Hybrid術(shù)中融合對(duì)鄰近置換節(jié)段的影響

胡凌云，吳廷奎，劉浩*，楊毅，孟陽(yáng)，王貝宇，丁琛

(1.四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科，四川 成都 610041；2.川北醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院，南充市中心醫(yī)院骨科，四川 南充 637000)

多節(jié)段頸椎病臨床較為常見。雖然多節(jié)段頸椎間盤置換(cervical disc replacement，CDR)在處理此類問(wèn)題時(shí)，具有保留局部活動(dòng)度(range of motion，ROM)、減少鄰近節(jié)段異常應(yīng)力和預(yù)防鄰近節(jié)段退變(adjacent segment degeneration，ASD)等理論優(yōu)勢(shì)，相較于多節(jié)段融合來(lái)說(shuō)可能是一種較理想的手術(shù)方式[1-2]。但是，CDR的手術(shù)指征相較于前路椎間盤切除減壓融合術(shù)(anterior cervical discectomy and fusion，ACDF)更窄，不是所有病變節(jié)段都適合CDR手術(shù)。而且，多節(jié)段CDR可能增加技術(shù)上的難度、假體有關(guān)的并發(fā)癥以及醫(yī)療費(fèi)用[1，4]。結(jié)合了傳統(tǒng)ACDF和CDR各自優(yōu)勢(shì)的Hybrid(融合+非融合)技術(shù)能在ACDF和CDR之間提供一個(gè)平衡[3-5]，從而為多節(jié)段頸椎病的治療提供一種手術(shù)方式選擇。但是，在Hybrid手術(shù)中融合節(jié)段對(duì)其相鄰置換節(jié)段的影響還不清楚。本研究回顧性分析我院2012年3月至2015年9月行單獨(dú)CDR與Hybrid手術(shù)患者的臨床資料，比較兩種手術(shù)在人工間盤動(dòng)力學(xué)和假體并發(fā)癥上的差異，探討Hybrid術(shù)中融合節(jié)段對(duì)其相鄰置換節(jié)段的影響。

1 資料與方法

1.1 納入排除標(biāo)準(zhǔn) 2012年3月至2015年9月在我院行單節(jié)段CDR或單節(jié)段CDR+ACDF的Hybrid術(shù)患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：診斷為單節(jié)段或連續(xù)雙/三節(jié)段有神經(jīng)根和/或脊髓癥狀及體征的頸椎病，且至少保守治療6周無(wú)效；CT及MRI檢查證實(shí)脊髓和/或神經(jīng)根受壓；C3～7節(jié)段之間；所有病例至少完成了4年隨訪。排除標(biāo)準(zhǔn)：跳躍節(jié)段需要手術(shù)的頸椎??；大于1個(gè)CDR組合的其他Hybrid方式；先前有頸椎手術(shù)史；先前有C3～7創(chuàng)傷史；后縱韌帶骨化造成的壓迫和椎管狹窄；骨質(zhì)疏松；類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎；合并糖尿病、腫瘤及感染。在Hybrid術(shù)中行融合或行CDR的節(jié)段選擇由術(shù)前影像學(xué)檢查來(lái)決定，CDR手術(shù)適合于無(wú)節(jié)段不穩(wěn)、無(wú)節(jié)段ROM喪失(<2°)、無(wú)間盤高度丟失>50%以及無(wú)明顯小關(guān)節(jié)退變和畸形的節(jié)段；如果節(jié)段存在不穩(wěn)、較重的頸椎退變和活動(dòng)度明顯丟失的影像學(xué)征象，則行ACDF手術(shù)。

1.2 一般資料 本研究共納入68例患者，其中男27例，女41例；平均年齡(44.97±7.05)歲，單節(jié)段CDR42例，Hybrid術(shù)26例。單節(jié)段CDR患者的平均年齡要稍小于Hybrid患者(P=0.056)；兩組之間一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表1)。兩組患者中手術(shù)節(jié)段的分布見表2。

