引用本文： 馬宇龍, 王文豪, 官志平, 黃永燦, 俞莉敏. Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術與零切跡Zero-P融合術治療單節段頸椎病早期療效比較. 中國修復重建外科雜志, 2022, 36(9): 1132-1143. doi: 10.7507/1002-1892.202204103 復制
頸椎前路間盤切除減壓融合術（anterior cervical disc decompression and fusion，ACDF）是目前治療頸椎病的經典術式，尤其是經間隙減壓后零切跡Zero-P融合術，因其可減少以往鈦板和Cage融合固定的眾多并發癥，在臨床上得到廣泛應用并獲得良好療效[1]。但即使是零切跡融合，因固定頸椎手術節段而導致的椎體和椎間應力分布改變、相鄰節段加速退變等問題仍不能忽視[2-3]。近年，頸椎人工椎間盤置換術發展迅速，其能保留頸椎手術節段的正常生理活動，從而有效預防頸椎相鄰節段退變發生，可以在一定程度上彌補融合術的不足[4]。臨床研究表明，頸椎人工椎間盤置換術可以作為補充或替代ACDF的一種安全手術技術[5-6]。
Prodisc-C Vivo是繼Prodisc-C和Prodisc-C Nova之后的第3代頸椎人工椎間盤。其采用無龍骨的球窩關節設計，利用上、下表面的高孔隙率鈦涂層尖刺，來提高術后即刻穩定性和遠期骨長入穩定固定。目前Prodisc-C Vivo臨床使用時間短，相關臨床研究較少。本研究通過回顧分析2015年1月—2018年12月北京大學深圳醫院脊柱外科收治的單節段頸椎病患者臨床資料，比較Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術與零切跡Zero-P融合術治療單節段頸椎病的早期療效和對頸椎節段活動的影響，為頸椎病手術方式的選擇提供臨床研究依據。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 頸椎病以單節段軟性椎間盤突出壓迫為主，無明顯巨大后緣骨贅增生及后縱韌帶骨化；② 有典型頸脊髓或神經根性癥狀體征，診斷明確，且經嚴格保守治療無改善者；③ 無明顯椎間隙狹窄（椎間隙必須大于相鄰未退變節段70%），椎間伸屈活動良好，關節突關節無明顯退變融合；④ 無明顯不穩定和頸椎后凸；⑤ 年齡25～50歲，椎間盤及椎體發育正常；⑥ 隨訪資料完整。
排除標準：① 多節段頸椎病；② 二次手術患者；③ 頸椎先天性結構畸形，重度發育性椎管狹窄；④ 頸椎外傷骨折脫位，頸椎失穩；⑤ 嚴重骨質疏松、Peget骨病、類風濕性關節炎、強直性脊柱炎、 彌漫性特發性骨肥厚癥等全身代謝性疾病；⑥ 嚴重器質性疾病、精神疾病、腫瘤及活動性感染[7-8]。
2015年1月—2018年12月共56例患者符合選擇標準納入研究，根據手術方式分為研究組（27例，采用Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術）和對照組（29例，采用零切跡Zero-P融合術）。
1.2 一般資料
研究組：男16例，女11例；年齡27～49歲，平均38.6歲。其中神經根型頸椎病8例，脊髓型頸椎病11例，混合型頸椎病8例。病程12～64個月，平均25.7個月。累及節段：C3、4 1例，C4、5 6例，C5、6 16例，C6、7 4例。
對照組：男17例，女12例；年齡31～47歲，平均40.1歲。其中神經根型頸椎病9例，脊髓型頸椎病10例，混合型頸椎病10例。病程12～61個月，平均27.1個月。累及節段：C3、4 1例，C4、5 7例，C5、6 16例，C6、7 5例。
兩組患者性別、年齡、頸椎病類型、病程、累及節段及術前疼痛視覺模擬評分（VAS）、日本骨科協會（JOA）評分、頸椎功能障礙指數（NDI）、手術節段活動度、上下相鄰節段活動度、頸椎整體活動度及頸椎曲度等一般指標比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1、2。
表1
兩組患者各時間點臨床療效指標比較
Table1.
Comparison of clinical effectiveness indicators at various time points between the two groups
表2
兩組患者各時間點影像學指標比較（°，
）
Table2.
