田天，譚勝芝，劉濤，崔凱，汪東，李源，沙鑫，姬勇，譚榮

目前頸椎前路椎間盤切除融合術(shù)（anterior cervical discectomy and fusion, ACDF）是目前治療頸椎病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其帶來的鄰近節(jié)段退變（adjacent segment degeneration, ASD）不可忽視。文獻(xiàn)報道ACDF術(shù)后患者每年約3%發(fā)生ASD，術(shù)后10年ASD 的發(fā)生率為25.6%[1]。因此頸椎間盤置換術(shù)（cervical disc replacement, CDR）應(yīng)運而生。CDR 的目的是解除神經(jīng)壓迫、重建脊柱穩(wěn)定性的同時保留手術(shù)節(jié)段的運動功能，避免因融合手術(shù)造成的應(yīng)力集中，減少ASD 的發(fā)生。諸多報道證實CDR 可獲得與ACDF相同的臨床效果，且保留了置換節(jié)段的活動度（range of motion, ROM）[2-4]。但是，異位骨化（heterotopic ossification, HO）是CDR 術(shù)后主要并發(fā)癥，其發(fā)生率可達(dá)50%～90%[5-7]，嚴(yán)重的HO 可造成假體ROM 喪失。目前，CDR 術(shù)后不同分級HO 對ASD的影響尚不明確。本研究通過回顧性分析一組單節(jié)段CDR 治療的頸椎病患者的臨床資料，旨在觀察不同分級HO對鄰近節(jié)段影像學(xué)參數(shù)的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①脊髓型、神經(jīng)根型頸椎病及頸椎間盤突出癥，適合頸椎前路手術(shù)；②進行了至少3個月的保守治療，效果欠佳；③單節(jié)段手術(shù)；④保持門診隨訪且手術(shù)前后影像學(xué)資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡＞60歲者；②椎間關(guān)節(jié)退變嚴(yán)重者［椎間隙高度（intervertebral disc height, IDH）丟失＞50%、置換節(jié)段ROM＜2°］；③后縱韌帶骨化者；④明顯的頸椎不穩(wěn)定者；⑤發(fā)育性頸椎管狹窄者；⑥多節(jié)段頸椎間盤退變者。

2012年7月至2018年1月戰(zhàn)略支援部隊特色醫(yī)學(xué)中心進行單節(jié)段CDR的頸椎病患者94例，符合上述納入與排除標(biāo)準(zhǔn)的患者61例，其中男28例，女33例，年齡27～58 歲，平均年齡（45.9±8.3）歲，手術(shù)節(jié)段：C3-4 7例、C4-5 11例、C5-6 36例、C6-7 7例。

本研究經(jīng)戰(zhàn)略支援部隊特色醫(yī)學(xué)中心倫理委員會批準(zhǔn)（［2023］02-206），并豁免患者知情同意。

1.2 手術(shù)方法

患者全身麻醉后，頸椎取中立位。手術(shù)采用經(jīng)典的頸椎前入路，切除目標(biāo)椎間盤，Caspar 撐開器撐開椎間隙，根據(jù)測量的寬度和深度選取試模，置入試模后，C型臂X線機透視確認(rèn)大小合適后植入Mobi-C假體（Zimmer，美國），撐開器松開并適度加壓后取出，沖洗傷口，置入橡膠引流條，逐層縫合切口。所有手術(shù)均由同一臨床團隊完成，且由同一術(shù)者擔(dān)任主刀。

術(shù)后24 h拔除引流條。術(shù)后佩戴頸托2周，然后去除頸托逐步進行頸椎主動屈伸、旋轉(zhuǎn)等練習(xí)，加強頸部肌肉鍛煉。

1.3 隨訪計劃及評價指標(biāo)

1.3.1 隨訪計劃

術(shù)后1個月、3個月、6個月、12個月及之后每年門診隨訪，進行影像學(xué)評估。

1.3.2 評價指標(biāo)

