颈椎间盘突出行人工间盘置换术后远期发生椎旁骨化的影响因素分析

张波，王晋超，姜宇桢，宋卿鹏，安岩

(北京积水潭医院脊柱外科，北京 100035)

颈椎间盘突出(cervical disc herniation，CDH)是引起颈肩痛和上肢放射痛的常见病因。近年来，随着生活方式的变化，其发病率不断升高，且逐渐呈年轻化趋势[1-3]。大多数颈椎间盘突出可以通过保守治疗得到缓解，但大约有26%的患者需要手术治疗[3-4]。单纯的颈椎间盘突出是颈椎人工间盘置换术(cervical artificial disc replacement，CADR)的最佳适应证[5]，相较于治疗CDH的传统术式颈椎前路减压融合术(anterior cervical discectomy and fusion，ACDF)，CADR可以保留手术节段运动功能，最大限度地维持生物力学环境，降低邻近节段退变的发生率[6-7]。椎旁骨化(paravertebral ossification，PO)是CADR术后的一种并发症，会影响手术节段活动度，进而导致邻近节段退变，常出现在治疗退行性颈椎管狭窄的病例中[8-9]。然而，CADR治疗CDH术后依然会出现PO。目前，关于单纯颈椎间盘突出CADR术后远期PO的发生率和影响因素的研究较少。本研究通过对行CADR治疗且影像随访大于10年的CDH患者资料进行分析，旨在探讨：(1)颈椎间盘突出CADR术后远期PO的发生率；(2)CADR术后远期发生中高等级PO的影响因素。

1 资料与方法

1.1 纳入及排除标准 纳入标准：(1)单节段颈椎间盘突出；(2)术前MRI及CT明确病变为C3～T1节段之间，且症状体征与影像学检查相符；(3)保守治疗12周无效。排除标准：(1)合并颈椎管狭窄(退行性，发育性)；(2)后纵韧带骨化；(3)颈椎不稳定；(4)代谢性骨病；(5)颈椎肿瘤；(6)存在颈椎感染或全身活动性感染；(7)颈椎畸形。

1.2 一般资料 回顾性分析北京积水潭医院脊柱外科2003年12月至2007年12月间行Bryan人工间盘置换治疗颈椎间盘突出随访10年以上且符合纳入、排除标准的28例患者的临床资料，男性16例，女性12例；年龄37～64岁，平均年龄(54.21±8.7)岁；其中C3～4节段1例，C4～5节段4例，C5～6节段19例，C6～7节段4例。按照末次随访时手术节段的PO等级，将患者分为两组，分别为低等级组和中高等级组(见表1)。

表1 两组基线资料比较

1.3 手术方法 全麻后患者取仰卧位，头部中立位。常规颈横切口，经Smith-Robinson入路分离至椎体前，确定手术节段准确后，切除颈椎间盘，打磨上下终板，切除后纵韧带，置入合适的人工间盘假体。确定假体位置满意后，放置引流，逐层关闭伤口。术后第2天可下地功能锻炼，视患者自身疼痛耐受程度，可适当佩戴颈托保护，但不应超过2周。

1.4 影像学评估

1.4.1 椎旁骨化分级 末次随访时采用CT和X线片相结合的方法评估手术节段PO分级，共分为5级。0级：手术节段完全无骨化出现；I级：存在骨化，但未侵犯椎间隙；Ⅱ级：存在骨化，且骨化已侵犯椎间隙；Ⅲ级：存在侵犯椎间隙的骨化，且骨化已在椎间隙形成骨性桥接，但手术节段活动度得到一定保留；Ⅳ级：存在侵犯椎间隙的骨化，且已形成骨性融合，手术节段活动度小于3°。其中，0～I级骨化为低等级骨化，Ⅱ～Ⅳ级骨化为中高等级骨化。

1.4.2 活动度(range of motion，ROM)及曲度 使用Cobb角法在颈椎过伸过曲位X线片上测量颈椎整体ROM及手术节段ROM，并使用Cobb角法在颈椎中立位X线片上测量手术节段曲度。