Comparison of imaging indicators at various time points between the two groups (°, 
)
1.3 手術方法
所有患者手術均由同一組醫生完成。患者于氣管插管全身麻醉后取平臥位，頸下墊枕保持頸椎中立位；于病變節段水平右側作長約4 cm橫切口，逐層顯露并牽開皮膚、皮下及頸闊肌；于胸鎖乳突肌內緣縱向切開筋膜，鈍性分離血管鞘與氣管、食道間隙達椎前，分別向兩側牽開保護，暴露頸長肌并牽開。透視定位手術節段椎間隙，Caspar撐開椎間隙，尖刀切開前縱韌帶及前側纖維環，摘除椎間盤髓核組織，處理終板，切除后縱韌帶及突出椎間盤組織，完成脊髓神經減壓。試模后，研究組和對照組分別植入相應大小的Prodisc-C Vivo人工椎間盤（強生公司，美國）和零切跡Zero-P椎間融合器（強生公司，美國），并適度加壓，透視確認位置良好后，留置引流，逐層關閉切口。
1.4 術后處理
患者術后常規予以消炎止痛、脫水、營養神經等對癥處理。術后24 h拔除引流管，在頸托保護下下床活動。研究組術后第2天在醫生指導下作頸椎屈伸、左右側偏及左右旋轉運動，并逐漸增加活動范圍，逐步行頸背肌功能鍛煉。對照組術后頸托制動1～3周，去頸托保護后加強頸背肌功能鍛煉。
1.5 療效觀察指標
比較兩組患者手術時間、術中出血量、術后住院時間、術后恢復工作時間及臨床療效指標和影像學指標等，由2名骨科醫生分別獨立測量3次后取平均值。
臨床療效指標：術前，術后3、12個月及末次隨訪時，采用VAS評分評估神經根型或混合型頸椎病患者的頸肩背軸性痛及上肢麻痛，JOA評分評價脊髓型或混合型頸椎病患者的脊髓神經功能恢復情況，NDI評估所有頸椎病患者的頸椎功能狀態；并按以下公式計算各評分改善率：JOA評分改善率=（末次隨訪評分?術前評分）/（17分?術前評分）×100%，VAS評分和NDI改善率=（術前評分?末次隨訪評分）/術前評分×100%。
影像學指標：① 術前，術后3、12個月及末次隨訪時，通過頸椎正側位、過伸過屈動力位X線片測量手術節段活動度、上下相鄰節段活動度、C2～7頸椎整體活動度以及頸椎曲度。所有測量工作在PACS系統完成，其中手術節段活動度、上下相鄰節段活動度測量為過伸過屈動力位X線片上，沿目標間隙上位椎體下終板和下位椎體上終板各劃1條切線（置換術后則沿假體上、下緣各劃1條切線），測量2條切線所成角度，計算動力位上兩角之差；頸椎整體活動度為過伸過屈動力位X線片上，沿C2、C7椎體下終板各劃1條切線，測量2條切線所成角度，計算動力位上兩角之差；頸椎曲度為側位X線片上沿C2、C7椎體下終板各劃1條切線，測量2條切線所成角度。見圖1。② 末次隨訪時，行頸椎X線片和CT檢查，分析假體位置以及骨質吸收和異位骨化等發生情況。
圖1
影像學測量示意圖
a. 側位X線片測量頸椎曲度（藍線為C2和C7椎體下終板劃線）；b、c. 動力位X線片測量頸椎活動度（紅線為C2和C7椎體下終板劃線，橙線為人工椎間盤的上、下緣劃線，黃線為上位椎體下終板和下位椎體上終板劃線）
Figure1. Schematic diagram of imaging measurementsa. Cervical curvature was measured on lateral X-ray film (blue lines were the lower endplates of C2 and C7 vertebrae); b, c. The range of motion of cervical spine was measured by dynamic X-ray films (red lines were the lower endplates of C2 and C7 vertebrae, orange lines were the upper and lower edge of artificial intervertebral disc, yellow lines were the lower endplates of upper vertebral body and the upper endplates of lower vertebral body)
1.6 統計學方法
采用SPSS20.0統計軟件進行分析。計量資料行正態性檢驗，兩組患者手術時間、術中出血量、術后住院時間、VAS評分、JOA評分、NDI、手術節段活動度、上下相鄰節段活動度、頸椎整體活動度及頸椎曲度符合正態分布，以均數±標準差表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；兩組各時間點比較采用重復測量方差分析，數據均滿足球形檢驗，同一組別不同時間點比較采用 Bonferroni 法，同一時間點兩組間比較采用獨立樣本t檢驗且取校正α=0.012 5。術后恢復工作時間及各評分改善率不符合正態分布，分別以M（Q1，Q3）和平均秩次表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
兩組手術時間和術中出血量比較差異無統計學意義（P>0.05）；研究組術后住院時間和術后恢復工作時間明顯少于對照組，差異有統計學意義（P<0.05），見表3。兩組患者均獲隨訪，隨訪時間12～64個月，平均26個月；均未出現術后感染、腦脊液漏、食管瘺、明顯吞咽困難，內植物松動、斷裂、脫出以及明顯的相鄰節段退變需再次手術等并發癥。術后各時間點兩組頸肩痛和上肢痛VAS評分、JOA評分及NDI均較術前顯著改善，差異有統計學意義（P<0.05）；術后各時間點兩組間比較差異均無統計學意義（P>0.05）；末次隨訪時，兩組各評分改善率比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表1、圖2。
表3
兩組患者圍術期指標比較
Table3.
Comparison of perioperative indicators between the two groups
圖2
兩組患者手術前后各時間點各臨床療效指標比較
a. 頸肩痛VAS評分；b. 上肢痛VAS評分；c. JOA評分；d. NDI
Figure2. Comparison of clinical effectiveness indicators at each time point before and after operation between the two groupsa. VAS score of neck and shoulder pain; b. VAS score of upper limb pain; c. JOA score; d. NDI
研究組術后不同程度維持了手術節段活動度，對照組術后手術節段活動度基本消失，兩組比較差異有統計學意義（P<0.05）。術后3個月兩組上下相鄰節段活動度均較術前有所下降，差異有統計學意義（P<0.05），研究組下降較對照組更明顯；從術后12個月后，對照組上下相鄰節段活動度均大于術前，末次隨訪時對照組上位相鄰節段活動度明顯大于術前（P<0.05）；而研究組上下相鄰節段活動度接近術前，末次隨訪時與術前比較差異無統計學意義（P>0.05），并且末次隨訪時上位相鄰節段活動度顯著小于對照組（P<0.012 5）。兩組頸椎整體活動度在術后3個月有所下降，后逐漸增加，末次隨訪時較術前有所增加，但與術前比較差異均無統計學意義（P>0.05）；兩組間術后各時間點頸椎整體活動度比較差異均無統計學意義（P>0.05）。兩組頸椎曲度在術后3個月均有不同程度下降，對照組下降較為明顯，但差異無統計學意義（P>0.05）；末次隨訪時頸椎曲度又有不同程度增加，組間及組內比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2、圖3。
