人工椎间盘置换术在颈椎间盘病治疗中应用.docx

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1、人工椎间盘置换术在颈椎间盘病治疗中的应用孙 宇 北京大学第三医院骨科 100083自从 Robinson 和 Smith 在 1955 年首先报道颈椎前路减压融合术以来，该项技术已经成为 治疗颈椎退变性疾病和颈椎外伤的重要方法。但是 20 世纪 70 年代以来，很多学者的研究发现 ，前路融合后相邻节段容易产生退变和不稳定，甚至可以造成原有的症状复发或加重，是影 响颈椎前路减压治疗颈椎病远期疗效的一个重要因素。 Baba 观察了 106 例前路术后的患者， 平均随访 8.5 年，有 17 例由于相邻节段退变引起症状复发或加重而再次手术。 Hilibrand 随访 374 例患者，最长达 21 年

2、，发现前路术后伴有症状的相邻节段退变在 10 年之内的年发生率为 2 .9% ，经过统计学计算有 25.6% 的患者在 10 年内将出现与相邻节段退变有关的症状。 Teramoto 对一组 45 例前路融合的患者随访 4 年以上，发现其中有 51.1% 出现相邻节段退变，其中 11.1% 出现神经症状的加重。北医三院对一组前路融合术 66 例患者平均 10.5 年的随访结果提示，相 邻节段不稳定的发生率为 72.73% 。因此，现行的前路椎间盘切除、椎体间植骨融合术虽然在 解除神经系统压迫症状方面具有持久、稳定的疗效，但是在维持颈椎功能方面却存在着明显 的问题。患者术后需要颈部制动 6-8 周

3、，以保证植骨融合所需要的基本条件。融合后虽然手 术节段获得了长期的稳定，但是这是非生理状态的稳定，颈椎由此失去了相应的运动节段， 造成颈椎总活动度减少，相邻节段出现退变加快等问题。一些患者甚至需要再接受相邻节段 的融合术。因此人们一直在观察前路融合术后相邻节段发生退变的规律并努力寻找解决的办法。 人工颈椎椎间盘置换术是20世纪后期出现的新技术，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。 一、人工颈椎椎间盘的应当具备的基本特性 理想的假体设计应遵循以下原则： （ 1 ）保持椎间关节的运动，

4、维持颈椎的生物力学性能。假体应当能够模拟颈椎复杂的 生理运动，具备椎间盘在矢状位、冠状位和轴位各个平面上的正常运动范围，具有符合或高 度接近生理状态下的旋转、弯曲、滑移的瞬时运动轴线。人工椎间盘在运动中应能够吸收震 荡，这既可以合理地分布应力，又能减少假体的磨损。假体能够沿着颈椎重力负荷轴线精确 传导应力，传导轴线过于偏前可以导致颈椎出现后凸畸形、而如果明显偏后则将大部分应力 转移到小关节。另外，人工椎间盘还应当能够重建颈椎前凸角度，达到假体、小关节、韧带 受力均衡，增加该节段的稳定性，防止置入物移位、小关节应力上升而影响假体的寿命。 （ 2 ）重建椎间隙高度。颈椎椎间盘退变导致不同程度的椎间

5、隙塌陷，继而导致颈椎周 围韧带组织松弛，出现节段性不稳定、黄韧带肥厚、椎间孔狭窄等病理变化，从而压迫脊髓 、神经根，小关节所受应力也明显增加。人工椎间盘植入后应能重建椎间隙高度，恢复应力 分布。同时要考虑个体差异，根据椎间隙的高度、横截面大小及不同节段的椎间角，设计不 同规格的人工椎间盘。 （ 3 ）有良好的生物相容性。所选材料必须具有良好的组织相容性，例如抗腐蚀和耐磨 损，能在体内长期存在，其降解产物无致癌性和器官毒性，尽可能避免产生诸如炎症、神经 性损害等明显的组织病理反应。 （ 4 ）耐久性、安全性。由于因患颈椎间盘疾患而接受手术的患者的最小年龄可以为 20 岁左右，因此理论上所用生物材

