引用本文： 宋卿鵬, 田偉, 何達, 韓驍, 張寧, 王晉超, 李祖昌, 馮嘯. 人工頸椎間盤角對人工頸椎間盤置換術后遠期療效的影響. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(5): 526-530. doi: 10.7507/1002-1892.201710083 復制
目前，人工頸椎間盤置換術（cervical artificial disc replacement，CADR）替代頸椎前路減壓椎間融合術用于治療頸椎退行性疾病，可有效緩解癥狀并改善患者生活質量[1-4]。CADR 的優勢在于維持手術節段活動度，維持椎間高度和頸椎曲度以及降低鄰近節段退變的發生[5-6]。Bryan 人工頸椎間盤是臨床應用最早且最為廣泛的人工頸椎間盤假體，其臨床療效已得到大量研究的肯定[2-3, 5]。然而，既往研究表明，Bryan 假體置換術后可能出現椎旁骨化（paravertebral ossification，PO），導致 CADR 喪失其保留手術節段活動度的設計優勢[7-9]。一些術中操作，如人工頸椎間盤植入深度、角度及人工頸椎間盤角，可能會影響術后 PO 的發生及手術節段活動度[10-11]。目前，關于人工頸椎間盤角對 CADR 術后遠期療效的影響尚未明確。本研究通過回顧分析 2003 年 12 月—2007 年 12 月，于我院行單節段 Bryan 假體 CADR 且獲隨訪 10 年以上的 71 例患者臨床資料，探討人工頸椎間盤角對 CADR 術后遠期療效的影響。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男 44 例，女 27 例；年齡 26～69 歲，平均 45.9 歲。其中脊髓型頸椎病 17 例，神經根型頸椎病 29 例，混合型頸椎病 25 例。病變節段：C3、4 2 例，C4、5 15 例，C5、6 45 例，C6、7 9 例。所有患者術前均行 CT 及 MRI 明確頸椎病變責任節段，且臨床癥狀體征與影像學檢查相符，保守治療無效后行 CADR 治療。
1.2 手術方法
患者于全麻下，頭部取中立位。除 C6、7 節段取左側頸前橫弧形切口外，其余節段均取右側頸前橫弧形切口。經 Smith-Robinson 入路到達椎前，于手術節段椎間盤插入標記針，透視確定病變節段后，放置 Bryan 人工頸椎間盤操作系統，切除病變椎間盤，打磨上下終板，并切除后方增生的骨贅及后縱韌帶。在確定充分減壓后，植入 Bryan 人工頸椎間盤，透視確定人工頸椎間盤位置滿意后，關閉切口。
1.3 影像學評估指標
1.3.1 人工頸椎間盤角測量
使用 Tu 等[11]的方法，于術后出院前攝頸椎側位 X 線片，測量 Bryan 人工頸椎間盤角（即 Bryan 人工頸椎間盤上下端板間的夾角），該值為負數表明存在后凸。見圖 1。按測量結果將患者分為后凸組和非后凸組，比較兩組患者以下各影像學評估指標及臨床功能評估指標，分析人工頸椎間盤角對 CADR 術后遠期療效的影響。
1.3.2 頸椎整體活動度
術前和末次隨訪時于頸椎過伸過屈位 X 線片測量頸椎整體活動度，即 C2 和 C7 椎體后緣連線夾角之和。
1.3.3 手術節段活動度
術前和末次隨訪時于頸椎過伸過屈位 X 線片測量手術節段活動度，即手術節段上位椎體上終板和下位椎體下終板連線夾角之和。
1.3.4 手術節段 Cobb 角
術前和末次隨訪時于頸椎側位 X 線片測量手術節段 Cobb 角，即手術節段上位椎體上終板和下位椎體下終板之間的夾角。該值為負數表明手術節段存在局部后凸畸形。見圖 1。
1.3.5 PO 分級