圖3
兩組患者手術前后各時間點各影像學指標比較
a. 上位相鄰節段活動度；b. 手術節段活動度；c. 下位相鄰節段活動度；d. 頸椎整體活動度；e. 頸椎曲度
Figure3. Comparison of imaging indicators at each time point before and after operation between the two groupsa. Upper adjacent segment range of motion; b. Surgical segment range of motion; c. Lower adjacent segment range of motion; d. Overall cervical spine range of motion; e. Cervical curvature
末次隨訪時X線片和CT檢查示，所有患者未見假體松動、下沉或移位等。見圖4、5。研究組發生2例（7.4%）人工椎間盤下終板椎體前緣部分骨質吸收（其中Ⅰ級和Ⅱ級[9]各1例），但未發生與之相關的臨床癥狀。見圖6。研究組發現異位骨化3例（11.1%），其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級[10]各1例，3例患者手術節段活動度均未受影響。見圖7。
圖4
研究組患者，女，45歲，脊髓型頸椎病
a. 術前正側位、動力位X線片及CT、MRI矢狀面；b. 術后6個月正側位及動力位X線片示人工椎間盤位置良好及各節段活動度良好；c. 術后5年正側位及動力位X線片示人工椎間盤位置良好，手術節段和上下相鄰節段活動度良好，CT和MRI矢狀面示相鄰節段退變未見明顯進展，脊髓神經減壓充分
Figure4. A 45-year-old female patient with cervical spondylosis myelopathy in study groupa. Anteroposterior, lateral, and dynamic X-ray films, and sagittal CT and MRI before operation; b. Anteroposterior, lateral, and dynamic X-ray films at 6 months after operation showed good position of the artificial intervertebral disc and the range of motion was good; c. At 5 years after operation, the anteroposterior, lateral, and dynamic X-ray films showed good position of the artificial intervertebral disc, and the range of motion of the surgical segment and the upper and lower adjacent segments was good; sagittal CT and MRI showed no significant progression of adjacent segmental degeneration and adequate decompression of the spinal cord
圖5
對照組患者，女，46歲，神經根型頸椎病正側位及動力位X線片
a. 術前示 C5、6退變間隙變窄，頸椎曲度及整體活動度良好；b. 術后6個月示C5、6間隙恢復，融合固定后節段活動消失，頸椎曲度及整體活動度良好；c. 術后25個月示C5、6已融合，上位相鄰節段C4、5活動度增加，項韌帶鈣化形成，頸椎曲度及整體活動度良好
Figure5. Anteroposterior, lateral, and dynamic X-ray films of a 46-year-old female patient with cervical spondylosis radiculopathy in control groupa. Preoperative images showed the degenerative space of C5, 6 narrowed, and the cervical curvature and overall range of motion were good; b. Images at 6 months after operation showed that the C5, 6 spaces recovered, the segmental motion disappeared after fusion and fixation, and the cervical curvature and overall range of motion were good; c. Images at 25 months after operation showed that C5, 6 fused, the range of motion of C4, 5 increased, the nuchal ligament calcification formed, and the cervical curvature and overall range of motion were good
圖6
研究組患者，女，33歲，脊髓型頸椎病，術后發生骨吸收（Ⅱ級）側位X線片
a. 術前；b. 術后6個月未見骨吸收；c. 術后24個月假體下緣骨吸收；d. 為圖c局部放大
Figure6. Lateral X-ray films of postoperative bone resorption (grade Ⅱ) of a 33-year-old female patient with cervical spondylotic myelopathy in study groupa. Before operation; b. No bone resorption was found at 6 months after operation; c. Bone resorption at the lower edge of the prosthesis at 24 months after operation; d. Local magnification of fig.c
圖7
研究組患者，男，40歲，神經根型頸椎病，術后發生異位骨化（Ⅱ級）X線片
a. 術前側位片；b. 術后6個月側位片示假體前緣韌帶出現少許鈣化；c. 術后12個月側位片示異位骨化形成；d～f. 術后24個月動力位片示異位骨化形成明顯，但手術節段活動度仍有保留（圖f為異位骨化局部放大）
