引用本文： 宋卿鹏, 田伟, 何达, 韩骁, 张宁, 王晋超, 李祖昌, 冯啸. 人工颈椎间盘角对人工颈椎间盘置换术后远期疗效的影响. 中国修复重建外科杂志, 2018, 32(5): 526-530. doi: 10.7507/1002-1892.201710083 复制
目前，人工颈椎间盘置换术（cervical artificial disc replacement，CADR）替代颈椎前路减压椎间融合术用于治疗颈椎退行性疾病，可有效缓解症状并改善患者生活质量[1-4]。CADR 的优势在于维持手术节段活动度，维持椎间高度和颈椎曲度以及降低邻近节段退变的发生[5-6]。Bryan 人工颈椎间盘是临床应用最早且最为广泛的人工颈椎间盘假体，其临床疗效已得到大量研究的肯定[2-3, 5]。然而，既往研究表明，Bryan 假体置换术后可能出现椎旁骨化（paravertebral ossification，PO），导致 CADR 丧失其保留手术节段活动度的设计优势[7-9]。一些术中操作，如人工颈椎间盘植入深度、角度及人工颈椎间盘角，可能会影响术后 PO 的发生及手术节段活动度[10-11]。目前，关于人工颈椎间盘角对 CADR 术后远期疗效的影响尚未明确。本研究通过回顾分析 2003 年 12 月—2007 年 12 月，于我院行单节段 Bryan 假体 CADR 且获随访 10 年以上的 71 例患者临床资料，探讨人工颈椎间盘角对 CADR 术后远期疗效的影响。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组男 44 例，女 27 例；年龄 26～69 岁，平均 45.9 岁。其中脊髓型颈椎病 17 例，神经根型颈椎病 29 例，混合型颈椎病 25 例。病变节段：C3、4 2 例，C4、5 15 例，C5、6 45 例，C6、7 9 例。所有患者术前均行 CT 及 MRI 明确颈椎病变责任节段，且临床症状体征与影像学检查相符，保守治疗无效后行 CADR 治疗。
1.2 手术方法
患者于全麻下，头部取中立位。除 C6、7 节段取左侧颈前横弧形切口外，其余节段均取右侧颈前横弧形切口。经 Smith-Robinson 入路到达椎前，于手术节段椎间盘插入标记针，透视确定病变节段后，放置 Bryan 人工颈椎间盘操作系统，切除病变椎间盘，打磨上下终板，并切除后方增生的骨赘及后纵韧带。在确定充分减压后，植入 Bryan 人工颈椎间盘，透视确定人工颈椎间盘位置满意后，关闭切口。
1.3 影像学评估指标
1.3.1 人工颈椎间盘角测量
使用 Tu 等[11]的方法，于术后出院前摄颈椎侧位 X 线片，测量 Bryan 人工颈椎间盘角（即 Bryan 人工颈椎间盘上下端板间的夹角），该值为负数表明存在后凸。见图 1。按测量结果将患者分为后凸组和非后凸组，比较两组患者以下各影像学评估指标及临床功能评估指标，分析人工颈椎间盘角对 CADR 术后远期疗效的影响。
1.3.2 颈椎整体活动度
术前和末次随访时于颈椎过伸过屈位 X 线片测量颈椎整体活动度，即 C2 和 C7 椎体后缘连线夹角之和。
1.3.3 手术节段活动度
术前和末次随访时于颈椎过伸过屈位 X 线片测量手术节段活动度，即手术节段上位椎体上终板和下位椎体下终板连线夹角之和。
1.3.4 手术节段 Cobb 角
术前和末次随访时于颈椎侧位 X 线片测量手术节段 Cobb 角，即手术节段上位椎体上终板和下位椎体下终板之间的夹角。该值为负数表明手术节段存在局部后凸畸形。见图 1。
1.3.5 PO 分级
末次随访时通过颈椎 CT 及过伸过屈位 X 线片，采用 PO 分级判定标准评估其发生情况：0 级，无骨化；1 级，存在骨化但未侵入椎间隙；2 级，存在侵入椎间隙的骨化；3 级，存在相邻椎体间形成桥接的骨化，且影响手术节段活动度；4 级，完全融合，且手术节段活动度丧失。0～2 级为低等级 PO，3～4 级为高等级 PO。
1.4 临床功能评估指标
1.4.1 日本骨科协会（JOA）评分
术前和末次随访时采用 17 分法 JOA 评分[12]评价脊髓功能，并按以下公式计算 JOA 改善率：（末次随访时 JOA 评分 – 术前 JOA 评分）/（17 – 术前 JOA 评分）×100%。
1.4.2 颈椎功能障碍指数（NDI）
术前和末次随访时采用 NDI 评估因颈部疼痛引起的功能障碍[13]，NDI=（每个项目得分总和/患者完成项目数×5）×100%；并计算手术前后 NDI 差值。
1.4.3 整体疗效评估
末次随访时由医生采用 Odom 标准评估手术整体疗效：优，所有术前症状均缓解；良，术前症状明显缓解，且不影响日常活动和工作；可，术前症状部分缓解，但日常活动明显受限；差，症状无改变或较术前变差。
