Discover頸椎間盤置換對頸椎曲度和置換節段的影響

顧葉，彭育沁，薛峰，盛曉文，徐怡良，陸建明

(蘇州大學附屬常熟市第一人民醫院骨科，江蘇常熟215500)

臨床論著

Discover頸椎間盤置換對頸椎曲度和置換節段的影響

顧葉，彭育沁，薛峰*，盛曉文，徐怡良，陸建明

(蘇州大學附屬常熟市第一人民醫院骨科，江蘇常熟215500)

目的觀察單節段Discover人工頸椎間盤置換術及頸椎前路減壓融合術后頸椎整體曲度和置換節段活動度的變化情況，分析其臨床效果。方法回顧性分析2008年3月至2013年3月治療的48例頸椎病及頸椎間盤突出癥患者，其中18例行Discover人工頸椎間盤置換術(置換組)，男8例，女10例，年齡31～58歲，平均44.2歲;30例行頸椎前路減壓融合術(融合組)，男13例，女17例，年齡35～68歲，平均49.8歲。測量手術前后和末次隨訪時置換節段活動度(range of motion，ROM)，置換節段脊柱功能單位(functional spinal unit，FSU)Cobb角和頸椎整體曲度(C2～7Cobb角)。結果兩組患者均獲得12個月以上隨訪，末次隨訪置換節段屈伸活動度置換組較術前稍增加，左右側屈活動度無明顯變化，而融合組屈伸及左右側屈活動度較術前明顯減小，差異有統計學意義(P＜0.05);兩組間末次隨訪相比較，融合組屈伸及左右側屈活動度明顯減小，差異有統計學意義(P＜0.05)。末次隨訪FSU置換組較術前明顯增加，差異有統計學意義(P＜0.05)，而融合組無明顯變化;兩組間末次隨訪相比較，置換組明顯增加，差異有統計學意義(P＜0.05)。末次隨訪頸椎曲度置換組較術前稍增加，而融合組較術前明顯減小，差異有統計學意義(P＜0.05);兩組間末次隨訪相比較，融合組明顯減小，差異有統計學意義(P＜0.05)。結論單節段Discover人工頸椎間盤置換術后對頸椎整體曲度及置換節段活動度的影響小，與傳統前路減壓融合術相比，可以較好發揮其對頸椎的保護作用。

人工頸椎間盤;脊柱功能單位;頸椎曲度;頸椎活動度

頸椎手術的根本目的是為了解除神經壓迫，緩解疼痛，恢復穩定性，即希望通過手術恢復頸椎正常的生理功能。頸椎前路減壓融合術(anterior cervical decompression and fusion， ACDF)是治療各型頸椎病的經典術式［1］，但是大量研究表明融合術后會加速鄰近節段椎間盤的退變［2-3］。而人工頸椎間盤替代原來的椎間盤可明顯減緩或阻止鄰近節段退變的發生［4］。筆者對頸椎置換及融合術后頸椎整體曲度及置換節段椎間盤的運動功能進行了對照研究。2008年3月至2013年3月我們對48例頸椎病及頸椎間盤突出癥患者分別進行了置換和融合手術，觀察頸椎曲度和置換節段活動度的變化情況，現報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料2008年3月至2013年3月我科對48例脊髓型頸椎病、神經根型頸椎病及頸椎間盤突出癥患者進行了手術治療。術前常規行頸椎正側位、左右側屈位、過伸過屈位X線片及頸椎CT/MRI檢查。其中18例施行了Discover人工頸椎間盤置換術(置換組)，男8例，女10例，年齡31～58歲，平均44.2歲，人工頸椎間盤置換術的納入標準為:患者均有明確的前路減壓手術指證，造成脊髓或神經根損害的原因以椎間盤退變、突出等軟性壓迫為主;無相應節段頸椎管狹窄或僅有椎體后緣輕度的骨質增生所致的骨性壓迫，小關節突無明顯退變，無椎體不穩及骨質疏松等禁忌，且年齡小于65歲。同期對30例患者行頸椎前路減壓融合術(融合組)，男13例，女17例，年齡35～68歲，平均49.8歲。為確保兩組間具有良好的可比性，本研究未將手術鄰近節段椎間盤及小關節突嚴重退變、椎間盤功能喪失或雙節段及以上病變的病例納入研究范圍。

