零切迹颈椎前路椎间融合器在颈椎退行性病变治疗中的应用综述

于欢欢，曾 诚，张印恩，高文山

（河北大学附属医院脊柱外科，河北保定 071000）

0 引言

颈椎退行性病变是颈椎椎间盘退行性改变及其继发的邻近结构病理改变累及周围组织结构从而引起相应临床症状（颈痛、上肢疼痛、麻木或行走不稳等神经症状），常与年龄有关[1]。对于长期保守治疗无效或神经症状持续加重的患者，建议手术治疗[2]。颈椎前路椎间盘切除减压融合术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）安全有效，已成为治疗脊髓型颈椎病的金标准[3]。传统钉板系统应用于ACDF后并发症的发生率较高。零切迹颈椎前路椎间融合器（Zero-P）作为一种新型颈椎椎间融合内固定系统成功应用于临床，具备支撑、融合及固定功能，其生物力学稳定性已得到验证，且其与传统颈前钛板+椎间融合器（cage）置入融合固定疗效相当[4]，具有缩短手术时间、减少术中出血量、降低术后吞咽困难及邻近节段退变（adjacent segment disease，ASD）的发生率等优点[5-7]。临床上对Zero-P 应用于治疗脊髓型颈椎病的研究较多，肯定了其临床效果[5，8-9]。但应用该系统行ACDF 仍然有不足之处，其在术后cage 沉降发生率方面相对高于钉板系统，且其在维持颈椎曲度方面不及钉板系统。本文对Zero-P 在颈椎退行性病变治疗中的应用综述如下。

1 Zero-P 的生物力学稳定性研究

1.1 单、双节段ACDF 生物力学稳定性研究

Zero-P 在单、双节段ACDF 中的生物力学稳定性研究主要集中在其与钉板系统生物力学稳定性的比较、不同类型Zero-P 在生物力学稳定性方面的差异。Scholz 等[10]对应用Zero-P 与钉板系统行单节段ACDF 进行了生物力学稳定性比较，得出2 种系统能够提供相似的生物力学稳定性。对于不同类型的Zero-P，部分学者以传统钉板系统作为对照，对比了锁定型和可变角型2 种类型的Zero-P（如图1 所示）[11]，得出了Zero-P 与钉板2 种系统及2 种类型Zero-P 在生物力学稳定性方面差异无统计学意义的结论[12-15]。但可变角型Zero-P 在颈椎出现过度屈伸-牵张损伤时则无法提供有效的稳定性。Wojewnik 等[11]制作了不同程度屈曲-牵张损伤的模型，通过对比发现可变角型Zero-P 用于严重屈伸-牵张损伤模型时无法提供与钉板系统及锁定型Zero-P相同的生物力学稳定性，因此不建议可变角型Zero-P 用于严重屈伸-牵张损伤。

图1 2 种Zero-P 及在X 射线透视下行生物力学试验示意图[11]

Zero-P 用于责任节段后对融合节段、颈椎活动范围（range of montion，ROM）和邻近椎体的影响也是学者比较关心的问题。关于Zero-P 用于ACDF 后融合节段的力学转归过程，有学者通过有限元分析作屈伸加压试验进行随访，发现术后前期融合器表面的应力分布是动态变化的，但融合完成后任何条件下的加压试验均发现融合器表面的应力分布是均匀的[16]。应用Zero-P 与钉板系统行ACDF 后都使得融合节段ROM 降低，同时术后邻近节段ROM 和椎间盘内的应力发生变化，这一变化被认为是ASD 发生的风险[17]。但由于Zero-P 体积较小，且对邻近椎体的力学影响小于钉板系统，因此认为应用Zero-P 后ASD的发生率相对较低[18]。Balaram 等[19]证实了Zero-P 用于已手术节段的翻修或邻近节段仍可以达到限制ROM 的理想效果。尤其是对邻近节段需要行ACDF的脊髓型颈椎病患者，Zero-P 可以在不需翻修已手术节段的情况下对邻近病变节段进行手术。

1.2 多节段ACDF 生物力学稳定性研究

Zero-P 在单、双节段ACDF 中可以提供与钉板系统相似的生物力学稳定性，在多节段ACDF 中是否也能提供与钉板系统相似的生物力学稳定性成为了现阶段需要研究的问题。Clavenna 等[20]利用新鲜的尸体标本进行了此项试验，发现应用Zero-P 与钉板系统行ACDF 在屈伸加压、侧方加压试验中均能有效限制ROM，为手术节段提供了有利的融合条件，且2种系统比较差异无统计学意义（P＞0.05）。但值得注意的是，Zero-P 在屈伸加压试验中限制ROM 的程度小于钉板系统，而在侧方加压试验中效果相当。这一结果与7 年后Rashid 等[21]的试验结果不谋而合。