1.5 统计学方法
采用 SPSS20.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料比较采用 χ2 检验；等级资料比较采用秩和检验；检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 根据人工颈椎间盘角分组资料
本研究患者中后凸组 24 例，人工颈椎间盘角（–4.28±3.36）°；非后凸组 47 例，人工颈椎间盘角（4.59±3.39）°。其中，后凸组男 12 例，女 12 例；年龄（48.29±8.70）岁。手术节段：C4、5 6 例，C5、6 14 例，C6、7 4 例。非后凸组男 32 例，女 15 例；年龄（44.68±7.62）岁。手术节段：C3、4 2 例，C4、5 9 例，C5、6 31 例，C6、7 5 例。两组患者性别、年龄、手术节段等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。两组患者均获随访，随访时间 121～165 个月，平均 128 个月。
2.2 影像学评估结果比较
术前两组患者颈椎整体活动度及手术节段活动度比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；后凸组手术节段 Cobb 角显著低于非后凸组（t=2.636，P=0.013）。末次随访时，两组颈椎整体活动度比较差异无统计学意义（t=1.393，P=0.168），但后凸组手术节段活动度和 Cobb 角均显著低于非后凸组，差异有统计学意义（P<0.05）。根据末次随访时手术节段 Cobb 角，后凸组局部后凸畸形 9 例（37.5%），非后凸组 7 例（14.9%），比较差异有统计学意义（χ2=4.651，P=0.031）。两组 PO 分级比较差异有统计学意义（Z=2.894，P=0.004）；其中后凸组低等级 PO 10 例（41.7%）、高等级 PO 14 例（58.3%），非后凸组低等级 PO 36 例（76.6%）、高等级 PO 11 例（23.4%）。见表 1。
表1
后凸组与非后凸组各影像学评估结果比较（
）
Table1.
Comparison of radiologic evaluation results between kyphotic and non-kyphotic groups (
)
2.3 临床功能评估结果比较
两组患者术前及末次随访时的 JOA 评分、NDI，末次随访时 JOA 改善率及 Odom 评分，以及手术前后 NDI 差值，比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 2。
表2
后凸组与非后凸组各临床功能评估结果比较（
）
Table2.
Comparison of clinical evaluation results between kyphotic and non-kyphotic groups (
)
图1
侧位 X 线片上测量人工颈椎间盘角及手术节段 Cobb 角
绿色直线间夹角为人工颈椎间盘角，红色直线间夹角为手术节段 Cobb 角 a. C4、5 节段人工颈椎间盘角后凸；b. C6、7 节段人工颈椎间盘角正常前凸
Figure1. Measurements of the shell angle of cervical artificial disc and Cobb angle of operated level on lateral X-ray filmThe angle between green lines was the shell angle of cervical artificial disc, and the angle between red lines was the Cobb angle of operated level a. The shell angle of the cervical artificial disc at C4, 5 level was kyphosis; b. The shell angle of the cervical artificial disc at C6, 7 level was normally lordosis
3 讨论
3.1 术后临床疗效结果分析
本研究通过对 71 例行单节段 Bryan 假体 CADR 患者进行为期 10 年以上随访，发现患者神经功能的恢复与颈椎活动度的保留均取得了良好效果，与既往中长期随访结果一致[2-3, 5]。人工颈椎间盘角后凸组与非后凸组的 JOA 评分及改善率、NDI 指数及下降程度、Odom 评分均无明显差别。两组患者在颈椎整体活动度方面无显著差异，但后凸组患者末次随访时手术节段活动度为（4.95±4.01）°，明显低于非后凸组患者的（10.51±4.97）°。
