点击显示 收起
【摘要】 [目的]探讨Bryan人工颈椎间盘假体置换，治疗颈椎间盘突出症的早中期临床效果。[方法] 本组51例颈椎间盘突出症患者，男35例，女16例;年龄31～57岁，平均43岁。C3、4 4例，C4、5 8例，C5、631例，C6、72例，C4～6 2例，C3～62例，C5～72例。单节段置换45例，双节段置换6例，共置换57个椎间盘假体。临床症状以脊髓压迫为主者16例，神经根性症状为主者35例。Bryan假体由金属外壳和聚氨酯髓核组成，外壳有钛微孔喷涂层，可促进骨生长，达到长期稳定。术后摄颈椎动态X线片观察假体稳定性及活动度。依照CSM 40分法评定神经功能改善情况。[结果]本组病例术后随访1～4.5年。无假体松动和脱落，1例患者术后4年随访出现自发性融合，2例置换节段发生Ⅱ度异位骨化。术后置换节段活动度平均为9.3°，全部患者神经功能均有明显改善，神经根型患者其上肢根性痛全部缓解。CSM 40分法评分平均提高8.5分，有效率为100%。[结论]人工颈椎间盘置换为颈椎间盘突出症的治疗提供了新的选择方式，能达到确切的稳定性和良好的活动度，最大可能重建颈椎生理功能。
【关键词】 颈椎间盘; 人工假体; 置换; 颈椎间盘突出症
Early-middle stage clinical result of artificial cervical disc replacement∥REN Xian-jun, WANG Wei-dong, CHU Tong-wei，et al.Department of Orthopedics, Xinqiao Hospital,the Third Military Medical University,Chongqing 400037，China
Abstract: To evaluate the early-middle stage clinical results of cervical disc hemiation treatment with the Bryan cervical disc prosthesis. There were 51 patients with cervical disc herniation. There were 16 female and 35 male patients aged between 31 and 57 (mean age 43). The herniated disc was located at C3、4 in 8 cases, C4、5 in 4 cases, C5、6 in 31 cases, C6、7 in 2 cases, C4～6 in 2 cases ,C3～6 in 2 cases. and C5～7in 2 case. There were 16 patients with myelopathy and 31 with radiculopathy. A total of 57 sets of Bryan cervical disc prosthesis were implanted, with single level disc replaced in 45 cases and bi-level in 6 cases. The Bryan cervical disc prosthesis contained a proprietary,low-fiction, wear-resistant, unique polyurethane nucleus. The nucleus was located in shaped titanium plates (shells) that include convex porous ingrowth surfaces, to allow bony fixation to the adjacent vertebral endplates. The level of stableness and mobility at the implanting location were observed on dynamic radiograph postoperatively.The average follow-up was 1 year to 4 and half year. There was no prosthesis displacement and loosening in all cases. One patient had a definite spontaneous fusion of treated segment after 4 years of follow-up. Two patient had grade Ⅱ heterotopic ossification (HO). The range of motion (ROM) at implant level was 9.3 degrees on the flexion-extension radiographs. Significant improvement in neurological symptoms were observed in all cases, and radicular pain for patients suffering from raduculopathy was relieved completely. The average improvement was 8.5 points based on CSM criteria. Effective rate was 100%.Artificial cervical discs prosthesis provides a new effective treatment for cervical disc herniation. Definite stabilization and satisfactory mobility were achieved after the implantation of cervical disc prosthesis.