①頸椎ROM：頸椎過伸過屈位X 線片測量目標(biāo)角度變化的差值，包括C2-7 ROM、手術(shù)節(jié)段ROM（圖1A、B）及上位、下位鄰近節(jié)段ROM（圖1A、B）；②頸椎曲度：C2 椎體下終板與C7 椎體的下終板形成的夾角（圖1C），角度為正表示前凸，為負(fù)表示后凸；③脊柱功能單位角（functional spinal unit angle,FSU）：上位椎體上終板與下位椎體下終板形成的夾角（圖1C），角度為正表示前凸，為負(fù)表示后凸；④IDH：包括上、下位鄰近節(jié)段IDH，即側(cè)位X線片椎間隙上、下終板中點間的距離[8]（圖1D）；⑤ASD 評估采用Walraevens 評分[9]（表1）；⑥手術(shù)節(jié)段HO 評估采用McAfee分級[10]。

圖1 影像學(xué)參數(shù)測量方法

表1 Walraevens評分

術(shù)前和末次隨訪時在Synapse 系統(tǒng)上測量所有影像學(xué)參數(shù)，由2名醫(yī)師分別獨立測量。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計量數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用配對t檢驗比較術(shù)前與末次隨訪時各評價指標(biāo)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有患者均順利完成手術(shù)，無神經(jīng)損傷、腦脊液漏、感染、假體移位等并發(fā)癥發(fā)生。隨訪時間4.0～8.5 年，平均（5.3±1.1）年。末次隨訪時未發(fā)現(xiàn)癥狀性ASD 患者，無一例患者進行翻修手術(shù)。末次隨訪時，手術(shù)節(jié)段HO 總發(fā)生率為77.1%（47/61），根據(jù)McAfee 分級，低級別（1～2 級）HO 發(fā)生率為36.1%（22/61），高級別（3～4級）HO 發(fā)生率為41.0%（25/61），其中3 級和4 級HO發(fā)生率分別為24.6%（15/61）、16.4%（10/61）。依據(jù)HO 分級，將61 例患者分為無HO 組、低級別（1～2 級）HO 組、3級HO組、4級HO組。術(shù)前4級HO組患者C2-7 ROM、手術(shù)節(jié)段ROM 均低于無HO 組患者，且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，P＜0.01，表2）。

表2 不同分級OH患者術(shù)前一般臨床資料比較

2.1 手術(shù)節(jié)段影像學(xué)參數(shù)比較

與術(shù)前相比，末次隨訪時各組患者C2-7 ROM 和頸椎曲度均保持良好（P＞0.05）；無HO 組、低級別（1～2級）HO組、3級HO組患者手術(shù)節(jié)段ROM 均保持良好（P＞0.05），而4 級HO 組患者手術(shù)節(jié)段ROM 較術(shù)前明顯降低（P＜0.01）。末次隨訪時無HO組、低級別（1～2級）HO組患者FSU均較術(shù)前明顯改善（P＜0.01），而3 級HO 組、4 級HO組患者FSU與術(shù)前比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表3。

表3 手術(shù)節(jié)段術(shù)前與末次隨訪時各指標(biāo)比較（±s，°）

表3 手術(shù)節(jié)段術(shù)前與末次隨訪時各指標(biāo)比較（±s，°）

注：①P＜0.01，與術(shù)前比較；②P＜0.05，③P＜0.01，與無HO組比較；④P＜0.05，⑤P＜0.01，與低級別（1～2級）HO組比較。

組別無HO組例數(shù)14 C2-7 ROM 手術(shù)節(jié)段ROM 頸椎曲度FSU術(shù)前末次隨訪低級別（1～2級）HO組術(shù)前末次隨訪3級HO組術(shù)前末次隨訪4級HO組22 15 10 50.62±12.65 50.08±8.56 46.25±15.53 50.85±13.09 38.79±11.36 11 7 44.43±7.21②10.54±2.73 11.23±2.98 8.80±3.97.05±3.25.93±3.97 6.50±5.81③⑤9.62±9.71 13.92±12.14 6.85±9.05 11.20±10.79 6.36±11.32 12.29±8.13 2.08±3.28 7.31±5.45①0.95±4.08 6.50±5.27①0.57±4.35 2.64±4.79②④0.31±4.09 2.15±4.81②④術(shù)前末次隨訪38.92±15.38 41.77±8.24③6.85±3.44 1.77±1.88①③⑤8.23±6.09 9.69±7.05