Bryan 人工颈椎间盘作为一种非限制性的人工颈椎间盘假体，是由上下两层钛合金端板及中间聚丙氨酯多聚体所填充的髓核组成。Bryan 人工颈椎间盘应用于临床较早，其设计模式导致术后可能会出现人工颈椎间盘角后凸[14]。既往文献表明，术中头部非中立位的体位、人工颈椎间盘植入的角度明显偏离上下终板的中线、对上下终板的过度打磨或打磨不对称及术前存在手术节段后凸等因素，均可能导致术后出现人工颈椎间盘角的后凸[15-17]。有研究指出后凸的人工颈椎间盘角可能是导致术后手术节段活动度降低的因素[11]，本研究结果也表明人工颈椎间盘角后凸会影响术后远期手术节段的活动度。
3.2 人工颈椎间盘角对术后并发症的影响
Bryan 人工颈椎间盘为非限制性假体，术中不能矫正颈椎局部曲度，且既往研究指出 Bryan 假体 CADR 术后手术节段 Cobb 角会有所增加[15, 18]。本研究中，71 例 Bryan 假体 CADR 术后远期手术节段 Cobb 角较术前下降，其中后凸组患者较非后凸组患者的手术节段 Cobb 角下降更为明显，且出现局部后凸畸形概率更高。同时，我们发现后凸组患者术前手术节段 Cobb 角较非后凸组患者小，表明术前手术节段存在局部曲度不良的患者行 Bryan 假体 CADR 更容易出现人工颈椎间盘角的后凸。既往研究指出，存在术前手术节段局部后凸的情况应避免行 Bryan 假体 CADR[15]。本研究认为，对术前手术节段曲度不良患者行 Bryan 假体 CADR 也应当更加谨慎，以避免出现人工颈椎间盘角后凸的情况。
本研究中，两组患者术后远期 PO 分级存在显著差异，其中后凸组高等级 PO 发生率为 58.3%（14/24），明显高于非后凸组患者的 23.4%（11/47），说明人工颈椎间盘角后凸与 Bryan 假体 CADR 术后远期高等级 PO 的形成存在一定关系，人工颈椎间盘角后凸可能会导致术后远期高等级 PO 的发生率增高。
综上述，人工颈椎间盘角后凸可能会导致 CADR 术后远期手术节段活动度降低、局部后凸畸形及高等级 PO 的发生率增高。但本研究还存在一些不足：首先，不同的人工颈椎间盘假体有不同的生物力学特性，本研究只探讨了 Bryan 人工颈椎间盘一种类型假体，关于不同类型假体的人工颈椎间盘角对疗效的影响还有待进一步研究。其次，本研究为回顾性研究，两组患者术前手术节段 Cobb 角存在差异，可能会对结果产生一定影响，其具体影响还有待进一步前瞻随机对照研究明确。最后，由于患者术后各时间段影像学评估资料不完善，本研究未探讨术后颈椎曲度及手术节段曲度的变化过程，有待进一步研究明确。
目前，人工颈椎间盘置换术（cervical artificial disc replacement，CADR）替代颈椎前路减压椎间融合术用于治疗颈椎退行性疾病，可有效缓解症状并改善患者生活质量[1-4]。CADR 的优势在于维持手术节段活动度，维持椎间高度和颈椎曲度以及降低邻近节段退变的发生[5-6]。Bryan 人工颈椎间盘是临床应用最早且最为广泛的人工颈椎间盘假体，其临床疗效已得到大量研究的肯定[2-3, 5]。然而，既往研究表明，Bryan 假体置换术后可能出现椎旁骨化（paravertebral ossification，PO），导致 CADR 丧失其保留手术节段活动度的设计优势[7-9]。一些术中操作，如人工颈椎间盘植入深度、角度及人工颈椎间盘角，可能会影响术后 PO 的发生及手术节段活动度[10-11]。目前，关于人工颈椎间盘角对 CADR 术后远期疗效的影响尚未明确。本研究通过回顾分析 2003 年 12 月—2007 年 12 月，于我院行单节段 Bryan 假体 CADR 且获随访 10 年以上的 71 例患者临床资料，探讨人工颈椎间盘角对 CADR 术后远期疗效的影响。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组男 44 例，女 27 例；年龄 26～69 岁，平均 45.9 岁。其中脊髓型颈椎病 17 例，神经根型颈椎病 29 例，混合型颈椎病 25 例。病变节段：C3、4 2 例，C4、5 15 例，C5、6 45 例，C6、7 9 例。所有患者术前均行 CT 及 MRI 明确颈椎病变责任节段，且临床症状体征与影像学检查相符，保守治疗无效后行 CADR 治疗。
1.2 手术方法