6、料必须经受相当于 50 年的循环加载。按平均每年 2 百万次负 载和 12.5 万次弯曲计算，人工椎间盘在体内要能耐受约 10 亿次的颈椎运动而不损坏。人工椎 间盘与其它人工关节不同，其周围相邻着神经根、交感神经干、大血管、脊髓及其它重要的 脏器，假体的损坏和磨损碎屑可能导致邻近组织的损伤。所以人工颈椎间盘的设计必须考虑 其安全性，确保其任何一部分的损坏都不引起严重后果。 （ 5 ）牢固固定。人工颈椎间盘假体植入后应当能够维持即时和长期的稳定。即时稳定 可以通过螺钉、 U 形钉固定于上下椎体，或通过齿、钩等与周围骨质嵌合。长期稳定依靠假 体与椎体的骨性连接。当前人工椎间盘都有多孔表面，为骨组织

7、长入提供了空间。 McAfee 等 的研究表明，根据减压术中是否保留后纵韧带，将假体分为保留后纵韧带的颈椎人工椎间盘 和不保留后纵韧带的颈椎人工椎间盘。后者为固定型假体，与前者不同之处在于它有固定于 椎体的侧翼，适用于那些需要将椎体后缘连同后纵韧带一起切除的病例。 （ 6 ）可翻修。在患者进行不适当运动、感染等导致置换失败时，人工椎间盘应易于翻 修，而且在翻修后仍可以保留颈椎的节段性运动及稳定性。应用可翻修材料及可翻修设计利 于术后翻修，避免行融合手术。另外，行人工颈椎间盘置换手术时应尽可能多地保留椎体骨 量，为可能进行的翻修留有余地。 二、人工椎间盘的生物材料 人工椎间盘的发展离不开新型生物

8、材料的研制。在假体设计中生物材料的优化得益于人 工全髋、全膝关节的发展。用于人工椎间盘的材料已经经历半个多世纪的发展，目前常用的 材料主要有合金、高分子聚合体和陶瓷。 （一）合金 1. 钛合金生物相容性方面优于不锈钢合金，对 MRI 、 CT 干扰较小。应用较为广泛的是纯 钛 (CPTI) 和钛合金 (Ti-6Al-4V) 。纯钛有较高的延展性，表层所形成的氧化物具有良好的抗 腐蚀性能，主要用于假体的多孔表面。钛合金在机械性能方面优于纯钛，其弯曲刚度只有不 锈钢合金、钴钼铬合金的一半，扭转、轴向强度更接近骨骼，理论上应力遮挡小。 R- 钛合金 是新型钛合金，具有更高的抗疲劳强度，同时降低 20

9、% 的弹性模量，从而更接近骨骼，使应 力遮挡降至最低。 2. 钴合金人工椎间盘所用的为钴铬合金，钼用来降低微粒大小并改善合金的机械性能， 表面形成的氧化铬具有抗腐蚀性。尽管钴钼铬合金在所有用于制造人工椎间盘的合金中强度 、硬度、抗疲劳性能最高，但焊接多孔钛表面后，其上述性能明显降低。 3. 不锈钢合金用于人工椎间盘的大多是 316LV( 真空铸造的低碳奥氏体不锈钢 ) 。虽然不 锈钢的力学性能稍逊于其它合金，但它的延展性是其它合金的 3 倍，所以不锈钢仍有应用前 景。新型不锈钢合金，如 BioDur 108 是一种不含镍的奥氏体不锈钢，在延展性、抗疲劳强度 、抗腐蚀方面都有改善。 （二）超高分

