在受累节段除了椎间盘病变还有其他病变。（2）该节段有放射学上不稳。（3）超过一个节段需要手术。在治疗节段的相邻节段已进行融合手术。（4）被诊断为骨量减少或骨软化症。（5）有代谢性骨病如骨质疏松症，或有转移性肿瘤、有系统或术区感染。（6）需要每日使用胰岛素的糖尿病患者。（7）对不锈钢、钛、聚氨酯、环氧乙烷残留物过敏。（8）精神障碍。（9）近期有酒精或麻醉品滥用史。（10）并发有需要使用激素治疗的疾病。（11）患者有影响成骨的内分泌或代谢异常，如Paget's病,肾性骨营养不良，Ehlers-Danlos Syndrome，成骨不良。（12）有颈椎解剖异常如强直性脊柱炎和风湿性关节炎。
人工颈椎间盘置换在临床应用方面近、中期效果令人满意，但是，目前仍有一系列问题需要解决：（1）人工椎间盘的实际使用寿命是否与其理论值一致；（2）人工椎间盘置换的适应证尚无统一的标准；（3）置换后手术节段自发融合的原因不明确；（4）由于年龄增长而存在的骨质疏松导致的假体松动、下沉的问题。目前虽无颈人工椎间盘下沉病例报道，但那是基于良好的假体大小选择、手术患者年龄较轻及避免在骨质疏松患者中使用；（5）部分患者术后出现椎旁骨化；（6）它的远期疗效还是一个未知数，对邻近节段的影响和远期效果需要至少5年以上的随访。这些问题的解决还需要在今后的临床实践中探索和总结。
3．5 本次实验研究的不足 运用新鲜尸体标本进行研究，与活体状态存在很大的差距，不能全面反映出活体时的真实情况和动态表现。
颈椎是一个复杂的生物结构，参与颈椎稳定系统构成的不仅仅是椎骨、关节囊和韧带，颈肌等颈部软组织的作用也对颈椎的稳定起着十分重要的作用。所有这些认识，基本上都排除了颈肌的主动动力作用，在此基础上的研究结果，客观地说是不完善的。
颈椎的运动不是简单的前屈、后伸、侧弯及旋转，而是三维六个自由度的运动，每一种运动除主运动（main motion）外，还伴有其他方向的耦合运动（cpuled motion）几乎无法运用单纯的体外模型进行模拟。上述因素本次试验模型不可能完全进行模拟。
此外，实验中未能考虑其他复杂的干预因素，所得出的实验结论还有待于在进一步的体内试验中得以验证。4 结论
(1)应用生物力学方法，研究C5/6人工颈椎间盘置换、椎间盘髓核摘除、对C3/4椎间孔孔径改变的影响: C5/6人工颈椎间盘置换后其变化范围与完整组相近; 椎间盘髓核摘除后其变化范围增大。(2)初步证明人工颈椎间盘置换能恢复置换节段椎间盘功能，对C3/4椎间孔孔径变化无不良影响。(3)颈椎间孔高度和宽度：屈曲、对侧弯时增大，轴向、后伸、同侧弯时减小。
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作者单位：410007 湖南长沙，湖南劳动卫生职业病防治所附属医院骨科