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【关键词】 颈椎内固定器
近年来，随着颈椎内固定器材设计的改进及手术技术的完善，颈椎前路手术获得飞速发展。尽管有文献报道，颈椎非限制钢板的使用可以提供前路融合术后的即刻稳定性，而且可以有效地减少植骨块脱出、终板的骨折塌陷以及迟发的颈椎后凸畸形的产生。过度坚强的内固定伴发的植骨块延迟愈合或者不愈合等问题虽可使用非限制性钢板解决，但不少学者发现非限制性钢板过度的加压有加重植骨块塌陷的趋势。面对相互矛盾的文献报道及不断出现的新产品，如何做出颈椎前路钢板的正确选择成为困扰脊柱外科医师的难题［1］。
1 颈椎前路钢板的分类
自从1964年Bohler［2］把前路钢板用于治疗颈椎创伤，但是因其显著优势被广泛用于所有颈椎前入路手术［3］。此后颈前路钢板的研究和应用日渐增多，出现了一系列的颈前路钢板系统。Haid等［4］根据钢板的演变及其生物力学机制， 将临床应用较广的颈前路钢板分为4类：①非锁定非坚固型，以Caspar钢板为代表的双皮质螺钉(皮质骨螺钉)类型。②锁定坚固型，以CSlP及Ｏrion钢板为代表的单皮质螺钉(松质骨螺钉)类型。③变角半限制型，以Codman钢板及Peak多轴向自锁钢板为代表的单皮质螺钉(可旋转松质骨螺钉)类型。④滑移半限制型，以DOC钢板为代表的单皮质螺钉(可滑移松质骨螺钉)类型。在临床上，锁定坚固型钢板又称作限制性钢板(静力性钢板)，变角半限制型钢板和滑移半限制型钢板又统称作非限制性钢板(动力性钢板)。
颈椎非限制性钢板又称为动力型钢板、半刚性钢板。也有学者把非限制性钢板分为3种类型：一种是变角半限制性钢板，指通过固定椎体的螺钉相对与钢板存在角度上或者位置上的微动来达到动力加压的效果，其中包括单纯螺钉头尾角度改变而位置不变者，如Zephir、Atlantis钢板；另有一种是滑移半限制性钢板，螺钉角度不变而是通过螺钉在钉槽内滑动达到加压效果的，如Premier钢板；还有一种就是螺钉的角度可以调节，螺钉的位置同样可以发生滑动的，如ABC钢板。
2 非限制性钢板的生物力学研究
Brodke和Mohr［5］在尸体标本上模拟椎体次全切除后分别使用全长的植骨块与短10%以模拟塌陷的植骨块植骨，两组都应用限制性与非限制性钢板进行固定，分析植骨块与钢板的应力分布情况以及钢板的强度。发现使用全长植骨块应用两块钢板固定分担植骨块所受的压力负荷和钢板强度相当；而模拟塌陷植骨块组则显示了非限制性钢板较限制性钢板更易分担植骨块所受的压力负荷和钢板强度，可以完成对植骨块的持续加压，增加植骨块与椎体间的接触面积，提高融合率。最近Brodke和Mohr又在尸体标本上模拟椎体次全切除后比较变角半限制性钢板和滑移半限制性钢板与非限制性钢板之间的生物力学差异［6］。结果显示使用全长植骨块应用变角半限制性钢板，滑移半限制性钢板，非限制性钢板固定分担植骨块所受的压力负荷和钢板强度相当。而当模拟植骨块吸收的时候，只有变角半限制性钢板与滑移半限制性钢板仍能维持原水平，但这3种钢板的强度都相当。
Brodke等［7］在21具尸体标本上模拟C5椎体次全切除后分3组，分别应用限制性与变角非限制性与滑移半限制性钢板进行固定。分析植骨块与钢板的应力分布情况。发现当模拟植骨块吸收10%时，通过限制性钢板传导的压力负荷降低了将近70%，而变角非限制性与滑移半限制性钢板则没有变化。同时使用限制性钢板组要比变角非限制性组与滑移半限制性钢板组在颈椎动力位片上更易出现椎体间的滑动。此项研究显示了变角非限制性组与滑移半限制性钢板组即使在植骨块出现吸收的情况下也能维持压力负荷和颈椎的稳定性。