末次隨訪時通過頸椎 CT 及過伸過屈位 X 線片，采用 PO 分級判定標準評估其發生情況：0 級，無骨化；1 級，存在骨化但未侵入椎間隙；2 級，存在侵入椎間隙的骨化；3 級，存在相鄰椎體間形成橋接的骨化，且影響手術節段活動度；4 級，完全融合，且手術節段活動度喪失。0～2 級為低等級 PO，3～4 級為高等級 PO。
1.4 臨床功能評估指標
1.4.1 日本骨科協會（JOA）評分
術前和末次隨訪時采用 17 分法 JOA 評分[12]評價脊髓功能，并按以下公式計算 JOA 改善率：（末次隨訪時 JOA 評分 – 術前 JOA 評分）/（17 – 術前 JOA 評分）×100%。
1.4.2 頸椎功能障礙指數（NDI）
術前和末次隨訪時采用 NDI 評估因頸部疼痛引起的功能障礙[13]，NDI=（每個項目得分總和/患者完成項目數×5）×100%；并計算手術前后 NDI 差值。
1.4.3 整體療效評估
末次隨訪時由醫生采用 Odom 標準評估手術整體療效：優，所有術前癥狀均緩解；良，術前癥狀明顯緩解，且不影響日常活動和工作；可，術前癥狀部分緩解，但日常活動明顯受限；差，癥狀無改變或較術前變差。
1.5 統計學方法
采用 SPSS20.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；計數資料比較采用 χ2 檢驗；等級資料比較采用秩和檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 根據人工頸椎間盤角分組資料
本研究患者中后凸組 24 例，人工頸椎間盤角（–4.28±3.36）°；非后凸組 47 例，人工頸椎間盤角（4.59±3.39）°。其中，后凸組男 12 例，女 12 例；年齡（48.29±8.70）歲。手術節段：C4、5 6 例，C5、6 14 例，C6、7 4 例。非后凸組男 32 例，女 15 例；年齡（44.68±7.62）歲。手術節段：C3、4 2 例，C4、5 9 例，C5、6 31 例，C6、7 5 例。兩組患者性別、年齡、手術節段等一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。兩組患者均獲隨訪，隨訪時間 121～165 個月，平均 128 個月。
2.2 影像學評估結果比較
術前兩組患者頸椎整體活動度及手術節段活動度比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；后凸組手術節段 Cobb 角顯著低于非后凸組（t=2.636，P=0.013）。末次隨訪時，兩組頸椎整體活動度比較差異無統計學意義（t=1.393，P=0.168），但后凸組手術節段活動度和 Cobb 角均顯著低于非后凸組，差異有統計學意義（P<0.05）。根據末次隨訪時手術節段 Cobb 角，后凸組局部后凸畸形 9 例（37.5%），非后凸組 7 例（14.9%），比較差異有統計學意義（χ2=4.651，P=0.031）。兩組 PO 分級比較差異有統計學意義（Z=2.894，P=0.004）；其中后凸組低等級 PO 10 例（41.7%）、高等級 PO 14 例（58.3%），非后凸組低等級 PO 36 例（76.6%）、高等級 PO 11 例（23.4%）。見表 1。
表1
后凸組與非后凸組各影像學評估結果比較（
）
Table1.
Comparison of radiologic evaluation results between kyphotic and non-kyphotic groups (
)
2.3 臨床功能評估結果比較
兩組患者術前及末次隨訪時的 JOA 評分、NDI，末次隨訪時 JOA 改善率及 Odom 評分，以及手術前后 NDI 差值，比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 2。
表2
后凸組與非后凸組各臨床功能評估結果比較（
）
Table2.