1.3 手術(shù)方法和術(shù)后處理 全麻后患者頸部置于中立位，定位薄膜結(jié)合C型臂定位后，常規(guī)消毒鋪巾，采用標(biāo)準(zhǔn)的右側(cè)頸前方切口顯露目標(biāo)椎間隙。C型臂透視再次確認(rèn)目標(biāo)椎間隙無(wú)誤后，切除椎間盤組織、后縱韌帶和骨贅，予以充分減壓，在多節(jié)段頸椎病中對(duì)退變較嚴(yán)重的節(jié)段先行減壓。減壓后，對(duì)于CDR術(shù)，用磨鉆、試模和終板軌道切割器按程序依次處理終板和椎間隙，徹底沖洗骨屑后，選擇合適大小的Prestige-LP間盤沿著終板開槽植入；對(duì)于ACDF術(shù)，終板打磨準(zhǔn)備后試模，選擇裝有人工骨和來(lái)自于椎體骨贅制成的自體骨粒的Zero-P植入椎間隙，然后擰入螺釘以固定Zero-P融合器。C型臂透視證實(shí)假體或椎間融合器位置正常后，逐層關(guān)閉切口，對(duì)行Hybrid術(shù)的患者在關(guān)閉切口前植入1根引流管并于術(shù)后第2天拔出。在術(shù)后功能鍛煉方面，對(duì)于單節(jié)段CDR患者，術(shù)后鼓勵(lì)患者佩戴頸托盡早下地，并指導(dǎo)其在去頸托狀態(tài)下進(jìn)行頸部功能鍛煉，4周后去掉頸托并逐漸增加活動(dòng)量；對(duì)于Hybrid術(shù)患者，在術(shù)后前3周指導(dǎo)患者行頸部功能鍛煉，術(shù)后4周～3個(gè)月，建議患者佩戴頸托保持頸部不活動(dòng)，3個(gè)月后去掉頸托恢復(fù)頸部功能鍛煉。

表1 兩組一般資料比較

表2 兩組手術(shù)節(jié)段分布

1.4 隨訪方案 分別于術(shù)前、術(shù)后即刻(1周內(nèi))、術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月、1年及末次隨訪時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。術(shù)前和術(shù)后即刻在病房采集，其余時(shí)間點(diǎn)在門診進(jìn)行采集。影像學(xué)檢查常規(guī)包括前后位、側(cè)位和動(dòng)力位X線片，影像學(xué)數(shù)據(jù)測(cè)量由兩位獨(dú)立的外科醫(yī)生在ACDSee Canvas 12軟件上執(zhí)行。

1.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)影像學(xué)評(píng)估指標(biāo) (1)節(jié)段曲度及變化節(jié)段曲度：目標(biāo)椎間隙上下終板的夾角，前凸為正值，后凸為負(fù)值。Δ曲度：為術(shù)后即刻和末次隨訪時(shí)的曲度值之差，即術(shù)后即刻曲度-末次隨訪曲度。(2)節(jié)段ROM間盤置換節(jié)段和其鄰近節(jié)段的ROM定義為動(dòng)力位X線片上節(jié)段曲度的差異。如果動(dòng)力位X線片上置換節(jié)段ROM<2°，則被視為假體功能丟失。(3)異位骨化(heterotopic ossification，HO)在末次隨訪的X線片上按照McAfee HO分級(jí)系統(tǒng)[6]評(píng)定。(4)ASD的影像學(xué)表現(xiàn)定義為至少存在下列一項(xiàng)：前縱韌帶新出現(xiàn)的或擴(kuò)大的鈣化；新出現(xiàn)的或增加的椎間盤間隙狹窄；新出現(xiàn)的或擴(kuò)大的骨贅[7]。(5)假體穩(wěn)定性由測(cè)量假體前后移位和下沉來(lái)評(píng)定[8]，如果前后移位量>3 mm定義為移位，如果下沉量>2 mm定義為下沉。臨床功能評(píng)估指標(biāo)：包括疼痛視覺模擬評(píng)分(visual analogue scale，VAS)、頸部功能障礙指數(shù)(neck disability index，NDI)、日本骨科協(xié)會(huì)評(píng)分(Japanese orthopaedic association，JOA)以評(píng)估頸肩部疼痛、頸部功能以及脊髓功能情況。

2 結(jié) 果

2.1 兩組置換節(jié)段曲度變化的比較 相較于術(shù)前，兩組在術(shù)后即刻的置換節(jié)段前凸均顯著增加(P<0.05)，在末次隨訪時(shí)逐漸減小到接近術(shù)前水平(P>0.05)，兩組之間各隨訪時(shí)間點(diǎn)的比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。Hybrid組中置換節(jié)段的Δ曲度大于單節(jié)段CDR組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與術(shù)前相比，單節(jié)段CDR組在末次隨訪時(shí)有6例出現(xiàn)置換節(jié)段后凸增加>2°，而Hybrid組中有9例出現(xiàn)后凸增加>2°，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表3)。

