頸椎融合術后鄰近節段退變的研究現狀

逄 川，海 涌，楊晉才，劉玉增

頸椎病是脊柱外科的一種常見病，尤其在老年人群中十分普遍。外科治療通常是切除頸椎椎間盤和骨贅，然后行椎體間融合。自20 世紀50 年代Cloward［1］和Robinson 等［2］首次介紹了頸椎前路減壓融合術(anterior cervical discectomy and fusion，ACDF)起，頸椎融合術便一直被廣泛使用，成為了外科治療頸椎疾患的標準術式。盡管融合術已較為成熟，但它可能導致鄰近節段椎間盤應力升高，因而加速鄰近節段退變，導致臨床癥狀，即所謂的鄰近節段病［3］。近年興起的人工頸椎椎間盤置換術(cervical disc replacement，CDR)成為了脊柱外科醫生們的新寵，人們希望這種新技術能夠保留頸椎自身活動度，降低鄰近節段退行性變(adjacent segment degeneration，ASD)的發生率。目前短期隨訪結果十分令人鼓舞［4］，長期隨訪是否仍能令人滿意，取決于它是否切實減少了ASD 的發生。這就需要在長期隨訪中證明人工頸椎椎間盤既保留了手術節段的活動度，又具有較低的ASD 發生率。

1 影響融合術后ASD 的因素

多種因素影響著脊柱融合術后ASD 的發生，邱貴興等［5］總結的主要因素包括:生物力學因素(如鄰近節段活動度及負荷增大、抗剪力作用減弱、鄰近節段繼發性損傷、小關節峽部結構減弱)、椎間盤因素(如鄰近節段已有退變、椎間隙應力集中)、融合和/或固定因素(如單/多節段融合、融合方式、內固定存在與否、內固定物強度)，以及機體自身解剖學異常、生理曲度變化、患者年齡、工作性質等因素。

2 頸椎融合術對ASD 的影響

就目前的研究成果看來，頸椎融合術所致ASD的發病機制還有待明確。有關頸椎ASD 的研究主要包括影像學研究、生物力學研究和臨床研究。

2.1 影像學研究

ASD 的影像學發生率為14%～92%不等［6］，會有如此巨大差異的原因主要在于ASD 尚缺乏統一的判定標準。Goffin 等［7］在一項研究中對頸椎融合術后的患者進行了平均8 年的隨訪，得出的影像學ASD 發生率為92%，這就可能是由于過度地統計了輕微的椎間盤改變而沒有考慮臨床癥狀。在Maldonado等［8］的回顧性研究中，190 名患者中105名行ACDF，85 名行CDR，術后進行最少3 年的隨訪后結果顯示CDR 組頸椎活動度得以保留(每年雖有小幅度的降低)，ASD 發生率ACDF 組為10.5%，CDR 組則為8.8%，但2 組間癥狀性ASD 無顯著差異。

2.2 生物力學研究

生物力學研究證據表明融合術后鄰近節段活動度及所受應力增大［9］。增加的應力可能加速退變的進程，導致臨床癥狀。Eck 等［9］在頸椎尸體標本上進行單節段固定，研究相鄰節段的椎間盤內壓和運動。他們發現椎間盤內壓在頸椎屈曲時最大，手術上位節段增加73%，下位節段增加45%。Prasarn等［10］又在單節段融合基礎上延長為雙節段融合，結果發現融合延長后鄰近節段活動度改變更大。腰椎融合的生物力學研究也證明了類似的趨勢，即相鄰節段的活動度和椎間盤內壓力增加［11］。雖然嚴格來講這并不直接適用于頸椎，但也具有一定的參考價值。

Finn 等［12］在體外生物力學研究后證明置入保留一定活動度的頸椎人工椎間盤假體，鄰近節段的活動(屈、伸、側曲和旋轉)沒有發生改變，而融合術后則使未融合節段活動增加。而Rohlmann 等［13］利用有限元分析計算了椎間盤在置入堅固內固定后椎間盤內壓(intradiscal pressure，IDP)，僅發現術后IDP 有很輕微的改變。

2.3 臨床研究

鄰近節段病最先在腰椎術后被提出，近年在頸椎術后研究中也逐漸增多。學者們經常引用Hilibrand 等［14］的一項研究，他記錄了374 例ACDF 術后患者ASD 發生率，最高隨訪長達21 年。研究表明每年ASD 的發生率為2.9%，10 年發生率約為25.6%。ASD 最多發于C5/C6和C6/C7間隙(發生率是C2/C3的4.9 倍)，有趣的是多節段融合后的發生率相對要低，這可能意味著ASD 并不僅僅由于融合本身，而是一種自然進程，多節段融合為這種自然進程提供了某種程度上的保護，例如長節段往往包含了C5/C6這種“高危節危”。Clarke 等［15］研究了303 例行頸椎后路單節段椎板切除術而未行融合的患者，平均隨訪7 年后僅4.9%出現ASD，每年需再次手術治療占0.7%，10 年共6.7%，低于Hilibrand所述每年2.9%的發生率。

