頸前路多節(jié)段椎體次全切除鈦籠植入重建頸椎生理弧度的實(shí)驗(yàn)研究

1、頸前路多節(jié)段椎體次全切除鈦籠植入重建頸椎生理弧度的實(shí)驗(yàn)研究 作者：羅家明，吳小濤，何海軍 摘要 目的：研究頸椎前路多節(jié)段椎體次全切除減壓后兩種鈦籠植入方法對(duì)頸椎生理弧度的影響。方法：選用7具成年防腐尸體頸段標(biāo)本，術(shù)前作為空白對(duì)照組；C5、C6椎體次全切除后將鈦籠剪成相關(guān)長(zhǎng)度不預(yù)彎植入減壓骨槽中作為非預(yù)彎組；最后將不預(yù)彎鈦籠取出，將預(yù)彎的鈦籠植入相應(yīng)標(biāo)本后作為預(yù)彎組。3組均拍頸椎標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位X線片，測(cè)量頸椎弧度、手術(shù)節(jié)段椎間角度及手術(shù)節(jié)段椎間高度。結(jié)果：鈦籠預(yù)彎組的頸椎弧度及手術(shù)節(jié)段椎間角度均較鈦籠非預(yù)彎組和空白對(duì)照組有顯著改善（P0.01）；鈦籠非預(yù)彎組的頸椎弧度及手術(shù)節(jié)段椎間角度與空白對(duì)照組相比

2、無(wú)顯著性差異（P0.05）；手術(shù)節(jié)段椎間高度鈦籠預(yù)彎組與鈦籠非預(yù)彎組相比無(wú)顯著性差異（P0.05），但兩組與空白對(duì)照組比較有顯著性差異（P0.05）。結(jié)論：頸椎前路多節(jié)段椎體次全切除減壓后鈦籠預(yù)彎植入可以很好地恢復(fù)頸椎的生理弧度。關(guān)鍵詞 頸椎；生理弧度；椎體次全切；鈦籠；預(yù)彎Abstract：Objective To study the influence of anterior reconstruction using titanium mesh with two methods on physiological curve of cervical spine after multileve

3、l corpectomy. Methods 7 cervical spine specimens from adult cadaver were harvested.Cervical spine before operation were used as blank contrast group.The nonprebending titanium mesh was inserted into the decompression channel of vertebral bodies after anterior C5,C6 vertebra corpectomy,which were non

4、prebending group.Finally, the nonprebending titanium mesh was taken out,and then the prebending titanium mesh was inserted into the channel of the vertebral bodies which were prebending group.Radiography of cervical spine were taken in true lateral position in three groups.The curvature of cervical

5、spine,the angle of the fused segment and the height of the fused segment were measured. Results Compared with nonprebending titanium mesh group and blank contrast group,the curvature of cervical spine and the angle of the fused segment of the prebending titanium mesh group had significant difference

6、(P0.01).There was no significant difference in the angle of the fused segment between nonprebending titanium mesh group and blank contrast group(P0.05).The height of the fused segment between nonprebending titanium mesh group and prebending titanium mesh group had no significant difference(P0.05); h

7、owever, there was a significant difference of the height of the fused segment between the both titanium mesh group and blank contrast group.Conclusion The curvature of cervical spine can be well restored using the prebending titanium mesh after anterior multilevel corpectomy.Key words:cervical spine

8、; physiological curvature; vertebra corpectomy;titanium mesh;prebending 頸椎病是嚴(yán)重影響患者身心健康和日常工作的疾病，20世紀(jì)50年代末Smith和Robinson提出頸前路減壓融合手術(shù)，由于直接去除脊髓前方的致壓物，使脊髓和神經(jīng)根得以減壓，獲得了良好的療效，頸前路減壓融合手術(shù)已成為治療頸椎病的標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)。用自體髂骨或腓骨置于椎體間進(jìn)行融合，發(fā)現(xiàn)部分患者可出現(xiàn)移植物移位、下沉、塌陷、吸收、假關(guān)節(jié)形成等一系列移植物相關(guān)并發(fā)癥，這些都影響融合的成功率及臨床效果，有些需要再次手術(shù)。供骨區(qū)亦有血腫形成、感染、股外側(cè)皮神經(jīng)損傷、肌疝、

