Bryan人工颈椎间盘置换术治疗颈椎病早中期疗效观察

作者：杨述华,李进,刘国辉,许伟

作者单位：华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科，武汉 430022

    【摘要】  ［目的］探讨Bryan人工颈椎间盘置换术缓解颈椎病神经症状和体征，提高患者的生活质量，并保持颈椎稳定和节段活动。［方法］对19例23个椎间盘的人工颈椎间盘置换术进行了随访。随诊时间：8～76个月，平均29个月。其中脊髓型颈椎病15例，其他4例。男12例，女7例；年龄35～52岁，平均40.5岁。单节段置换16例，双节段2例,3节段1例。［结果］术中或术后没有神经和血管损伤的并发症。JOA评分从平均8.6分增加到15.8分。没有假体下沉和明显偏移。置换节段稳定并部分恢复了颈椎正常的活动范围，前屈和后伸活动范围是4.68°(3.6°～6.1°)；左右侧屈的活动范围是3.51°(2.5°～4.6°)、3.42°(2.6°～4.3°)。CT和MRI随访表明2/23节段的假体偏移＜1.5 mm。颈椎的生理弧度没有明显的丢失。置换节段假体周围没有骨化。［结论］19例人工颈椎间盘置换术取得了满意的近期疗效。与颈椎前路椎间盘摘除植骨融合术最大的不同点是患者恢复快，没有颈椎活动受限的缺陷。但至少需要5年的长期随访来评价假体的功能和对邻近节段的影响。

【关键词】  人工颈椎假体； 人工颈椎间盘； 颈椎间盘突出症； 退行性颈椎间盘疾病

    Intermediate observation of motion range follow-up after treatment of degenerative disc disease with the Bryan cervical disc prosthesis∥YANG Shu-hua,LI Jin,LIU Guo-hui,et al.Department of Orthopaedics,Union Hospital,Tongji Medical College of Huazhong University of Science and Technology,Wuhan Hubei 430022,China

    Abstract：［Objective］To determine whether new functional intervertebral cervical disc prosthesis can provide relief from objective neurologic symptoms and signs,improve the patients ability to perform activities of daily living,decrease pain,and maintain stability and segmental motion.［Method］Nine cases were followed up,23 discs of cervical artifical disc replacement  were operated from December 2003 to October 2004.The follow-up time ranged from 8 to 76 months,averge 29 months.There were cervical spondylotic myelopathy in 4 cases.Cervical disc herniation were 15 cases.Males 12 cases,females 7 cases.Age from 35 to 52 years old,averge  40.5 years.Single-level 16 cases,bi-level 2 cases,three level 1 case.［Result］No neurological or  vascular complication was found during or after surgery.JOA score increased from averaged 8.6 to 15.8.There was no prosthesis subsidence or excursion.Replaced segment achived stability and restored partial of normal ROM,4.68°(3.6°～6.1°)in flextion and extension position and 3.51°(2.5°～4.6°),3.42°(2.6°～4.3°)in left and right bending position.No obvious loss of lordosis was found.CT or MRI follow-up showed excursion(＜1.5 mm)in 2/23 levels;and no ossification in the replaced levels.［Conclusion］It is a good early outcome for 19 cases artifical disc replacement.Discectomy and implantation of the device alleviates neurologic symptoms and signs similar to anterior cervical discectomy and fusion.Radiographic evidence supports maintenance of motion.The procedure is safe and the patients recover quickly.At least 5 years of follow-up will be needed to assess the long-term function of the prosthesis and protective influence on adjacent levels.

  Key words：artifitial cervical prosthesis;  cervical disc prosthesis；  cervical disc herniation；  degenerative cervical disc disease

    经前路颈椎椎间盘切除、椎体间植骨融合术治疗脊髓型和神经根型颈椎病已经被广泛应用。但是颈椎前路融合术后相邻节段的继发性退变加快以及由此引起的新的症状得到越来越多的学者重视。颈椎手术的根本目的是为了解除神经压迫，解除疼痛，恢复稳定性。但都不是希望破坏颈椎本身的生理功能，或者说希望通过手术恢复正常的生理功能。因融合手术带来的不良副作用也是显而易见的，比如使得颈椎的整体活动范围明显受限。解除压迫之后还可以保留颈椎间盘的部分活动是脊柱外科医生追求的目的，于是在过去的精确颈椎手术的基础上，出现了颈椎人工间盘置换手术，它是代替原来的椎间盘并行使其功能，实现缓解颈椎病客观的神经症状和体征，提高患者的生活质量，保持颈椎稳定和节段活动，减少出现相邻节段继发性退变为目的。本文探讨Bryan人工颈椎间盘置换术缓解颈椎病客观神经症状和体征，提高患者的生活质量，并保持颈椎稳定和节段活动，对19例23个椎间盘的人工颈椎间盘置换术进行了随访。