Reidy［8］在尸体标本上模拟C5椎体次全切除后分别应用限制性与非限制性钢板进行固定，分析植骨块与钢板的应力分布情况。结果显示，在持续施加同等压力(90N)的情况下，应用非限制性与限制性钢板植骨块的应力负荷分别为80%与57%，而通过钢板传导的应力分别为9%和23%，两者差异有显著性。在模拟植骨块愈合过程中出现1 mm塌陷时，可以发现应用非限制性钢板者植骨块的应力从塌陷前的80%下降到48%，而应用限制性钢板者植骨块的应力从57%下降为25%。以上数据似乎都可以说明，应用非限制性钢板无论是在即刻还是在植骨块出现吸收塌陷的情况下都可以较限制性钢板分担更多的压力于植骨块，从而促进植骨块的融合。但是试验同时也发现在模拟植骨块塌陷时应用非限制性钢板颈椎后柱分担的负荷从11%增加到41%，而限制性钢板这一变化则是从20%到38%，这就意味着在植骨块出现塌陷时非限制性钢板并未分担植骨块应力减少的部分，而是由颈椎的后柱结构分担了。可见颈椎后部结构的完整性对于前路钢板的使用具有重要的影响。
Fassett等［9］在尸体标本上使用限制性钢板与非限制性钢板固定并模拟颈椎活动，比较两者的稳定性。结果显示在后纵韧带完整的情况下两者在维持颈椎稳定性上无明显差异。当后纵韧带不完整的情况下，非限制性钢板能增加颈椎的屈伸活动度，而限制性钢板则不能。在颈椎侧方活动结果也与屈伸活动一样，在后纵韧带完整的情况下两者在维持颈椎稳定性上无明显差异。所以，只有当后纵韧带受到破坏，两者在维持颈椎稳定性上才有差异。
3 非限制性钢板的临床应用
由于非限制性钢板在临床使用时间尚短，一些学者报道了其短期具有较好的疗效。Stulik等［10］对132例行单节段或两节段颈椎前路减压自体骨植骨随机分组，分别使用非限制性钢板(ABC钢板，Aesculap)与限制性钢板(CSLP钢板，Synthes)。在术后随访有影像学资料的77人中，其中43人使用非限制性钢板，34人使用限制性钢板，术后即刻、3个月、6个月分别记录两组病例颈椎动力位片手术节段的滑移程度，结果ABC钢板组在术后即刻、术后3个月、6个月的手术节段相邻椎体的平均滑移程度分别为1.7 mm，1.4 mm，0.8 mm。CSLP组则分别为1.0 mm，1.8 mm，1.7 mm。其中CSLP组有4人出现植入物并发症，ABC组则无相关并发症。在术后6个月的随访中提示非限制性钢板提供了较限制性钢板更快的融和速度和较少的植入物相关并发症。当然长期效果还有待于随访后进一步验证。Epstein［11］对40例多节段颈椎前后路联合内固定患者进行了为期2.7年的随访。其中前路均使用ABC钢板，后路使用棘突钢丝，手术切除2～3节椎体使用自体腓骨植骨，手术平均时间8.9 h，术后随访发现只有1例病例出现假关节活动需要二次手术融合，2例出现肺栓塞，2例行气管造口术，5例出现软组织的感染。术后神经功能较术前明显改善(Nurick Grade 0.4)。40例平均融合时间为6.3个月。Ashkenazi等［12］对自1999年～2003年25例多节段的脊髓型颈椎病行单节段椎体切除与其余节段椎间盘切除自体骨植骨使用非限制性钢板固定，术后随访患者神经功能从术前的Nuric分级3分降至2.6分。在术后平均29个月的随访中，24例患者获得了坚强的融合，1例患者的融合状态未能明确。在25例患者中无1例出现植入物相关的并发症。Balabhadra等［13］对自2001年1月至2002年3月98例行前路椎间盘切除自体骨植骨使用非限制性钢板固定病例回顾性分析中，在所有的病例中60例行单节段融合；38例行两节段融合。平均随访时间为15个月。在3、6、12个月的随访中，分别有70、84、94人获得了融合，无1例出现植入物相关并发症。Hillard等［14］对多节段脊髓型颈椎病行多节段椎间盘切除自体骨植骨使用非限制性钢板内固定，取得了很好的融合效果，术后神经功能改善明显，没有出现植入物相关的并发症。
