導語：人工頸椎間盤置換術研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【關鍵詞】研究進展

自20世紀50年代以來，頸前路減壓植骨融合術（anteriorcervicaldiscectomyandfusion，ACDF）一直是治療頸椎間盤突出引起的脊髓病變和神經(jīng)根病變最有效的手段，隨著研究的深入，其引起的并發(fā)癥逐漸被人們認識，主要表現(xiàn)為：（1）頸椎的正常生物力學改變，手術節(jié)段喪失運動功能，相鄰節(jié)段退變加速。目前認為這是由于術后相鄰節(jié)段應力和活動度代償性增加所致，頸椎屈曲時融合節(jié)段上、下節(jié)段椎間盤內(nèi)壓可分別增加73％和45％〔1〕。（2）植骨不愈合，假關節(jié)形成。Bohlman〔2〕的一項研究顯示此并發(fā)癥的發(fā)生率為13％，其中67％的患者出現(xiàn)相關癥狀，17％需要重新手術治療。ACDF出現(xiàn)的并發(fā)癥迫使人們探索新的手術方式，人工頸椎間盤置換術（totaldiscreplacement，TDR）因其獨有的優(yōu)勢得到迅速發(fā)展。

1TDR的優(yōu)勢

TDR能夠結合前路減壓和椎體間關節(jié)成形的特點，即保持前路的減壓效果和保持頸椎正常的活動度，彌補了ACDF的不足，近年來為越來越多的脊椎外科醫(yī)生所青睞。與ACDF相比TDR有其獨特之處：（1）能夠維持頸椎正常的活動度，防止鄰近節(jié)段因過度活動而代償性應力增加而導致退行性變，且早期臨床效果與融合術相似。Goffin〔3〕通過對40人頸椎活動度進行X線透視檢查，第1組10人為正常人，第2組10人曾行C5、6融合術，第3組10人曾行C5、6頸椎間盤置換，第4組10人患有C5、6頸椎關節(jié)強硬，結果發(fā)現(xiàn)曾行頸椎間盤置換的患者頸椎活動度與正常人無顯著性差異。（2）患者術后可早期恢復活動。ACDF術后患者一般都要佩戴矯形器防止頸椎過度活動以利于骨融合，但TDR患者一般術后1~2周可恢復一般活動，避免了因頸部長期制動引起的頸部肌肉萎縮及受限感。（3）植入假體具有與天然椎間盤相似的特性，可吸收震蕩，起到緩沖的作用。（4）由于不需從髂骨取材，避免了局部并發(fā)癥的出現(xiàn)。

2假體材料及種類

在人工頸椎間盤的發(fā)展進程中，出現(xiàn)了多種材料和多種形狀的假體，目前應用最多的材料是鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和超高分子量聚乙烯。鈦合金擁有最好的抗腐蝕能力和組織相容性，而且對MRI的干擾最小，因此可作為假體表面與上下椎體接觸的良好選擇，有利于骨質的生長以維持假體的長期穩(wěn)定性；鈷鉻合金硬度很高，有很好的耐磨性，在關節(jié)成形術中也得到廣泛應用；超高分子量聚乙烯的耐磨性較差，但是摩擦系數(shù)較低，而且有較強的吸收震蕩能力，因此能形成低摩擦的關節(jié)面；不銹鋼的硬度較鈷鉻合金差，但延展性較好。

按照應用材料的種類，人工頸椎間盤可分為金屬-金屬假體和金屬-聚合物假體。金屬-金屬假體主要有Bristol和Prestige（Ⅰ，Ⅱ，ST，LP），金屬-聚合物假體有ProdiscC、PCM和Bryan。金屬-金屬假體跟金屬-聚合物假體相比，前者具有較強的抗磨損性，磨損產(chǎn)生的顆粒數(shù)量上明顯較后者少，但小顆粒卻較后者多，吸收震蕩的能力也較后者差，但是，LeHuec〔4〕研究了金屬-金屬和金屬-聚乙烯人工腰椎間盤的震蕩吸收能力，結果顯示兩者無明顯差別，這可能提示了聚乙烯對震蕩吸收的有限性。

3適應證和禁忌證

與其他手術類似，TDR也有其適應證和禁忌證，目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的標準，但存在一些普遍認同的準則。

