頸前路減壓術后植骨融合方式的研究現狀與進展

吳東榮，郭濤

作者單位：1貴州醫科大學臨床醫學院，貴州 貴陽 550001；2貴州省人民醫院骨科，貴州 貴陽 550001

頸前路減壓椎間植骨術自19世紀50年首次代報道以來，該術式已被廣泛應用于頸椎疾患的治療［1-2］。該術式能直接將壓迫神經的椎間盤組織、骨贅或增生的纖維組織徹底切除，直接對脊髓或神經根減壓，具有減壓徹底和可以擴大椎管的優點，能有效恢復椎管容量，重建頸椎生理曲度和椎間高度［3］，術后可能并發吞咽困難，甚至咽漏的風險［4］。前路減壓術后需選擇合適植骨融合方式來重建頸椎的穩定性和椎間高度，目前用于減壓術后植骨融合方式主要有3種，分別為植骨塊椎間融合、椎間融合器（cage）植骨融合、鈦網椎間植骨融合。

1 植骨塊椎間融合

1.1 自體植骨塊椎間融合頸椎前路減壓術后取自體三面皮質骨植入椎間隙，一般自體骨來源于自體髂骨或腓骨，因其具有較高融合率一直以來是椎間融合的“金標準”［5-6］。部分病人術后因植骨塊的壓縮而導致椎間高度的丟失甚至塌陷，椎間融合率隨著融合節段增加而逐漸降低，一般術后均予頸托固定4～6周直至骨愈合。Riederman 等［7］通過對400例行頸前路椎間盤切除術后行椎間融合的回顧性分析，分別使用自體髂骨、重組人形成蛋白-2（rh-BMP-2）行椎間融合材料，隨訪期間發現術后rhBMP-2組發生吞咽困難比率高于自體髂骨組，因此在術中選擇融合材料時要權衡其利弊。Nirala等［8］報道單純骨塊經頸前路椎體次全切除多節段病變時融合率高、療效好，更能避免假關節的形成。何江濤等［9］通過對41例脊髓型頸椎病行頸前路減壓術，術中隨機使用自體髂骨、鈦網行椎間植骨，隨訪結果發現兩種融合方式近期均能有效重建和維持頸椎穩定性，但在融合時間，椎間高度丟失，生理曲度丟失方面髂骨植骨優于鈦網植骨。鈦網植骨并不具有獨特優點，應嚴格掌握適應證。葉永平等［10］比較92例應用不同頸前路融合植骨的并發癥中發現，在6例單純植骨病人中2例發生植骨塊脫落，1例發生假關節形成，1例出現取骨區疼痛等并發癥，單純植骨因外固定時間長、并發癥較多目前較少使用。

1.2 植骨塊椎間融合聯合前路鈦板單純椎間植骨融合雖融合率高，但術后易因植骨塊的壓縮而導致椎間高度塌陷，臨床上聯合使用頸前路鈦板較好地解決了此類問題。頸前路鈦板能提供術后的即刻穩定性，由于鈦板的應力遮擋作用，有效防止椎間塌陷及提高了植骨融合率。Vanek等［11］通過對81例行頸前路椎間融合術后病人為期2年的隨訪，分單純自體髂骨組、自體植骨塊聯合前路鈦板組及PEEK cage輔助前路鈦板組三組，其中cage中填充人工合成骨，隨訪發現三組均獲得100%融合，但使用前路鈦板似乎對術后頸椎序列及臨床結果有重要影響。Lee等［12］通過對43例行頸前路減壓術后聯合使用前路鈦板行椎間融合的病人，結果表明，聯合前路鈦板能獲得滿意的臨床效果。自體骨塊行椎間融合時常常出現取骨區疼痛、出血、骨折、感染等并發癥。有報道自體髂骨植骨發生上述并發癥高達20%～25%［13-14］，基于自體骨植骨有較高并發癥，椎間融合器及鈦網在臨床使用日益廣泛。

2 椎間融合器植骨融合聯合前路鋼板

2.1 椎間融合器的分類近年來由于醫用材料的不斷發展，其應用于臨床的椎間融合器種類也越來越多，其設計理念仍源于Smith、Robinson和Cloward植骨融合法，可按照結構形狀和構成材料分類［15-16］。按形狀、結構可分為：（1）螺絲狀或圓筒狀融合器。該形狀融合器類似于Cloward的柱狀植骨技術，通過擰入椎間隙達到植骨融合固定作用，較為典型的如BAK cage和Inter Fix cage。（2）解剖型融合器。該類型融合器設計思路源于環狀異體或同種異體長骨圈的骨移植，典型的如環形融合器（depuy-acromed）、Sofamor Danek公司的Pyramesh等。（3）開放性立體型。其類型設計源于三面皮質骨的椎間植骨，外形類似于三面皮質骨骨塊。典型的如Acro-MedI/F cage、Syncage和WING cage等。（4）零切跡椎間融合器。該型融合器是近年應用于臨床的新型零切跡一體式固定裝置（Zero-P），植入后完全位于椎體間隙內，可降低和避免鄰近節段退變及術后出現的吞咽困難［17］。按材料分類：（1）金屬材料：一般由鈦合金制成，如BAK、InterFix、TFC等，有較好的組織相容性、生物力學強度較高、可兼容磁共振檢查等優點；（2）非金屬材料：不可降解高分子材料，如碳纖維、PEEK等，有著生物相容性較好、生物力學特性較為接近皮質骨、植骨融合率較高等特點。