Key words：cervical disc; prosthesis; implant; cervical disc herniation
颈椎前路减压术后，既往研究的重点大多在于如何促进植骨愈合，减少取骨区并发症和重建颈椎生理曲度等。但该手术在达到良好减压和神经功能恢复的时候，并没有完成病变节段的功能性重建，维持颈椎正常的生物力学特性。人工颈椎间盘置换这一非融合技术成为临床研究的方向。自2004年初以来，笔者对颈椎间盘突出症患者施行了Bryan人工颈椎间盘假体置换，取得了良好的早中期临床效果。
1 临床资料与方法
1.1 一般资料
本组51例颈椎间盘突出症患者，男35例，女16例;年龄31～57岁，平均43岁;C3、41例，C4、58例，C5、631例，C6、72例，C4～62例，C3～62例，C5～72例;单节段病变45例，双节段病变6例。临床症状以脊髓压迫为主者16例，主要表现为四肢麻木、肌力下降、行走不稳、反射亢进等;神经根性症状为主者35例，主要表现为一侧上肢放射性疼痛，相应皮肤区域感觉减退，严重者伴有一侧上肢肌力减退。术前患者常规行颈椎正侧位，过伸过屈位X线和MRI检查。动态X线片显示病变节段均无不稳定征象，椎体后缘有少许骨质增生。MRI显示病变节段有明显的椎间盘突出或脱出。3例患者局部脊髓信号稍有改变，51例患者均无明显椎管狭窄或存在后方致压。术后随访时间1～4.5年。
1.2 手术方法
患者全麻，仰卧位，保持颈中立位。C型臂X线机透视证实置换间隙后，切除目标间隙前方纤维环、髓核组织和软骨板至两侧钩突。用球形磨钻去除相邻终板前缘的骨赘，枪式椎板咬骨钳切除部分置换间隙上位椎体前下缘。用椎间撑开棒逐级撑开椎间隙至8.5 mm。将矢状位楔形定位器在中点插入椎间隙，放置双轨打磨导向器。
用磨钻测深尺测定最靠前的椎体深度，选取相应长度的柱状削磨钻，削磨上下位椎体终板。选取相应直径盘状磨钻，分别削磨上位椎体下终板和下位椎体上终板至凹床形成。然后取出突出的髓核组织，并咬除椎体后方增生骨赘。如果后纵韧带破裂，应当切开后纵韧带并取出游离的椎间盘髓核组织，使脊髓获得完全减压。准备相应规格Bryan人工椎间盘，等渗盐水灌注，压缩成型后植入椎间隙。C型臂X线机透视观察假体位置。同时及时止血，并置负压引流管后，关闭伤口。
1.3 术后观察
负压引流在术后24 h后拔除。围领保护2周，正常活动颈部并进行项背肌锻炼。术后门诊随访，并摄颈椎正侧位和过屈过伸位X线片。
1.4 影像学测量
采用Cobb’s法，在随访的时相点上，测量患者颈椎侧位、过屈位和过伸位X线片上的Cobb’s角，过屈角与过伸角之和即为该节段活动度(range of motion，ROM)。
1.5 神经功能评定
采用CSM 40分标准，比较术前、术后患者神经功能改善情况。
2 结果
45例行单节段人工颈椎间盘置换，6例行双节段人工颈椎间盘置换，共置换57个节段。术后随访1～4.5年。人工颈椎间盘都达到确切的稳定，无1例假体前后位移≥2 mm，3例椎体前缘有轻微骨吸收，主要位于置换节段上位椎体的前下缘。1例患者该处骨吸收接近2.5 mm，但无假体的松动征象，患者无自觉症状。动态X线片显示置换椎间隙术前平均活动度为7.9°，术后当时平均活动度为8.7°，术后终末随访椎间盘假体平均活动度为9.3°(表1，图1～2)。 表1 椎间盘假体活动度神经功能应用CSM 40分法评定，所有患者术后神经功能均有明显改善。以神经根性症状为主的患者，其上肢根性痛全部缓解。术后神经功能评分平均提高8.5分，平均改善率为86%，有效率为100%，围手术期死亡率为0。
3 讨论
经过半个多世纪的临床探索，颈椎前路减压融合可使绝大多数患者获得良好的减压和神经功能恢复。但植骨融合后，颈椎的生理功能明显下降，尤其是多节段融合时，影响就更为明显。同时，许多学者注意到，手术造成融合邻近节段的应力集中，导致和加速邻近椎间盘的退变，出现临床症状和需要再次手术[1～3]。
较为权威的报道来自Hilibrand等的研究。Hilibrand等[4]对374例颈椎前路融合的患者，进行了长达21年的临床随访，发现融合邻近节段伴有临床症状的退变，在10年内平均每年的发生率为2.9%，因此，在彻底减压以后，尽可能完成手术节段的功能性重建，将会有效避免融合的缺陷。
上世纪六十年代，有学者开始了最初的人工颈椎间盘的设计和应用，但由于临床效果不好而逐渐放弃。随着对椎间盘生物力学特性和人工关节材料的深入研究，真正现代意义上的人工颈椎间盘研制始于上世纪八十年代。迄今为止，仅有几种假体被美国FDA认可可进行临床应用性研究，其中以Bryan和Prestige人工椎间盘应用最为广泛，技术最为成熟[5]。上世纪八十年代末，英国医师Brian Cummins设计了金属-金属的球窝型人工颈椎间盘(bristol-cummins disc)，1991年开始应用于临床，1998年改进后的Cummins假体更名为Prestige人工椎间盘，近几年来，该假体不断进行了更新改进。