10、子聚乙烯 分子量在 2 106 10 106 。超高分子聚乙烯提供光滑的关节表面并吸收震荡，其最大 的缺陷是聚乙烯磨损，应用化学和射线技术可提高超高分子聚乙烯抗磨损能力，但过强的射 线反而会降低其拉伸强度及破裂强度。超高分子聚乙烯对热敏感，通常用射线消毒。 （三）陶瓷 应用较为广泛的是氧化铝和氧化锆陶瓷，具有低磨损性，每十年的破损率小于 1 2000 。陶瓷化学性能稳定，具有相对的生物相容性，在全膝关节置换术中的应用日渐普及。目前 在人工椎间盘假体中陶瓷主要用于羟基磷灰石亲骨表面喷涂和一些新型人工椎间盘 ( 如 Cervi disc ，由氧化锆陶瓷制成 ) 。 （四）表面喷涂材料 特殊的表面及

11、表面喷涂有助于骨的长人。假体表面处理有传统的粗糙钛表面和由钴铬、 钛丝网或一些非金属的生物活性材料 ( 如羟基磷灰石或其它的钙磷化合物 ) 所形成的多孔表面 。用电化学方法可以形成比传统喷涂方法更好的表面 ( 如 TiCaP) ，即使在孔、隙内的表面上 也可以形成完美的镀层。在形态上 TiCaP 为微绒毛状，更利于骨组织的长入。现在大多数人 工椎间盘假体用钛合金喷涂在钴钼铬合金制成的终板上。 三、人工颈椎间盘的命名和分类 20 世纪 90 年代，随着众多类型人工椎间盘的不断问世，国际上颈椎研究团体提出适用于 颈椎关节成形术的命名体系。目前，人工椎间盘分为三大类型：无关节结合面、单一关节结 合面

12、和双关节结合面。内植物的构成可以是金属与金属的设计、金属与高分子聚合体的设计 、陶瓷与高分子聚合体的设计、或者是陶瓷与陶瓷的设计。人工椎间盘可以是组合式的（具 有可以更换的部件）或非组合式的（没有可以更换的部件）。有些还配有与椎体固定的螺钉 ，有些则没有，个别人工椎间盘终板的设计具有促进骨质长入的生物固定的作用。从运动方 面来看，人工椎间盘可以是限制性的、半限制性的或非限制性的。综上所述，人工椎间盘可 以依据以下标准进行分类：关节结合面、材料、设计、固定、和运动学。 附图 颈椎研究团体的人工颈椎椎间盘命名系统 可以对各种颈椎间盘内植物进行分类 四、人工颈椎间盘的发展过程 1966 年， Fer

13、nstrom 报道了在将椎间盘切除后将不锈钢球置入椎间隙的研究结果。总共 有 191 个假体植入到 125 个患者体内（包括颈椎和腰椎），颈椎的假体直径为 6-10 毫米，共置 换了 13 个椎间盘（ 8 位患者）。术后长期随访显示大多数椎间隙高度未能得以维持，金属球 沉入椎体中，所以这种手术逐渐被放弃。具有活动功能的人工颈椎间盘出现于 20 世纪 80 年代 ，目前比较成熟并已经被美国 FDA 批准进行临床研究的颈椎间盘假体主要有 Bristol (or Pre stige) 和 Bryan 两种假体。 20 世纪 80 年代后期出现的 Bristol 假体由两片凸凹面对合的不锈钢构件组成，

14、属金属一 金属界面关节。并带有伸出的 L 形柄侧翼分别将凸面或凹面构件固定于相邻椎体的前缘上， 并可防止假体后移压迫脊髓。 Cummings 等在 1998 年报道的 20 例中 19 例有既往手术史或先天性 融合， 18 例获得随访。术后 16 例症状改善并在影像学上可见假体关节的活动。但是由于早期 的经验不足，出现了较多的并发症。最初的 5 例只使用了一枚螺钉固定每一侧的构件，有 3 例 出现螺钉部分拔出， 1 例断钉， 1 例假体半脱位。后来改用上下各二枚螺钉固定，但是还是出 现 2 例螺钉部分拔出， 1 例断钉， 1 例半瘫， 3 例伴有轻度持续的吞咽困难， 1 例再次手术取出 松动的