2.2 臨床應用自前路椎間盤切除融合術的發展以來，已經探索了許多不同的移植物材料和椎間融合裝置的組合。目前利用椎間融合器聯合前路鋼板固定替代骨移植日益普遍，頸前路鋼板能提供術后即刻穩定性，預防椎間塌陷并提高植骨融合率。椎間融合器可根據頸椎的曲度進行前高后低的設計，這樣更好的恢復了頸椎前凸生理曲度。椎間融合器能容納自體或異體碎骨、或人工植骨，進而能減少取髂骨區的血腫、疼痛及感染等并發癥的發生。頸前路減壓cage植骨融合術用于頸椎病的治療，其優點是利用“撐開-壓縮-張力帶”效應增加了脊柱功能單位的剛度，以獲得足夠的即刻及遠期穩定性［18-20］。Liu等［21］報道對60例連續性ACDF病人進行評估，29例病人接受ACDF聯合PEEK cage聯合頸椎局部植骨（局部骨組），31例病人接受ACDF聯合自體三面自體髂骨移植（髂骨組），所有病人術后均予頸托固定頸部12周，末次隨訪時局部骨融合率為93.1%，髂骨骨融合率為90.3%，認為局部植骨組手術時間明顯縮短，圍手術期并發癥率降低，獲得的影像學結果更好，采用PEEK局部植骨比髂骨移植術更為安全的選擇。孫玉軍和滕曉［22］對24例伴有后縱韌帶骨化的連續型頸椎病行前路減壓cage植骨融合，平均行18.3個月的隨訪，術后脊髓功能均有不同程度的恢復，四肢肌力明顯增強，臨床效果明顯，是目前治療伴后縱韌帶骨化多節段頸椎病的有效方法之一，術中減壓充分，又能較好維持其頸椎穩定性。有研究通過對48例行頸前路椎間盤切除病人分別使用自體髂骨、雙圓柱狀椎間融合器行椎間融合，結果表明，雙圓柱狀cage組獲得滿意臨床效果，手術方法相對簡單且術后均獲得骨性融合，能避免自體髂骨取骨區的并發癥，是目前治療頸椎退行性疾病術后椎間融合提供較好的選擇［23］。近年來應用于臨床的零切跡椎間融合器是對傳統融合產品的改進，較傳統的椎間融合器有著恢復頸椎正常椎間高度、保證手術節段的融合效果、提供較好的生物力學穩定性等特點［24］，王興平和楊武軍［25］通過對39例脊髓型頸椎病病人術后分別運用Zero-p（A組）、傳統鈦板+cage（B組）兩種方式行融合內固定，對術后臨床療效等進行觀察得出兩種融合內固定方式對治療雙節段脊髓型頸椎病均有較好療效，但Zero-p融合器具有手術之間短、術中出血少、術后吞咽困難發生率低等優點。頸前路減壓術后cage植骨融合適合用于癥狀性頸椎退變、脊髓型頸椎病、局灶性后縱韌帶鈣化、頸椎間盤突出伴有明顯臨床癥狀者［26］，最適宜單節段病損的病人，但骨質疏松的病人不適宜使用cage植骨，為解決多節段病變問題，鈦網植骨融合為頸前路減壓術后植骨融合方式提供了更好的選擇。

3 鈦網椎間植骨融合聯合前路鋼板內固定

3.1 概念鈦質網籠是以純鈦制作的空心圓柱狀支架，頸前路多節段或椎骨巨大缺損時可用鈦網植骨，鈦網中心可填充術中減壓所獲得的碎骨，若原位自體骨不足時可加用異體骨或人工骨，或直接使用人工骨。自20世紀90年代鈦網植骨融合引入脊柱外科以來，該術式能較好的避免了術后植骨塊塌陷、骨不連、假關節形成及頸椎反曲畸形等并發癥［27］，此種植骨方式減少了傳統手術中所出現取骨區的疼痛、血腫、感染、麻木等并發癥，而且能縮短手術時間，基于上述優點在臨床上應用日益普遍。