1.4.3 人工间盘角 在颈椎中立侧位X线片上测量人工间盘上下端板之间的夹角。

1.4.4 假体覆盖比 在颈椎中立侧位X线片上测量人工间盘上下端板与椎体上下终板的比值，具体为假体覆盖比=(上端板矢状径+下端板矢状径)/(椎体上终板矢状径+下终板矢状径)。

1.5 临床功能评估 采用颈椎残障功能指数(neck disability index，NDI)对颈痛引起的功能障碍进行评估[10]。采用日本骨科协会(Japanese orthopaedic association，JOA)评分对脊髓功能进行评估[11]。采用Odom’s标准对整体疗效进行评估，分为优、良、可、差4个等级。

1.6 统计学方法 使用SPSS 22.0统计学软件对数据进行分析，两组间符合正态分布的连续数据采用独立样本t检验分析，分类数据使用χ2检验分析，不符合正态分布的连续数据及等级数据采用Mann-Whitney检验统计分析。并使用Logistic多因素回归分析年龄、活动度、假体覆盖比、人工间盘角、随访时间等因素与术后远期中高等级PO形成的相关性。P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 影像学结果 低等级PO组术前手术节段曲度(2.88±0.98)°，末次随访时为(2.56±1.21)°；术前手术节段ROM(10.10±4.60)°，术后3个月随访时为(12.84±3.52)°，末次随访时为(12.55±3.51)°；人工间盘覆盖比(98.02±1.03)%，人工间盘角(4.12±3.70)°。中高等级PO组术前手术节段曲度(2.14±1.27)°，末次随访时为(1.37±1.85)°；术前手术节段活动度(9.15±4.82)°，术后3个月随访时为(9.98±3.33)°，末次随访时为(9.48±4.47)°；人工间盘覆盖比(97.54±3.86)%，人工间盘角(0.92±5.85)°。低等级PO组术后3个月手术节段活动度显著优于中高等级PO组(P<0.05)，其余指标两组间差异无统计学意义(见表2)。

表2 两组影像学结果比较

2.2 临床疗效比较 低等级PO组JOA改善率为(72.34±40.84)%，NDI下降(11.64±7.58)%，Odom’s评分优7例，良4例；中高等级PO组JOA改善率为(82.75±20.52)%，NDI下降(15.29±9.16)%，Odom’s评分优10例，良7例。两组患者临床疗效比较差异无统计学意义(见表3)。

表3 两组临床疗效比较

2.3 中高等级PO危险因素 末次随访时，PO等级为0级3例(10.7%)，Ⅰ级8例(28.6%)，Ⅱ级14例(50.0%)，Ⅲ级2例(7.1%)，Ⅳ级1例(3.6%)。对年龄、手术节段、手术节段活动度、人工间盘角等中高等级PO的影响因素进行多因素Logistic回归分析，结果表明，术后3个月手术节段活动度与术后远期中高等级PO相关，是其独立危险因素(OR=1.565，P=0.047，95%CI：1.006～2.434，见表4)。

表4 中高等级PO影响因素的多因素Logistic回归分析

2.4 典型病例 (1)低等级PO病例为46岁男性患者，主因颈肩痛伴左上肢麻木5年就诊。术前颈椎动力位X线片示颈椎活动度良好，MRI及CT示C5～6椎间盘突出压迫神经，行Bryan颈椎人工间盘置换术治疗。术后3个月复查显示手术节段活动度保持良好，术后10年复查显示手术节段无明显椎旁骨化形成。手术前后影像学资料见图1～4。

图1 术前颈椎动力位X线片示颈椎活动度良好 图2 术前MRI及CT示C5～6椎间盘突出压迫神经

(2)高等级PO病例为一56岁男性患者，主因右上肢麻木2年，加重伴腕伸肌肌力下降3个月就诊。术前MRI示C5～6颈椎间盘突出压迫神经，行颈椎人工间盘置换术治疗。术后3个月复查可见手术节段活动度较差，术后10年复查可见手术节段高等级椎旁骨化形成。手术前后影像学资料见图5～7。