3.1適應證

（1）椎間盤變性并且出現(xiàn)頸部疼痛或脊髓病變或神經(jīng)根病變，非手術治療無效；（2）擬手術節(jié)段位于C3、4~C6、7；（3）骨已發(fā)育成熟；（4）頸椎中、后柱結構正常，側位的過屈、過伸動力位片顯示頸椎穩(wěn)定等。如果患者是由于單純的椎間盤變性而出現(xiàn)疼痛，但沒有神經(jīng)受壓的情況，則不在手術適應證范圍內(nèi)〔5〕。

3.2禁忌證

（1）伴有骨質疏松、骨量減少或其他骨代謝性疾病;（2）病變超過2個節(jié)段；（3）鄰近節(jié)段曾行融合術；（4）以前的手術留有嚴重的瘢痕，病變節(jié)段后部有小關節(jié)??；（5）慢性感染、腫瘤、全身代謝或者系統(tǒng)疾病、相關的金屬過敏；（6）類風濕性關節(jié)炎或強直性脊柱炎等引起的手術節(jié)段的畸形；（7）影像學上顯示脊椎屈-伸不穩(wěn)，頸椎骨性椎管狹窄等。

4生物力學

頸椎的生物力學比較復雜，因為其運動需要椎骨鉤突關節(jié)、椎間關節(jié)和平面小關節(jié)的協(xié)調(diào)。人工椎間盤應用的基本目的是保存受損節(jié)段的活動性同時又避免鄰近節(jié)段出現(xiàn)退變，頸椎在矢狀面和冠狀面良好的活動度、適當?shù)募袤w曲率半徑、基本符合正常生理要求的瞬時旋轉軸（instaneousaxisofrotation，IAR）的位置對于防止鄰近節(jié)段的病變有著重要的影響。

目前應用于臨床的頸椎間盤假體按照IAR的移動程度可分為非限制性假體（Bryan）和半限制性假體（Prestige、PCM、ProdiscC），尚未見限制性假體的臨床應用報道。非限制性假體和半限制性假體依靠周圍的軟組織限制頸椎的過度活動。適當?shù)能浗M織強度對于維持頸椎的穩(wěn)定性有著重要的作用，McAfee〔6〕從生物力學的角度闡述了后縱韌帶在頸椎人工椎間盤置換中維持頸椎穩(wěn)定性的作用，并提出了功能性后縱韌帶的概念。非限制假體和半限制性假體提供了與正常頸椎活動基本一致的可移動的IAR，增加了受損節(jié)段頸椎的活動度，允許椎體間的平移運動并且減少應力作用于椎體與假體的接觸面上，降低了鄰近節(jié)段退變的可能性；但是，這使得平面小關節(jié)承受更大的剪切力和旋轉負荷。由于兩者均擁有可移動的IAR，所以對假體植入的位置要求不是十分嚴格。

假體越固定，對維持頸椎的穩(wěn)定性越有利，椎體-假體接觸面承受負荷也越大，這樣平面小關節(jié)承載的剪切力就越小。限制性假體都有固定的旋轉軸，這一定程度降低了手術節(jié)段頸椎的活動度，同時對假體植入的位置要求較其余兩種苛刻，這可能是其臨床應用受到限制的原因。

5臨床應用療效

頸椎手術的目的一方面是去除脊髓或神經(jīng)致壓物，恢復正常的脊髓形態(tài)和有效的椎管容量，另一方面是恢復頸椎正常排列以及重建頸椎的生理曲度和病變節(jié)段的椎間高度〔7〕，這同時也是評價療效的基本準則。頸椎目前在臨床上應用最多的椎間盤假體為ProdiscC、Bryan和Prestige，均取得令人滿意的短期臨床效果。

RudolfB等〔5〕報道了27例接受27個ProdiscC椎間盤假體的臨床效果，患者術前均診斷為單節(jié)段頸椎間盤變性，術后為期1年的隨訪顯示，頸椎障礙功能指數(shù)（neckdisabilityindex，NDl）和直觀模擬量表評分（visualanalogsclaes，VAS）在術后6周分別下降了35％和44％，并且在隨訪期內(nèi)維持不變；頸椎運動范圍（rangeofmotion，ROM）跟術前相比上升了240％，更重要的是ROM保持在10°左右的功能位；頸椎疼痛的強度和頻率跟術前比較下降了40％，且無任何并發(fā)癥出現(xiàn)。