患者于全麻下，头部取中立位。除 C6、7 节段取左侧颈前横弧形切口外，其余节段均取右侧颈前横弧形切口。经 Smith-Robinson 入路到达椎前，于手术节段椎间盘插入标记针，透视确定病变节段后，放置 Bryan 人工颈椎间盘操作系统，切除病变椎间盘，打磨上下终板，并切除后方增生的骨赘及后纵韧带。在确定充分减压后，植入 Bryan 人工颈椎间盘，透视确定人工颈椎间盘位置满意后，关闭切口。
1.3 影像学评估指标
1.3.1 人工颈椎间盘角测量
使用 Tu 等[11]的方法，于术后出院前摄颈椎侧位 X 线片，测量 Bryan 人工颈椎间盘角（即 Bryan 人工颈椎间盘上下端板间的夹角），该值为负数表明存在后凸。见图 1。按测量结果将患者分为后凸组和非后凸组，比较两组患者以下各影像学评估指标及临床功能评估指标，分析人工颈椎间盘角对 CADR 术后远期疗效的影响。
1.3.2 颈椎整体活动度
术前和末次随访时于颈椎过伸过屈位 X 线片测量颈椎整体活动度，即 C2 和 C7 椎体后缘连线夹角之和。
1.3.3 手术节段活动度
术前和末次随访时于颈椎过伸过屈位 X 线片测量手术节段活动度，即手术节段上位椎体上终板和下位椎体下终板连线夹角之和。
1.3.4 手术节段 Cobb 角
术前和末次随访时于颈椎侧位 X 线片测量手术节段 Cobb 角，即手术节段上位椎体上终板和下位椎体下终板之间的夹角。该值为负数表明手术节段存在局部后凸畸形。见图 1。
1.3.5 PO 分级
末次随访时通过颈椎 CT 及过伸过屈位 X 线片，采用 PO 分级判定标准评估其发生情况：0 级，无骨化；1 级，存在骨化但未侵入椎间隙；2 级，存在侵入椎间隙的骨化；3 级，存在相邻椎体间形成桥接的骨化，且影响手术节段活动度；4 级，完全融合，且手术节段活动度丧失。0～2 级为低等级 PO，3～4 级为高等级 PO。
1.4 临床功能评估指标
1.4.1 日本骨科协会（JOA）评分
术前和末次随访时采用 17 分法 JOA 评分[12]评价脊髓功能，并按以下公式计算 JOA 改善率：（末次随访时 JOA 评分 – 术前 JOA 评分）/（17 – 术前 JOA 评分）×100%。
1.4.2 颈椎功能障碍指数（NDI）
术前和末次随访时采用 NDI 评估因颈部疼痛引起的功能障碍[13]，NDI=（每个项目得分总和/患者完成项目数×5）×100%；并计算手术前后 NDI 差值。
1.4.3 整体疗效评估
末次随访时由医生采用 Odom 标准评估手术整体疗效：优，所有术前症状均缓解；良，术前症状明显缓解，且不影响日常活动和工作；可，术前症状部分缓解，但日常活动明显受限；差，症状无改变或较术前变差。
1.5 统计学方法
采用 SPSS20.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料比较采用 χ2 检验；等级资料比较采用秩和检验；检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 根据人工颈椎间盘角分组资料
本研究患者中后凸组 24 例，人工颈椎间盘角（–4.28±3.36）°；非后凸组 47 例，人工颈椎间盘角（4.59±3.39）°。其中，后凸组男 12 例，女 12 例；年龄（48.29±8.70）岁。手术节段：C4、5 6 例，C5、6 14 例，C6、7 4 例。非后凸组男 32 例，女 15 例；年龄（44.68±7.62）岁。手术节段：C3、4 2 例，C4、5 9 例，C5、6 31 例，C6、7 5 例。两组患者性别、年龄、手术节段等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。两组患者均获随访，随访时间 121～165 个月，平均 128 个月。
2.2 影像学评估结果比较
术前两组患者颈椎整体活动度及手术节段活动度比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；后凸组手术节段 Cobb 角显著低于非后凸组（t=2.636，P=0.013）。末次随访时，两组颈椎整体活动度比较差异无统计学意义（t=1.393，P=0.168），但后凸组手术节段活动度和 Cobb 角均显著低于非后凸组，差异有统计学意义（P<0.05）。根据末次随访时手术节段 Cobb 角，后凸组局部后凸畸形 9 例（37.5%），非后凸组 7 例（14.9%），比较差异有统计学意义（χ2=4.651，P=0.031）。两组 PO 分级比较差异有统计学意义（Z=2.894，P=0.004）；其中后凸组低等级 PO 10 例（41.7%）、高等级 PO 14 例（58.3%），非后凸组低等级 PO 36 例（76.6%）、高等级 PO 11 例（23.4%）。见表 1。
表1
后凸组与非后凸组各影像学评估结果比较（
）
Table1.