9、髂嵴處持續(xù)性疼痛等并發(fā)癥。對(duì)于多節(jié)段前路減壓融合，移植物大多取自體腓骨，由于腓骨主要由皮質(zhì)骨構(gòu)成，且單獨(dú)植入穩(wěn)定性較差，出現(xiàn)了較高的不融合率和假關(guān)節(jié)形成等并發(fā)癥。為了增加移植物的穩(wěn)定性，促進(jìn)融合及避免供骨區(qū)并發(fā)癥，目前，用鈦籠（titanium mesh） 替代自體骨移植聯(lián)用頸椎前路鋼板日益普遍。前路鋼板可以提供融合所需的穩(wěn)定環(huán)境，鈦籠在保持椎間高度和適當(dāng)?shù)念i椎曲度時(shí)可增加穩(wěn)定性和承載載荷，兩者聯(lián)用是促進(jìn)融合、避免供骨區(qū)并發(fā)癥的理想方法。但是，臨床上使用的鈦籠呈圓柱形，上下兩端平行，按常規(guī)方法植入后極易出現(xiàn)減壓節(jié)段間曲度變直問(wèn)題，在頸椎多節(jié)段病變鈦籠植入時(shí)更加突出，是目前臨床需要解決的難題。本

10、實(shí)驗(yàn)將鈦籠預(yù)彎成一定弧度模擬正常椎間盤(pán)前高后低的形狀和不預(yù)彎鈦籠分別植入前路多節(jié)段椎體次全切的槽中，比較兩者對(duì)重建頸椎生理弧度的作用，以期為臨床使用提供參考依據(jù)。1 材料和方法1.1 標(biāo)本來(lái)源從東南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)與組織胚胎學(xué)系購(gòu)得7具2個(gè)月福爾馬林防腐保濕成年尸體標(biāo)本，其中男性5具，女性2具，具體年齡不詳。將寰椎至胸1椎體下緣處截下，剔除其皮膚、筋膜、頸前后肌肉等，保留椎前頸長(zhǎng)肌、前縱韌帶、棘上韌帶、棘間韌帶結(jié)構(gòu)，置30冰箱內(nèi)待用。拍X線片排除頸椎炎癥、腫瘤、骨折、脫位、先天性異常等情況。1.2 鈦籠所有標(biāo)本均采用SofamorDanek公司提供的鈦籠，商品名為PYRAMESH（圖1

11、）。其材質(zhì)為鈦合金，彈性模量與骨質(zhì)較為接近，且重量輕、生物相容性好、不易腐蝕、無(wú)磁性、對(duì)MRI和CT檢查基本沒(méi)有影響。圖1 鈦籠照片（略）Fig 1 Titanium mesh1.3 頸前路椎體次全切除減壓范圍前路椎體次全切減壓骨槽過(guò)窄可導(dǎo)致脊髓減壓不充分，過(guò)寬則可能損傷椎動(dòng)脈,引起難以控制的致命性出血。目前主要有兩種解剖標(biāo)志作為術(shù)中的安全界限:一是采用兩側(cè)頸長(zhǎng)肌內(nèi)側(cè)緣為標(biāo)志1，與椎動(dòng)脈間至少有5mm的安全距離，手術(shù)在此間進(jìn)行比較安全，但在不同的頸椎水平，其內(nèi)側(cè)緣附著點(diǎn)不同，且術(shù)中需分離牽開(kāi)之以獲得足夠的暴露，難以成為穩(wěn)定有效的解剖標(biāo)志。二是采用鉤突的內(nèi)側(cè)緣作為安全界限2，因其與橫突孔間有平均

12、5.5mm的距離，不易損傷到椎動(dòng)脈，該解剖標(biāo)志穩(wěn)定可靠，安全性高，近年來(lái)應(yīng)用較多，本實(shí)驗(yàn)采用該標(biāo)準(zhǔn)行椎體次全切除手術(shù)。1.4 手術(shù)方法手術(shù)前將標(biāo)本取出，自然復(fù)溫后固定在手術(shù)臺(tái)上，首先用手術(shù)刀將C45、C56、C67椎間隙前縱韌帶及纖維環(huán)水平切開(kāi)，然后用髓核鉗將上述3個(gè)間隙椎間盤(pán)部分取出，分別在C4、C7椎體前擰入固定釘，置Caspar撐開(kāi)器將椎間隙撐開(kāi)，用咬骨鉗沿兩側(cè)鉤突的內(nèi)側(cè)緣咬除C5、C6椎體中份行雙椎體次全切除，3mm厚槍鉗咬除椎體后份剩余骨質(zhì)，尋找后縱韌帶裂隙用槍鉗將C4椎體下緣至C7椎體上緣間后縱韌帶咬除，用角度刮匙沿C5、C6椎體槽口兩側(cè)，C4、C7椎體上下緣行潛行減壓，并刮除C4