Zero-P 用于多节段脊髓型颈椎病可以达到预期限制ROM 的效果。在屈伸加压试验中Zero-P 限制ROM 的程度小于钉板系统是因为钉板系统的钛板置于手术节段椎体的前方，模拟了前纵韧带的结构，从而更大程度限制了颈椎的屈伸活动。但现如今对于多节段颈椎手术ROM 降低多少才能为手术节段提供最佳固定条件以及使ASD 的发生率降到最低尚未达成共识，因此在这一方面仍需要多的专家、学者进行试验研究。

2 Zero-P 的临床疗效

2.1 单、双节段脊髓型颈椎病

经过规范保守治疗6 周以上症状无明显缓解的脊髓型颈椎病患者往往需要手术治疗，Zero-P 在单、双节段脊髓型颈椎病行ACDF 的患者中得到了广泛的应用。Qi 等[22]对比了Zero-P 与钉板系统行ACDF后的临床疗效，2 组患者术后视觉模拟评分（visual analoguescale，VAS）、颈椎功能障碍指数（neckdisability index，NDI）和颈椎Cobb 角均得到了显著改善，在末次随访时均达到了融合效果，且未有内固定物松动或椎间不融合的现象。Li 等[23]在单节段ACDF 前瞻性研究中，对分别应用Zero-P 和钉板系统的患者平均随访24 个月，2 组患者均达到了预期的手术效果，且VAS 和日本骨科学会（Japanese Orthopaedic Association，JOA）评分及椎间融合率差异无统计学意义。值得注意的是，Zero-P 组术后吞咽困难发生率低，且未有ASD 的发生，但钉板组中4 名患者（占比17.3%）发生了ASD。对于颈椎曲度不佳的患者行ACDF 时需要尽量改善颈椎Cobb 角，余彬等[24]研究中指出，与术前相比Zero-P 与钉板2 种系统都能有效恢复颈椎Cobb 角（如图2 所示），2 组间差异无统计学意义，但在恢复颈椎Cobb 角的程度方面Zero-P 组不如钉板组。

图2 Zero-P 组与钉板系统组术后X 射线正、侧位片[24]

上述临床研究表明在治疗单、双节段脊髓型颈椎病时Zero-P 除在维持颈椎曲度方面不及钉板系统外，其他方面均优于钉板系统[25-26]。因此，可认为Zero-P 用于治疗单双节段脊髓型颈椎病的安全有效性是值得肯定的。Zero-P 具有良好的支撑、固定及融合效果，一定程度恢复了颈椎的椎间高度且使得责任节段的上下椎体发生融合从而使颈椎获得稳定。术后患者去除脊髓神经的致压物后临床症状得到了明显缓解，为神经功能的恢复提供了条件。另外，Zero-P 具有手术操作过程简单与体积小的优点，术中与术后对患者的颈前组织影响较少，使得患者术后并发症的发生率降低，从而获得满意的临床疗效。

2.2 跨节段脊髓型颈椎病

跨节段脊髓型颈椎病[27]是一种特殊的退行性脊髓型颈椎病，指多个不连续的颈椎节段发生了退行性病变，临床处理较复杂。Zero-P 用于治疗跨节段脊髓型颈椎病有其自身的优势，在行ACDF 时只需处理跨节段的责任节段且对中间正常节段没有影响。张文明等[28]对比了应用Zero-P 与钉板系统行ACDF 治疗跨节段脊髓型颈椎病的早期临床效果，2 组患者术后临床疗效基本相同。随访过程中JOA 评分均持续升高，VAS 和NDI 均持续降低，手术前后差异有统计学意义（P＜0.05）。术后12 个月随访时，Zero-P 组邻近节段椎间盘退变程度明显小于钉板组，仅在维持颈椎曲度方面不及钉板组。Sun 等[29]对应用Zero-P 行ACDF 治疗跨节段脊髓型颈椎病的患者平均随访了48.59 个月，术后12 个月时责任节段均获得了满意的融合结果（如图3 所示）。末次随访时JOA 评分由术前的8.35 分显著提高至13.7 分（P＜0.01），NDI 由术前的13.06 显著降至3.35（P＜0.01），颈椎Cobb 角由术前的10.17°增加至17.06°（P＜0.01）。

图3 跨阶段椎间盘突出患者术前MRI 图像及术后X 射线片[29]

综上所述，应用Zero-P 行ACDF 治疗跨阶段脊髓型颈椎病可获得满意的临床效果，具有术中操作相对钉板系统简单便捷的优点，大大减少了对正常节段及颈前组织的损伤，且责任节段上下邻近椎间盘出现退变的发生率低，亦能保留一定的ROM。