15、假体。而且这种早期的假体在多节段置换时有明显不稳定表现。作者认为原因是没有 考虑个体的解剖差异而采用了相同规格的假体。侧翼过大可能是导致吞咽困难的原因。由于 关节的接触面都是金属的，不能吸收震荡，所以关节面相互摩擦产生的金属碎屑致使血清中 的金属离子显著升高。 Bristol 椎间盘虽然存在疑义，但大部分患者颈椎的运动得以保留。 Wiegfield 等把 Bristol 的半球形假体改为碟形设计，并对螺钉锁定也进行了改进。即 NF CJ(new Frenchay cervical joint) ，它是一种半限制型的关节，可以在三个平面上进行旋 转，模仿人中下位颈椎的运动，生物力学上更接近正常颈

16、椎的运动。该关节可以进行一个或 多个椎间盘置换。他在 2002 年报告的 15 例患者既往均有手术或先天的颈椎节段融合史。术后 2 年随访提示 46% 的臂痛改善和 45% 的颈痛改善。并发症包括 1 例螺钉断裂， 2 例短暂的声音嘶 哑。 1 例置入后又被取出，作者认为是由于术中去骨太多所致。其他所有假体功能良好。但 是 NFCJ 的关节面仍是金属一金属结构，无法吸收震荡。 此外， Pointillart 等设计了 L 形碳素颈椎间盘假体装置。该假体关节由凸形碳素假体与 凹形的上位椎体终板构成关节。在 2001 年报道的 10 例中 8 例临床症状改善但仍有潜在疼痛， 但是影像学检查显示，手

17、术节段的运动没有被保留， 1 例因术后持续性疼痛而取出假体并进 行融合。 目前在欧洲应用较多的是 Bryan 人工颈椎间盘。假体采用复合材料制成，上下终板为钛 合金材质，表面凸起并呈微孔状，每个壳外层设计由 250 m 的小钛珠构成微孔钛层，便于骨 质长入实现生物固定。上下终板之间是人工髓核，为高分子材料聚胺酯，具有高耐磨性。最 外层的鞘是由聚胺酯材料组成，具有半透膜性质，连接上下终板，将髓核包在其中，并灌满 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，从而避免了炎症反应，并可防止软组织的卡入和假关节囊的形成。 Bryan 人工椎间盘置换术最早由

18、 J Goffin 在 2002 年报告。 60 例单节段、平均 12 个月的随 访。优良率为 85-90% ，未见假体下沉，由 2 例出现可疑假体移位。在置换节段未见骨桥形成 。颈椎的节段性运动得到了比较好的保留。 2003 年他再次报道了应用 Bryan 系统治疗单节段 一双节段椎间盘退行性疾病的多中心中期随访观察，临床优良率仍然超过了 85% ，假体运动 功能良好，屈伸范围单节段平均 7.9 5.3 、双节段平均 7.4 5.1 。 Bryan 人工椎间盘的发明者、美国脊柱外科医师 Vincent E.Bryan Jr 报告了一组多中心 研究、最长随访 2 年的 97 例单节段 Brya

19、n 人工椎间盘置换术的结果。 89% 的患者获得了神经系 统症状的明显改善，优良率达到 89% 。影像学检查未见假体下沉现象，假体在前后方向的 位移达到 2mm 者有 1 例，其原因是椎体终板削磨不到位所至。并发症： 1 例出现一过性呼吸困 难， 2 例由于减压不彻底出现肩臂痛改善不满意。在 1 年随访时， 86% （ 38 44 例）患者置换 节段的屈伸活动度等于或大于 2 度，平均为 8 度。 2 年随访时 100% （ 10 10 例）患者置换节 段的屈伸活动度等于或大于 2 度，平均为 11 度。 另外 Sekhon 在 2003 年报告一组单节段 7 例、最长 17 个月的随访证实