13、椎體下緣和C7椎體上緣的軟骨終板，注意保護(hù)骨性終板，完成減壓步驟。用游標(biāo)卡尺測(cè)量C4椎體下緣至C7椎體上緣間距離，將鈦籠剪成相關(guān)長(zhǎng)度不預(yù)彎植入開(kāi)口槽中，使其前緣與椎體前緣一致。拍頸椎側(cè)位X線片后將不預(yù)彎鈦籠取出，將預(yù)彎成一定弧度的鈦籠植入相應(yīng)標(biāo)本拍頸椎側(cè)位X線片。比較3組側(cè)位X線片，測(cè)量頸椎Cobb角度、手術(shù)節(jié)段椎間角度及手術(shù)節(jié)段椎間高度（圖2）。1.5 標(biāo)本分組將術(shù)前頸椎側(cè)位X線片所測(cè)頸椎弧度（Cobb角）、手術(shù)節(jié)段椎間角度及手術(shù)節(jié)段椎間高度歸于空白對(duì)照組；植入非預(yù)彎鈦籠后拍頸椎側(cè)位X線片所測(cè)相應(yīng)數(shù)據(jù)歸于鈦籠非預(yù)彎組；植入預(yù)彎鈦籠后拍頸椎側(cè)位X線片所測(cè)相應(yīng)數(shù)據(jù)歸于鈦籠預(yù)彎組。1.6 X線拍攝

14、條件采用東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院影像科柯達(dá)CR900計(jì)算機(jī)X線攝片系統(tǒng)。該系統(tǒng)以精確數(shù)字成像技術(shù)取代傳統(tǒng)的模擬成像，可提供具有高清晰度、優(yōu)良對(duì)比度的數(shù)字化圖像，攝片后經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理可獲取高質(zhì)量的圖片，并可根據(jù)診斷要求對(duì)圖片進(jìn)行各種后期處理，同時(shí)攝片劑量小、準(zhǔn)確率高。拍攝時(shí)中心線對(duì)準(zhǔn)第4頸椎，投照距離1.1m，拍攝標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位片?？赏ㄟ^(guò)透視電視熒屏監(jiān)視投照位置是否符合要求，曝光條件自動(dòng)選取。A.手術(shù)前頸椎側(cè)位片，頸椎整體弧度為15.8，手術(shù)節(jié)段椎間角為6.8；B.前路C5、C6椎體次全切后鈦籠不預(yù)彎植入，頸椎整體弧度為20.8，手術(shù)節(jié)段椎間角為14.6；C.前路C5、C6椎體次全切后鈦籠預(yù)彎后植入，頸椎

15、整體弧度為38.1，手術(shù)節(jié)段椎間角為30圖2 3組頸椎標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位X線片（略）Fig 2 Radiography in true lateral position of cervical spine in three groups1.7 圖像處理所得X線片圖像在計(jì)算機(jī)上用Directview影像處理軟件對(duì)影像進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)處理,使圖像對(duì)比適當(dāng)。椎體輪廓清晰后，采用圖像定位掃描器對(duì)各擬定標(biāo)志點(diǎn)連線之間的夾角及長(zhǎng)度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量和讀數(shù)，所有數(shù)據(jù)均測(cè)量3次并取其均值。 1.8 測(cè)量方法頸椎整體弧度即C2和C7椎體下緣平行線的垂直線的交角（Cobb角）;手術(shù)節(jié)段椎間角度即手術(shù)融合節(jié)段上位椎體上緣平行線和下位椎

16、體下緣平行線的垂直線的交角;手術(shù)節(jié)段椎間高度即手術(shù)節(jié)段上位椎體上緣中點(diǎn)與下位椎體下緣中點(diǎn)的連線,該連線的長(zhǎng)度反映擬切除椎體的高度及相應(yīng)椎間盤(pán)高度的總和。1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS11.5對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以s表示。先經(jīng)兩因素方差分析，如得出各組均數(shù)不全相等的情況，則進(jìn)一步用SNKq檢驗(yàn)進(jìn)行多個(gè)樣本均數(shù)間每?jī)蓚€(gè)均數(shù)的比較，確定P0.05為有顯著性差異。2 結(jié)果7具頸椎標(biāo)本頸椎Cobb角度、手術(shù)節(jié)段椎間角度及手術(shù)節(jié)段椎間高度值見(jiàn)表1。頸椎弧度鈦籠預(yù)彎組較鈦籠非預(yù)彎組和空白對(duì)照組顯著改善（P0.01），而鈦籠非預(yù)彎組與空白對(duì)照組比較無(wú)顯著性差異（P0.05）；手術(shù)節(jié)段椎間角度鈦