    1  临床资料

    对19例23个椎间盘的人工颈椎间盘置换术进行了随访。随诊时间：8～76个月，平均29个月。其中脊髓型颈椎病15例，其他4例。男12例，女7例；年龄35～52岁，平均40.5岁。单节段置换16例（图1），双节段2例（图2）,3节段1例（图3）。

    图1患者，55岁，脊髓型颈椎病术前侧位片(图1a)和术后28个月侧位片(图1b)，假体没有下沉和移位，术中植入(图1c)人工颈椎间盘  图2MRI表明在C4、5和C5、6双节段椎间盘突出压迫脊髓(图2a)。术后23个月侧位片(图2b、c)过伸过屈运动良好  图3MRI表明在C4、5、C5、6和C6、73节段椎间盘突出压迫脊髓(图3a)。术后侧位片(图3b)，术中植入(图3c)人工颈椎间盘，术后31个月(图3d、3e)过伸过屈运动良好

    1.1  Bryan人工颈椎间盘的概况

    Bryan人工颈椎间盘被设计成类似颈椎正常的生理活动。该假体采用2个钛合金外壳和聚氨酯髓核构成。假体上下终板接触面有钛微孔喷涂层利于骨长入实现生物固定。上下终板之间是人工髓核,为高分子复合材料,具有耐磨性。最外层是由具有半透膜性质的材料组成，连接上下终板，将髓核包在其中，并灌注生理盐水。由于髓核是被封闭在半透膜内，因此即使产生磨损，细小微粒也不会对周围组织造成影响。假体的直径有14 mm、15 mm、16 mm、17 mm和18 mm 5种型号。

    1.2  手术技巧

    （以C5、6节段为例）：（1）患者仰卧位，肩部垫软枕，颈部稍后伸。C型臂X线机透视确定C5椎体后上角与C6椎体后下角的连线与量角标尺上垂直线的夹角度数（C5、6椎间隙与垂线的夹角度数）。（2）椎间盘暴露于右侧颈前相当于C5、6间隙为中心行纵形切口，切开皮肤、皮下及颈阔肌。仔细止血后分别向上、下游离颈阔肌皮瓣，并暴露出胸锁乳突肌。沿胸锁乳突肌内侧缘分别向上、下行锐分离，找到血管鞘并用手指保护之。用条状剥离子钝性分离达颈前筋膜，将气管牵拉到左侧，锐性分离椎前筋膜。C型臂X线机透视证实为目标椎间隙。安装牵引支架并与手术台固定或2个Hohmann牵开器，安放颈长肌拉钩和切口上、下端拉钩并与牵引支架固定。（3）用小刀和刮匙切除前纤维环、髓核组织和软骨板至两侧钩突。用球形磨钻去除相邻终板前缘的骨赘。手枪式椎板咬骨钳切除部分C5椎体前下缘。（4）用椎间撑开棒逐级撑开椎间隙至8.5 mm高度。用横向中点定位仪在C5椎体前缘确定横向中点并标记。将矢状位楔行定位器的弧面中心对准C5椎体横向中心点并插入椎间隙，确认矢状位楔形定位器的停止柄与C6椎体前缘紧密接触。（5）将双通道磨钻钻套套入矢状位楔形定位器并确认其中的固定钻套已经与C6椎体前缘紧密接触。将顺列模块套入矢状位楔形定位器。将磨钻钻套夹与牵引支架头侧端固定。将牵引柄调整至所需度数并套入矢状位楔形定位器并与顺列模块连接，借助水平定位仪调整双通道磨钻钻套至4个方向均呈水平位。用头、尾侧触针插入顺列模块上的孔确认已经与C6和C5椎体前缘接触。经顺列模块上的孔在C6和C5椎体前缘钻孔，拧入撑开器螺钉。调整可调钻套使之与C5椎体前缘接触并确认。（6）用磨钻测深尺测定最靠前的椎体（C6）深度。根据术前CT测量，选取相应长度的柱状削磨钻。削磨C5和C6终板。选取相应直径终板盘状削磨钻，分别削磨C5和C6终板至成形。用刮匙和手枪式椎板咬骨钳刮除后骨刺直至后纵韧带，如果后纵韧带破裂，应当切开后纵韧带并取出游离的椎间盘髓核组织。使脊髓获得完全减压。假体的植入,用插入器的钳子插入假体外壳凸缘的孔内来将假体装在植入物插入器上。用插入器将假体插入准备好的椎间隙里；如必要用小锤小心地将之轻敲到位。如果插入有困难，撑开椎体撑开器，稍微扩展椎间隙。如果假体需要用超过手力或轻敲力量才能插入时，向上拉起假体插入器上锁紧臂套管并将套管旋转90°。稍微轻敲插入器使假体完全到位。用标准前路颈椎间盘手术的方法缝合切口。X线透视确认假体放置是否合适。止血，置负压引流管一根，关闭伤口。