1.2隨訪方法以電話預約門診復查方式進行隨訪，分別在術后3個月、6個月、1年、2年、3年對患者進行隨訪。應用醫學影像存儲與傳輸系統(picture archiving＆communication system，PACS)，在側位X線片上測量手術前后和末次隨訪時置換節段脊柱功能單位(functional spinal unit，FSU)Cobb角和頸椎整體曲度(C2～C7Cobb角);在過伸過屈位X線片上測量手術前后和末次隨訪時置換節段屈伸活動度(rangeof motion，ROM);在左右側屈位X線片上測量手術前后和末次隨訪時置換節段左右側屈活動度。a)置換節段活動度采用Pointillart［5］的方法測量:在側位X線片上上位椎體后緣連線(A)與下位椎體后緣連線(B)的夾角為b1，過伸位時A與B的夾角為b2，b1+b2即為該節段屈伸角度。在左右側屈位X線片上上位椎體下緣連線(A)與下位椎體上緣連線(B)的夾角b3即為左右側屈角度(假體置換后，則計算假體終板連線的夾角)(見圖1～3)。b)置換節段FSU Cobb角測量:置換及融合術后假體(融合器)與上下椎體以及后方組織構成新的FSU。FSU上位椎體上緣連線A與FSU下位椎體下緣連線B的夾角即為FSU Cobb角(見圖4)，前凸為正值，后凸為負值，比較手術前后及末次隨訪時FSU Cobb角變化情況。c)頸椎整體曲度(C2～C7Cobb角)測量:C2椎體下緣連線C與C7椎體下緣連線D的夾角即為頸椎整體曲度(見圖4)，比較手術前后及末次隨訪時頸椎整體曲度變化情況。

圖1 過屈位夾角b1測量示意

圖2 過伸位夾角b2測量示意

圖3左右側屈角度b3測量示意

圖4 FSU Cobb角與頸椎整體曲度測量示意

1.3統計學方法采用SAS 8.1統計軟件進行統計分析，兩組患者手術前后及末次隨訪置換節段活動度、FSU和頸椎整體曲度均進行隨機設計t檢驗，同一組內采用配對t檢驗，數據以(±s)表示，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

手術前兩組置換節段活動度(屈伸、左右側屈)、FSU、頸椎曲度分別比較，差異均無統計學意義(P＞0.05)。末次隨訪置換組置換節段屈伸活動度(8.89±1.79)°，較術前稍增加，左右側屈活動度分別為(3.97±1.12)°和(3.95± 1.19)°，較術前無明顯變化，差異均無統計學意義(P＞0.05)。而融合組屈伸活動度(1.68±0.62)°，左右側屈活動度分別為(0.81±0.57)°和(0.82±0.53)°，較術前明顯減小，差異有統計學意義(P＜0.05)。兩組間末次隨訪相比較，融合組屈伸及左右側屈活動度明顯減小，差異有統計學意義(P＜0.05)(見表1)。

末次隨訪置換組FSU為(3.79±4.87)°較術前明顯增加，差異有統計學意義(P＜0.05)，而融合組FSU為(0.16± 4.88)°，較術前無明顯變化，差異均無統計學意義(P＞0.05);兩組間末次隨訪相比較，置換組FSU明顯增加，差異有統計學意義(P＜0.05)。

末次隨訪置換組頸椎曲度為(8.36±10.76)°，較術前稍增加，差異均無統計學意義(P＞0.05)，而融合組頸椎曲度為(5.12±8.37)°，較術前明顯減小，差異有統計學意義(P＜0.05);兩組間末次隨訪相比較，融合組頸椎曲度明顯減小，差異有統計學意義(P＜0.05，見表2)。

典型病例為一37歲男性患者，頸部酸痛3年，加重伴上肢麻木乏力半年。術后隨訪36個月，頸痛完全緩解，雙上肢皮膚感覺恢復可，肌力正常，手術前后影像學資料見圖5～9。

表1 手術前后置換節段活動度(±s，°)

表1 手術前后置換節段活動度(±s，°)

組別屈伸個月末次隨訪置換組術前術后6個月術后12 7.69±1.56 8.86±1.73 8.92±1.82 8.89±1.79融合組7.56±1.51 1.74±0.56 1.69±0.61 1.68±0.62組別左側屈術前術后6個月術后12個月末次隨訪置換組3.93±1.14 3.98±1.12 3.96±1.14 3.97±1.12融合組3.87±1.12 0.86±0.51 0.81±0.56 0.81±0.57組別右側屈術前術后6個月術后12 3.95±1.21 3.94±1.19 3.92±1.13 3.95±1.19融合組3.91±1.19 0.79±0.55 0.82±0.54 0.82±0.53注:置換組術后各時間點與術前比較，P＞0.05;融合組術后各時間點與術前比較，P＜0.05;術前兩組間比較，P＞0.05;術后各時間點兩組間比較，P＜0.05個月末次隨訪置換組