17、籠預(yù)彎組較鈦籠非預(yù)彎組和空白對(duì)照組顯著改善（P0.01），而鈦籠非預(yù)彎組與空白對(duì)照組比較無(wú)顯著性差異（P0.05）；手術(shù)節(jié)段椎間高度鈦籠預(yù)彎組與鈦籠非預(yù)彎組較術(shù)前分別增加了6.60mm和6.24mm（均P0.05），而鈦籠預(yù)彎組與鈦籠非預(yù)彎組之間無(wú)顯著性差異（P0.05）。表1 3組頸椎Cobb角度、手術(shù)節(jié)段椎間角度、手術(shù)節(jié)段椎間高度值（略）3 討論3.1 頸椎生理弧度和頸椎病的關(guān)系正常頸椎在中立位具有一定的生理前凸弧度，它能增加緩沖、吸收振蕩。絕大部分正常人頸椎都存在2122的生理前凸。這種生理弧度的形成和維持主要依靠椎間盤(pán)的前高后低這一特性。頸椎生理前凸對(duì)于維持頸椎正常生理功能和運(yùn)動(dòng)功能有

18、很重要的作用。在不同的頸椎弧度下，頸椎承受頭顱重量產(chǎn)生的應(yīng)力分布和對(duì)外力的反應(yīng)是不同的，并且不同的頸椎弧度下，頸椎的力學(xué)特性也不相同。頸椎生理弧度的維持有動(dòng)態(tài)因素和靜態(tài)因素兩種。頸部肌肉作為動(dòng)態(tài)因素明顯影響頸椎生理弧度，當(dāng)頸椎及其周圍發(fā)生炎癥或急、慢性損傷時(shí)，頸肌痙攣使生理前凸變直，頸椎的這種改變也稱為功能性弧度改變。靜態(tài)因素包括頸椎骨、關(guān)節(jié)、韌帶及椎間盤(pán)等。頸椎前柱的高度改變明顯影響頸椎生理弧度，這種改變也稱為結(jié)構(gòu)性弧度改變。頸椎退變性疾病中，功能性和結(jié)構(gòu)性弧度改變均起作用，但后者的作用更主要3。頸椎病的發(fā)病早期就是正常的生物力學(xué)平衡被破壞，而較早的表現(xiàn)為生理弧度的改變。頸椎生理弧度的改變是

19、頸椎整體功能的退行性變表現(xiàn)，它包括了椎間盤(pán)變性、生物力學(xué)及病理生理改變。臨床發(fā)現(xiàn)，當(dāng)頸椎病初發(fā)或頸椎病產(chǎn)生癥狀時(shí)，往往有頸椎曲度的變化。常見(jiàn)的改變是生理弧度變直或者反屈。而患者常見(jiàn)的癥狀則是頸部酸脹不適或活動(dòng)受限，頸椎弧度的改變多在頸椎產(chǎn)生嚴(yán)重退變之前就已出現(xiàn)，因而對(duì)頸椎病早期診斷具有重要價(jià)值4。頸椎病患者由于椎間盤(pán)退行性變、椎體后緣骨贅增生，大多存在椎間隙狹窄、椎間高度降低、椎間孔變小、頸椎生理曲度消失甚至反屈等病理改變。同時(shí)為了減輕神經(jīng)根刺激而不自覺(jué)地維持屈曲位以增加椎間孔的高度，由于頸椎屈曲，下關(guān)節(jié)突相對(duì)于下一椎體的上關(guān)節(jié)突發(fā)生前移，使關(guān)節(jié)囊緊張，加之前屈時(shí)增加了關(guān)節(jié)的張力，長(zhǎng)此以往將會(huì)

20、導(dǎo)致關(guān)節(jié)的退行性變，使局部活動(dòng)度下降，同樣會(huì)造成原有生理弧度的改變。3.2 重建頸椎生理弧度在頸椎病前路手術(shù)中的意義目前國(guó)際公認(rèn)的頸椎外科手術(shù)原則是：直接、徹底地去除頸脊髓致壓物，恢復(fù)正常的脊髓形態(tài)和有效的椎管容量；恢復(fù)頸椎正常排列以及重建頸椎的生理弧度和病變節(jié)段的椎間高度；充分有效的植骨及植骨后的即刻穩(wěn)定作用，最終獲得牢固的骨性融合，盡可能地短節(jié)段固定以最大限度地保留頸椎功能單位(FSU)的作用。許多研究都證明了頸椎正常生理弧度的重要性。Breig5對(duì)頸椎生理前凸的重要性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)頸椎后凸成角的增加使得脊髓內(nèi)張力也相應(yīng)增加，脊柱后凸節(jié)段的脊髓因受到來(lái)自前方的壓迫可導(dǎo)致功能障礙，繼之發(fā)生