20、Bryan 人工椎间盘置换 术后颈椎运动节段的活动得到了比较好的保留，但是在增加椎间隙的高度方面似乎不如椎体 间植骨明显。 Bryan 人工椎间盘置换手术适应症：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。手术禁忌症：严重骨质疏松 症、严重节段性不稳定、创伤、肿瘤、感染等。 五、人工颈椎椎间盘的生物力学研究 （一）对相邻节段运动的影响 人们通常认为颈椎的椎体间融合可加速相邻节段的退行性变，因此设计发展了颈椎人工 椎间盘技术，并期望其成为替换融合手术的一种方案。 Wigfield 等利用 McNaly 和 Adam 在研究 腰椎间盘时采用

21、的技术方法，分析比较了 Bristol 人工颈椎间盘置换、前路 cage+ 颈椎钢板固 定及对照组相邻节段椎间压力的分布情况。该研究测量了在 4 种不同体位下的应力分布和屈 曲位下在髓核和纤维环内的盘内压。运动分析结果提示假体与正常组的应力分布类似，但 4 组的均值和峰值在不同体位上无统计学差异。假体组仅在髓核前部应力分布小于融合组。 以往对于行前路颈椎间盘切除融合术的患者，医生们常常忽略了后纵韧带的作用，认为 后期其力学作用对于融合节段来说已无意义。解剖上后部纤维环中间部分与后纵韧带紧密相 连，并延续成为后纵韧带的一部分。 McAfee 提出了功能性后纵韧带的概念，并从生物力学的 角度评价了

22、后纵韧带在颈椎间盘置换术及非融合中的重要性。他测量比较了正常组、前路椎 间盘切除保留后纵韧带组、带有微孔外层设计的保留后纵韧带的 PCM 假体组 (low profile po rous coated motion cervical disc replacement) 、椎间盘 + 后纵韧带切除组、带有螺钉固 定系统不保留后纵韧带的 PCM 假体组、单纯三面皮质骨移植组、植骨 + 颈椎钢板组共 7 组标准 6 方向的运动。结果单纯前路椎间盘切除组稳定性明显高于椎间盘 + 后纵韧带切除组。 7 组轴向 压缩无明显差异。旋转测量 : 椎间盘 + 后纵韧带切除组、三面皮质骨移植组与其它各组有显著 性

23、差异。屈伸测量 : 椎间盘十后纵韧带切除组、三面皮质骨移植组、椎间盘切除与其它各组 有显著性差异。侧屈测量 : 椎间盘十后纵韧带切除组与各组有显著性差异。使用保留和不保 留后纵韧带的 PCM 假体与正常组在运动范围上无统计学差异，可见 PCM 假体的稳定性良好。而 上述的 Bryan 假体与保留后纵韧带的 PCM 假体相似， Bristol(or Prestige) 假体与不保留后纵 韧带的 PCM 假体相似。而且临床上在减压术中为了恢复椎间高度也常常进行牵引。这可导致 外侧纤维环、钩突韧带，外侧关节囊韧带的力学性能改变，从而使后纵韧带在椎间盘切除后 对稳定性显得尤为重要。全膝关节置换术已形成

24、了区分后交叉韧带保留和不保留型两种假体 的概念。因此在颈椎间盘置换手术中也许应该根据后纵韧带是否处于减压范围内来选择不同 类型的假体。此外 12 只进行假体置换的山羊术后 6 个月未出现假体松动、神经并发症和来自 磨损颗粒的炎症反应。 （二）磨损分析 关节置换术失败常常由于磨损和继发的微颗粒样物质形成，并随后继发的炎症反应。因 此测量新型假体的磨损是十分必要的。 Anderson 和 McAfee 对椎间盘假体进行了磨损分析。 An derson 以 Bryan 系统为对象，同时进行了磨损分析和动物的生物学反应评价。对 6 个假体在一 个颈椎模拟器上进行了 1 或 4 千万次负荷和运动， 3