Figure7. X-ray films of postoperative heterotopic ossification (grade Ⅱ) of a 40-year-old male patient with cervical spondylosis radiculopathy in study groupa. Lateral image before operation; b. Lateral image at 6 months after operation showed minor calcification of the anterior ligament of the prosthesis; c. Lateral image at 12 months after operation showed heterotopic ossification; d-f. Dynamic images at 24 months after operation showed heterotopic ossification was obvious, but the surgical segment range of motion was preserved (figure f showed a local magnification of the heterotopic ossification)
3 討論
20世紀50年代，Robinson等[11]首次報道采用ACDF治療頸椎病，近年來該技術的近、遠期臨床有效性均得到了廣泛驗證，被認為是頸椎病手術治療的“金標準”[12-13]。隨后發展的減壓后零切跡Zero-P融合術，因能減少既往鈦板和Cage融合固定的相關并發癥，臨床應用更為普及；但由于術后融合節段活動度丟失，鄰近節段活動度增加使得應力集中，椎間盤退變加速甚至出現臨床癥狀，遠期常需行二次手術治療。Hilibrand等[14]研究表明，頸椎融合手術改變了脊柱的正常生物力學，每年因相鄰節段病變的再手術率為2.9%；在首次手術后10年內，有25.6%患者會因相鄰節段病變而再次手術。越來越多研究表明頸椎人工椎間盤置換術可作為融合手術的替代方案[15]。一項基于大量患者（置換組1 317例、融合組1 051例）隨訪數據的Meta分析表明，置換組在總體成功率、NDI恢復、神經功能恢復、患者滿意度和預防相鄰節段退變等方面均優于融合組[16]。
為滿足臨床需求，人工椎間盤的結構和材料在不斷改進。早期人工椎間盤設計目的是保證初始穩定性，因此采用了螺釘固定 ［如Prestige-ST（美敦力公司，美國）］ 或過度準備植入部位的椎間隙和上下終板 ［BRYAN（美敦力公司，美國）］。這些設計導致植入過程操作繁瑣，技術精度要求高、耗時長，同時因終板皮質結構的打磨處理增加了異位骨化風險[17-18]。隨后發展的Prodisc-C Vivo人工椎間盤針對上述缺點進行優化，其設計旨在簡化植入過程，在保留瞬時穩定性的同時避免打磨終板的皮質結構[5]，并利用表面多孔隙率的鈦或羥基磷灰石涂層技術和椎板上的齒突設計，促進假體與椎板骨界面的骨長入，以確保早期和長期穩定性[19]。
本研究中，我們回顧分析了Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術與零切跡Zero-P融合術治療單節段頸椎病的早期療效，發現研究組手術時間和術中出血量略少于對照組，但差異無統計學意義，這與Coric等[20]的研究結果基本一致。手術過程中出血量和手術時間的減少與Prodisc-C Vivo人工椎間盤的新型設計與簡化植入過程有較大相關性。有學者[21]研究發現，置換組術中出血量和住院時間均明顯少于融合組，也是基于人工椎間盤操作簡便等因素。研究發現，與對照組相比，研究組置換術后幾乎無需頸托等外固定制動，患者下地活動更早，頸椎活動和功能恢復更早，因此明顯縮短了術后住院時間，并能更早恢復工作。前期研究表明，基于VAS評分、JOA評分及NDI等臨床療效評估指標，應用人工椎間盤置換術或融合術治療頸椎病均可取得良好臨床效果[22-23]。研究發現，研究組和對照組的VAS評分、JOA評分及NDI均較術前明顯改善，末次隨訪時兩組間比較各評分改善率差異均無統計學意義，也說明Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術能取得與融合術類似的臨床療效。
Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術的特點是不僅保留手術節段活動度，恢復椎間高度，還保持了頸椎力學的延續性和穩定性，維持患者頸椎的生理功能，最終提高患者生活質量。Park等[24]研究發現人工椎間盤置換術保留了手術節段活動度（從術前平均8.0° 到術后12個月平均6.2°），雖有部分丟失，但上位相鄰節段活動度無明顯變化；而在融合組患者中，上位相鄰節段活動度從術前平均9.6° 增加到術后12個月平均11.0°。研究顯示，研究組手術節段活動度由術前（7.85±1.81）° 增加至術后3個月（9.64±1.95）°，至末次隨訪一直維持良好，而對照組術后手術節段活動度基本消失。術后3個月兩組上下相鄰節段活動度均有所下降，研究組下降更明顯；但從術后12個月后，對照組上下相鄰節段活動度大于術前，而研究組接近但小于術前；末次隨訪時，對照組上位相鄰節段活動度顯著大于術前，且兩組間上位相鄰節段活動度差異有統計學意義，這與劉浩等[25]在人工椎間盤置換術后短期隨訪中發現的相鄰節段活動度規律一致。術后兩組頸椎整體活動度基本無差異，而頸椎曲度在術后3個月時對照組下降較為明顯，但差異無統計學意義。融合術后隨著時間發展，相鄰節段代償性活動增加是導致上述結果的主要原因。Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術保持了手術節段活動度，對于頸椎整體活動度可更均勻、更接近生理性地重建。而Zero-P融合了手術節段，導致早期頸椎整體活動度減少，后期雖然頸椎節段活動度代償性基本恢復，但這是基于相鄰節段活動度增加而實現，可能因此造成頸椎術后相鄰節段退變的形成。
我們的研究中，末次隨訪時對照組手術節段已基本融合，而研究組中有2例（7%）出現人工椎間盤下終板椎體前緣部分骨質吸收現象，骨吸收患者未發生相關臨床癥狀，也未見3級以上嚴重骨質吸收以及假體松動、下沉或移位等，考慮可能是失應力性骨吸收引起，尚需要更多病例和更長時間隨訪觀察。此外，術后兩組患者均未出現明顯相鄰節段退變以及二次手術。有學者認為頸椎相鄰節段退變是多因素共同作用的結果，不僅僅是術式差異所致，椎間盤的自然退變、融合術后活動度丟失對鄰近節段生物力學的影響，以及因疼痛、姿勢和手術等隨生物力學應力改變而改變的序列曲度，都可能造成相鄰節段退變[26]。
異位骨化是人工椎間盤置換術后最常見并發癥之一，會導致人工椎間盤活動度明顯下降，應力載荷異常分布，進而加速相鄰節段頸椎間盤的退變；另外，異位骨化也會對患者術后神經功能改善產生負面影響。孫宇教授團隊[7]通過比較Prodisc-C和Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術后平均5年隨訪結果，發現后者異位骨化總體發生率為50%，可能影響臨床效果的Ⅲ級和Ⅳ級異位骨化發生率為14.3%，明顯低于前者的65.4%和53.4%。Mehren等[5]報道Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術后平均隨訪2年的異位骨化發生率為42%，Ⅲ級和Ⅳ級異位骨化發生率為10%。我們的研究中， Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術后平均隨訪26個月，末次隨訪時發生異位骨化3例（11.1%），其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級各1例，3例患者手術節段活動度均未受影響。我們認為異位骨化的發生與終板準備時淺層皮質骨打磨過多有關。Prodisc-C Vivo人工椎間盤利用弧面設計且帶有表面鈦涂層固定齒突的終板匹配特征，能提供最大終板覆蓋面，有利于應力均勻分布及生物骨長入，從而穩定固定假體，并盡可能減少手術中過度打磨和處理終板皮質骨，以期降低異位骨化發生率。