Comparison of clinical evaluation results between kyphotic and non-kyphotic groups (
)
圖1
側位 X 線片上測量人工頸椎間盤角及手術節段 Cobb 角
綠色直線間夾角為人工頸椎間盤角，紅色直線間夾角為手術節段 Cobb 角 a. C4、5 節段人工頸椎間盤角后凸；b. C6、7 節段人工頸椎間盤角正常前凸
Figure1. Measurements of the shell angle of cervical artificial disc and Cobb angle of operated level on lateral X-ray filmThe angle between green lines was the shell angle of cervical artificial disc, and the angle between red lines was the Cobb angle of operated level a. The shell angle of the cervical artificial disc at C4, 5 level was kyphosis; b. The shell angle of the cervical artificial disc at C6, 7 level was normally lordosis
3 討論
3.1 術后臨床療效結果分析
本研究通過對 71 例行單節段 Bryan 假體 CADR 患者進行為期 10 年以上隨訪，發現患者神經功能的恢復與頸椎活動度的保留均取得了良好效果，與既往中長期隨訪結果一致[2-3, 5]。人工頸椎間盤角后凸組與非后凸組的 JOA 評分及改善率、NDI 指數及下降程度、Odom 評分均無明顯差別。兩組患者在頸椎整體活動度方面無顯著差異，但后凸組患者末次隨訪時手術節段活動度為（4.95±4.01）°，明顯低于非后凸組患者的（10.51±4.97）°。
Bryan 人工頸椎間盤作為一種非限制性的人工頸椎間盤假體，是由上下兩層鈦合金端板及中間聚丙氨酯多聚體所填充的髓核組成。Bryan 人工頸椎間盤應用于臨床較早，其設計模式導致術后可能會出現人工頸椎間盤角后凸[14]。既往文獻表明，術中頭部非中立位的體位、人工頸椎間盤植入的角度明顯偏離上下終板的中線、對上下終板的過度打磨或打磨不對稱及術前存在手術節段后凸等因素，均可能導致術后出現人工頸椎間盤角的后凸[15-17]。有研究指出后凸的人工頸椎間盤角可能是導致術后手術節段活動度降低的因素[11]，本研究結果也表明人工頸椎間盤角后凸會影響術后遠期手術節段的活動度。
3.2 人工頸椎間盤角對術后并發癥的影響
Bryan 人工頸椎間盤為非限制性假體，術中不能矯正頸椎局部曲度，且既往研究指出 Bryan 假體 CADR 術后手術節段 Cobb 角會有所增加[15, 18]。本研究中，71 例 Bryan 假體 CADR 術后遠期手術節段 Cobb 角較術前下降，其中后凸組患者較非后凸組患者的手術節段 Cobb 角下降更為明顯，且出現局部后凸畸形概率更高。同時，我們發現后凸組患者術前手術節段 Cobb 角較非后凸組患者小，表明術前手術節段存在局部曲度不良的患者行 Bryan 假體 CADR 更容易出現人工頸椎間盤角的后凸。既往研究指出，存在術前手術節段局部后凸的情況應避免行 Bryan 假體 CADR[15]。本研究認為，對術前手術節段曲度不良患者行 Bryan 假體 CADR 也應當更加謹慎，以避免出現人工頸椎間盤角后凸的情況。
本研究中，兩組患者術后遠期 PO 分級存在顯著差異，其中后凸組高等級 PO 發生率為 58.3%（14/24），明顯高于非后凸組患者的 23.4%（11/47），說明人工頸椎間盤角后凸與 Bryan 假體 CADR 術后遠期高等級 PO 的形成存在一定關系，人工頸椎間盤角后凸可能會導致術后遠期高等級 PO 的發生率增高。