21、的血管收縮也會(huì)引起髓內(nèi)缺血而加重脊髓功能障礙。Zdeblick等6的研究認(rèn)為，在出現(xiàn)頸椎成角后凸時(shí)，后路椎板減壓對(duì)于緩解脊髓壓迫、張力以及缺血并無(wú)作用。Naderi等7指出頸椎生理弧度是影響術(shù)后癥狀改善的重要因素。因此，維持或重建頸椎生理前凸對(duì)于手術(shù)醫(yī)生至關(guān)重要。Goto等89認(rèn)為，在脊髓型頸椎病和OPLL病例中，術(shù)后維持良好的頸椎弧度是防止神經(jīng)癥狀惡化的重要因素之一，如果術(shù)后頸椎生理弧度不能得到恢復(fù)，維持頸椎生理弧度所依賴的多種因素，如頸周肌群的協(xié)調(diào)、未手術(shù)部位韌帶和椎間盤(pán)的彈性、椎骨的形狀等將發(fā)生變化，使平衡失調(diào)，穩(wěn)定性發(fā)生改變，從而可能加速未手術(shù)節(jié)段，特別是鄰近節(jié)段的退變。Katsuur

22、a等10的研究指出，頸椎前路減壓融合術(shù)后頸椎和融合節(jié)段出現(xiàn)后凸則可促進(jìn)鄰近節(jié)段的退變。因此，恢復(fù)頸椎生理弧度對(duì)維持頸椎的遠(yuǎn)期穩(wěn)定性及恢復(fù)頸椎本身的生物力學(xué)環(huán)境有重要意義，生理弧度的維持或重建對(duì)防止鄰近節(jié)段乃至整個(gè)頸椎的進(jìn)一步退變有積極作用。Wang等11亦認(rèn)為頸椎椎間高度和生理弧度的長(zhǎng)期維持將有助于恢復(fù)頸椎的生物力學(xué)性能，減緩因力學(xué)性能改變?cè)斐赏诵行宰兗铀俚染哂兄匾饬x。 3.3 頸前路多間隙椎體次全切除重建頸椎生理弧度對(duì)于頸椎三間隙病變者，在行頸前路雙椎體次全切減壓融合內(nèi)固定時(shí)，按常規(guī)方法植入鈦籠后極易出現(xiàn)減壓節(jié)段間弧度變直問(wèn)題。為解決這個(gè)問(wèn)題，更好地重建頸椎生理弧度，可在術(shù)中將鈦籠預(yù)彎成一

23、定的弧度，以模擬正常椎間盤(pán)前高后低的形狀，在一定的椎間撐開(kāi)的情況下，可以有效地恢復(fù)頸椎生理弧度和手術(shù)節(jié)段椎間角度。本組試驗(yàn)結(jié)果顯示：鈦籠預(yù)彎組較非預(yù)彎組能明顯改善頸椎整體生理弧度，其結(jié)果經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析有顯著差異；在改善融合段椎間角度方面，鈦籠預(yù)彎組亦明顯好于非預(yù)彎組，結(jié)果經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析也有顯著差異。盡管防腐尸體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)和正常人體有一定的差別，但仍對(duì)臨床工作有一定的指導(dǎo)意義。頸前路多節(jié)段椎體次全切重建頸椎生理弧度，能使患者長(zhǎng)期預(yù)后較未恢復(fù)頸椎生理弧度者改善。隨著頸前路手術(shù)的廣泛開(kāi)展及操作技術(shù)的逐漸成熟，利用現(xiàn)代內(nèi)固定技術(shù)獲得牢固的骨性融合已不是難題，而頸椎生理曲度的恢復(fù)將成為繼植骨融合率后一個(gè)新的判定頸椎前路減壓融合術(shù)療效的標(biāo)準(zhǔn)。在臨床實(shí)踐中，每個(gè)具體的患者究竟要恢復(fù)多少頸椎前凸度數(shù)，暫無(wú)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，需要進(jìn)一步深入研究。參考文獻(xiàn)1SMITH M D，EMERY S E，DUDLEY A，et al.Vertebral artery injury during anterior decompression of the cervical spine.J Bone Joint Surg Br，1993，75(3):410415.2HEARY R F，ALBERT T