綜上述，Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術與零切跡Zero-P融合術治療單節段頸椎病早期療效良好，均可明顯改善患者的癥狀和神經功能。其中Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術減少了住院時間和頸椎制動時間，有利于患者更早恢復工作；還能較好地維持頸椎整體活動度及生理曲度，并減少零切跡Zero-P融合術后相鄰節段活動度增加而誘發相鄰節段退變的可能。然而本研究樣本量較少、隨訪時間較短，仍需要更長期和大量隨訪數據來充分評估其預防相鄰節段退變的有效性。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經北京大學深圳醫院倫理委員會批準；患者術前均簽署知情同意書
作者貢獻聲明 俞莉敏：研究設計與手術實施；馬宇龍、官志平：病例隨訪、數據收集整理及統計分析；王文豪、黃永燦：起草文章、對文章的知識性內容作批評性審閱；俞莉敏、黃永燦：經費支持
頸椎前路間盤切除減壓融合術（anterior cervical disc decompression and fusion，ACDF）是目前治療頸椎病的經典術式，尤其是經間隙減壓后零切跡Zero-P融合術，因其可減少以往鈦板和Cage融合固定的眾多并發癥，在臨床上得到廣泛應用并獲得良好療效[1]。但即使是零切跡融合，因固定頸椎手術節段而導致的椎體和椎間應力分布改變、相鄰節段加速退變等問題仍不能忽視[2-3]。近年，頸椎人工椎間盤置換術發展迅速，其能保留頸椎手術節段的正常生理活動，從而有效預防頸椎相鄰節段退變發生，可以在一定程度上彌補融合術的不足[4]。臨床研究表明，頸椎人工椎間盤置換術可以作為補充或替代ACDF的一種安全手術技術[5-6]。
Prodisc-C Vivo是繼Prodisc-C和Prodisc-C Nova之后的第3代頸椎人工椎間盤。其采用無龍骨的球窩關節設計，利用上、下表面的高孔隙率鈦涂層尖刺，來提高術后即刻穩定性和遠期骨長入穩定固定。目前Prodisc-C Vivo臨床使用時間短，相關臨床研究較少。本研究通過回顧分析2015年1月—2018年12月北京大學深圳醫院脊柱外科收治的單節段頸椎病患者臨床資料，比較Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術與零切跡Zero-P融合術治療單節段頸椎病的早期療效和對頸椎節段活動的影響，為頸椎病手術方式的選擇提供臨床研究依據。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 頸椎病以單節段軟性椎間盤突出壓迫為主，無明顯巨大后緣骨贅增生及后縱韌帶骨化；② 有典型頸脊髓或神經根性癥狀體征，診斷明確，且經嚴格保守治療無改善者；③ 無明顯椎間隙狹窄（椎間隙必須大于相鄰未退變節段70%），椎間伸屈活動良好，關節突關節無明顯退變融合；④ 無明顯不穩定和頸椎后凸；⑤ 年齡25～50歲，椎間盤及椎體發育正常；⑥ 隨訪資料完整。
排除標準：① 多節段頸椎病；② 二次手術患者；③ 頸椎先天性結構畸形，重度發育性椎管狹窄；④ 頸椎外傷骨折脫位，頸椎失穩；⑤ 嚴重骨質疏松、Peget骨病、類風濕性關節炎、強直性脊柱炎、 彌漫性特發性骨肥厚癥等全身代謝性疾病；⑥ 嚴重器質性疾病、精神疾病、腫瘤及活動性感染[7-8]。
2015年1月—2018年12月共56例患者符合選擇標準納入研究，根據手術方式分為研究組（27例，采用Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術）和對照組（29例，采用零切跡Zero-P融合術）。
1.2 一般資料
研究組：男16例，女11例；年齡27～49歲，平均38.6歲。其中神經根型頸椎病8例，脊髓型頸椎病11例，混合型頸椎病8例。病程12～64個月，平均25.7個月。累及節段：C3、4 1例，C4、5 6例，C5、6 16例，C6、7 4例。
對照組：男17例，女12例；年齡31～47歲，平均40.1歲。其中神經根型頸椎病9例，脊髓型頸椎病10例，混合型頸椎病10例。病程12～61個月，平均27.1個月。累及節段：C3、4 1例，C4、5 7例，C5、6 16例，C6、7 5例。
兩組患者性別、年齡、頸椎病類型、病程、累及節段及術前疼痛視覺模擬評分（VAS）、日本骨科協會（JOA）評分、頸椎功能障礙指數（NDI）、手術節段活動度、上下相鄰節段活動度、頸椎整體活動度及頸椎曲度等一般指標比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1、2。
表1
兩組患者各時間點臨床療效指標比較
Table1.
Comparison of clinical effectiveness indicators at various time points between the two groups
表2
兩組患者各時間點影像學指標比較（°，）
Table2.
Comparison of imaging indicators at various time points between the two groups (°, )
1.3 手術方法
所有患者手術均由同一組醫生完成。患者于氣管插管全身麻醉后取平臥位，頸下墊枕保持頸椎中立位；于病變節段水平右側作長約4 cm橫切口，逐層顯露并牽開皮膚、皮下及頸闊肌；于胸鎖乳突肌內緣縱向切開筋膜，鈍性分離血管鞘與氣管、食道間隙達椎前，分別向兩側牽開保護，暴露頸長肌并牽開。透視定位手術節段椎間隙，Caspar撐開椎間隙，尖刀切開前縱韌帶及前側纖維環，摘除椎間盤髓核組織，處理終板，切除后縱韌帶及突出椎間盤組織，完成脊髓神經減壓。試模后，研究組和對照組分別植入相應大小的Prodisc-C Vivo人工椎間盤（強生公司，美國）和零切跡Zero-P椎間融合器（強生公司，美國），并適度加壓，透視確認位置良好后，留置引流，逐層關閉切口。
1.4 術后處理
患者術后常規予以消炎止痛、脫水、營養神經等對癥處理。術后24 h拔除引流管，在頸托保護下下床活動。研究組術后第2天在醫生指導下作頸椎屈伸、左右側偏及左右旋轉運動，并逐漸增加活動范圍，逐步行頸背肌功能鍛煉。對照組術后頸托制動1～3周，去頸托保護后加強頸背肌功能鍛煉。
1.5 療效觀察指標
比較兩組患者手術時間、術中出血量、術后住院時間、術后恢復工作時間及臨床療效指標和影像學指標等，由2名骨科醫生分別獨立測量3次后取平均值。