我國王巖等〔7〕報道了27例（35個節(jié)段）Bryan頸椎間盤假體置換術術后1~8個月（平均5.2個月）的隨訪結果。所有患者癥狀及脊髓功能都有明顯改善，隨訪超過3個月的15例患者JOA評分由術前平均9.2分上升至術后平均15.5分。Odom評級：優(yōu)10例，良5例，可0例，差0例。置換節(jié)段前屈后伸活動范圍平均為5.12°，左右側屈活動范圍分別為平均3.18°和3.28°。沒有發(fā)現(xiàn)明顯的頸椎生理弧度的丟失。

6并發(fā)癥

由于頸部解剖結構復雜，人工頸椎間盤置換術可能會出現(xiàn)相關并發(fā)癥〔9〕，主要包括兩類。

6.1植入技術并發(fā)癥

主要有假體大小選擇不當，椎間盤組織切除不徹底，軟骨終板部分殘留，術中骨折、植入節(jié)段后突畸形等，頸部及肩部疼痛也見報道〔10〕。

6.2與假體有關的并發(fā)癥

主要有假體引起的周圍血管神經(jīng)損傷、移位、松動、螺絲部分拔出、折斷、達不到理想的活動度，假體周圍骨化融合，蓋板斷裂，滑動核破裂等，過敏反應及沉降尚未見報道。

在所有的并發(fā)癥中，椎旁骨化最為常見。目前認為與假體設計不當，植入技術不過關和患者術前存在的脊椎關節(jié)強硬導致的椎間高度下降有關〔11〕。據(jù)Heller〔12〕報道，術后2~3周的非甾體抗炎治療可減少脊椎周圍骨化的發(fā)生率。

7存在的問題

人工頸椎間盤置換術的研究及應用時間不如腰椎，尚缺乏長期臨床資料，遠期效果尚不明朗，存在影響長期療效的潛在因素。

7.1假體磨損

在髖和膝置換術中，假體磨損碎屑是造成手術失敗的重要原因之一。磨損碎屑引起的炎癥反應會導致骨質溶解、假體松動，造成這些后果不僅與碎屑的數(shù)量有關，而且與其濃度、大小和形狀有密切的關系。各種人工頸椎間盤假體在臨床應用前均經(jīng)過嚴格的磨損分析，雖然都取得令人滿意的結果，但由于體外實驗時間都不長，且體內(nèi)外環(huán)境存在很大差異，目前尚不清楚假體在體內(nèi)的磨損程度。同時，曾有報道在髖、膝等大關節(jié)置換術后由于磨損出現(xiàn)重金屬物沉積的現(xiàn)象，并且在腎臟、肝臟、心臟、淋巴結等處可測得一定濃度的金屬離子〔13〕，雖然跟蹤觀察未見其會引起不良反應，但在無血管和無滑液的椎間隙是否如此尚待研究。

7.2假體是否會沉降

在人工腰椎間盤置換遠期效果不佳的病例中，67％存在假體沉降的問題〔14〕。TDR臨床應用時間較短，大多數(shù)接受頸椎間盤置換手術的患者相對年輕，且把骨質疏松作為手術禁忌證，因此尚未見頸椎間盤假體沉降的報道。隨著年齡的增加，骨密度逐漸降低，出現(xiàn)假體沉降的問題可能難以避免，解決方案是改進假體設計和提高手術技巧。天然椎間盤變性后應力作用轉移到纖維環(huán)，這使得與纖維環(huán)接觸的終板邊緣跟終板中央相比可承受更大的負荷。因此假體設計時應使應力集中于終板邊緣，即皮質骨，減少終板中央即松質骨的應力；另一方面可增加假體與終板的接觸面積，使應力相對分散，同時在手術過程中應該小心操作，防止損傷終板。

7.3是否會出現(xiàn)手術節(jié)段活動度下降、相鄰節(jié)段退變

雖然近期隨訪研究表明TDR術后頸椎活動度與生理狀況下無異，但不排除隨著時間的推移活動幅度減少的可能性。人工腰椎間盤置換術的長期療效明顯較融合術好，但仍有報道顯示部分患者遠期出現(xiàn)腰椎活動度減少甚至喪失的情況〔15〕。Huang〔16〕對第1代腰椎ProDisc假體為期9年的觀察中發(fā)現(xiàn)，平均活動度只有3.8°，有34％的患者活動度在2°以下，活動度下降的病例鄰近節(jié)段變性的概率增加。這意味著這部分病例術后脊柱遠期的生物力學改變與融合術無差別，其原因有待探討。