末次隨訪時，3 級HO 組、4 級HO 組患者C2-7ROM 均小于無HO 組患者（P＜0.05）；3級HO 組、4級HO 組患者手術(shù)節(jié)段ROM 均明顯小于無HO 組、低級別（1～2 級）HO 組患者（P＜0.01）；各組患者間頸椎曲度差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；無HO 組、低級別（1～2級）HO組FSU均優(yōu)于3級HO組、4級HO組患者（P＜0.05）。見表3。

2.2 鄰近節(jié)段影像學(xué)參數(shù)

末次隨訪時，4 級HO 組患者上位鄰近節(jié)段ROM較術(shù)前明顯增大（P＜0.01），其余組患者與術(shù)前比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；各組患者下位鄰近節(jié)段ROM與術(shù)前比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；4級HO 組患者上位鄰近節(jié)段IDH、下位鄰近節(jié)段IDH 均較術(shù)前明顯減小（P＜0.01），其余組患者與術(shù)前比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；4 級HO 組患者上位鄰近節(jié)段Walraevens評分較術(shù)前明顯增高（P＜0.01），其余組患者與術(shù)前比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；無HO 組、低級別（1～2 級）HO 組、4 級HO 組患者下位鄰近節(jié)段Walraevens評分均較術(shù)前明顯增高（P＜0.05，P＜0.01）。見表4。

表4 鄰近節(jié)段術(shù)前與末次隨訪時各指標(biāo)比較（±s）

表4 鄰近節(jié)段術(shù)前與末次隨訪時各指標(biāo)比較（±s）

注：①P＜0.05，②P＜0.01，與術(shù)前比較。

組別例數(shù)上位鄰近節(jié)段ROM（°）下位鄰近節(jié)段ROM（°）上位鄰近節(jié)段IDH（mm）下位鄰近節(jié)段IDH（mm）上位鄰近節(jié)段Walraevens評分（分）下位鄰近節(jié)段Walraevens評分（分）無HO 組14術(shù)前末次隨訪低級別（1～2級）HO組術(shù)前末次隨訪3級HO組術(shù)前末次隨訪4級HO組22 15 10 10.62±2.87 10.46±3.04 9.90±3.58 9.41±3.81 8.64±3.63 9.64±3.20 8.69±3.61 9.62±3.28 8.47±3.56 8.65±3.63 8.66±3.21 7.86±3.13 6.15±0.69 6.12±0.73 6.18±0.66 6.02±0.67 6.47±0.71 6.32±0.61 6.73±0.92 6.42±0.74 6.62±0.81 6.36±0.66 6.91±0.77 6.67±0.69 0.62±0.61 0.85±0.83 0.85±0.73 1.25±1.15 0.64±0.63 1.14±0.86 1.08±0.64 1.69±0.75①1.10±0.55 1.70±0.86①1.50±1.22 2.43±1.87 1.31±0.75 2.62±0.96②術(shù)前末次隨訪8.15±1.72 11.07±2.25②8.09±2.48 8.31±2.18 6.35±0.43 5.92±0.35②6.99±0.46 6.21±0.44②0.69±0.48 1.54±0.66②

典型病例見圖2和圖3。

圖2 患者，女，58歲，C4-5神經(jīng)根型頸椎病，采用CDR治療

圖3 患者，男，35歲，C5-6神經(jīng)根型頸椎病，采用CDR治療

3 討論

3.1 HO對手術(shù)節(jié)段的影響

CDR的目的是保留手術(shù)節(jié)段的運動功能。中長期隨訪顯示，Mobi-C CDR 術(shù)后假體的ROM 得到保留[11-12]。HO被認(rèn)為是影響假體運動的重要因素，尤其是高級別的HO，可導(dǎo)致置換節(jié)段ROM減小，甚至融合[13]。