表3 兩組置換節(jié)段前凸的變化

2.2 兩組置換節(jié)段ROM的變化比較 與術(shù)前ROM相比，兩組置換節(jié)段的ROM均在術(shù)后即刻顯著減小，然后逐漸恢復(fù)；末次隨訪時(shí)，兩組中置換節(jié)段的ROM雖較術(shù)前均有下降，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與Hybrid組相比，單節(jié)段CDR組在術(shù)后3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)的置換節(jié)段ROM呈現(xiàn)出更快的恢復(fù)速度(P<0.05，見圖1)。

圖1 兩組置換節(jié)段ROM的變化趨勢(shì)比較

2.3 兩組椎間盤置換鄰近節(jié)段ROM比較 與術(shù)前相比，兩組的椎間盤置換相鄰節(jié)段在末次隨訪時(shí)均能維持其ROM(P>0.05)；除了Hybrid組中下位鄰近節(jié)段的術(shù)前ROM小于單節(jié)段CDR組外(P<0.05)，兩組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表4)。

表4 間盤置換相鄰節(jié)段ROM比較

2.4 兩組假體前后移位和下沉的比較 Hybrid組中假體的平均下沉量稍大于單節(jié)段CDR組(P>0.05)，而Hybrid組中假體的平均移位量顯著大于單節(jié)段CDR組(P<0.05)。兩組中各有1例假體下沉>2 mm，Hybrid組中有1例假體移位>3 mm，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表5)。

2.5 兩組中HO與ASD的比較 Hybrid組HO的發(fā)生率(12/26，46.2%)稍高于單節(jié)段CDR組(14/42，33.3%)，P>0.05；兩組在臨床相關(guān)HO和假體活動(dòng)度丟失的發(fā)生率上差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。單節(jié)段CDR和Hybrid組分別有17個(gè)和6個(gè)鄰近節(jié)段出現(xiàn)了影像學(xué)ASD，兩組之間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表5)。

2.6 兩組中臨床效果評(píng)分的比較 與術(shù)前相比，兩組末次隨訪時(shí)的JOA、NDI和VAS評(píng)分均顯著改善(P>0.05)，且兩組之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表6)。

2.7 典型病例 (1)51歲男性患者，因“頸肩部不適5年，加重伴右側(cè)肢體活動(dòng)不便7個(gè)月”入院，術(shù)前診斷為混合型頸椎病、C4～5和C5～6椎間盤突出，行C4～6Hybrid手術(shù)，術(shù)后患者癥狀明顯好轉(zhuǎn)，術(shù)后48個(gè)月側(cè)位X線片示置換節(jié)段后凸相較于術(shù)前增加>2°(4.78°)。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖2～5。(2)47歲男性患者，因“頸部不適2年，加重伴雙上肢疼痛、麻木3個(gè)月”入院，術(shù)前診斷為神經(jīng)根型頸椎病、C5～6和C6～7椎間盤突出，行C5～7Hybrid手術(shù)，術(shù)后患者癥狀明顯好轉(zhuǎn)，末次隨訪側(cè)位X線片示假體下沉3.17 mm。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖6～9。(3)40歲女性患者，因“頸肩部不適1年，右上肢麻木5個(gè)月”入院，術(shù)前診斷為混合型頸椎病、C4～5和C5～6椎間盤突出，行C4～6Hybrid手術(shù)，術(shù)后患者癥狀明顯好轉(zhuǎn)，末次隨訪側(cè)位X線片示假體前移位3.28 mm。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖10～13。

3 討 論

由于ACDF術(shù)后其鄰近節(jié)段的ROM和間盤內(nèi)壓力均會(huì)增加[9]，因此，相較于單獨(dú)CDR，Hybrid手術(shù)中融合節(jié)段可能會(huì)影響其鄰近間盤假體的動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)，繼而出現(xiàn)假體相關(guān)的并發(fā)癥、影響CDR的效果。Martin等[10]和Gandhi等[11]在尸體標(biāo)本上的研究就提示鄰近融合的CDR相對(duì)于單獨(dú)CDR需要承受一個(gè)更具挑戰(zhàn)的生物力學(xué)環(huán)境。但是體內(nèi)的實(shí)際情況如何目前仍不清楚。