臨床療效指標：術前，術后3、12個月及末次隨訪時，采用VAS評分評估神經根型或混合型頸椎病患者的頸肩背軸性痛及上肢麻痛，JOA評分評價脊髓型或混合型頸椎病患者的脊髓神經功能恢復情況，NDI評估所有頸椎病患者的頸椎功能狀態；并按以下公式計算各評分改善率：JOA評分改善率=（末次隨訪評分?術前評分）/（17分?術前評分）×100%，VAS評分和NDI改善率=（術前評分?末次隨訪評分）/術前評分×100%。
影像學指標：① 術前，術后3、12個月及末次隨訪時，通過頸椎正側位、過伸過屈動力位X線片測量手術節段活動度、上下相鄰節段活動度、C2～7頸椎整體活動度以及頸椎曲度。所有測量工作在PACS系統完成，其中手術節段活動度、上下相鄰節段活動度測量為過伸過屈動力位X線片上，沿目標間隙上位椎體下終板和下位椎體上終板各劃1條切線（置換術后則沿假體上、下緣各劃1條切線），測量2條切線所成角度，計算動力位上兩角之差；頸椎整體活動度為過伸過屈動力位X線片上，沿C2、C7椎體下終板各劃1條切線，測量2條切線所成角度，計算動力位上兩角之差；頸椎曲度為側位X線片上沿C2、C7椎體下終板各劃1條切線，測量2條切線所成角度。見圖1。② 末次隨訪時，行頸椎X線片和CT檢查，分析假體位置以及骨質吸收和異位骨化等發生情況。
圖1
影像學測量示意圖
a. 側位X線片測量頸椎曲度（藍線為C2和C7椎體下終板劃線）；b、c. 動力位X線片測量頸椎活動度（紅線為C2和C7椎體下終板劃線，橙線為人工椎間盤的上、下緣劃線，黃線為上位椎體下終板和下位椎體上終板劃線）
Figure1. Schematic diagram of imaging measurementsa. Cervical curvature was measured on lateral X-ray film (blue lines were the lower endplates of C2 and C7 vertebrae); b, c. The range of motion of cervical spine was measured by dynamic X-ray films (red lines were the lower endplates of C2 and C7 vertebrae, orange lines were the upper and lower edge of artificial intervertebral disc, yellow lines were the lower endplates of upper vertebral body and the upper endplates of lower vertebral body)
1.6 統計學方法
采用SPSS20.0統計軟件進行分析。計量資料行正態性檢驗，兩組患者手術時間、術中出血量、術后住院時間、VAS評分、JOA評分、NDI、手術節段活動度、上下相鄰節段活動度、頸椎整體活動度及頸椎曲度符合正態分布，以均數±標準差表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；兩組各時間點比較采用重復測量方差分析，數據均滿足球形檢驗，同一組別不同時間點比較采用 Bonferroni 法，同一時間點兩組間比較采用獨立樣本t檢驗且取校正α=0.012 5。術后恢復工作時間及各評分改善率不符合正態分布，分別以M（Q1，Q3）和平均秩次表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
兩組手術時間和術中出血量比較差異無統計學意義（P>0.05）；研究組術后住院時間和術后恢復工作時間明顯少于對照組，差異有統計學意義（P<0.05），見表3。兩組患者均獲隨訪，隨訪時間12～64個月，平均26個月；均未出現術后感染、腦脊液漏、食管瘺、明顯吞咽困難，內植物松動、斷裂、脫出以及明顯的相鄰節段退變需再次手術等并發癥。術后各時間點兩組頸肩痛和上肢痛VAS評分、JOA評分及NDI均較術前顯著改善，差異有統計學意義（P<0.05）；術后各時間點兩組間比較差異均無統計學意義（P>0.05）；末次隨訪時，兩組各評分改善率比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表1、圖2。
表3
兩組患者圍術期指標比較
Table3.
Comparison of perioperative indicators between the two groups
圖2
兩組患者手術前后各時間點各臨床療效指標比較
a. 頸肩痛VAS評分；b. 上肢痛VAS評分；c. JOA評分；d. NDI
Figure2. Comparison of clinical effectiveness indicators at each time point before and after operation between the two groupsa. VAS score of neck and shoulder pain; b. VAS score of upper limb pain; c. JOA score; d. NDI
研究組術后不同程度維持了手術節段活動度，對照組術后手術節段活動度基本消失，兩組比較差異有統計學意義（P<0.05）。術后3個月兩組上下相鄰節段活動度均較術前有所下降，差異有統計學意義（P<0.05），研究組下降較對照組更明顯；從術后12個月后，對照組上下相鄰節段活動度均大于術前，末次隨訪時對照組上位相鄰節段活動度明顯大于術前（P<0.05）；而研究組上下相鄰節段活動度接近術前，末次隨訪時與術前比較差異無統計學意義（P>0.05），并且末次隨訪時上位相鄰節段活動度顯著小于對照組（P<0.012 5）。兩組頸椎整體活動度在術后3個月有所下降，后逐漸增加，末次隨訪時較術前有所增加，但與術前比較差異均無統計學意義（P>0.05）；兩組間術后各時間點頸椎整體活動度比較差異均無統計學意義（P>0.05）。兩組頸椎曲度在術后3個月均有不同程度下降，對照組下降較為明顯，但差異無統計學意義（P>0.05）；末次隨訪時頸椎曲度又有不同程度增加，組間及組內比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2、圖3。
圖3
兩組患者手術前后各時間點各影像學指標比較
a. 上位相鄰節段活動度；b. 手術節段活動度；c. 下位相鄰節段活動度；d. 頸椎整體活動度；e. 頸椎曲度
Figure3. Comparison of imaging indicators at each time point before and after operation between the two groupsa. Upper adjacent segment range of motion; b. Surgical segment range of motion; c. Lower adjacent segment range of motion; d. Overall cervical spine range of motion; e. Cervical curvature
末次隨訪時X線片和CT檢查示，所有患者未見假體松動、下沉或移位等。見圖4、5。研究組發生2例（7.4%）人工椎間盤下終板椎體前緣部分骨質吸收（其中Ⅰ級和Ⅱ級[9]各1例），但未發生與之相關的臨床癥狀。見圖6。研究組發現異位骨化3例（11.1%），其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級[10]各1例，3例患者手術節段活動度均未受影響。見圖7。
