下頸椎非融合技術的研究進展

禤天航，曹正霖，王 剛，關宏剛

(1.佛山市中醫院脊柱外科，廣東 佛山 528000；2.廣州中醫藥大學，廣東 廣州 510403)

下頸椎非融合技術的研究進展

禤天航1，2，曹正霖1，王 剛1，關宏剛1

(1.佛山市中醫院脊柱外科，廣東 佛山 528000；2.廣州中醫藥大學，廣東 廣州 510403)

頸椎疾病的治療當中，脊柱融合術(Spinal fusion)是常用的手術方式，但隨著眾多脊柱融合術后并發癥的出現，人民逐步把研究的目光轉移至非融合術(Non-spinal fusion)。與傳統的融合術相比，非融合技術不僅僅能重新建立脊柱穩定性，還能保持手術節段的運動功能以及預防鄰近節段的退變。

非融合技術；下頸椎；人工髓核；椎間盤置換；動態固定系統

近年來，脊柱非融合技術受到極大的關注，在下頸椎領域也得到廣泛的臨床應用與研究，下頸椎因其活動度較大、受力相腰椎對較小的特點，常常受到非融合術者的青睞，目前，其主要的術式有人工髓核置換術、全椎間盤置換術、動態系統固定術等，現將下頸椎非融合技術的研究進展綜述如下：

1 人工髓核置換術

人工髓核假體是研究的熱點，單純的人工髓核置換術既能在內窺鏡下微創進行，操作簡便，又能有效恢復椎間高度，最大限度保持纖維環的完整性。但該項技術主要應用于腰椎，頸椎較少，報道的資料也不多。人工髓核置入后的移位是最常見的并發癥，并且可引起吞咽困難、脊髓受壓等癥狀，究其原因，頸椎活動度較大，無牢固的固定裝置，僅僅靠纖維環及周圍韌帶組織難以維持，人工髓核置入后可向前或向后突出，而且，國外人工髓核與國人的解剖有差異性，并不能牢固地使髓核穩于椎間隙當中。所以人們也在尋求一個穩定的人工頸髓核置換術。目前人工髓核假體主要分為預制型與原位聚合型的假體，前者是預先做好相關形狀的假體成型后再植入體內，其優點是它與正常髓核有著生物相似性，對恢復椎間高度有一定優勢，但其缺點是要切除過多的纖維環，植入物存在被擠出的可能，而且其匹配性較差。后者是注射型液態假體，注射后才在體內形成相關形狀，其優點是對纖維環、終板切除較少，與術區結構有著良好的匹配性，且還能促進髓核再生。但其缺點是恢復椎間高度能力有限、易于滲漏、聚合放熱損傷纖維環與終板，甚至有毒性作用[1]。

1.1 人工髓核置換術的適應證與禁忌證 目前其適應證及禁忌證較為嚴格[2]，其適應證主要有：(1) 18～65周歲；(2)單節段病變且由椎間盤突出引起的相關癥狀；(3)保守治療6個月以上無效；(4)癥狀體征與影像學資料需一致。與此同時，其禁忌證為：伴有明顯椎管狹窄、頸椎不穩、畸形、感染、腫瘤、多節段病變、纖維環缺失等。

1.2 頸人工髓核置換術臨床研究進展成果 頸人工髓核在較早已有研究，徐印坎等[3]制造的人工頸髓核假體有較好的生物相容性，其人工頸髓核置換術病例術后早期取得不錯的效果，而隨后，他隨訪發現髓核置換術3年以上的患者進行影像學檢查發現50%左右病例出現椎體前骨痂，手術椎節失去活動能力，但人工髓核還可以保持椎間隙高度，療效仍優良。為評價人工髓核的可行性[4]。王文軍等[5]對人工髓核置換術作出了生物力學評價，肯定了它的生物力學意義，他們發現人工髓核的植入使頸椎活動時各方向的穩定性都得到顯著的加強，不但使椎間隙高度增大，各韌帶及纖維環的張力有一定程度的恢復，還可在頸椎負重時分散相關應力而不至于椎間隙變窄，且減輕雙側小關節應力集中。而與此同時，如何維持人工髓核的穩定性是人們目前研究得較多的方向，李宏偉等[6]研制了頸椎人工髓核柔性穩定一體化系統，該系統由超高分子量的聚乙烯構成的翼狀韌帶、人工髓核和連接系帶組成，翼狀韌帶主要起人工韌帶作用，彌補術中對前縱韌帶的破壞，系帶為連接人工髓核和翼狀韌帶的部分，其牽拉作用可有效防止髓核脫入椎管，同時有利于頸椎術后功能鍛煉。彭偉等[7]把頸椎柔性穩定一體化系統試驗于狗的頸椎，并在0 N和100 N軸向載荷下測量標本椎間隙高度，他們發現柔性穩定一體化系統能有效撐開椎間隙，維持椎間高度，防止椎管容積減少，保持頸椎單位功能狀態。另外，如何少破壞纖維環去進行髓核的置換，這也是髓核置換的熱點之一?？傊?，頸髓核置換術已經得到越來越多研究證實了其生物力學安全性與可行性，但廣泛應用于臨床，仍需不斷探索。