綜上述，人工頸椎間盤角后凸可能會導致 CADR 術后遠期手術節段活動度降低、局部后凸畸形及高等級 PO 的發生率增高。但本研究還存在一些不足：首先，不同的人工頸椎間盤假體有不同的生物力學特性，本研究只探討了 Bryan 人工頸椎間盤一種類型假體，關于不同類型假體的人工頸椎間盤角對療效的影響還有待進一步研究。其次，本研究為回顧性研究，兩組患者術前手術節段 Cobb 角存在差異，可能會對結果產生一定影響，其具體影響還有待進一步前瞻隨機對照研究明確。最后，由于患者術后各時間段影像學評估資料不完善，本研究未探討術后頸椎曲度及手術節段曲度的變化過程，有待進一步研究明確。
目前，人工頸椎間盤置換術（cervical artificial disc replacement，CADR）替代頸椎前路減壓椎間融合術用于治療頸椎退行性疾病，可有效緩解癥狀并改善患者生活質量[1-4]。CADR 的優勢在于維持手術節段活動度，維持椎間高度和頸椎曲度以及降低鄰近節段退變的發生[5-6]。Bryan 人工頸椎間盤是臨床應用最早且最為廣泛的人工頸椎間盤假體，其臨床療效已得到大量研究的肯定[2-3, 5]。然而，既往研究表明，Bryan 假體置換術后可能出現椎旁骨化（paravertebral ossification，PO），導致 CADR 喪失其保留手術節段活動度的設計優勢[7-9]。一些術中操作，如人工頸椎間盤植入深度、角度及人工頸椎間盤角，可能會影響術后 PO 的發生及手術節段活動度[10-11]。目前，關于人工頸椎間盤角對 CADR 術后遠期療效的影響尚未明確。本研究通過回顧分析 2003 年 12 月—2007 年 12 月，于我院行單節段 Bryan 假體 CADR 且獲隨訪 10 年以上的 71 例患者臨床資料，探討人工頸椎間盤角對 CADR 術后遠期療效的影響。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男 44 例，女 27 例；年齡 26～69 歲，平均 45.9 歲。其中脊髓型頸椎病 17 例，神經根型頸椎病 29 例，混合型頸椎病 25 例。病變節段：C3、4 2 例，C4、5 15 例，C5、6 45 例，C6、7 9 例。所有患者術前均行 CT 及 MRI 明確頸椎病變責任節段，且臨床癥狀體征與影像學檢查相符，保守治療無效后行 CADR 治療。
1.2 手術方法
患者于全麻下，頭部取中立位。除 C6、7 節段取左側頸前橫弧形切口外，其余節段均取右側頸前橫弧形切口。經 Smith-Robinson 入路到達椎前，于手術節段椎間盤插入標記針，透視確定病變節段后，放置 Bryan 人工頸椎間盤操作系統，切除病變椎間盤，打磨上下終板，并切除后方增生的骨贅及后縱韌帶。在確定充分減壓后，植入 Bryan 人工頸椎間盤，透視確定人工頸椎間盤位置滿意后，關閉切口。
1.3 影像學評估指標
1.3.1 人工頸椎間盤角測量
使用 Tu 等[11]的方法，于術后出院前攝頸椎側位 X 線片，測量 Bryan 人工頸椎間盤角（即 Bryan 人工頸椎間盤上下端板間的夾角），該值為負數表明存在后凸。見圖 1。按測量結果將患者分為后凸組和非后凸組，比較兩組患者以下各影像學評估指標及臨床功能評估指標，分析人工頸椎間盤角對 CADR 術后遠期療效的影響。
1.3.2 頸椎整體活動度
術前和末次隨訪時于頸椎過伸過屈位 X 線片測量頸椎整體活動度，即 C2 和 C7 椎體后緣連線夾角之和。
1.3.3 手術節段活動度
術前和末次隨訪時于頸椎過伸過屈位 X 線片測量手術節段活動度，即手術節段上位椎體上終板和下位椎體下終板連線夾角之和。
1.3.4 手術節段 Cobb 角
術前和末次隨訪時于頸椎側位 X 線片測量手術節段 Cobb 角，即手術節段上位椎體上終板和下位椎體下終板之間的夾角。該值為負數表明手術節段存在局部后凸畸形。見圖 1。
1.3.5 PO 分級