最近美國食品藥物管理局(Food and Drug Administration，FDA)進行了一項多角度隨機對照研究，基于136 名患者，84 名行CDR，52 名行ACDF，平均隨訪55 個月，結果術后因ASD 的再手術率CDR組明顯低于ACDF 組，分別為8.3%和21.2%，此外研究人員還統計了初次手術至再次手術的間隔時間，發現CDR 組的再手術時間要晚于ACDF 組［16］。

3 頸椎ASD 的自然進程

目前可以明確的是頸椎病的發生率會隨年齡增長，因此ASD 應該也包含頸椎自身退變的結果，而非完全歸因于融合。要比較融合與自然進程對ASD 的影響，須將已患退變性疾病的患者隨機分為ACDF 手術組與觀察組，進行隨機對照研究，但這種研究設計在倫理上行不通。Matsumoto 等［17］在其前瞻性研究中對64 例ACDF 術后患者和201 名無癥狀志愿者進行了平均12 年的隨訪，發現手術組的退變發生率要顯著高于對照組，因而得出結論:融合加速了ASD。但需手術患者本身各節段椎間盤退變率就較高，因此這項研究尚無法完全排除自然退變、遺傳以及環境因素。那么ASD 是否有其基因易感性呢?對雙胞胎人群的研究表明遺傳因素在椎間盤退變進程中比環境因素(力學因素或職業)重要［18］，頸椎病的家族聚集現象也曾被報道過［19］。

Gore［20］研究了159 名無癥狀性頸椎病志愿者的自然退變進程。10 年間有12%的患者出現了不同程度的臨床癥狀(頸部或上肢疼痛等)，說明頸椎退變的“自然”發生率還是比較高的。但考慮到前來求診于脊柱外科醫生的人群與普通人群的差別較大，這一結果也不能直接拿來與術后ASD 相關的臨床研究作比較。

4 ASD 的治療與預防

4.1 ASD 的治療

頸椎ASD 雖然常見，但此類患者并不一定產生相應的臨床癥狀，對于無癥狀患者可暫不予治療，對于癥狀性ASD 的患者可先予以非手術治療，無效時再考慮手術治療。手術的主要方式有單純減壓、減壓加融合，以及減壓的同時將原有內固定取出，再重新放置內固定等［21］。

4.2 ASD 的預防

對于ASD 的預防，目前尚無理想的方法。近年來出現了一股以人工頸椎椎間盤置換來治療頸椎病的新熱潮，以期在保留頸椎活動度之后能夠降低因融合術所導致的ASD。

人工頸椎椎間盤置換術現在已成為頸椎融合之外的另一種選擇，其短期臨床療效令人鼓舞，但尚缺乏5～10 年的長期隨訪結果［4］，而且還有部分病例報道了人工頸椎椎間盤置換術后的自發性融合、假體移位和下陷等并發癥［22］。磨損、組織碎屑和炎癥反應的存在是導致椎間盤置換失敗的潛在危險因素。Anderson等［23］就曾報道了Bryan disc 假體在體內和體外的磨損。在一千萬次的模擬轉動之后，平均有1.75%的關節組織丟失并產生了平均大小3.8 μm 的磨損點。有學者測量了PCM 假體在山羊模型中的生物學磨損，術后6 個月未發現組織碎屑或炎癥反應［24］。金屬-金屬假體產生碎屑較少但炎癥反應較大，還會發生血源性傳播。

理想的人工椎椎間盤應具有抗腐蝕、抗磨損、能重獲頸椎正常活動、易于置入并在X 線片、MRI 上可顯影等特性。目前人工頸椎間盤置換術的適應證與融合術基本相同［25］，只不過椎間盤置換可能更多地被用于頸椎活動度較好的年輕群體當中。其禁忌證主要包括風濕性關節炎、強直性脊柱炎、活動性結核和化膿性感染。相對禁忌證包括那些可能出現融合的情況，如后縱韌帶骨化癥、彌漫性特發性骨質增生癥。

5 結 論

目前沒有足夠證據表明頸椎融合加速了ASD，反過來講，也沒有足夠證據表明融合與ASD 無關。由于各個研究之間的實驗設計、患者群體、方法學、資料收集和誤差等諸多差異的存在，筆者很難將諸如Hilibrand 等［14］與Clarke 等［15］的研究結果直接作比較。

ASD 應該是自然進程與融合的共同作用結果，但究竟哪一個因素占據著相對主導的位置，這一問題對于日后頸椎疾患的治療以及外科手術方式的選擇具有重要意義。想要結束爭議的方法唯有在優質臨床隨訪基礎上進行充分有力、長期的隨機對照研究，否則外科醫生們只能繼續“憑感覺”做出自己的決定了。

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