2.3 多节段脊髓型颈椎病

多节段脊髓型颈椎病（≥3 节段）的最佳治疗方法存有争议，在过去多选用操作相对简单的颈后路的手术方式间接解除脊髓的压迫，但来自脊髓前方的致压物仍然存在，而前路手术则可直接彻底解除前方致压物[30-31]。因Zero-P 在单、双节段脊髓型颈椎病治疗中发挥出了较多的优势，多位学者进行了其用于多节段脊髓型颈椎病治疗的临床研究。Barbagallo 等[32]对Zero-P 应用于3 或4 节段脊髓型颈椎病患者进行了前瞻性研究，24 例多节段脊髓型颈椎病患者入组，平均随访39 个月。与术前相比，患者的VAS、NDI、颈椎Cobb 角和健康状况调查问卷评分均获得显著改善，根据Pitzen 标准，90%的患者实现了影像学融合。表明应用Zero-P 行3 或4 节段ACDF可以获得满意的临床治疗效果。Chen 等[33]对多节段脊髓型颈椎病患者的术后随访发现，钉板组7 例患者出现邻近节段骨化（adjacent level ossification development，ALOD），Zero-P 组仅1 例患者出现ALOD（如图4 所示），2 组ALOD 的发生率差异有统计学意义，而在临床效果方面二者差异无统计学意义。

图4 多节段脊髓型颈椎病患者术后发生ALOD 图像[33]

手术节段的融合与否是维持颈椎稳定性的关键前提。国内一学者随访时发现大部分多节段脊髓型颈椎病患者在术后1 年时椎体间发生骨性融合；末次随访时，椎体融合率Zero-P 组达到93.9%（31/33），钉板组达到89.5%（34/38），2 组比较差异无统计学意义（P=0.679）[34]。

术后并发症的出现也是临床疗效的重要评判标准。He 等[35]对Zero-P 组与钉板组术后多节段脊髓型颈椎病患者术后随访时发现，Zero-P 组和钉板组2组患者发生并发症的比率分别为4%和17%（P=0.052），出现声音嘶哑或吞咽困难的比率分别为0%和8%。应用Zero-P 行多节段ACDF 获得了令人满意的长期临床和放射学结果[36]。多位学者通过Meta 分析与临床回顾性分析得出相同结论，Zero-P 和钉板系统内固定治疗多节段脊髓型颈椎病的临床疗效相同，而Zero-P 具有手术时间短、术中出血量少、吞咽困难及邻近节段退变发生率低等优点[37-38]。

综上，Zero-P 应用于多节段脊髓型颈椎病的ACDF 可以获得较为满意的临床疗效，在多个方面优于钉板系统。

2.4 ASD 患者再次手术

随着时间的推移，部分早期行ACDF 的患者出现了颈椎其他节段的病变，尤其是初次行ACDF 节段发生ASD 较为严重的患者需要再次手术。Zero-P 具有无需干预术后节段亦可进行责任节段手术的优势。有学者发现初次ACDF 后ASD 的平均发病时间为7.3 年（2～16 年），其中部分患者因ASD 应用Zero-P或钉板系统再次手术后，2 组患者术后临床效果差异无统计学意义，在末次随访时2 组患者均实现了影像学融合。且Zero-P 在手术时间、术中出血量、术后吞咽困难发生率等方面具有显著的优势[26]。

ACDF 后发生ASD 或非邻近节段再次手术的患者应用颈前、后入路式均可有效缓解脊髓压迫从而改善神经功能，但在采用Zero-P 的ACDF 中，不需要拆除之前的内固定物且能直接解除脊髓腹侧的致压物[39]。陈扬扬等[40]也得出了同样的结论，并且提出应用Zero-P 在一定程度上可恢复及维持颈椎生理曲度。因此建议对有症状且需行颈前路手术的ASD患者可首选Zero-P 行ACDF。