圖4
研究組患者，女，45歲，脊髓型頸椎病
a. 術前正側位、動力位X線片及CT、MRI矢狀面；b. 術后6個月正側位及動力位X線片示人工椎間盤位置良好及各節段活動度良好；c. 術后5年正側位及動力位X線片示人工椎間盤位置良好，手術節段和上下相鄰節段活動度良好，CT和MRI矢狀面示相鄰節段退變未見明顯進展，脊髓神經減壓充分
Figure4. A 45-year-old female patient with cervical spondylosis myelopathy in study groupa. Anteroposterior, lateral, and dynamic X-ray films, and sagittal CT and MRI before operation; b. Anteroposterior, lateral, and dynamic X-ray films at 6 months after operation showed good position of the artificial intervertebral disc and the range of motion was good; c. At 5 years after operation, the anteroposterior, lateral, and dynamic X-ray films showed good position of the artificial intervertebral disc, and the range of motion of the surgical segment and the upper and lower adjacent segments was good; sagittal CT and MRI showed no significant progression of adjacent segmental degeneration and adequate decompression of the spinal cord
圖5
對照組患者，女，46歲，神經根型頸椎病正側位及動力位X線片
a. 術前示 C5、6退變間隙變窄，頸椎曲度及整體活動度良好；b. 術后6個月示C5、6間隙恢復，融合固定后節段活動消失，頸椎曲度及整體活動度良好；c. 術后25個月示C5、6已融合，上位相鄰節段C4、5活動度增加，項韌帶鈣化形成，頸椎曲度及整體活動度良好
Figure5. Anteroposterior, lateral, and dynamic X-ray films of a 46-year-old female patient with cervical spondylosis radiculopathy in control groupa. Preoperative images showed the degenerative space of C5, 6 narrowed, and the cervical curvature and overall range of motion were good; b. Images at 6 months after operation showed that the C5, 6 spaces recovered, the segmental motion disappeared after fusion and fixation, and the cervical curvature and overall range of motion were good; c. Images at 25 months after operation showed that C5, 6 fused, the range of motion of C4, 5 increased, the nuchal ligament calcification formed, and the cervical curvature and overall range of motion were good
圖6
研究組患者，女，33歲，脊髓型頸椎病，術后發生骨吸收（Ⅱ級）側位X線片
a. 術前；b. 術后6個月未見骨吸收；c. 術后24個月假體下緣骨吸收；d. 為圖c局部放大
Figure6. Lateral X-ray films of postoperative bone resorption (grade Ⅱ) of a 33-year-old female patient with cervical spondylotic myelopathy in study groupa. Before operation; b. No bone resorption was found at 6 months after operation; c. Bone resorption at the lower edge of the prosthesis at 24 months after operation; d. Local magnification of fig.c
圖7
研究組患者，男，40歲，神經根型頸椎病，術后發生異位骨化（Ⅱ級）X線片
a. 術前側位片；b. 術后6個月側位片示假體前緣韌帶出現少許鈣化；c. 術后12個月側位片示異位骨化形成；d～f. 術后24個月動力位片示異位骨化形成明顯，但手術節段活動度仍有保留（圖f為異位骨化局部放大）
Figure7. X-ray films of postoperative heterotopic ossification (grade Ⅱ) of a 40-year-old male patient with cervical spondylosis radiculopathy in study groupa. Lateral image before operation; b. Lateral image at 6 months after operation showed minor calcification of the anterior ligament of the prosthesis; c. Lateral image at 12 months after operation showed heterotopic ossification; d-f. Dynamic images at 24 months after operation showed heterotopic ossification was obvious, but the surgical segment range of motion was preserved (figure f showed a local magnification of the heterotopic ossification)
3 討論