但也有学者报道非限制性钢板其短期临床效果与限制性钢板无明显差别。Goldberg等［15］比较了两节段颈椎前路手术使用非限制性钢板与限制性钢板融合效果。他们在计算机辅助下通过QMA技术(quantitative motion analysis)对所有术后动力位片比较，OMA技术能够准确的评价椎体间的滑移。并定义<2°被认为是椎体间有着坚强的融合。通过对非限制性钢板组进行平均9.5个月，限制性钢板组平均10个月随访，非限制性钢板组融合率分别为81.8%，限制性钢板组为76.2%，两者无统计学上差异。这项研究显示了在颈椎前路手术中自体植骨使用限制性钢板与非限制性钢板的融合效果相似。DuBois等［16］对52例行多节段颈椎前路手术患者随访，其中21例使用限制性钢板，31例使用非限制性钢板，发现术后两组患者临床症状的改善并无差别。使用非限制性钢板组术后未融合率占16%，限制性钢板组只有5%，两者无统计学上差异。这项研究显示了非限制性钢板相比限制性钢板并无明显优势。
4 非限制性钢板的并发症与相关问题
目前还没有可靠的证据显示非限制性钢板在颈椎术后融合率的优势。文献报道使用限制性钢板出现假关节率不断上升，同样有学者报道在滑移半限制钢板中也出现类似的情况，这可能和手术技巧也有很大的关系［17、18］。
Epsteint［19］通过对116例行颈椎前路单节段椎体次全切除自体髂骨植骨ABC钢板(Aesculap，Tuttlingen，Germany)固定为期平均3.2年(最少不低于1年)的随访，此项研究总共持续6年，所有病例在术后都行颈椎动力位片检查与手术节段CT二维重建，在第1年随访中发现3例病人分别出现植骨块脱出，钢板松动，以及假关节形成。通过手术技巧的改进，在随后5年的随访中此类并发症逐渐减少。在最初2年没有足够的术后外固定(平均4个月)导致2例钢板断裂需手术治疗，5例则需增加额外3～6个月的外固定。在随后四年术后给予额外颈胸石膏6周的固定，只有1例出现手术邻近节段畸形并出现症状，给予后路C6、7椎板减压，融合C2～T2，症状消失。由此可见，使用非限制钢板时需注意手术技巧及延长术后外固定的时间可减少并发症的出现。
当非限制性钢板滑移到邻近节段的时候往往造成邻近节段的退变［20］。这种退变与钢板手术时放置的位置有关，所以很多学者建议把钢板尽量放置在上位椎体远端(或下位椎体近端)以避免对邻近节段椎间盘的影响。
5 小结
虽然关于颈椎前路钢板生物力学及临床研究的报道很多，但是颈椎前路手术钢板的选择还是很困难。钢板的设计直接影响到手术的效果。很多临床研究都未能区分限制性和非限制性钢板的利弊。因此外科医生选择钢板还没有足够科学依据和临床信息。现在对于颈椎前路钢板的选择还是非常主观的，选择限制性钢板，变角半限制性钢板还是滑移非限制性钢板往往和临床医生的喜好有关，并不是根据钢板本身的设计和生物力学所决定的。
一些文献支持在一些不稳定的颈椎创伤中使用限制性钢板，在稳定的椎间退变疾病中使用非限制性钢板能够提高融合率，但是至今还没有临床数据显示其优势。动力性钢板的位置的放置(避免靠近相邻的节段)成为手术的关键技术之一，当然，终板的准备和植骨块的修剪对颈椎前路融合手术来说也是非常重要的。
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作者单位：上海交通大学医学院附属仁济医院，上海 200127