25、个附加负荷，碎屑均采用美国材料协会 AST M 的标准进行检查 ; 在 2 只大猩猩身上进行局部反应观察 ;9 只山羊进行了局部和远处组织的生 物学反应观测 ;3 只山羊进行关节融合术作为对照组。结果模拟的日常活动的负荷和运动的碎 屑量为 1.2mg 百万次。每百万次高度减少 0.02mm ，其中 77% 是由于持续压力负荷下髓核的蠕 变所致。产生的颗粒直径平均 3.9pm 。碎屑存在于假体周围和硬膜外，没有观察到明显的炎 症反应，且在远处器官如淋巴组织、肝脾中也未发现磨损颗粒。由此认为 Bryan 系统的磨损 特性良好，不会产生明显的炎症反应。 六、 Bryan 人工椎间盘置换手术操作要领

26、1. 术前准备：常规颈椎前路术前准备，并进行气管推拉练习 3-5 天，以减少术后咽部刺 激症状。摄颈椎正、侧位和过屈过伸侧位 X 线片。进行手术节段上、下位椎体的 CT 平扫，扫 描部位包括椎体中部以及接近终板水平，扫描平面与终板平行。根据 CT 测量预选相应直径的 假体。 2. 手术操作要点（以 C5-6 节段为例）： (1) 病人仰卧位，颈肩部垫薄枕，保持颈部呈中立位。 C- 臂机透视确定 C5 椎体后上角与 C 6 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）（图 1 ）。 (2) 右侧颈前常规入路， C- 臂机透视定位。安装牵引支架并与手术台固定。

27、安放颈长肌 拉钩和切口上、下端拉钩并与牵引支架固定（图 2 ）。 图片 图 1 C - 臂机透视确定 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。 图片 图 2 安装牵引支架并与手术台固定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（图 3 ）。 图片 图 3 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 8.5mm 高度。用横向中点定位仪

28、确定 C5 椎体前缘横 向中点并标记。将矢状位楔形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（图 4 ）。 （ 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 通道磨钻钻套至四个方向均呈水平位。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（图 5 ）。经顺列模块上的孔在 C6 和 C5 椎体前缘钻孔，

29、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（图 6 ）。 图片 图 4 将矢状位楔形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。 图片 图 5 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。（ 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（图 7 ）。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（图 8 ）。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

30、，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。插入假体撑开 器。取下双通道磨钻钻套。 （ 7 ）准备相应规格 Bryan 人工椎间盘，生理盐水灌注，压缩成型后植入椎间隙。取下椎 间撑开器螺钉，稳定。冲洗。 C- 臂机透视观察假体位置。止血，置负压引流管一根，关闭伤 口 ( 图 9) 。图片 图 6 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。图片 图 7 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。图片 图 8 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。

31、图片 图 9 准备相应规格 Bryan 人工椎间盘，生理盐水灌注，压缩成型后植入椎间隙。3. 术后管理：负压引流在术后 24 小时后拔除。术后第一天可以坐起，第二天可以离床活 动。卧床时不需要围领，起床后软质围领保护 1-2 周，便于伤口及深部组织愈合，之后去除 围领保护，正常活动颈部并进行项背肌锻炼。术后 1 个月、 3 个月和 6 个月时门诊随访，摄颈 椎正、侧位和过屈、过伸侧位 X 线片。 七、 Bryan 人工椎间盘置换术治疗颈椎间盘病在我院的应用 （一）临床资料 自 2003 年 12 月至 2005 年 5 月共有 45 例患者接受了前路椎间盘切除、人工颈椎椎间盘置换 术并获得了随

32、访。男性 25 例，女性 20 例。平均年龄 37.5 岁（ 21 岁 -54 岁）。诊断：脊髓型颈 椎病 35 例、急性颈椎间盘突出症导致神经根或脊髓损害 5 例、神经根型颈椎病 5 例， 45 例中合 并发育性颈椎管狭窄者 7 例。平均病程 7.5 个月（ 0.5-14 个月）。脊髓型颈椎病术前 JOA 评分 平均 8.5 分、 40 分法平均 23.5 分。 45 例中单节段置换 35 例，双节段置换 9 例（其中 1 例为跳跃式），三节段置换 1 例。总共 置换 56 个节段，分别为 C3-4 节段 4 例、 C4-5 节段 8 例、 C5-6 节段 36 例、 C6-7 节段 8 例