 1.3  手术要点

    1.3.1  手术关键

    (1)体位还是非常重要的，必须保持身体颈椎还有头部都在中立位；(2)保持颈椎处在比较小的颈椎前凸的状态下比较有利于正确放入人工间盘；(3)下颌的牵引有利于切口的暴露，应该特别认真的固定；(4)椎体前方的软组织的暴露应该比一般的固定手术广泛，特别是颈长肌的内缘应该暴露好，并充分止血；(5)颈椎间盘切除应该宽广，达到钩椎关节；(6)减压时不能把椎间隙撑开过大，会造成人工间盘植入时松动。

    1.4  术后处理

    负压引流在术后24 h后拔除。术后第1 d可以坐起，第2 d可以离床活动。卧床时不需要围领，起床后软质围领保护2周，便于伤口及深部组织愈合。2周后去围领保护，正常活动颈部并进行项背肌锻炼。术后1、3和6个月时门诊随访，并摄颈椎正侧位和过屈过伸侧位X线片。

    2  结  果

    单节段置换的平均手术时间为（130±50）min，双节段置换的平均手术时间为（130±50）min（按切开皮肤到缝合皮肤计算）。术中或术后没有神经和血管损伤的并发症。采用动态和静态的X线片（包括前屈、后伸、左右侧屈）评价置换节段的活动范围。患者的资料输入数据库严格按照Odom’s标准进行评分〔1〕，结果优：术前的症状和体征大部分改善（至少80%），有很少变坏（不超过10%）；良：术前的症状和体征部分改善（至少70%），有部分变坏（不超过15%）；一般：术前的症状和体征改善一半（至少50%），有部分变坏（不超过20%）；差：术前的症状和体征改善很少（至少50%），有明显变坏（不超过20%）。JOA评分平均由8.6增加到15.8，没有假体下沉和明显偏移。置换节段稳定并部分恢复了颈椎正常的活动范围，前屈和后伸活动范围是4.68°(3.6°～6.1°)；左右侧屈的活动范围是3.51°(2.5°～4.6°)、3.42°(2.6°～4.3°)。典型病例见图3。CT和MRI随访表明2/14节段的假体偏移＜1.5 mm，1/14节段的假体偏移在1.5 mm～3.0 mm之间。颈椎的生理弧度没有明显的丢失。置换节段假体周围没有骨化。

    3  讨  论

    经前路颈椎椎间盘切除、椎体间植骨融合术治疗脊髓型和神经根型颈椎病已被广泛应用，大量的临床资料证实在解除脊髓和神经根的压迫症状方面具有持久、稳定的疗效，已经成为颈椎病手术治疗的经典术式。但颈椎前路融合术后加快相邻节段的继发性退变以及由此引起新的症状得到越来越多的学者重视〔2、3〕。人们一直在寻找一种新的技术代替原来的椎间盘并行使其功能，从而缓解颈椎病客观的神经症状和体征，提高患者的生活质量，保持颈椎稳定和节段活动，减少出现相邻节段继发性退变。人工颈椎间盘置换术于2000年才开始应用于临床，在欧美地区已开展约4 000例，国内近4年来才开展该项新技术，其设计理念是在前路椎间盘切除后通过在椎间隙植入一个可以活动的装置，代替原来的椎间盘并行使其功能，实现保留运动节段、减少出现相邻节段继发性退变的目的。DiAngelo等〔4〕曾采用生物力学研究的方法，对人体颈椎标本分别进行植骨加前路钢板固定和植入人工椎间盘，然后与完整的颈椎标本进行力学对比。在经过测量颈椎标本在各个方向的运动后，结果显示植骨加钢板固定减少了手术节段的运动范围，同时增加了相邻节段的运动范围。而人工椎间盘植入后，该节段以及相邻节段的运动范围均无明显变化。