末次隨訪時通過頸椎 CT 及過伸過屈位 X 線片，采用 PO 分級判定標準評估其發生情況：0 級，無骨化；1 級，存在骨化但未侵入椎間隙；2 級，存在侵入椎間隙的骨化；3 級，存在相鄰椎體間形成橋接的骨化，且影響手術節段活動度；4 級，完全融合，且手術節段活動度喪失。0～2 級為低等級 PO，3～4 級為高等級 PO。
1.4 臨床功能評估指標
1.4.1 日本骨科協會（JOA）評分
術前和末次隨訪時采用 17 分法 JOA 評分[12]評價脊髓功能，并按以下公式計算 JOA 改善率：（末次隨訪時 JOA 評分 – 術前 JOA 評分）/（17 – 術前 JOA 評分）×100%。
1.4.2 頸椎功能障礙指數（NDI）
術前和末次隨訪時采用 NDI 評估因頸部疼痛引起的功能障礙[13]，NDI=（每個項目得分總和/患者完成項目數×5）×100%；并計算手術前后 NDI 差值。
1.4.3 整體療效評估
末次隨訪時由醫生采用 Odom 標準評估手術整體療效：優，所有術前癥狀均緩解；良，術前癥狀明顯緩解，且不影響日常活動和工作；可，術前癥狀部分緩解，但日常活動明顯受限；差，癥狀無改變或較術前變差。
1.5 統計學方法
采用 SPSS20.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；計數資料比較采用 χ2 檢驗；等級資料比較采用秩和檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 根據人工頸椎間盤角分組資料
本研究患者中后凸組 24 例，人工頸椎間盤角（–4.28±3.36）°；非后凸組 47 例，人工頸椎間盤角（4.59±3.39）°。其中，后凸組男 12 例，女 12 例；年齡（48.29±8.70）歲。手術節段：C4、5 6 例，C5、6 14 例，C6、7 4 例。非后凸組男 32 例，女 15 例；年齡（44.68±7.62）歲。手術節段：C3、4 2 例，C4、5 9 例，C5、6 31 例，C6、7 5 例。兩組患者性別、年齡、手術節段等一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。兩組患者均獲隨訪，隨訪時間 121～165 個月，平均 128 個月。
2.2 影像學評估結果比較
術前兩組患者頸椎整體活動度及手術節段活動度比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；后凸組手術節段 Cobb 角顯著低于非后凸組（t=2.636，P=0.013）。末次隨訪時，兩組頸椎整體活動度比較差異無統計學意義（t=1.393，P=0.168），但后凸組手術節段活動度和 Cobb 角均顯著低于非后凸組，差異有統計學意義（P<0.05）。根據末次隨訪時手術節段 Cobb 角，后凸組局部后凸畸形 9 例（37.5%），非后凸組 7 例（14.9%），比較差異有統計學意義（χ2=4.651，P=0.031）。兩組 PO 分級比較差異有統計學意義（Z=2.894，P=0.004）；其中后凸組低等級 PO 10 例（41.7%）、高等級 PO 14 例（58.3%），非后凸組低等級 PO 36 例（76.6%）、高等級 PO 11 例（23.4%）。見表 1。
表1
后凸組與非后凸組各影像學評估結果比較（
）
Table1.
Comparison of radiologic evaluation results between kyphotic and non-kyphotic groups (
)
2.3 臨床功能評估結果比較
兩組患者術前及末次隨訪時的 JOA 評分、NDI，末次隨訪時 JOA 改善率及 Odom 評分，以及手術前后 NDI 差值，比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 2。
表2
后凸組與非后凸組各臨床功能評估結果比較（
）
Table2.