3.2 臨床應用頸前路鈦網的使用很大程度上減輕了取骨術區的并發癥，有較好的保持手術節段椎間高度。前路鈦板的使用能使術后獲得即刻穩定性，最大的恢復椎間高度，二者的聯合使用時提高植骨融合率減少取骨區并發癥的理想方法［28］。Shao和Zhang［29］對分別使用鈦網、自體髂骨對頸椎病減壓術后行植骨融合的Meta分析中認為，頸前路椎間盤切除術后使用鈦網行植骨融合相對于自體髂骨組更為有效及安全。Zhou［30］通過對28例性頸前路減壓術后運用鈦網聯合自動鎖定cage治療相鄰三節段脊髓型頸椎隨訪中得出，在末次隨訪中頸椎曲度、神經功能改善較術前有了很好的改善，27例病人獲得了骨性愈合，結果表明此術式對于治療鄰近三節段的頸椎病中獲得顯著療效，能有效的恢復頸椎生理前凸，減少長節段鋼板使用的并發癥。

Yang等［31］對67例頸椎間盤退行性病變的病人行單節段椎體次全切除術，術后比較金屬材質網籠與納米羥磷灰石/聚酰胺-66（n-HA/PA66）籠的臨床療效中得出，術后1年n-HA/PA66組的融合率高于金屬材質鈦網組，且最終n-HA/PA66網籠發生下沉率明顯低于鈦網籠組（TMC）。Liu等［32］通過對比95例連續累及三節段脊髓型頸椎病運用新型鈦網（端蓋組套）、傳統鈦網聯合PEEK的比較中發現，兩組在臨床療效中均獲得較為滿意效果，但新型鈦網組能更好的減少鈦網沉陷的發生率及頸椎生理前凸的丟失。Lu等［33］對15例頸前路鈦網植骨融合的病人進行隨訪，鈦網為利用3D打印技術制作的解剖適配型鈦網（AA-TMC），術后6個月所有病人均獲得骨性愈合，在末次隨訪中所有病人均未發生嚴重的鈦網下沉（＞3 mm），能較好的保持手術節段的曲度及椎間高度。

頸前路術后鈦網植骨引發下沉是普遍存在的現象［34-35］，有文獻報道鈦網植骨下沉高達79.7%［36］。鈦網下沉的生物力學機制極為復雜，近年來許多國內外學者探索其下沉原因，如鈦網裁切方式、鈦網椎體接觸面減少、過度撐開椎間隙、鈦網兩端與椎體終板的傾斜角不貼附、鄰近椎體終板處理程度等有關［37-38］。因此在手術過程當中我們應該注意鈦網合理的裁切、不能過度撐開椎間隙等情況，以減少鈦網植骨術后下沉的發生率。

4 展望

頸前路減壓植骨融合自應用以來已成為頸椎外科手術最為常見的術式，該術式已廣泛用于頸椎傷病的治療，并取得了顯著了療效。此類手術的目的主要是保證頸椎椎體間良好的骨性融合、維持手術節段的椎間高度及正常的生理曲度。頸前路減壓術后運用自體骨植骨因需取自體髂骨或是腓骨，供骨區發生感染、骨折、麻木、長期慢性疼痛等并發癥，目前已較少用于臨床。

椎間融合器目前已廣泛應用于臨床，在術后通過影像學的評估中也獲得滿意的植骨融合率，特別是對于由頸椎間盤突出所致的頸椎疾患中，椎間融合器的使用更不失為一種好的融合手段。椎間融合器材料的選擇，特別是對于可降解的、具有良好的組織生物相容性及生物誘導活性、骨生長因子結合的融合器等研究。隨著人們生活水平的提高，對于術后獲得更為有效的臨床療效更為迫切，這就需要在椎間融合器設計上體現個體化、精準化的治療。隨著科技發展及臨床研究的不斷深入，術前可根據病人的相關影像學資料經計算機輔助設計，生產出符合個人椎間高度、解剖相適配的椎間融合器，更能體現個體化治療的理念。

鈦及合金由于具有很好的生物相容性及耐腐蝕性等自身物化性能的優勢，在植入材料中一直處于主導地位，自鈦網引入臨床使用以來，由于術后能獲得即刻穩定性、最大恢復椎間高度等特點已廣泛用于頸前路減壓術后的植骨融合。目前鈦網研究方向主要包括對于材料、新型鈦網設計的探索，納米羥磷灰石/聚酰胺-66的臨床使用較傳統的金屬材質鈦網在術后并發癥發生率中有所下降，近些年在研究中得到廣泛關注；鈦網表面的涂層材料活性化處理也是今后鈦網的一大研究方向，如何獲得具有粗糙適度的活性表面仍是今后研究的重要方向；在臨床應用中鈦網的設計也是一個重要方向，利用近年來發展成熟的3D打印技術，可根據病人的具體情況設計個體化的鈦網植入物。相信隨著科學技術的不斷進步，鈦網所存在的上述問題能到很好地解決。