    Goffin等〔5〕在2002年首次报道用Bryan人工颈椎间盘治疗神经根型颈椎病，在12个月的随访中满意率是85%～90%。随后，Sekhon〔6〕报道用Bryan人工颈椎间盘治疗7例脊髓型颈椎病，5例实行了单节段置换术，2例实行了邻近双节段置换术，在1～17个月的随访中，没有假体下沉和移位。根据Odom’s评级，5例是优，2例是良，所有置换节段恢复了活动，但7例中有4例颈椎生理弧度丢失。Bryan〔7〕报道97个假体用于治疗97例退变性的椎间盘疾病，其中49例完成了12个月随访，根据Odom’s评级，优70%，良4%，一般13%，差13%；10例完成了24个月随访，取得了类似的结果。本组12例（14个节段）根据影像学评价没有假体下沉和移位，颈椎没有明显的后凸畸形，相反，术前有2例颈椎后凸畸形通过假体置换后恢复了颈椎的生理弧度。首先假体恢复了退变椎间盘的高度，其次症状的减轻缓解了颈椎肌肉的痉挛。选择合适的假体尺寸和准确安置假体的位置是非常重要的，这不仅影响假体的长期稳定，而且影响假体的轴向旋转和剪力分布〔7〕。在短期3个月的术后随访中，12例中有9例屈伸活动范围≥4.0°，左右侧屈的活动范围1.8°～4.3°。根据Odom’s评级，7例是优，5例是良。在手术中笔者发现如果增加测量角度2°～3°假体的位置将更加平行椎间隙。通过CT和MRI随访表明2/14节段的假体偏移＜1.5 mm，1/14节段的假体偏移在1.5 mm～3.0 mm之间。颈椎的生理弧度没有明显的丢失。置换节段假体周围没有骨化。参照欧洲和北美所提到的Bryan人工椎间盘置换手术适应证：脊髓型颈椎病、神经根型颈椎病、颈椎间盘突出症需要进行前路减压，不存在明显椎间隙退变，节段性不稳定者。手术禁忌证：严重骨质疏松症、严重节段性不稳定，创伤、肿瘤、感染等〔8、9〕。对于骨质疏松症患者施行置换术将会增加假体下沉到椎体的危险〔13〕。以上数据清晰表明颈人工椎间盘置换术相当于颈椎前路椎间盘摘除植骨融合术，不仅缓解颈椎病客观的神经症状和体征，提高患者的生活质量，而且保持颈椎的稳定和节段的活动，减少相邻节段继发性退变。但必须注意良好的减压是症状获得改善的基本条件，人工椎间盘置换术对于改善患者的神经压迫症状没有帮助。虽然国外已经有2年的随访报告，但Bryan人工椎间盘设计理念是否符合颈椎的生物力学轨迹，至少需要5年的长期观察和研究。颈椎间盘置换术给明天带来了希望，明显的优点在于能够早期治疗脊柱退化，创伤也要小。在塑形纤维环方面已经进行了最初的尝试，通过直接加热胶原使胶原的三股螺旋展开，纤维环收缩变硬，热塑成形。早期报道显示60％～70％的有效，但是长期的结果尚不可知。笔者认为人工颈椎间盘置换可以取得满意的短期临床疗效，长期随访结果有待证实。而多节段颈人工椎间盘系统近年来在欧美发达国家已经开始应用于临床，早期临床结果显示基本实现了设计理念。

【参考文献】  〔1〕 Wiffield CC，Skrzypiec D，Jackowski A，et al.Internal stress distribution in cervical intervertebral discs:the influence of an artificial cervical joint and simulated anterior interbody fusion［J］.J Spinal Disord Tech,2003,5:441-449.

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〔3〕 Goffin.Presented at the annual meeting of the spinal arthroplasty society［M］.Montpellier,France,2002.

〔4〕 DiAngelo DJ，Roberston JT，Metcalf NH，et al.Biomechanical testing of an artificial cervical joint and an anterior cervical plate［J］.J Spinal Disord Tech,2003,4:314-323.

〔5〕 Goffin J，Calenbergh FV，Loon JV，et al.Intermediate follow-up after treatment of degenerative disc disease with the Bryan cervical disc prosthesis:single-level and bi-level［J］.Eur Spine J,2003,4:2673-2678.

〔6〕 Sekhon LH.Cervical arthroplasty in the management of spondylotic myelopathy.J Spinal Disord Tech.2003 Aug；16：307-313.

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〔9〕 Pointillart V.Cervical disc prosthesis in humans:Frist failures.Spine 2001；26：90-92.