表2 手術前后FSU和頸椎曲度(±s，°)

表2 手術前后FSU和頸椎曲度(±s，°)

組別FSU術前術后6個月術后12個月術后2年以上3±10.56 8.45±10.78 8.35±10.67 8.36±10.76融合組0.17±4.67 0.18±4.69 0.16±4.73 0.16±4.88 7.25±10.23 5.28±8.76 5.43±8.45 5.12±8.37注:置換組FSU術后各時間點與術前比較，P＜0.05;融合組FSU術后各時間點與術前比較，P＜0.05;置換組頸椎曲度術后各時間點與術前比較，P＞0.05;融合組頸椎曲度術后各時間點與術前比較，P＜0.05;術前FSU和頸椎曲度兩組間比較，P＞0.05;術后FSU和頸椎曲度各時間點兩組間比較，P＜0.05年以上置換組0.16±4.52 3.83±4.89 3.87±4.93 3.79±4.87 7.8頸椎曲度術前術后6個月術后12個月術后2

圖5 術前MRI提示C5～6椎間盤突出，椎管狹窄

3 討論

傳統的頸前路減壓融合術是治療各型頸椎病的經典術式，具有穩定而確切的治療效果。但是融合術后可能加速鄰近節段的退變，嚴重者可造成再次脊髓壓迫，需要手術治療。Hilibrand等［6］研究發現，頸椎前路減壓融合后的患者中每年大約有2.9%由于鄰近節段的問題需要處理，其中2/3的患者可能需要再次手術治療。Park等［7］研究發現鄰近椎間隙承擔過多超出生理范圍的異常活動是導致融合術后相鄰節段退行性變的主要因素。正常的頸椎存在一定的生理曲度，同時各個椎體間均有一定的活動度，而融合術后破壞了頸椎正常的生理曲度，融合節段的活動度大幅減小，同時鄰近節段的活動度代償性增加，臨近節段椎間盤應力增加，從而發生退行性改變導致再次發病。一般融合節段越多，越容易引起鄰近節段的退行性變。因此，在徹底減壓后盡可能完成頸椎的功能重建將會有效避免融合的缺陷。

圖6 術前X線片提示頸椎生理前凸消失，頸椎前屈后伸活動度增加

圖7 術后末次隨訪MRI示椎管狹窄消失

圖8 末次隨訪X線片示假體位置良好，FSU增加，頸椎曲度基本恢復

圖9 末次隨訪X線片示前后屈伸及左右側屈活動范圍正常

人工頸椎間盤置換術是近年來被廣泛應用于臨床的新技術，已有研究報道其早中期臨床療效滿意［8-10］，在解除脊髓壓迫的同時恢復和維持頸椎正常的生理曲度和活動度，在在一定程度上減少了傳統融合術給患者帶來的術后頸部僵直、活動受限等不適感。生物力學研究表明［11］:人工頸椎間盤置換術后鄰近節段的活動度接近正常生理水平，椎間盤內的壓力和正常標本椎間盤內壓力相似，而融合組是正常標本的1.5～2.0倍。

Discover假體是最新一代人工頸椎間盤假體，呈球-窩關節，各向活動度9°，終板面呈凸型，更符合頸椎生理終板曲度。不具有壓縮性，可以有效避免假體高度丟失。本組2年以上隨訪病例未出現明顯后凸畸形，影像學提示無明顯鄰近節段退變，相反，術前相鄰節段輕度退變的患者經置換術后均得到不同程度改善，這可能與假體植入后恢復了退變椎間盤的高度有關，同時頸部癥狀的減輕也緩解了頸椎肌肉的痙攣。研究表明:術后末次隨訪置換組各向活動度為(8.89± 1.79)°，(3.97±1.12)°和(3.95±1.19)°，基本接近正常范圍，而融合組各向活動度較術前均明顯減小(P＜0.05)。兩組間末次隨訪相比較，融合組各向活動度亦明顯減小(P＜0.05)。表明融合術后對置換節段的活動度影響較大，將引起臨近節段活動度代償性增加，導致相鄰節段出現不同程度的退變，嚴重者可能再次發病。而Discover人工頸椎間盤置換術后置換節段的活動度接近正常，對臨近節段的活動度影響有限，可能不引起相鄰節段的退變。Goffin等［12］在2002年首次報道60例單節段人工椎間盤置換術后12個月時頸椎活動度平均為9.0°，同組患者術后6年隨訪時置換節段活動度得到很好保留［13］。本組患者末次隨訪時置換節段屈伸活動度較術前稍增大，平均為8.89°，對恢復頸椎正常生理活動度起到很大作用，可以避免相鄰節段退變加速。Robertson等［14］通過對人工椎間盤置換與椎間融合器的前瞻性對照研究發現，在2年隨訪時人工椎間盤組74例患者中有1例(1.3%)出現相鄰節段的退變性疾病，而融合組158例患者中22例(14%)出現相鄰節段退變性疾病。人工頸椎間盤置換術后相鄰節段的再手術率要顯著低于融合組。

