颈椎前路钢板在颈椎病中的应用

    作者：罗家明，郭春生    作者单位：安徽省蚌埠市第一人民医院 骨科，233000

    【关键词】  颈椎前路钢板； 颈椎疾病； 综述文献

    自从Bhler 1964年首先将颈前路钢板用于颈椎创伤以来，伴随着颈椎外科的发展，颈前路钢板在颈椎退行性病变中的应用逐渐增多。目前，颈椎前路钢板已成为较广泛应用于颈椎间盘和椎体切除后重建颈椎稳定性的内固定系统，术后有即刻稳定、促进融合、维持颈椎生理曲度的作用，取得了良好的临床效果。随着临床经验的不断积累，颈椎前路钢板也在不断地进展。现将颈椎前路钢板在颈椎病中的应用综述如下。

    1  颈椎前路钢板的种类

    1.1  按照螺钉钻入椎体皮质的面数分  （1）双皮质螺钉（皮质骨螺钉）钢板，以Orozco及Caspar钢板为代表，共同特点是两端的固定螺钉与椎体垂直，并穿透椎体后骨皮质。由于进入椎管而损伤脊髓和神经根的危险性及螺钉的拔出率均较高，现在已被淘汰。（2）单皮质螺钉（松质骨螺钉）钢板，以CSLP及Orion钢板为代表，共同特点是两端的螺钉与椎体成三角形增加抗拔出力，和钢板共同形成弓形，不穿透椎体后骨皮质，自锁装置将螺钉和钢板联为一体可防止螺钉拔出。

    1.2  按颈椎钢板锁定方式分类  目前临床使用的颈椎前路钢板均为单皮质螺钉（松质骨螺钉）钢板，根据其螺钉的锁定方式又分为：（1）完全锁定钢板，以CSLP及Orion钢板为代表，自锁装置将螺钉和钢板联为一体，不可移动。（2）半限制性钢板，以Zephir、Codman、Premier钢板为代表，尽管锁定装置将螺钉和钢板联为一体，但并不是完全锁定，钢板和螺钉之间可有角度的变化以适应移植物沉降来实现载荷分享。（3）动力性钢板，是第三代颈椎前路钢板，以DOC、ABC钢板为代表，这二种钢板的动力机制有所不同。DOC钢板是由双棒和横连板组成，固定螺钉和横连板之间通过内锁螺钉完成自锁，而横连板可以在棒上滑动以适应移植物沉降来实现载荷分享，滑动距离可预先设定，多数定在3 mm。ABC钢板则将螺钉孔形状设计成槽形，固定螺钉通过内锁螺钉和钢板形成锁定以防螺钉拔出，同时固定螺钉和钢板槽形孔之间可有移动以适应植物沉降来实现载荷分享。

    1.3  按构成材料分类  （1）金属类，由于钛合金诸多的优点：重量轻、生物相容性好、不易腐蚀、无磁性、对MRI和CT检查影响较小。因此现在颈椎前路钢板大多以钛合金制成。（2）非金属类，由生物可降解材料构成。为避免颈椎前路钢板的应力遮挡，出现了可降解连接板，在融合初期能够提供足够的稳定性，其随时间在体内降解，逐渐将载荷转移至融合骨上，有效的促进融合，显示出了良好的应用前景，但其临床有效性需要进一步的检验［1～2］。

    2  颈椎前路钢板的生物力学研究

    2.1  完全锁定钢板和动力性钢板的生物力学比较  Brodke等［3］运用UHMWPE blocks创建了一个椎体切除重建模型，对DepuyAcroMed DOC、Aesculap ABC颈椎动力性钢板进行了测试，且与SofamorDanek Orion,Synthes CSLP颈椎锁定钢板进行比较。DOC、ABC、CSLP、Orion在屈伸、侧弯、扭转刚度上相似，其中DOC相对较弱。在模拟有10%植骨塌陷或吸收的条件下，二种动力性钢板都能有效地与植骨分担所承受的生理性轴向载荷，而锁定钢板则不能。但二者均能够在全长的移植物上实现载荷分享。Reidy［4］亦在人尸体实验中证实动力性钢板允许移植物分享更多的载荷，载荷分享是颈椎内固定的一项基本原则，由此可见，动力性钢板较锁定钢板有更优越的生物力学性能。

    2.2  完全锁定钢板和半限制性钢板的生物力学比较  Rapoff等［5］在小牛尸体的胸椎（T1T12）建立了一个椎体切除重建模型（作者认为该模型与人下颈椎极为相似），对SofamorDanek Zephir、Premier半限制性钢板进行了载荷分享的测试，Zephir分享轴向载荷的23%～16%，Premier分享轴向载荷的32%～14%，而CSLP则分享轴向载荷的59%～15%。因此，CSLP较Zephir、Premier承担了更多的轴向载荷，相应移植物载荷分享能力降低。