本組患者HO總發(fā)生率為77.1%，其中低級別（1～2 級）HO 發(fā)生率為36.1%，高級別（3～4 級）HO 發(fā)生率為41.0%。本課題組既往研究發(fā)現(xiàn)，HO 的產(chǎn)生與臨床療效無明顯相關(guān)性[11]，其他研究也得出類似結(jié)論[12]。本研究結(jié)果顯示，與術(shù)前比較，末次隨訪時無HO 組、低級別（1～2 級）HO 組患者手術(shù)節(jié)段ROM 均保持良好，3 級HO 組手術(shù)節(jié)段ROM 雖有輕度降低，但與術(shù)前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），因此83.6%（51/61）的患者在術(shù)后5 年仍能保留手術(shù)節(jié)段良好的ROM。本組患者4 級HO 發(fā)生率為16.4%，末次隨訪時手術(shù)節(jié)段ROM 較術(shù)前顯著降低（P＜0.01），但未發(fā)現(xiàn)手術(shù)節(jié)段因HO 導(dǎo)致的癥狀復(fù)發(fā)，無一例患者進行翻修手術(shù)。需要警惕的是，隨著隨訪時間延長，HO 有逐漸發(fā)展的趨勢，這可能會造成手術(shù)節(jié)段ROM 的進一步下降[6]。有研究報道，嚴(yán)重的HO 可以壓迫手術(shù)節(jié)段周圍的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生新的神經(jīng)癥狀，從而需要進行翻修手術(shù)[14]。因此，CDR 術(shù)后患者應(yīng)長期規(guī)律隨訪。

CDR 術(shù)后HO 的發(fā)生機制尚不明確，Tian 等[15]認(rèn)為，一部分HO 可能是術(shù)前存在的椎體外側(cè)緣骨贅的進展，而不是新的骨形成；另一部分HO 可能是術(shù)后人工椎間盤的不當(dāng)運動、生物力學(xué)環(huán)境的改變引起的。本課題組認(rèn)為，HO 的形成可能是人體自我修復(fù)-穩(wěn)定的結(jié)果，因為人工椎間盤的植入改變了術(shù)前頸椎原有的生物力學(xué)環(huán)境，人體為了對抗人工椎間盤非生理運動產(chǎn)生正常防御機制。

本研究發(fā)現(xiàn)，高級別HO尤其是4級HO組患者術(shù)前手術(shù)節(jié)段ROM 明顯小于無HO 組患者（P＜0.01）；而末次隨訪時FSU 改善不佳，也預(yù)示著高級別HO 形成的風(fēng)險增高。CDR 術(shù)后HO 的潛在危險因素包括高齡、男性、多節(jié)段手術(shù)[16]。也有學(xué)者認(rèn)為HO與手術(shù)操作相關(guān)，如過度矯正手術(shù)節(jié)段IDH和ROM、假體-終板的覆蓋面積不匹配[17-18]。此外，術(shù)前手術(shù)節(jié)段退變情況的評估尤其需要重視，包括術(shù)前IDH、ROM、椎體前后緣骨贅、鉤椎關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變情況[5]。

3.2 HO對ASD的影響

頸椎人工椎間盤設(shè)計的初衷是避免因融合手術(shù)造成的鄰近節(jié)段應(yīng)力集中，減少ASD 的發(fā)生。多項體外研究表明，相較于ACDF，使用人工椎間盤可降低相鄰節(jié)段椎間盤內(nèi)壓力[19-20]。一項10 年隨訪研究發(fā)現(xiàn)，與ACDF 相比，應(yīng)用Byran 假體的鄰近節(jié)段再手術(shù)率顯著降低（9.7%vs.15.8%）[21]。另一項多中心ProDisc-C CDR 與ACDF 治療單節(jié)段頸椎病的研究發(fā)現(xiàn)，ACDF 患者中有8.5%需要再次手術(shù)、翻修或補充固定，而CDR 患者再手術(shù)率只有1.8%[22]。Davis等[3]對比CDR 與ACDF 發(fā)現(xiàn)，術(shù)后4 年CDR 組患者ASD發(fā)生率為41.5%，而ACDF組為85.9%。近年來，越來越多的研究證實，相較于ACDF，CDR 可降低ASD的發(fā)生率，但其與ASD的關(guān)系仍有爭議[18,23-27]。