2 全椎間盤置換術

全椎間盤置換術(Total disc replacement，TDR)，就是將人工假體替代切除的椎間盤，使其功能有效地保留下來。大量的生物力學表明ACDF能增加相鄰節段退變的風險，有臨床研究[8]報道ACDF術后10年隨訪節段退變風險可達25.6%，頸椎間盤置換術不僅僅使減壓術后頸椎活動得以保留阻止臨近節段的應力，而且也避免了頸椎固定及取自體髂骨時所帶來的潛在風險。所以臨床上在頸椎病手術選擇中，全椎間盤置換術無疑是一個很好的選擇。

2.1 假體的分類 目前臨床上常見的假體有BRYAN假體、Prestige假體、PRODISC-C假體、PCM假體、M6假體、Discover假體等。BRYAN假體是一個由里層的聚氨酯和外層的鈦合金外殼構成的雙關節金屬聚合體，與骨面接觸的是鈦結構，呈多孔狀，有效保證了假體的穩定性，其瞬間旋轉軸是可變的，屬于半限制結構。Sasso等[9]通過前瞻性研究發現在術后2年隨訪Bryan假體置換在NDI、VAS評分及SF-36，翻修率方面要顯著優于ACDF組。Prestige假體是金屬對金屬球窩關節，目前比較新的是PrestigeST和Prestige LP假體，它有著更小更穩定的前翼。Mummaneni等[10]曾對PrestigeST假體手術與ACDF手術進行比較。2年隨訪顯示出前者對臨近節段退變治療更具優勢。Prodisc-C假體由兩側鈷-鉻合金終板以及中央高分子聚乙烯材料構成，其球窩結構能有效保證活動度。但是鈷-鉻合金材料對難以進行術后MRI復查。Murrey等[11]應用前瞻性多中心隨機對照研究對單節段頸椎病患者應用Prodisc-C植入，2年隨訪療效較ACDF滿意。PCM假體是由鈷-鉻合金構成的終板與聚乙烯構成的滑動內核構成，植入的過程可以保留上下椎體的骨質，避免對骨質的過度削除。同樣該假體也為非限制性假體。M6假體的髓核是彈性的聚合物，纖維環是聚乙烯材料，兩端的三棱齒能穩定地咬住上下椎體，防止假體移位。Discover假體由鈦合金的上下終板、聚乙烯髓核組成的非限制性球窩假體。這種假體活動功能較大，有利于最大限度恢復術后頸椎活動功能。

2.2 全椎間盤置換術的手術適應證、禁忌證及并發癥 該手術適應證為：單個節段或穩定型2個節段的脊髓型及神經根型頸椎病，且不伴椎管狹窄、節段性不穩及骨質疏松。禁忌證為：節段不穩定，過屈過伸側位X線片顯示椎體間前后滑移≥3 mm；椎間隙狹窄，椎間隙高度丟失嚴重；嚴重的骨質疏松癥；椎體腫瘤，椎體椎間隙感染等。其并發癥為：(1)假體松動，人工椎間盤置換失敗的原因可能是長期摩擦產生碎屑，使細胞產生炎癥反應，導致骨質吸收受阻，假體松動不穩。另一方面，假體的磨損也是造成假體松動的原因之一；(2)異位骨化，目前原因還沒能明確，目前大多推測認為主要是假體偏小引起的。韓慧等[12]報道了1例患者在術后1年假體周圍出現異位骨化，椎體活動度消失，他們作多番探究，認為其原因是假體過小引起的。蔣濤等[13]也報道了他們在一例X線發現Bryan假體在2年后出現異位骨化，5年后出現自發融合。同樣術中的出血及殘余碎骨也是異位骨化的原因之一，故有經驗的醫生常在術中用冰鹽水沖洗術口，既可以止血，也可以沖掉碎骨塊。當然，全椎間盤置換的近期效果也是相對令人滿意的。