7.4能否長久緩解癥狀

不僅來自椎間盤，椎體后緣骨贅形成、后縱韌帶的增厚、后方小關節(jié)的增生都與其有關。在TDR術中，能否徹底去除這些致壓物、長久解除臨床癥狀尚待觀察〔7〕。

8總結

TDR與ACDF相比具有一定的優(yōu)勢，一定程度上彌補了ACDF的不足，短期應用療效亦令人滿意，但作為一項較新的技術，臨床醫(yī)生在應用前仍應把握其適應證、禁忌證及可能出現(xiàn)的并發(fā)癥。TDR臨床應用時間仍較短，其遠期療效仍需將來長期隨訪的評估。

【參考文獻】

〔1〕EckJC,HumphreysSC,LimTH,etal.Biomechanicalstudyontheeffectofanteriorcervicalspinefusiononadjacentlevelintradiscalpressureandsegmentalmotion［J］.Spine,2002,27（22）:24312434.

〔2〕BohlmanHH,EmerySE,GoodfellowDB,etal.Robinsonanteriorcervicaldiscectomyandarthrodesisforcervicalradiculopathy.Longtermfollowupofonehundredandtwentytwopatients［J］.JBoneandJointSurg（Am）,1993,75（9）:12981307.

〔3〕GoffinJ,KomistekR,MalfouzH,etal.Inviviokinematicsofnormal,degenerative,fusedanddiscreplacedcervicalspines［R］.AnnualMeetingofAmericanAcademyofOrthopaedicSurgeons,NewOrleans,LA,2003.

〔4〕LeHuecJC,KiaerT,FriesemT,etal.Shockabsorptioninlumbardiscprosthesis:apreliminarymechanicalstudy［J］.JSpinalDisordTech,2003,16（4）:346351.

〔5〕RudolfB,NeilD,GwyneddE,etal.Cervicaltotaldiscreplacement,parttwo:clinicresults［J］.OrthopClinNAm,2005,36（3）:355362.

〔6〕McAfeePC,CunningghamB,DmitrievA,etal.Cervicaldiscreplacementporouscoatedmotionprosthesis:acomparativebiomechicalanalysisshowingthekeyroleoftheposteriorlongitudinalligament［J］.Spine,2003,28（supple）:176185.

〔7〕袁文.融合還是置換：對頸椎植骨融合術的再認識［J］.中華醫(yī)學雜志，2005，85（1）：1113.

〔8〕王巖，肖嵩華，陸寧,等.單雙節(jié)段Bryan頸椎間盤假體置換術后1~8個月臨床資料分析［J］.中國矯形外科雜志，2005，13（1）：1417.

〔9〕金大地，瞿東濱，CharlesDR.脊椎椎間關節(jié)成形術［M］.第1版,北京：科學技術文獻出版社，2004，272302.

〔10〕PickettGE,SekhonLH,SearsWR,plicationswithcervicalarthroplasty［J］.JournalofNeurosurgerySpine，2006,4（2）:98105.

〔11〕PaulA,JeffreyP.Intervertebraldiscarthroplasty［J］.Spine,2004,29（23）:27792786.

〔12〕HellerJ,GoffinJ.ClassificationofparavertebralossificationafterinsertionoftheBryancervicaldiscprosthesis［R］.31stAnnualMeetingoftheCervicalSpineResearchSociety,Phoenix,AR,2003.

〔13〕UrbanRM,JacobsJJ,TomlinsonMI,etal.Disseminationofwearparticlestotheliver,spleenandabdominallymphnodeofpatientswithhiporkneereplacement［J］.JBoneandJointSurg（Am）,2000,82（4）:457476.

〔14〕ZeegersWS,BohnenLM,LaaperM,etal.ArtificialdiscreplacementwithmodulartypeSBChariteⅢ:2yearresultsin50prospectivestudies［J］.EurSpineJ,1999,8（3）:210217.

〔15〕PutzierM,SchneiderSV,DischAC,etal.Clinicalandradiologicalresultsaferartificialdiscreplacement:17yearlongtermfollowup［R］.Eurospine2004:AnnualMeetingoftheSpineSocietyofEurope.Porto,Portugal,2004.

〔16〕HuangRC,GirardiFP,CamrnisaJrFP,etal.Longtermfiexitionextentionrangeofmotionoftheprodisctotaldiscreplacement［J］.JSpinalDisordTech,2003,16（5）:435440.