1990年代初，美国神经外科医师Vincent Bryan开始了Bryan人工颈椎间盘的研制[5]，该假体由聚氨酯内核、鞘和2个钛合金壳构成，每个壳外层设计由250 μm小钛球构成微孔钛层，可促进骨生长，达到长期稳定。聚氨酯内核可以吸收震荡，能够均匀分布应力，为颈椎运动提供即时的运动轴线。2000年1月，Bryan假体首先在欧洲开始了临床应用。2002年Goffin等[6]率先报道了Bryan颈椎间盘的临床应用，在其随访的60例患者中，优良率为85%～90%。 Bryan[7]本人也于2002年稍晚时候报道了一组多中心的Bryan颈椎间盘假体的临床随访，该组共97例患者，最长随访2年，其中89%患者神经症状明显改善，优良率达89%，无假体下沉松脱。
假体的活动度是评价其疗效的主要指标。异位骨化是人工关节术后的并发症之一，既往在四肢的髋关节和脊柱的腰椎间盘置换术后多有报道。Bryan假体临床应用始于2000年，但迟至2005年才有关于自发性融合的零星报道。Parkinson等[8]于2005年报道了1例55岁女性患者，Bryan椎间盘置换术后，发生自发性融合。Barrtels等[9]也在2005年报道了2例Bryan假体置换术后2年出现异位骨化融合，但患者无任何自觉症状。有意思的是这两位作者都称是首次报道这一现象。Leung等[10]稍后也报道了6例患者术后出现3°～4°的异位骨化，并认为男性和年龄较大者更易发生。 图1C5、6椎间盘突出症患者，男43岁，右颈肩部痛伴右上肢放射痛2个月余 图1a术前X线片显示C5、6椎间盘退变 图1bMRI显示C5、6椎间盘突出 图1c、d术后2年随访过伸、过屈X线片上，显示Bryan椎间盘具有良好的活动度，假体无松动、位移 图2C4～6椎间盘突出症患者，男，44岁，右侧颈肩部及右上肢放射痛、麻木半月余 图2a术前X线片显示颈椎生理曲度消失 图2bMRI显示C4～6椎间盘突出 图2c、d术后3年随访过伸过屈位X线片显示，2个节段置换的Bryan椎间盘都具有良好的活动度，假体无松动、位移 本组51例患者术后随访1～4.5年。1例患者术后4年随访置换节段发生完全性自发融合，融合位于间隙后方;有2例出现假体植入间隙后缘增生骨赘表现，达到Ⅱ度异位骨化，这与通常位于椎体前方的异位骨化部位不同[11]，这2例患者假体仍保持了相应的活动度，对这一现象尚需作者继续观察和随访。本组51例患者共57个节段椎间盘，无1例出现假体松动、脱落。除1例自发融合患者，本组患者术后置换节段保留了平均9.3°的活动度，显示人工椎间盘确实能重建颈椎的生理功能。
在预防异位骨化方面，非甾体消炎镇痛药(NSAIDS)是目前公认的最有效的药物[12]。其作用机制为通过抑制环氧化酶，阻止前列腺素合成，抑制间充质细胞向成骨细胞分化。作者选用西乐葆让病人术后服用2周，但由于缺乏严格的临床对照观察，因此药物的防治效果在本组患者中尚难以确切评估。但笔者体会到，在假体选择上，应尽可能选匹配最大的假体植入，这样假体金属终板与椎体终板床接触包容面积最大，有利于手术后的即刻稳定，也有利于新骨锚入金属终板的微孔内，达到长期的生物学稳定，同时，这样也很有益于避免或减少椎体后缘的异位骨化[13]。
假体的稳定性在颈椎十分重要。Lind等[14]的临床研究显示，Bryan假体植入人体后，多数术后能够达到即刻稳定，少数在3个月内存在微动，6个月后均能获得牢固的稳定。Pockett等[15]于2006年报道1例Bryan假体术后出现部分脱位，作者宣称这是首次有关Bryan假体松脱的报道。
本组病例术后未出现假体松动脱落。但我们注意到，个别患者在假体植入间隙的上椎体前下缘，有轻微的骨质吸收，1例患者该部位骨质约有2.5 mm，但在动态X线片上，假体无位移，术后近2年的随访显示，假体后缘与椎体后缘的距离始终无变化。这一吸收现象的原因尚不明确，需要继续临床观察和随访。
最近一项多中心大规模随机对照临床研究显示，人工颈椎间盘置换手术在神经功能恢复、临床症状改善、减少邻近节段再手术率方面都明显优于颈椎前路减压融合手术[16]。但笔者认为，患者神经功能的改善主要取决于良好的减压，椎间盘假体本身仅能起到稳定和保留节段活动的作用，对神经功能的恢复不应有太大影响。本组34例患者与笔者同期完成的单纯前路颈椎间盘切除、植骨融合内固定的患者相比，其临床症状的改善、神经功能的恢复基本相同，但在早期康复和维持颈椎生理活动度方面有明显的优势。本组患者早中期临床效果良好，其远期疗效还有待于长期随访。
【参考文献】
[1] Baba H, Furusawa N, Imura S,et al.Late radiographic findings after anterior cervical fusion for spondylotic myeloradiculopathy[J]. Spine, 1993,18:2167-2173.
[2] Gore DR, Sepic SB. Anterior discectomy and fusion for painful cervical disc disease: a report of 50 patients with an average follow-up of 21 years[J].Spine,1998, 23:2047-2051.