Comparison of clinical evaluation results between kyphotic and non-kyphotic groups (
)
圖1
側位 X 線片上測量人工頸椎間盤角及手術節段 Cobb 角
綠色直線間夾角為人工頸椎間盤角，紅色直線間夾角為手術節段 Cobb 角 a. C4、5 節段人工頸椎間盤角后凸；b. C6、7 節段人工頸椎間盤角正常前凸
Figure1. Measurements of the shell angle of cervical artificial disc and Cobb angle of operated level on lateral X-ray filmThe angle between green lines was the shell angle of cervical artificial disc, and the angle between red lines was the Cobb angle of operated level a. The shell angle of the cervical artificial disc at C4, 5 level was kyphosis; b. The shell angle of the cervical artificial disc at C6, 7 level was normally lordosis
3 討論
3.1 術后臨床療效結果分析
本研究通過對 71 例行單節段 Bryan 假體 CADR 患者進行為期 10 年以上隨訪，發現患者神經功能的恢復與頸椎活動度的保留均取得了良好效果，與既往中長期隨訪結果一致[2-3, 5]。人工頸椎間盤角后凸組與非后凸組的 JOA 評分及改善率、NDI 指數及下降程度、Odom 評分均無明顯差別。兩組患者在頸椎整體活動度方面無顯著差異，但后凸組患者末次隨訪時手術節段活動度為（4.95±4.01）°，明顯低于非后凸組患者的（10.51±4.97）°。
Bryan 人工頸椎間盤作為一種非限制性的人工頸椎間盤假體，是由上下兩層鈦合金端板及中間聚丙氨酯多聚體所填充的髓核組成。Bryan 人工頸椎間盤應用于臨床較早，其設計模式導致術后可能會出現人工頸椎間盤角后凸[14]。既往文獻表明，術中頭部非中立位的體位、人工頸椎間盤植入的角度明顯偏離上下終板的中線、對上下終板的過度打磨或打磨不對稱及術前存在手術節段后凸等因素，均可能導致術后出現人工頸椎間盤角的后凸[15-17]。有研究指出后凸的人工頸椎間盤角可能是導致術后手術節段活動度降低的因素[11]，本研究結果也表明人工頸椎間盤角后凸會影響術后遠期手術節段的活動度。
3.2 人工頸椎間盤角對術后并發癥的影響
Bryan 人工頸椎間盤為非限制性假體，術中不能矯正頸椎局部曲度，且既往研究指出 Bryan 假體 CADR 術后手術節段 Cobb 角會有所增加[15, 18]。本研究中，71 例 Bryan 假體 CADR 術后遠期手術節段 Cobb 角較術前下降，其中后凸組患者較非后凸組患者的手術節段 Cobb 角下降更為明顯，且出現局部后凸畸形概率更高。同時，我們發現后凸組患者術前手術節段 Cobb 角較非后凸組患者小，表明術前手術節段存在局部曲度不良的患者行 Bryan 假體 CADR 更容易出現人工頸椎間盤角的后凸。既往研究指出，存在術前手術節段局部后凸的情況應避免行 Bryan 假體 CADR[15]。本研究認為，對術前手術節段曲度不良患者行 Bryan 假體 CADR 也應當更加謹慎，以避免出現人工頸椎間盤角后凸的情況。
本研究中，兩組患者術后遠期 PO 分級存在顯著差異，其中后凸組高等級 PO 發生率為 58.3%（14/24），明顯高于非后凸組患者的 23.4%（11/47），說明人工頸椎間盤角后凸與 Bryan 假體 CADR 術后遠期高等級 PO 的形成存在一定關系，人工頸椎間盤角后凸可能會導致術后遠期高等級 PO 的發生率增高。
綜上述，人工頸椎間盤角后凸可能會導致 CADR 術后遠期手術節段活動度降低、局部后凸畸形及高等級 PO 的發生率增高。但本研究還存在一些不足：首先，不同的人工頸椎間盤假體有不同的生物力學特性，本研究只探討了 Bryan 人工頸椎間盤一種類型假體，關于不同類型假體的人工頸椎間盤角對療效的影響還有待進一步研究。其次，本研究為回顧性研究，兩組患者術前手術節段 Cobb 角存在差異，可能會對結果產生一定影響，其具體影響還有待進一步前瞻隨機對照研究明確。最后，由于患者術后各時間段影像學評估資料不完善，本研究未探討術后頸椎曲度及手術節段曲度的變化過程，有待進一步研究明確。