Comparison of radiologic evaluation results between kyphotic and non-kyphotic groups (
)
2.3 临床功能评估结果比较
两组患者术前及末次随访时的 JOA 评分、NDI，末次随访时 JOA 改善率及 Odom 评分，以及手术前后 NDI 差值，比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 2。
表2
后凸组与非后凸组各临床功能评估结果比较（
）
Table2.
Comparison of clinical evaluation results between kyphotic and non-kyphotic groups (
)
图1
侧位 X 线片上测量人工颈椎间盘角及手术节段 Cobb 角
绿色直线间夹角为人工颈椎间盘角，红色直线间夹角为手术节段 Cobb 角 a. C4、5 节段人工颈椎间盘角后凸；b. C6、7 节段人工颈椎间盘角正常前凸
Figure1. Measurements of the shell angle of cervical artificial disc and Cobb angle of operated level on lateral X-ray filmThe angle between green lines was the shell angle of cervical artificial disc, and the angle between red lines was the Cobb angle of operated level a. The shell angle of the cervical artificial disc at C4, 5 level was kyphosis; b. The shell angle of the cervical artificial disc at C6, 7 level was normally lordosis
3 讨论
3.1 术后临床疗效结果分析
本研究通过对 71 例行单节段 Bryan 假体 CADR 患者进行为期 10 年以上随访，发现患者神经功能的恢复与颈椎活动度的保留均取得了良好效果，与既往中长期随访结果一致[2-3, 5]。人工颈椎间盘角后凸组与非后凸组的 JOA 评分及改善率、NDI 指数及下降程度、Odom 评分均无明显差别。两组患者在颈椎整体活动度方面无显著差异，但后凸组患者末次随访时手术节段活动度为（4.95±4.01）°，明显低于非后凸组患者的（10.51±4.97）°。
Bryan 人工颈椎间盘作为一种非限制性的人工颈椎间盘假体，是由上下两层钛合金端板及中间聚丙氨酯多聚体所填充的髓核组成。Bryan 人工颈椎间盘应用于临床较早，其设计模式导致术后可能会出现人工颈椎间盘角后凸[14]。既往文献表明，术中头部非中立位的体位、人工颈椎间盘植入的角度明显偏离上下终板的中线、对上下终板的过度打磨或打磨不对称及术前存在手术节段后凸等因素，均可能导致术后出现人工颈椎间盘角的后凸[15-17]。有研究指出后凸的人工颈椎间盘角可能是导致术后手术节段活动度降低的因素[11]，本研究结果也表明人工颈椎间盘角后凸会影响术后远期手术节段的活动度。
3.2 人工颈椎间盘角对术后并发症的影响
Bryan 人工颈椎间盘为非限制性假体，术中不能矫正颈椎局部曲度，且既往研究指出 Bryan 假体 CADR 术后手术节段 Cobb 角会有所增加[15, 18]。本研究中，71 例 Bryan 假体 CADR 术后远期手术节段 Cobb 角较术前下降，其中后凸组患者较非后凸组患者的手术节段 Cobb 角下降更为明显，且出现局部后凸畸形概率更高。同时，我们发现后凸组患者术前手术节段 Cobb 角较非后凸组患者小，表明术前手术节段存在局部曲度不良的患者行 Bryan 假体 CADR 更容易出现人工颈椎间盘角的后凸。既往研究指出，存在术前手术节段局部后凸的情况应避免行 Bryan 假体 CADR[15]。本研究认为，对术前手术节段曲度不良患者行 Bryan 假体 CADR 也应当更加谨慎，以避免出现人工颈椎间盘角后凸的情况。
本研究中，两组患者术后远期 PO 分级存在显著差异，其中后凸组高等级 PO 发生率为 58.3%（14/24），明显高于非后凸组患者的 23.4%（11/47），说明人工颈椎间盘角后凸与 Bryan 假体 CADR 术后远期高等级 PO 的形成存在一定关系，人工颈椎间盘角后凸可能会导致术后远期高等级 PO 的发生率增高。
综上述，人工颈椎间盘角后凸可能会导致 CADR 术后远期手术节段活动度降低、局部后凸畸形及高等级 PO 的发生率增高。但本研究还存在一些不足：首先，不同的人工颈椎间盘假体有不同的生物力学特性，本研究只探讨了 Bryan 人工颈椎间盘一种类型假体，关于不同类型假体的人工颈椎间盘角对疗效的影响还有待进一步研究。其次，本研究为回顾性研究，两组患者术前手术节段 Cobb 角存在差异，可能会对结果产生一定影响，其具体影响还有待进一步前瞻随机对照研究明确。最后，由于患者术后各时间段影像学评估资料不完善，本研究未探讨术后颈椎曲度及手术节段曲度的变化过程，有待进一步研究明确。