    3  颈椎前路钢板的临床应用

    颈椎间盘退变以及颈部外伤所致颈椎间盘突出压迫颈脊髓及神经根产生相应的临床症状，其主要的致压因素来自颈椎管前方。因此，采用颈椎前路手术是合理的选择，理想的颈椎前路手术应达到以下目的：（1）椎管彻底的减压，（2）重建丢失的颈椎椎间高度和生理曲度，（3）牢固的骨性融合。传统的颈椎前路减压、融合术的缺陷在于植骨块滑脱、椎间塌陷、骨不连、假关节形成等均有一定的发生比例，在多节隙减压融合病例中发生率更高；其原因在于术后植骨块的稳定性较差及融合过程中的骨吸收，尤其在多间隙植骨融合术后。为解决这个问题，现在临床广泛使用颈椎前路钢板内固定以提供术后即刻稳定，促进融合［6～7］。

    3.1  颈前路椎间盘切除椎间融合钢板内固定术  对于颈椎单间隙椎间盘切除后是否加用前路钢板内固定存在争论，颈椎单间隙椎间盘切除后加用前路钢板内固定并不能有效提高植骨融合率，但加用颈前路钢板后可以更好地维持椎间隙高度以及防止单纯植骨块移动［6～8］。对于颈椎多间隙病变在融合时联用钢板内固定已是共识，wang［9］报告了60例颈椎前路融合术的回顾性研究，结果显示两个间隙融合不加用前路钢板内固定，假关节发生率为25%，加用前路钢板内固定则没有假关节发生，亦没有不连接发生，椎间隙塌陷、后凸畸形均非常少。任东风等［10］的研究结果表明两个间隙融合不加用前路钢板内固定，假关节发生率为20%，融合节段前凸丢失的度数亦明显增大，联用前路钢板其融合率为100%。

    3.2  颈前路椎体次全切除融合钢板内固定术  对于多节段颈椎病常需要彻底的椎管减压，颈前路椎体次全切除通过良好的视野易于做到椎管彻底减压，是治疗多节段颈椎病的有效方法。但对两个节段以上同时受累者，在行前路椎体次全切除减压后，植骨块稳定性较差。如发生植骨块向后移位可压迫颈髓，导致高位截瘫，甚至危及生命，如向前滑移可造成食道、血管、神经损伤等后果。此外，植骨块与上下椎体接触面之间存在微动，可引起植骨融合失败，形成假关节，影响手术效果。生物力学研究表明，颈椎前路椎体次全切除之后，应用颈椎前路钛笼钢板内固定可以明显增强颈椎的稳定性［11］。目前，用钛笼替代自体骨移植联用颈椎前路钢板日益普遍，其以适当的方式植入可以很好地维持颈椎的生理曲度［12］。前路钢板可以提供融合所需的稳定环境，钛笼在保持椎间高度和适当的颈椎曲度时可增加稳定性和承载载荷，二者联用是促进融合，避免供骨区并发症的理想方法［13～14］。

    3.3  颈前路混合减压融合钢板内固定术  对于三间隙及以上的椎间盘病变，如连续行多个椎体次全切除减压、Mesh植入融合、前路钢板内固定，早期即有75%的内植物失败率［15］；生物力学研究也表明单个椎体次全切加单间隙椎间盘切除融合内固定较两个椎体次全切融合内固定的稳定性高［16］，它兼顾了减压彻底性和脊柱稳定性的内在要求，因此，临床上采用椎体次全切加单间隙椎间盘切除融合内固定术治疗多节段的颈椎病取得了令人满意的效果［17～18］。

    3.4  半限制性钢板、动力性钢板在颈前路减压融合术中的应用  从生物力学观点看，移植物吸收或下沉使钢板和螺钉界面应力增加，失去载荷分享效应，可发生螺钉松动、断裂、甚至钢板断裂。另外，坚强内固定可发生应力遮挡效应，使椎间融合时间延长。为了避免上述负效应，半限制钢板及动力钢板系统相继出现。姚啸生等［19］报道了行颈前路减压、Zephir半限制性钢板或Window动力性钢板固定术患者的疗效，植骨融合率100%，手术节段椎间隙高度维持满意，相邻节段椎间盘无明显退变，未发生钢板和植骨并发症；作者认为坚强的内固定可造成相邻椎间盘的应力集中，导致椎间盘退变的加速，而低刚度的钢板则减少了相邻椎间盘的应力集中，这可能是该组患者相邻椎间盘退就不明显的原因。多节段颈椎病行前路减压融合、半限制钢板（Premier）内固定较完全锁定钢板（Orion）内固定可取得更好的临床效果［20］。动力钢板（ABC）较完全锁定钢板（CSLP）可以更快地促进融合且内植物相关并发症更低［21］。

    4  内植物的失效

    颈椎前路钢板螺钉作为内植物亦可发生失效，早期普通钢板主要是螺钉的松动、拔出率较高。自颈椎前路锁定钢板出现后，由于使用单皮质螺钉及锁定结构则螺钉的松动、拔出率均显著降低，但仍有钢板、螺钉折断、松动的并发症，这是由于移植物吸收或下沉、假关节形成使钢板和螺钉界面应力增加而造成。动力性钢板从生物力学机制上可避免上述负效应，但动力性钢板的动力机制却有潜在的使钢板轴向移位的可能，以致对颈椎相邻椎间盘的运动形成冲击，动力性钢板允许的沉降亦可导致节段性后凸和椎间孔狭窄，这是动力性钢板设计上的缺陷，需要今后不断地进行改进，更好地满足临床的需要。

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