3 降低相关术后并发症的优势

3.1 术后吞咽困难发生率较低

吞咽困难是ACDF 后最常见的并发症之一，考虑是由术后软组织水肿、术后血肿、手术刺激食管、钛板置于颈椎前方对周围组织的刺激和周围瘢痕形成所致，大量文献报道其平均发生率为0～71%[35，41-43]。Zero-P 比传统钉板系统结构简单，减少了术中对软组织的牵拉，缩短了手术时间，并可以完全植入椎间隙，避免了与椎前软组织接触[44]。对于应用Zero-P 行ACDF 后吞咽困难发生率低这一优势，多位临床专家进行了验证。Shen 等[26]的临床疗效对比中发现钉板组吞咽困难发生率（38.7%）明显高于Zero-P 组（7.4%），差异具有统计学意义（P＜0.05），但所有患者的吞咽困难均在3 个月内消失。应用Zero-P 术后的患者吞咽困难的发生率不仅低，即使出现了吞咽困难持续时间也相对较短[45]。术后吞咽困难的发生率与手术节段数也存在一定的关系，其发生率随着手术节段的增加而增加。Huang 等[5]对比了Zero-P 在单、双节段脊髓型颈椎病术后吞咽困难的发生率，结果提示双节段组在术后1 周、1 个月、3 个月术后吞咽困难发生率和严重程度均高于单节段组。多位学者通过Meta 分析发现，与钉板系统相比，Zero-P 可有效降低术后吞咽困难的发生率和并发症的风险[9，46]。多位学者指出年龄大、手术节段数多、手术时间长、术前与术后颈椎曲度和椎前组织肿胀程度的差值较大是术后吞咽困难发生的危险因素[5，9，42，47-48]。

综上所述，Zero-P 自身体积小、腹侧钛板无需突出至椎体前方、术中操作简单的特点降低了对颈前组织牵拉的程度以及缩短了牵拉时间，从而使得术后吞咽困难的发生率及严重程度大大降低。同时术者拥有熟练、精准的手术技能以及为患者做好术前准备也可降低术后吞咽困难发生的概率。

3.2 术后ASD 较低

ASD 是ACDF 后又一常见并发症，指与干预节段直接邻近的上下节段发生椎间盘退行性变、椎间关节增生、骨赘形成、椎管狭窄、节段性不稳、后凸畸形或侧凸畸形等病理改变[49]，具体机制不明，多怀疑是因ACDF 后邻近椎体受力改变所致。有报道称，ACDF 后ASD 发生率每年约为2.9%，10 年总发生率为25.6%，是患者再次手术的常见原因[50-51]。Guo 等[4]对ACDF 治疗脊髓型颈椎病疗效进行Mate 分析时，应用固定效应模型的综合效应分析发现，Zero-P组ASD 发生率（4.57%）明显低于钉板组（11.31%）（P=0.02），比值比（odds ratio，OR）为0.42，95%置信区间（confidence interval，CI）为[0.20，0.86]。多项研究[17-19]也证实了应用Zero-P 行ACDF 对邻近椎体的影响较小，相对传统钉板系统大大降低了ASD 的发生率。

综上所述，传统ACDF 后ASD 发生率高这一问题随着Zero-P 的应用得到了显著的改善，而且有效地降低了ACDF 后的翻修率，对于临床工作而言是一大进步。但术后ASD 仍旧存在，仍要继续探索降低其发生率。

4 结语与展望

Zero-P 在单、双节段ACDF 中生物力学稳定性方面的表现完全可以和传统钉板系统相媲美。大量临床研究证实了Zero-P 手术临床疗效的安全有效性，大大地改善了患者的症状及神经功能。同时其具有手术时间短、术中出血量少等优点，尤其在术后并发症如吞咽困难和ASD 发生率方面表现出了显著的优势。但多位学者认为随着手术节段数的增加，其术后并发症的发生率会随之增加。对于这一问题，可考虑增加手术切开来减少对颈前组织的牵拉。

Zero-P 应用的不足表现在术后沉降率和术后颈椎后凸畸形发生率方面相对较高，主要原因是患者术前颈椎曲度明显异常、存在颈椎不稳或严重骨质疏松，因此把握Zero-P 的适应证是非常重要的。单纯Zero-P 尚不能用于严重骨质疏松的患者，是否可以考虑应用骨水泥螺钉代替Zero-P 螺钉从而加强螺钉的稳定性改善这一现状有待进一步研究。对部分不能单纯使用Zero-P 来治疗多节段脊髓型颈椎病患者，如存在前纵韧带断裂而致颈椎不稳的患者可考虑使用Zero-P 与钉板系统联合行ACDF，从而起到扬长避短的作用；若多节段脊髓型颈椎病患者存在单个或2 个椎体的后纵韧带骨化或严重的骨质增生，可行应用Zero-P 的ACDF 联合颈椎前路椎体次全切除减压融合术或采用分节段减压或前后路联合减压术。

随着数字化时代的到来以及人工智能与临床专业知识的结合，应用患者术前影像资料进行术前计划制订，可以更加精准地确定患者所需的融合器与锚钉的型号，而脊柱手术机器人的发明可辅助术者精准置入Zero-P，这些都将提升Zero-P 应用于颈椎退行性病变治疗的效果。