33、。手术时 间：单节段平均 85 分钟（ 65-100 分钟）、双节段平均 115 分钟（ 90-140 分钟）、三节段为 150 分钟。出血量：单节段平均 55ml 、双节段平均 85ml 、三节段为 100ml 。 45 例患者的平均随访时间 8 个月（ 1 个月 -12 个月）。至随访时脊髓型颈椎病患者的 JOA 评 分平均 15.5 分，平均改善率为 88% 。 40 分法平均为 37 分，平均改善率为 92% 。神经根型颈椎病 患者的临床症状全部消失。平均术后住院时间为 4.8 天（ 2 天 -6 天），平均术后颈围保护时间 8.5 天（ 5 天 -12 天）， 38 例在术后 4 周

34、内恢复正常生活和工作， 7 例在术后 2 个月内时恢复工作 。 本组绝大多数患者术后经过顺利，但是也出现一些术后并发症： 1 例在术后曾经出现短 暂颈部异常响声感，尤其是躺下翻身时，约在术后 4 周时逐渐消失，致随访时颈部没有任何 不适，神经功能恢复满意。另 1 例在术后第 2 天出现咽喉部不适伴发音嘶哑，给与 NSAIDS 类药 物和神经营养药物治疗，大约术后 4 周时缓解。有 2 例出现假体周围骨桥形成，发生意外融合 现象： 1 例是在术后 3 个月时出现颈部疼痛，经服用非甾体消炎止痛药物后疼痛缓解，但是假 体后方出现骨桥，过屈过伸侧位 X 线片显示手术节段椎间活动消失。另 1 例神经功能

35、改善满意 ，也没有颈部不适症状，但是术后 11 个月时 X 线检查发现假体前方出现骨桥，椎间活动消失 。本组所有病例均未见假体移位。未见神经系统症状加重。所有患者至随访时没有感觉到明 显的颈部僵硬和活动受限现象。 其他 43 例在最终随访时各个手术节段的椎间盘屈伸活动度： C3-4 节段 5.8 度（ 2.5-8. 5 ）、 C4-5 节段 6.2 度（ 3.5-9.5 ）、 C5-6 节段 7.3 度（ 4.0-8.5 ）、 C6-7 节段 7.2 度 (4.5- 9) 。 （二）我们的体会 Bryan 人工椎间盘系统虽然操作比较复杂，但是一旦掌握了基本步骤，还是比较容易完 成手术。本组病例

36、随访最长者虽然才 12 个月，但是患者没有颈部不适和活动受限的感觉。该 患者术后 1 个月即恢复了正常的生活和工作。虽然该技术不要求患者术后佩戴颈围保护，我 们认为给予 1-2 周的颈围保护更有利于颈部软组织的愈合，使患者更快、更好地恢复颈部的 活动。本组病例未见假体下沉和移位情况。早期的随访结果显示，手术节段的各个方向的运 动得到了比较好的保留（图 10-11 ）。 图 10-1 脊髓型颈椎病。 C 5-6-7 椎间盘突出、脊髓腹侧受压明显。图 10-2 C 5-C6-C7BRYAN 人工椎间盘置换术后 6 个月。置换节段活动度良好，没有假体的移位。图 11-1 神经根型颈椎病。 C5-6

37、椎间盘突出，压迫左侧 C6 神经根。 本组有 1 例出现术后颈部异常响声感，其原因可能是 C5-6 上终板削磨不到位，因而假体 安放后与椎体之间有些微动，经过颈部制动后局部愈合，症状消失。致随访时未见假体移位 。 另外 1 例出现喉返神经牵拉、刺激症状，可能与 C6-7 节段位置较低，而削磨终板的器械 占据空间较大造成局部软组织牵拉过度所致。 图 11 2 C 5-6BRYAN 人工椎间盘置换术后 12 个月。置换节段保持良好的屈伸活动。没有明显 的节段性不稳定。 图片 图 12 脊髓型颈椎病。 C5-6BRYAN 人工椎间盘置换术。左图为术后 1 周，假体偏小。右图为术 后 3 个月椎间隙后