高級別HO 會明顯降低手術(shù)節(jié)段ROM，甚至造成自發(fā)性融合，使得CDR 達(dá)不到手術(shù)設(shè)計的目的。而手術(shù)節(jié)段ROM 喪失、應(yīng)力集中，會造成類似ACDF的結(jié)局，加速ASD，這一點在4 級HO 組患者表現(xiàn)尤為明顯。末次隨訪時，4 級HO 組患者上位鄰近節(jié)段ROM 較術(shù)前明顯增大（P＜0.01），考慮為手術(shù)節(jié)段ROM喪失后的代償機制。末次隨訪時，4級HO組患者上位、下位鄰近節(jié)段IDH均較術(shù)前顯著下降（P＜0.01），上位、下位鄰近節(jié)段Walraevens評分均較術(shù)前明顯增高（P＜0.01），提示ASD的發(fā)生。

末次隨訪時，無HO 組、低級別（1～2 級）HO 組患者未觀察到明顯的ASD 發(fā)生，上位、下位鄰近節(jié)段ROM、IDH與術(shù)前比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；同時，3級HO 組患者也得到同樣的結(jié)果，分析原因：①手術(shù)節(jié)段雖然出現(xiàn)較高級別（3～4 級）HO，包括假關(guān)節(jié)形成，可能對假體運動產(chǎn)生一定影響，但人工假體仍然保留一定ROM，能有效地分散應(yīng)力，減緩ASD 的發(fā)生；②理論上CDR 術(shù)后假體的活動功能應(yīng)至少保留10 年，才能顯著減少ASD 的發(fā)生率[5]，ASD的進展相對緩慢，因此需要更長的觀察時間。即使如此，此隨訪結(jié)果也是令人鼓舞的，3級HO 組患者在5年隨訪時未觀察到明顯的ASD發(fā)生，提示假體維持6°～10°的ROM 似乎能夠滿足臨床的功能需求，也契合新型仿生假體的設(shè)計思路[28]。

ASD 有兩種亞型：一種為癥狀性ASD，伴有相關(guān)臨床表現(xiàn)，如脊髓病、神經(jīng)根病或頸椎失穩(wěn)；另一種是影像學(xué)上的ASD，表現(xiàn)為影像學(xué)上的改變，無相關(guān)癥狀。本研究在末次隨訪時未發(fā)現(xiàn)癥狀性ASD 患者。本課題組認(rèn)為ASD 的發(fā)生是多種原因造成的：①相鄰椎間盤的自然病史。術(shù)前退變越嚴(yán)重，術(shù)后ASD 加速越明顯。②手術(shù)導(dǎo)致相鄰節(jié)段的生物力學(xué)應(yīng)力異常。目前臨床應(yīng)用的假體多為球窩關(guān)節(jié)假體，尚不能很好地模擬正常頸椎的生理運動，假體的非生理性運動可能造成手術(shù)節(jié)段的HO 和鄰近節(jié)段的應(yīng)力異常。③置換節(jié)段的曲度異常及手術(shù)操作對鄰近節(jié)段的影響均可能會對ASD 的出現(xiàn)發(fā)揮作用[29-30]。此外，末次隨訪時無HO 組、低級別（1～2 級）HO 組、4 級HO 組患者下位鄰近節(jié)段Walraevens評分均較術(shù)前明顯增高（（P＜0.05，P＜0.01），提示ASD是自然病程的體現(xiàn)。

3.3 本研究的局限性

①本研究為單中心研究，樣本量較少；②ASD 的進展緩慢，需要更長期的隨訪時間；③如果有ACDF對照組，能進一步提高結(jié)論的可靠性；④末次隨訪時缺乏MRI等對ASD更加敏感的影像學(xué)檢查。

4 結(jié)論

CDR 術(shù)后HO 的發(fā)生率較高，1～3 級HO 對ASD無明顯影響，而4 級HO 會顯著降低手術(shù)節(jié)段ROM，且加速ASD。ASD進展緩慢，需要長期隨訪觀察。

【利益沖突】所有作者均聲明不存在利益沖突