颈椎不同退变程度对颈椎人工间盘置换术后椎旁骨化的影响*

宋卿鹏 田伟 何达 韩骁 李祖昌 王晋超

（北京积水潭医院脊柱外科，北京100035）

颈椎人工间盘置换术（cervical artificial disc replacement,CADR）因其维持手术节段运动功能及生物力学稳定的特点而被广泛应用于临床，既往研究表明CADR在保留手术节段运动的同时可以维持脊柱的稳定性并防止邻近节段的退变[1-3]。椎旁骨化（paravertebral ossification,PO）是CADR术后常见的并发症[4]，其在东亚人群中的发生率高达60%以上[5,6]。有研究指出PO会显著影响手术节段活动度，丧失其设计的基本理念[7,8]。关于术后PO形成的具体机制还尚未明确，既往研究指出性别、年龄、多节段手术、不同类型假体及手术方式会对术后PO的形成产生影响[4,9,10]。目前关于不同类型颈椎退行性疾病对CADR术后PO的影响还尚未明确，本研究回顾性分析2003年12月至2007年12月行单节段CADR患者的临床资料，探讨不同类型颈椎退行性疾病与CADR术后PO形成的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料

2003年12月至2007年12月行单节段Bryan人工间盘置换术患者71例，男44例，女27例，年龄为26～69岁，平均（45.9±8.1）岁，均获得随访10年以上。患者术前均行CT及MRI明确压迫节段，且临床症状及查体与影像学检查相符，其中C3/4节段2例，C4/5节段15例，C5/6节段45例，C6/7节段9例。根据患者术前CT及MRI等影像学检查区分责任节段压迫因素为单纯的颈椎间盘突出或合并椎体后缘骨赘增生[11]，将患者分为单纯颈椎间盘突出症组28例（图1），退行性颈椎管狭窄症组43例（图2）。

1.2 手术方式

全身麻醉后，患者取仰卧位，头部取中立位，除C6/7节段取左侧颈前横弧形切口，其余节段均取右侧颈前横弧形切口，经Smith-Robinson入路到达椎前，透视确认病变节段后切除病变颈椎间盘，打磨上下终板及椎体后缘，切除后方增生的骨赘及后纵韧带，充分减压后置入Bryan人工间盘，透视确认位置满意后关闭手术切口。

1.3 随访计划及判断标准

术前、术后3月及末次随访时拍摄颈椎过屈过伸位X线片并测量手术节段活动度，即颈椎过屈过伸位X线片上手术节段上位椎体上终板和下位椎体下终板连线间的夹角之和。

末次随访时在颈椎CT及过伸过屈位X线片上评估PO分级。使用McAfee分型方法[7]将骨化情况分为5级：0级为无骨化；1级为存在骨化但未侵入椎间隙；2级为椎间隙水平存在骨化；3级为骨化在相邻椎体间形成桥接，且影响手术节段活动度；4级为完全融合，且手术节段活动度完全丧失。0～2级为低等级PO，3～4级为高等级PO。

图1 患者，女，58岁，C5/6节段颈椎间盘突出症，行Bryan人工间盘置换术

图2 患者，男，49岁，C5/6节段退行性颈椎管狭窄症，行Bryan人工间盘置换术

1.4 统计学分析

使用SPSS 20.0软件对两组患者的资料进行统计学分析，连续变量包括手术时年龄、手术节段活动度使用独立样本t检验进行统计学分析，分级变量包括性别、手术节段、是否出现高等级PO、PO分级使用非参数检验中的Mann-Whitney检验进行统计学分析，P＜0.05为有统计学差异。

2 结果

2.1 一般资料比较

单纯颈椎间盘突出症组28例，平均年龄（44.6±8.7）岁，男16例，女12例，C3/4节段1例，C4/5节段4例，C5/6节段19例，C6/7节段4例，术前手术节段活动度为9.5°±4.7°；退行性颈椎管狭窄症组43例，平均年龄（46.7±7.7）岁，男28例，女15例，C3/4节段1例，C4/5节段11例，C5/6节段26例，C6/7节段5例，术前手术节段活动度为9.8°±4.5°。两组间的一般资料均无显著性差异（表1）。

表1 患者的基本资料（±s,n）

表1 患者的基本资料（±s,n）

项目年龄（岁,±s）性别（男∶女）术前手术节段活动度（°,±s）手术节段（C3/4∶C4/5∶C5/6∶C6/7）颈椎间盘突出症（n=28）44.6±8.7 16∶12 9.5±4.7 1∶4∶19∶4退行性颈椎管狭窄症（n=43）46.7±7.7 28∶15 9.8±4.5 1∶11∶26∶5

2.2 两组PO 发生情况比较

CADR术后PO的发生率为93.0%（66/71），高等级PO的发生率为35.2%（25/71）。其中单纯颈椎间盘突出症组中有89.3%的患者在末次随访时出现PO（25/28），其中高等级PO发生率为10.7%（3/28）；退行性颈椎管狭窄症组末次随访时PO的发生率为95.4%（41/43），其中高等级PO的发生率为51.2%（22/43）。两组间高等级PO发生率存在显著性差异（P=0.02）。详见表2。