38、缘意外融合。 本组有 1 例 C5-6 节段出现置换节段椎体后缘骨桥形成，造成意外融合（图 12 ）。另外 1 例 为 C 5-6-7 节段，出现椎体前缘意外融合（图 13 ）。 2 例发生意外融合的时间均在术后 12 个月 内。 Tortolani 认为颈椎融合术后出现异位骨化绝大多数发生在术后的 100 天之内，使用 NSAI DS 药物有可能减少这种异位骨化的发生。 Sekhon 报告 1 例在术后 17 个月时椎间隙后缘出现意 外融合，提出长期随访才有可能发现问题。关节成形术后假体周围出现异位骨化问题很早就 为人们所关注， McAfee 报告髋关节成形术后异位骨化发生率为 2-53%

39、， David 报告 96 例腰椎关 节成形术后有 5 例出现假体周围异位骨化，有关颈椎成形术后假体周围发生异位骨化仅有零 散报告。本组出现假体周围异位骨化的病例均发生在术后 12 个月以内，仍然属于早期并发症 ，以下几点可能有助于减少其发生率：第一，准确选择假体尺寸，并根据术前 CT 和术中测量 及时调整，做到假体与椎体前缘和后缘完全吻合，从而避免椎体后缘上下终板接触。第二， 手术中切除后纵韧带，虽然生物力学研究认为后纵韧带在维持颈椎的稳定性方面有着重要作 用，但是大多数学者认为应当切除后纵韧带 5-10 ，而且造、中期随访并未见明显节段性 不稳定。第三，假体周围不要放置明胶海绵，如果椎间隙

40、内有出血必须使用明胶海绵时，应 当在安放假体前尽量取出。如果椎体前缘有出血（撑开器螺钉孔），可以使用明胶海绵填塞 止血。本组的 2 例均有使用较多明胶海绵的纪录。 图 13 脊髓型颈椎病。 C 5-6-7 BRYAN 人工椎间盘置换术。左图为术后 1 周，椎前软组织肿胀。 右图为术后 11 个月椎间隙前缘意外融合。 Bryan 人工椎间盘置换技术进入我国还不到二年时间，目前主要集中在一些大城市的脊 柱中心进行临床观察。由于此项技术是代替传统的颈椎前路减压、融合术，因此要求手术者 具有良好的脊柱外科基本训练，已经比较好地掌握了颈椎前路椎间盘切除、椎体间融合技术 。良好的减压是症状获得改善的基本条

41、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 3 年的随访报告，但是 Bryan 人工椎间盘是否能够真正达到人工椎 间盘的设计理念，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，有待于长期的观察、研究。 八、人工颈椎间盘存在的问题 (1) 无论任何椎间盘假体，我们都应考虑假体和椎体间的关系。随着年龄的增大，骨质 将越来越疏松，有可能由此造成假体的下沉。在腰椎间盘假体中已出现了类似的问题。解决 这一问题的关键在于扩大假体与终板周围的接触面积以使负荷分散，并减少对中心强度较低 的松质骨的应力，但远期效果仍不佳。目前仅仅是把不将假体置入骨质疏松的患者作为该问 题的解决办法。颈椎间盘假体虽无假体下沉报告，那是基于良好的假体大小选择、手术患者 年龄较轻及避免在骨质疏松患者中使用，对于已置入假体的患者在正常年龄进程中仍有可能 出现假体下沉问题，因此仍需要密切监测，必要时考虑使用抗骨质疏松药物来预防。 (2) 在 部分退行性颈椎间盘病变患者进行椎间盘假体置换后增加了颈部疼痛。这可能与在置入了合 适大小的假体后。关节面减少负荷和轴向旋转运动增加并接近正常有关。 (3) 部分研究提示 3 0% 的患者出现椎旁骨化，术后 2 周使用非甾体类抗炎药物可使骨化明显减少和减轻。