[3] Kulkarni V, rajshekhar V, Raghuram L. Accelerated spondylotic changes adjacent to the fused segment following central cervical corpectomy: magnetic resonance imaging study evidence[J].J Neurosurg, 2004,100:2-6.
[4] Hilibrand AS, Carlson GD, Palumbo MA,et al.Radiculopathy and myelopathy at segments adjacent to the site of a previous anterior cervical arthrodesis[J].J Bone Joint Surg Am,1999, 81:519-528.
[5] Pracyk JB, Traynelis VC. Treatment of the painful motion segment[J]. Spine, 2005,30:23-32.
[6] Goffin J, Casey A, Kehr P,et al.Preliminary clonical experience with the Bryan cervical disc prosthesis[J].Neurosurgery, 2002, 51:840-847.
[7] Bryan Jr VE，et al.Cervical motion segment replacement[J].Eur Spine J, 2002,11:92-97.
[8] Parkinson JF, Sekhon LH.Cervical arthroplasty complicated by delayed spontaneous fusion. Case report[J].J Neurosurg Spine,2005，2:377-380.
[9] Bartels R, Donk R. Fusion around cervical disc prosthesis:case report[J]. Neurosurgery, 2005,57:194.
[10]Leung C, Casey AT, Goffin J,et al.Clinical significance of heterotopic ossification in cervical disc replacement: a prospective multicenter clinical trial[J].Neurosurgery,2005,57:759-763.
[11]Mehren C, Suchomel P, Grochulla F,et al.Heterotopic ossification in total cervical artificial disc replacement[J].Spine, 2006, 31:2802-2806.
[12]Romano CL, Duci D, Romano D,et al.Clelecoxib versus indomethacin in the prevention of heterotopie ossification after total hip arthroplasty[J]. J Arthroplasty, 2004,19:14-18.
[13]任先军，王卫东，王敏，等.人工颈椎间盘置换治疗颈椎间盘突出症[J].中国矫形外科杂志，2006，14：1766-1768.
[14]Lind B, Zoega B, Anderson PA.A radiostereometrie analysis of the Bryan cervical disc prosthesis[J].Spine, 2007, 32:885-890.
[15]Pickett GE, Sekhon LH, Sears WR,et al.Complication with cervical arthroplasty[J]. J Neurosurg Spine, 2006, 4:98-105.
[16]Munnaneni PV, Burkus JK, Haid RW,et al. Clinical and radiographic analysis of cervical disc arthroplasty compared with allograft fusion: a randomized controlled clinical trial[J].J Neurosurg Spine, 2007, 6:198-209.
作者单位：第三军医大学附属新桥医院骨科，重庆 400037