表5 兩組椎間盤假體相關(guān)并發(fā)癥的比較

表6 兩組臨床效果評(píng)分比較分)

圖2 術(shù)前X線片示節(jié)段曲度1.38° 圖3 術(shù)后即刻X線片示曲度為2.2° 圖4 術(shù)后48個(gè)月X線片示置換節(jié)段后凸4.78° 圖5 末次隨訪動(dòng)力位X線片示置換節(jié)段ROM 5.67°

圖6 術(shù)前側(cè)位X線片示頸椎退變示假體下沉3.17 mm 圖7 術(shù)后即刻X線片示假體位置良好末次隨訪動(dòng)力位X線 圖8 術(shù)后57個(gè)月X線片 圖9 片示假體活動(dòng)度受限

圖10 術(shù)前X線片示頸椎退變 圖11 術(shù)后即刻X線片示假體位置良好 圖12 術(shù)后61個(gè)月X線片示假體前移位3.28 mm 圖13 末次隨訪動(dòng)力位X線片示假體活動(dòng)度7.68°

3.1 置換節(jié)段曲度的變化 恢復(fù)和維持生理性矢狀曲度和平衡被認(rèn)為是CDR成功的必要條件[12]。盡管先前的一些研究顯示2節(jié)段或多節(jié)段的Hybrid手術(shù)能維持、甚至增加頸椎整體前凸，但是很少有研究關(guān)注Hybrid術(shù)中置換節(jié)段的局部曲度變化，因?yàn)猷徑?jié)段會(huì)代償局部前凸的丟失[12]。

本研究中，與術(shù)前相比，單節(jié)段CDR和Hybrid兩組中的置換節(jié)段在末次隨訪時(shí)總體上都維持了局部矢狀前凸，但是Hybrid術(shù)后即刻增加的節(jié)段前凸在末次隨訪時(shí)更趨向于丟失，因此有更多的病例出現(xiàn)了置換節(jié)段后凸增加>2°。我們推測(cè)可能是由于Hybrid組中的ACDF具有恢復(fù)和維持矢狀前凸的優(yōu)勢(shì)，從而導(dǎo)致置換節(jié)段局部前凸的減少以維持頸椎整體曲度的平衡。再者，Hybrid組中置換節(jié)段所處的生物力學(xué)環(huán)境與單節(jié)段CDR不同，以及與假體的設(shè)計(jì)特點(diǎn)[13]，都可能是影響術(shù)后置換節(jié)段局部曲度的重要因素。

3.2 假體穩(wěn)定性 本研究我們發(fā)現(xiàn)Hybrid組中假體下沉和前后移位的平均量要大于單節(jié)段CDR。有如下幾種可能：(1)Hybrid組中置換節(jié)段前凸的丟失趨勢(shì)可能會(huì)影響椎間隙高度的維持。Kowalczyk等[14]揭示了局部前凸的丟失與椎間隙高度的減少存在聯(lián)系。(2)融合使鄰近間盤假體的生物力學(xué)應(yīng)力增加可能是最重要的因素。Chung等[15]的有限元研究顯示，與連續(xù)雙節(jié)段CDR相比，Hybrid術(shù)中ACDF可以使近端(對(duì)于CDR+ACDF結(jié)構(gòu))和遠(yuǎn)端(對(duì)于ACDF+CDR結(jié)構(gòu))的CDR所承受的應(yīng)力分別增加10.8%和16.1%。假體與終板骨界面上的過(guò)度應(yīng)力和剪切力可能會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)吸收，進(jìn)而出現(xiàn)界面不穩(wěn)定，發(fā)生假體下沉和移位[16-17]。隨著骨的長(zhǎng)入，板-骨界面逐漸穩(wěn)定下來(lái)，所以最終兩組在假體出現(xiàn)明顯下沉和移位的病例數(shù)上差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.3 置換節(jié)段及其相鄰節(jié)段的ROM 理論上，Hybrid術(shù)中的融合節(jié)段可導(dǎo)致其相鄰置換節(jié)段的應(yīng)力增加，從而導(dǎo)致間盤假體的活動(dòng)度增加。但是文獻(xiàn)關(guān)于Hybrid術(shù)后其置換節(jié)段ROM變化的報(bào)道卻存在很大差異。幾個(gè)生物力學(xué)研究顯示在Hybrid術(shù)中由于融合節(jié)段ROM的減少，而置換節(jié)段ROM就會(huì)增加以利于維持頸椎整體的ROM[1，11，18-19]。相反，其他生物力學(xué)研究則顯示在Hybrid術(shù)中置換節(jié)段的ROM不會(huì)出現(xiàn)明顯變化[20-21]，甚至還有減小[10]。本研究顯示在術(shù)后早期隨訪中，相較于單節(jié)段CDR組，Hybrid組中置換節(jié)段的ROM呈現(xiàn)出更慢的恢復(fù)速度。這可能和兩組在術(shù)后的頸部功能鍛煉方式有關(guān)，為了保護(hù)融合節(jié)段，我們建議Hybrid組中的患者在經(jīng)過(guò)頭3周的鍛煉后，從術(shù)后第4周到術(shù)后3個(gè)月用頸托固定頸部。即便如此，Hybrid組中置換節(jié)段的ROM仍能恢復(fù)到一定程度。