表2 PO分级结果比较

2.3 两组手术节段活动度比较

单纯颈椎间盘突出症组术后3个月手术节段活动度为11.1°±3.6°，末次随访时为10.5°±4.6°；退行性颈椎管狭窄症组术后3个月手术节段活动度为8.6°±4.9°，末次随访时为7.3°±5.5°。两组术后3个月和末次随访的手术节段活动度均存在显著性差异（P=0.015和0.014，表3）。

表3 手术节段活动度结果比较（°,±s）

表3 手术节段活动度结果比较（°,±s）

注：△与颈椎间盘突出症组比较，P=0.015；▲与颈椎间盘突出症组比较，P=0.014

时间点术前术后3个月末次随访颈椎间盘突出症（n=28）9.5±4.7 11.1±3.6 10.5±4.6退行性颈椎管狭窄症（n=43）9.8±4.5 8.6±4.9△7.3±5.5▲

3 讨论

3.1 CADR术后PO的发生率及手术节段活动度比较

PO是CADR术后常见的并发症，是椎体周围非骨性组织结构内的异常成骨及骨赘增生[4]，高等级的PO是导致手术节段活动度下降及自发性融合的主要因素。既往文献对CADR术后PO的发生率报道为16.1%～94.1%不等[12,13]，术后中长期的随访结果表明PO的平均发生率为53.6%[13]。既往大量研究表明多节段手术、不同类型假体及手术方式和随访时间均会对术后PO的形成产生影响[9,10,12]。本研究回顾性分析单节段Bryan颈椎人工间盘置换术后10年以上患者的临床资料发现，CADR术后远期PO的总体发生率为93.0%，其中高等级PO的发生率为35.2%。与既往研究结果相比，随CADR术后时间的增长，PO的发生率也在增高。本研究采用颈椎CT和动力位X线片结合评判术后PO的发生及分级情况，较以往单纯颈椎X线片的测量更为准确。

本研究通过长期随访发现，单纯颈椎间盘突出症患者CADR术后远期PO的发生率较退行性颈椎管狭窄症患者略低，同时退行性颈椎管狭窄症组患者术后远期出现高等级PO的几率明显高于单纯颈椎间盘突出症组患者，表明不同类型的颈椎退行性疾病会影响CADR术后远期高等级PO的形成。与既往短期随访结果相比，单纯颈椎间盘突出症患者CADR术后PO的发生率随时间增长而增加[14]。在针对我国的颈椎退行性疾病研究中，退行性颈椎管狭窄症导致的功能障碍相较于单纯颈椎间盘突出症更为常见[15,16]，因而可以解释东亚人群中CADR术后PO的发生率更高的原因[5,6]。

既往研究表明，退行性颈椎管狭窄症患者CADR术后远期手术节段活动度低于单纯颈椎间盘突出症患者[17]。本研究也得出了相同的结论，表明CADR术后高等级PO的形成是导致退行性颈椎管狭窄症患者手术节段活动度下降的主要原因。

3.2 不同退变程度对术后PO的影响

椎体后缘骨赘增生压迫脊髓（或神经根）导致症状者属于退行性颈椎管狭窄症[11]，然而CADR是否适用于以椎体后缘骨赘为表现的退行性颈椎管狭窄症患者尚存争议[18,19]，但也有一些研究指出CADR用于治疗以椎体后缘骨赘增生为特点的退行性颈椎管狭窄症具有较好的临床疗效[17,20,21]。既往一些中短期随访研究指出术前存在椎体后缘骨赘患者CADR术后PO的发生率更高，目前关于椎体后缘骨赘对CADR术后远期PO影响的研究还较少。本研究中10年随访数据表明术前椎体后缘骨赘是CADR术后远期出现高等级PO的影响因素。

目前，PO形成的具体机制还尚未明确，退行性颈椎管狭窄症患者CADR术后远期更容易出现高等级PO的因素包括：首先，术中在脊髓和（或）神经根减压充分后，Bryan颈椎人工间盘置换术的手术操作并不需要严格地将骨赘完全去除，导致CADR术后手术节段可能会残留一些微小的骨赘；第二，术前存在椎体后缘骨赘患者的颈椎退变程度较单纯颈椎间盘突出患者更重，可能会在钩椎关节处有隐藏的增生骨赘；第三，CADR术后手术节段的生物力学环境有所改变，可能会刺激退变的加速进而使残留的骨赘进展为高等级PO[21]。

所以，对于合并椎体后缘骨赘的退行性颈椎管狭窄症患者，术前应在重建CT上评估手术节段退变情况，对于椎体后缘骨赘较大及位置较偏使得术中难以完全切除增生骨赘的患者行CADR时应更加慎重，以避免术后出现高等级PO，进而丧失其保留手术节段运动功能的优势。