2.3 全椎間盤置換術臨床研究進展成果 在臨床與比較ACDF比較方面，各學者得出結論也相對一致，均認為TDR療效是更值得肯定的。Yao等[14]進行了全椎間盤置換與融合進行Meta分析的比較，發現TDR手術組在VAS評分及ODI指數均優于ACDF組，且手術時間及出血量無明顯差異。Zhang等[15]對TDR與ACDF進行了前瞻隨機多中心控制試驗，也證實了TDR在FSU角度和預防臨近節段方面更具優勢。Zhu等[16]發現頸椎前路ACDF術式術后活動度明顯下降，DCI活動度較術前有輕微下降，TDR組術前術后活動度基本無差異，與此同時，人們對多節段椎間盤置換療效與手術問題較關心，前者由Davis等[17]通過前瞻性多中心隨機對照試驗證實行多節段手術也是安全而有效的，而后者則通過McAnany等[18]建立的Markov模型證實了其相對于ACDF有更好的手術成本效益。當然，頸椎全椎間盤置換術的長期效果仍需長期隨訪驗證，目前我們更多應該考慮的問題是如何降低人工假體的價格以及如何盡量避免自發融合與自體骨化，不過相信將來這一項技術將越發成熟，在材料設計及置入技術方面將會有更進一步的發展。

3 頸椎動態穩定器

頸椎動態穩定器(Dynamic cervical implant，DCI)是在人工椎間盤非融合技術基礎上發展而來的，目前主要使用的材料為鈦合金一體化假體，呈“U”型，能有效輔助頸椎屈伸活動，又可以防止其過度運動，前方的倒齒能防止穩定器移位，適應證更廣，避免ACDF帶來的并發癥，而且其吸收震蕩、緩解植入物與上下椎體軸向應力等功能是椎間盤置換術所不具備的。早在2002年Guy Matgé便設計應用于臨床，2005年Paradigm Spine設計出第二代產品，到目前為止，產品不斷在更新應用于臨床，并取得不錯的效果。

3.1 適應證與禁忌證 其主要適應證：(1)退行性頸椎間盤疾病，尤其是C3～7頸椎間盤突出；(2)頸椎管狹窄癥。禁忌證：(1)嚴重骨質疏松患者；(2)頸椎嚴重不穩定；(3)椎體創傷或者腫瘤；(4)頸椎有自主融合節段患者。雖說嚴重的骨質疏松癥是其禁忌證，但是周少波等[19]仍成功把其應用于骨質疏松患者上面，而且取得不錯的效果，所以結合個體化情況選擇使用DCI才是安全而準確的選擇。

3.2 臨床研究進展 盡管該技術還處于比較初級的階段，不過從其在臨床上的應用結果來看，還是令人滿意的。Wang等[20]在單節段的椎間盤突出使用了這一項技術，并進行了24個月的隨訪，他們發現術后JOA指數、VAS評分、NDI和SF-36等均較術前明顯改善，差異有統計學意義，椎間高度明顯增加，不僅僅消除椎間盤壓迫癥狀，還能保持頸椎活動度。而Matgé等[21]也通過多中心大樣本前瞻性對DCI進行短期并發癥的研究，未發現有頸椎動態穩定器斷裂、移位等現象。侯振揚等[22]也對5例頸椎DCI患者進行效果隨訪，臨床效果也相當滿意，影像學復查未見穩定器移位、下移。最近李永寧等[23]也展示了他們使用頸椎DCI的成果，13例患者均獲隨訪，12例患者術后個1月其頸肩臂痛及上肢相應區域麻木、肌力下降等癥狀體征明顯改善，術后平均PSI評分為1.6分，手術有效率為100%，術后活動度減少(0.66±0.36)°，差異無統計學意義。但遠期效果與遠期并發癥出現的隨訪還是有所欠缺，同時目前病例相對較少，國內僅有為數不多的大醫院開展該項手術，發展相對緩慢。不過其諸多的優勢使得DCI技術有著廣闊的市場前景。

4 展望

綜上所述，非融合技術已經在國內外深入開展與研究，近20年來，該項技術在下頸椎的應用也得到不斷發展和完善，其優點是顯而易見的，它不僅僅能提供穩定的內固定，而且還能使手術節段活動功能得以保留并有效降低鄰近節段的退變，雖然目前還缺少長期的隨訪及未知并發癥的出現，而且在全國廣泛開展該項手術進程緩慢，但是其早中期不錯的效果、值得肯定的生物力學結構、低鄰近節段退變率使得該項技術有著光明的未來。

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R687.3

A

1003—6350（2015）13—1946—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.13.0701

2014-11-20)

曹正霖。E-mail：fstcmcaozhenglin@sohu.com