有體外研究表明與完整脊柱相比，Hybrid結(jié)構(gòu)中相鄰節(jié)段的ROM僅有較小的變化[1，20]。Liu等[22]在尸體標(biāo)本的研究中顯示CDR+ACDF結(jié)構(gòu)并沒有顯著改變其相鄰節(jié)段的ROM，但ACDF+CDR結(jié)構(gòu)卻使下位鄰近節(jié)段的ROM顯著增大。另一個(gè)生物力學(xué)研究顯示在雙節(jié)段融合基礎(chǔ)上的間盤置換，其上位正常鄰近節(jié)段的ROM顯著增加[10]。目前仍沒有臨床研究去關(guān)注在Hybrid術(shù)中置換節(jié)段相鄰正常節(jié)段的ROM變化情況。本研究提示Hybrid與單節(jié)段CDR類似，能夠維持置換節(jié)段的上/下相鄰節(jié)段的術(shù)前ROM，但Hybrid組中間盤置換的下位相鄰節(jié)段術(shù)前ROM顯著低于單節(jié)段CDR，考慮主要是由于Hybrid組中下位相鄰節(jié)段主要位于C7/T1，因此其生理性ROM本身就較小。

3.4 ASD和HO 影像學(xué)和生物力學(xué)評(píng)估提示融合增加了鄰近節(jié)段的應(yīng)力，可能加速退變過(guò)程。但是，Park等[23]研究顯示雙節(jié)段Hybrid和雙節(jié)段CDR似乎都比雙節(jié)段的融合具有減輕鄰近節(jié)段椎間盤壓力的優(yōu)勢(shì)。Mo等[21]發(fā)現(xiàn)在Hybrid模型中，與置換節(jié)段相鄰的間盤壓力與假體設(shè)計(jì)相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)Hybrid組中ASD和HO發(fā)生率均高于單節(jié)段CDR組，但不顯著。Wang等[24]也報(bào)道Hybrid和CDR在治療雙節(jié)段頸椎病中其ASD和HO并發(fā)癥無(wú)顯著性差異。但是，Hybrid中假體若發(fā)生微動(dòng)則可促進(jìn)HO的形成與發(fā)展，因?yàn)镠O有利于不穩(wěn)定的頸椎重新穩(wěn)定[25]。另外，單節(jié)段CDR中術(shù)后局部前凸維持得更好也有助于減少ASD[7，12]。因此，繼續(xù)通過(guò)更長(zhǎng)期的隨訪去證實(shí)此結(jié)論非常必要。

與先前報(bào)道Hybrid在治療2節(jié)段或多節(jié)段頸椎病時(shí)能提供相當(dāng)?shù)呐R床效果一致[24]，本研究顯示Hybrid與單節(jié)段CDR在臨床功能評(píng)分上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示術(shù)后癥狀的緩解主要與術(shù)中神經(jīng)徹底的減壓密切相關(guān)[12]。

綜上，與單獨(dú)CDR相比，Hybrid術(shù)中的融合節(jié)段影響了其鄰近間盤置換的部分動(dòng)力學(xué)，但是并沒有明顯增加假體并發(fā)癥和引起不良臨床效果。然而，由于本研究相對(duì)小的病例量和回顧性研究的特點(diǎn)可能影響相關(guān)結(jié)論的準(zhǔn)確性，關(guān)于Hybrid術(shù)中融合對(duì)其鄰近間盤置換的影響還需大樣本和更長(zhǎng)期的隨訪去證實(shí)。