图5 术前MRI示颈椎间盘突出压迫神经 图6 术后3个月颈椎动力位X线片示手术节段活动度较术前明显下降 图7 术后10年CT可见手术节段出现高等级椎旁骨化

3 讨 论

ACDF一直被认为是治疗颈椎退行性病变的“金标准”。然而，近年来CADR也广泛应用于治疗颈椎退行性疾病，且大量既往研究表明其长期疗效和ACDF间差异无统计学意义，但在防止邻近节段退变和保留颈椎运动功能方面显著优于ACDF[12-13]。PO是人工间盘置换术后常见的一种并发症，是在手术节段的椎间隙内以及椎间隙旁异常形成的骨组织，包括异位骨化和椎体骨赘形成。中高等级的PO会影响手术节段的活动度，进而使人工间盘丧失其设计优势[8-9，14]。

目前，既往文献关于CADR术后PO的发生率为0～94.1%，且导致CADR术后PO出现的具体机制还尚未明确，性别、年龄、退变程度、术后随访时间、手术节段数、假体类型以及手术技巧等因素均为出现术后PO的影响因素[15-17]。既往研究表明，术前存在椎间隙骨赘的退行性椎管狭窄患者CADR术后更易出现PO，单纯的颈椎间盘突出行CADR术，其术后远期PO尤其是中高等级PO的发生率均显著优于退行性椎管狭窄患者[17-18]。本研究也得出相同的结论，在对单节段单纯颈椎间盘突出患者CADR术后10年以上的随访中，其中仅7.1%出现Ⅲ级PO，3.6%出现Ⅳ级PO。

单纯的颈椎间盘突出是CADR的最佳适应证，然而，其术后远期仍然有一部分病例出现中高级PO[5，18-19]。关于单纯颈椎间盘突出CADR术后远期PO的影响因素的研究还较少。Zhou等[20]通过对61例患者(76个节段)行Bryan人工间盘置换术后至少5年的随访研究指出，术后PO的总体发生率为50%，且术前椎体边缘的骨赘会显著增加术后远期高等级骨化的发生率。Li等[21]对69例患者(89个节段)行Prestige-LP人工间盘置换术后2年以上的随访，指出末次随访时PO的发生率为37.7%，且与术前退变程度有关。Kong等[17]在一项纳入38项研究的荟萃分析中指出，PO和高等级PO的发生率在CADR术后早期(1～2年)为38.0%和10.9%，在术后中期(2～5年)为52.6%和22.2%，在术后远期(5～10年)为53.6%和47.5%，且平均随访时间增加1个月，高等级PO的发生率增加0.63%。

本研究通过对28例退变程度为轻度的单纯颈椎间盘突出患者CADR术后10年以上基于CT和X线相结合的评估方式的资料分析，并对年龄、性别、手术节段、活动度、曲度、假体覆盖比及人工间盘角等影响因素进行分析，发现术后远期中高等级PO的发生率为60.7%，且术后3个月手术节段活动度是CADR术后远期中高等级PO的危险因素。这一结果表明术后早期活动度的降低会使得远期PO等级增加。这可能与患者术后早期因颈托固定时间、疼痛以及应用非甾体抗炎药(nonsteroidal antiinflammatory drugs，NSAIDs)的时间有关[22-23]。对于CADR患者应当鼓励术后早期活动并使用NSAIDs药物进行预防，进而降低其远期中高等级PO的发生率。

本研究也存在一定局限和不足，首先，本研究纳入的患者较少，无法对每个影响因素进行分析，可能会造成一定的偏差。其次，术后早期颈托制动时间及疼痛程度等因素也可能会对结果产生影响。最后，我们研究是回顾性研究，在样本选择上可能存在一定偏倚，未来还需要前瞻性、大样本研究明确其疗效及影响因素。

综上所述，颈椎人工间盘置换术治疗颈椎间盘突出症具有较好的远期临床疗效，术后远期中高等级PO的出现较为普遍，术后3个月手术节段活动度降低是术后远期中高等级PO的危险因素。