頸椎存在正常的生理前凸，頸椎病患者常并發退變性頸椎曲度變直甚至頸椎后凸畸形。在本組研究中，末次隨訪時置換組FSU較術前平均增加3.63°，頸椎整體曲度無明顯變化，基本維持了頸椎正常的生理前凸。而融合組FSU較術前無明顯變化，頸椎整體曲度較術前平均減少2.13°，出現了頸椎退變性曲度變直或后凸畸形，可能再次引起頸椎病。Delamarter等［15］對50例人工椎間盤置換患者隨訪發現，術后FSU前凸增加4.0°，2年隨訪時FSU前凸增加維持在3.0°左右。Anakwenze等［16］報道人工椎間盤置換術后2年隨訪時FSU前凸較術前增加3.0°左右。Katsuura等［17］對42例行頸前路減壓融合術的頸椎病患者隨訪9.8年發現，術后13例患者出現局部后凸，其中10例出現相鄰節段退變(P＜0.05)，提示頸椎后凸畸形可以加速頸椎退變。研究發現頸椎前路減壓融合術后后凸畸形與術后軸性疼痛、相鄰節段退變和頸椎不穩定均密切相關［18］。因此，恢復頸椎局部前凸正常生理曲度在頸椎前路手術中具有重要作用。我們的經驗是選擇合適高度的假體充分撐開椎間隙，同時椎體打磨時要盡量多的保留骨性終板，假體植入的位置可以根據FSU角度調節，適當偏前有助于矯正后凸畸形。

單節段Discover人工頸椎間盤置換術后對頸椎整體曲度及置換節段活動度的影響小，同時可以有效改善FSU后凸，最大限度重建頸椎生理功能，與傳統前路減壓融合術相比，可以較好發揮其對頸椎的保護作用。但由于隨訪時間較短，其遠期療效還有待于進行大宗病例的長期隨訪研究。

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Effect of Discover Cervical Artificial Disc Replacement on Cervical Curvature and Replacement Segment

Gu Ye，Peng Yuqin，Xue Feng，et al
(Department of Orthopaedics，First People's Hospital of Changshou City，Changshu 210005，China)

Objective To observe the changs of cervical curvature and ROM after Discover cervical disc arthroplasty and anterior cervical decompression and fusion，and to analyse its clinicaleffect.Methods We retrospectively analyzed of48 cases of cervical spondylosis and cervical disc herniation from 2008 March to 2013 March.18 cases underwent Discover cervical artificial disc replacement(male 8，female 10，age 31～58 years old，average 44.2 years old).30 cases of anterior cervical decompression and fusion(male 13，female 17，age 35～68 years old，average 49.8 years old).The range of motion(ROM)，functional spinal unit Cobb angle(FSU)and cervical curvature(C2～7Cobb angle)were measured before and after operation and at the final follow-up.Results The two groups received at least12 months follow-up.At the last follow-up，the flexion and extension of replacement group was slightly increased，the right and left lateral flexion had no obvious changes，while the motion were significantly decreased in the fusion group(P＜0.05).Between the two groups，the motion of fusion group were significantly reduced at the last follow-up(P＜0.05).The FSU of replacement group was increased significantly compared with the preoperative(P＜0.05)，while it had no obvious changes in the fusion group.Between the two groups，the FSU of replacement group was significantly increased at the last follow-up(P＜0.05).The cervical curvature of replacement group was slightly increased，while the one of fusion group was decreased significantly(P＜0.05).Between the two groups，the cervical curvature of fusion group was significantly decreased(P＜0.05).Conclusion Discover artificial cervical disc replacement has little effect on cervical curvature and ROM，and it has better protection on cervical vertebra compared with the traditional anterior cervical decompression and fusion.

cervical artificial disc;functional spinal unit;cervical curvature;cervical range of motion

R681.5+5

B

2015-06-01

1008-5572(2016)01-0001-06

*本文通訊作者：薛峰