3.3 局限与不足

当然，本研究还存在一定的局限性：首先，只纳入了Bryan一种类型的人工间盘，不同类型人工间盘的设计理念并不相同，关于各种类型人工间盘对CADR术后远期PO形成的影响还有待进一步研究；其次，CADR术后PO形成的具体机制尚不明确，可能还有一些会影响结果的因素尚未探讨，有待进一步研究。

综上，不同类型的颈椎退行性疾病会影响CADR术后远期高等级PO的形成，退行性颈椎管狭窄症患者CADR术后远期高等级PO的发生率高于单纯颈椎间盘突出症患者，且手术节段活动度低于单纯颈椎间盘突出症患者。

[1]Tian W,Han X,Liu B,et al.Clinical and radiographic results of cervical artificial disc arthroplasty over three years followupcohort study.ChinMedJ,2010,123(21):2969-2973.

[2]Phillips FM,Geisler FH,Gilder KM,et al.Long-term outcomes of the US FDAIDE prospective,randomized controlled clinical trial comparing PCM cervical disc arthroplasty with anterior cervical discectomy and fusion.Spine,2015,40(10):674-683.

[3]Dejaegher J,Walraevens J,van Loon J,et al.10-year follow-up after implantation of the Bryan Cervical Disc Prosthesis.European Spine Journal,2017,26(4):1191-1198.

[4]韩骁,田伟,刘波,等.颈椎退行性疾病Bryan间盘置换术后椎旁骨化影响因素分析.山东医药,2017,57(4):13-16.

[5]Wu JC,Huang WC,Tsai TY,et al.Multilevel arthroplasty for cervical spondylosis:more heterotopic ossification at 3 years of follow-up.Spine,2012,37(20):1251-1259.

[6]Kim KS,Heo DH.Do postoperative biomechanical changes induce heterotopic ossification after cervical arthroplasty?A 5-year follow-up study.Clin Spine Surg,2016,29(6):309-313.

[7]McAfee PC,Cunningham BW,Devine J,et al.Classification of heterotopic ossification(HO)in artificial disk replacement.J Spinal Disord Tech,2003,16(4):384-389.

[8]Lee JH,Jung TG,Kim HS,et al.Analysis of the incidence and clinical effect of the heterotopic ossification in a singlelevel cervical artificial disc replacement.Spine J,2010,10(8):676-682.

[9]Leung C,Casey AT,Goffin J,et al.Clinical significance of heterotopic ossification in cervical disc replacement:a prospective multicenter clinical trial.Neurosurgery,2005,57(4):759-763.

[10]Yi S,Oh J,Choi G,et al.The fate of heterotopic ossification associated with cervical artificial disc replacement.Spine,2014,39(25):2078-2083.

[11]田伟.“颈椎退行性疾病的积水潭诊断分类”建议.山东医药,2009,49(32):1-2.

[12]Ganbat D,Kim YH,Kim K,et al.Effect of mechanical loading on heterotopic ossification in cervical total disc replacement:a three-dimensional finite element analysis.Biomech Model Mechanobiol,2016,15(5):1-9.

[13]Kong L,Ma Q,Meng F,et al.The prevalence of heterotopic ossification among patients after cervical artificial disc replacement:A systematic review and meta-analysis.Medicine,2017,96(24):e7163.

[14]Wu JC,Huang WC,Tu TH,et al.Differences between softdisc herniation and spondylosis in cervical cervical arthroplasty:CT-documented heterotopic ossification with minimum 2 years of follow-up.J Neurosurg Spine,2012,16(2):163-171.

[15]Cheng L,Nie L,Li M,et al.Superiority of the Bryan(®)disc prosthesis for cervical myelopathy:a randomized study with 3-year followup.Clin Orthop Relat Res,2011,469(12):3408-3414.

[16]田伟,韩骁,刘波,等.应用矢状位重建CT进行颈椎后纵韧带骨化手术方式的选择.中华外科杂志,2012,50(7):590.

[17]韩骁,田伟,刘波,等.不同影像学及症状学诊断颈椎退行性疾病患者行人工颈椎间盘置换术的中长期随访研究.中华骨与关节外科杂志,2015(1):15-20.

[18]Ⅴital JM,Boissière L.Total disc replacement.Orthop Traumatol Surg Res,2014,100(1 Suppl):S1-14.

[19]Albert TJ,Eichenbaum MD.Goals of cervical disc replacement.Spine J,2004,4(6 Suppl):S292-S293.

[20]Fay LY,Huang WC,Wu JC,et al.Arthroplasty for cervical spondylotic myelopathy:similar results to patients with only radiculopathy at 3 years'follow-up.J Neurosurg Spine,2014,21(3):400-410.

[21]Tian W,Fan MX,Liu YJ,et al.An analysis of paravertebral ossification in cervical artificial disc replacement:a novel classification based on computed tomography.Orthop Surg,2016,8(4):440-446.