20世紀50年代，Robinson等[11]首次報道采用ACDF治療頸椎病，近年來該技術的近、遠期臨床有效性均得到了廣泛驗證，被認為是頸椎病手術治療的“金標準”[12-13]。隨后發展的減壓后零切跡Zero-P融合術，因能減少既往鈦板和Cage融合固定的相關并發癥，臨床應用更為普及；但由于術后融合節段活動度丟失，鄰近節段活動度增加使得應力集中，椎間盤退變加速甚至出現臨床癥狀，遠期常需行二次手術治療。Hilibrand等[14]研究表明，頸椎融合手術改變了脊柱的正常生物力學，每年因相鄰節段病變的再手術率為2.9%；在首次手術后10年內，有25.6%患者會因相鄰節段病變而再次手術。越來越多研究表明頸椎人工椎間盤置換術可作為融合手術的替代方案[15]。一項基于大量患者（置換組1 317例、融合組1 051例）隨訪數據的Meta分析表明，置換組在總體成功率、NDI恢復、神經功能恢復、患者滿意度和預防相鄰節段退變等方面均優于融合組[16]。
為滿足臨床需求，人工椎間盤的結構和材料在不斷改進。早期人工椎間盤設計目的是保證初始穩定性，因此采用了螺釘固定 ［如Prestige-ST（美敦力公司，美國）］ 或過度準備植入部位的椎間隙和上下終板 ［BRYAN（美敦力公司，美國）］。這些設計導致植入過程操作繁瑣，技術精度要求高、耗時長，同時因終板皮質結構的打磨處理增加了異位骨化風險[17-18]。隨后發展的Prodisc-C Vivo人工椎間盤針對上述缺點進行優化，其設計旨在簡化植入過程，在保留瞬時穩定性的同時避免打磨終板的皮質結構[5]，并利用表面多孔隙率的鈦或羥基磷灰石涂層技術和椎板上的齒突設計，促進假體與椎板骨界面的骨長入，以確保早期和長期穩定性[19]。
本研究中，我們回顧分析了Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術與零切跡Zero-P融合術治療單節段頸椎病的早期療效，發現研究組手術時間和術中出血量略少于對照組，但差異無統計學意義，這與Coric等[20]的研究結果基本一致。手術過程中出血量和手術時間的減少與Prodisc-C Vivo人工椎間盤的新型設計與簡化植入過程有較大相關性。有學者[21]研究發現，置換組術中出血量和住院時間均明顯少于融合組，也是基于人工椎間盤操作簡便等因素。研究發現，與對照組相比，研究組置換術后幾乎無需頸托等外固定制動，患者下地活動更早，頸椎活動和功能恢復更早，因此明顯縮短了術后住院時間，并能更早恢復工作。前期研究表明，基于VAS評分、JOA評分及NDI等臨床療效評估指標，應用人工椎間盤置換術或融合術治療頸椎病均可取得良好臨床效果[22-23]。研究發現，研究組和對照組的VAS評分、JOA評分及NDI均較術前明顯改善，末次隨訪時兩組間比較各評分改善率差異均無統計學意義，也說明Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術能取得與融合術類似的臨床療效。
Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術的特點是不僅保留手術節段活動度，恢復椎間高度，還保持了頸椎力學的延續性和穩定性，維持患者頸椎的生理功能，最終提高患者生活質量。Park等[24]研究發現人工椎間盤置換術保留了手術節段活動度（從術前平均8.0° 到術后12個月平均6.2°），雖有部分丟失，但上位相鄰節段活動度無明顯變化；而在融合組患者中，上位相鄰節段活動度從術前平均9.6° 增加到術后12個月平均11.0°。研究顯示，研究組手術節段活動度由術前（7.85±1.81）° 增加至術后3個月（9.64±1.95）°，至末次隨訪一直維持良好，而對照組術后手術節段活動度基本消失。術后3個月兩組上下相鄰節段活動度均有所下降，研究組下降更明顯；但從術后12個月后，對照組上下相鄰節段活動度大于術前，而研究組接近但小于術前；末次隨訪時，對照組上位相鄰節段活動度顯著大于術前，且兩組間上位相鄰節段活動度差異有統計學意義，這與劉浩等[25]在人工椎間盤置換術后短期隨訪中發現的相鄰節段活動度規律一致。術后兩組頸椎整體活動度基本無差異，而頸椎曲度在術后3個月時對照組下降較為明顯，但差異無統計學意義。融合術后隨著時間發展，相鄰節段代償性活動增加是導致上述結果的主要原因。Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術保持了手術節段活動度，對于頸椎整體活動度可更均勻、更接近生理性地重建。而Zero-P融合了手術節段，導致早期頸椎整體活動度減少，后期雖然頸椎節段活動度代償性基本恢復，但這是基于相鄰節段活動度增加而實現，可能因此造成頸椎術后相鄰節段退變的形成。
我們的研究中，末次隨訪時對照組手術節段已基本融合，而研究組中有2例（7%）出現人工椎間盤下終板椎體前緣部分骨質吸收現象，骨吸收患者未發生相關臨床癥狀，也未見3級以上嚴重骨質吸收以及假體松動、下沉或移位等，考慮可能是失應力性骨吸收引起，尚需要更多病例和更長時間隨訪觀察。此外，術后兩組患者均未出現明顯相鄰節段退變以及二次手術。有學者認為頸椎相鄰節段退變是多因素共同作用的結果，不僅僅是術式差異所致，椎間盤的自然退變、融合術后活動度丟失對鄰近節段生物力學的影響，以及因疼痛、姿勢和手術等隨生物力學應力改變而改變的序列曲度，都可能造成相鄰節段退變[26]。
異位骨化是人工椎間盤置換術后最常見并發癥之一，會導致人工椎間盤活動度明顯下降，應力載荷異常分布，進而加速相鄰節段頸椎間盤的退變；另外，異位骨化也會對患者術后神經功能改善產生負面影響。孫宇教授團隊[7]通過比較Prodisc-C和Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術后平均5年隨訪結果，發現后者異位骨化總體發生率為50%，可能影響臨床效果的Ⅲ級和Ⅳ級異位骨化發生率為14.3%，明顯低于前者的65.4%和53.4%。Mehren等[5]報道Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術后平均隨訪2年的異位骨化發生率為42%，Ⅲ級和Ⅳ級異位骨化發生率為10%。我們的研究中， Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術后平均隨訪26個月，末次隨訪時發生異位骨化3例（11.1%），其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級各1例，3例患者手術節段活動度均未受影響。我們認為異位骨化的發生與終板準備時淺層皮質骨打磨過多有關。Prodisc-C Vivo人工椎間盤利用弧面設計且帶有表面鈦涂層固定齒突的終板匹配特征，能提供最大終板覆蓋面，有利于應力均勻分布及生物骨長入，從而穩定固定假體，并盡可能減少手術中過度打磨和處理終板皮質骨，以期降低異位骨化發生率。
綜上述，Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術與零切跡Zero-P融合術治療單節段頸椎病早期療效良好，均可明顯改善患者的癥狀和神經功能。其中Prodisc-C Vivo人工椎間盤置換術減少了住院時間和頸椎制動時間，有利于患者更早恢復工作；還能較好地維持頸椎整體活動度及生理曲度，并減少零切跡Zero-P融合術后相鄰節段活動度增加而誘發相鄰節段退變的可能。然而本研究樣本量較少、隨訪時間較短，仍需要更長期和大量隨訪數據來充分評估其預防相鄰節段退變的有效性。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經北京大學深圳醫院倫理委員會批準；患者術前均簽署知情同意書
作者貢獻聲明 俞莉敏：研究設計與手術實施；馬宇龍、官志平：病例隨訪、數據收集整理及統計分析；王文豪、黃永燦：起草文章、對文章的知識性內容作批評性審閱；俞莉敏、黃永燦：經費支持
