颈前路减压融合术后邻近节段退变病的研究进展_王超.pdf

-167-中国医学创新第 20 卷 第 5 期（总第 611 期）2023 年 2月综述 ZongshuMedical Innovation of China Vol.20,No.5 February,2023滨州医学院烟台附属医院山东烟台264100通信作者：谭江威颈前路减压融合术后邻近节段退变病的研究进展王超唐晓杰谭江威【摘要】颈椎退变性疾病（cervical degenerative disease，CDD）为目前导致脊髓功能异常的典型诱因，严重影响患者的身心健康，颈前路减压融合术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）从 20 世纪 50 年代出现至今，已成为解决 CDD 的金标准，而基于访查时间深入，术后邻近节段退变病（adjacent segment degeneration，ASD）隐患逐渐显露了出来。ASD 对于融合术的后期效果会造成一定的影响，成为颈前路减压融合术的主要远期并发症。同时引发患者问题反复，严重的更是会对手术疗效造成影响，因此受到国内外学者的广泛关注。此次主要总概了近些年业内有关研究成果，并就 ASD 的发生情况、危险性和防范等予以探讨，提升对于该问题的认识。【关键词】邻近节段退变颈椎病颈前路减压融合术生物力学Research Progress of Adjacent Segmental Degeneration after Anterior Cervical Decompression and Fusion/WANG Chao,TANG Xiaojie,TAN Jiangwei./Medical Innovation of China,2023,20(05):167-171AbstractCervical degenerative disease(CDD)is a typical cause of spinal cord dysfunction,which seriously affects the physical and mental health of patients.Since its birth in 1955,anterior cervical discectomy and fusion(ACDF)has become the gold standard to solve CDD.Based on the depth of the interview time,the hidden danger of postoperative adjacent segment degeneration(ASD)gradually emerged.ASD has a certain impact on the late results of anterior cervical decompression and fusion,and it has become the main long-term complication of anterior cervical decompression and fusion.At the same time,it causes repeated patient problems,and if serious,it will affect the surgical efficacy,so it has been widely concerned by scholars at home and abroad.This article mainly summarizes the relevant research results in the field in recent years,and discusses the occurrence,risk and prevention of ASD,so as to improve the understanding of the problem.Key wordsAdjacent segment degenerationCervical spondylosisAnterior cervical decompression and fusionBiomechanicsFirst-authors address:Yantai Affiliated Hospital of Binzhou Medical University,Yantai 264100,Chinadoi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.05.038随着老龄化问题越来越严重，颈椎退变性疾病（cervical degenerative disease，CDD）患者开始变多，已成为脊柱外科的常见疾病，颈前路减压融合术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）早在20 世纪中期就已诞生，基于该措施可以有效地缓解脊髓前路压迫问题，继而支持颈椎维系更好的稳定效果，因此为目前业内公认的 CDD 干预金标准1。而基于该方案的使用越来越普遍，术后邻近节段退变病（adjacent segment degeneration，ASD），这一典型的远期并发疾病开始被更多研究人员所关注。虽然大量证据表明 ASD 的存在，但其发病机制及防治时机仍值得研究。现就 ASD 发生率、危险因素及防治措施做一综述。1ASD的发生率虽然 ASD 已经得到了广泛的研究，但既往报道中 ACDF 术后 ASD 发生率不尽相同。Guo 等2对 66 例接受 ACDF 的患者进行 8 年随访发现术后ASD 的发生率达 27.27%。王建等3对 133 例患者随访 3050 个月，ASD 出现情况占比 30.08%，但是学者 Chung 等4则围绕 177 例 ACDF 患者开展了不低于 10 年的跟踪访查，得到 ASD 的并发数据占比 19.2%。研究表明，ASD 患者的平均年龄为（52.0215.58）岁，年龄在 30 岁以下发病率约为 20%，随着患者年龄的增加，ASD 的发病率-168-综述 Zongshu 中国医学创新第 20 卷 第 5 期（总第 611 期）2023 年 2月Medical Innovation of China Vol.20,No.5 February,2023在 30 岁以后明显增加，高于 60 岁则发病情况达到94.29%5。ASD 发生率较高，同时按照逐年 2.9%的速率极速提升，未来 10 年里该指标将会达到 25%以上6。由上述研究可知，颈前路减压融合术后ASD 的发生率为 19.2%30.08%，并以每年 2.9%的速度提升，60 岁以后的发生率高达 94.29%。2ASD的危险因素2.1钛板边缘至手术节段椎体边缘的距离虽然有关 ASD 的探究已然十分广泛，但现阶段 ASD 危险要素尚未有一致性的及确切的观点7。钛板边缘至手术节段椎体边缘的间距（PDD）5 mm 被认为是 ASD 的关键危险因素8。颈椎前路椎间盘摘除融合术被认为是 CDD 患者的标准手术治疗。随着手术器械和手术技术的发展，钛板已成为 ACDF 手术的常规应用。合理使用钛板可在术后早期提供即刻稳定性，可防止植骨塌陷、植骨脱出，提高植骨融合率，减少外固定的需要9。但是，目前有关报道提出颈椎钢板融合术能够影响颈椎生物力学，最后引发 ASD10。Guo 等11构建 10 个完整 C47节段的 ACDF 有限元模型，设计不同长度的钛板，分析C45和 C67椎间盘应力、植骨应力、钛板应力和螺钉应力的变化，发现 PDD 影响术后植骨应力、钛板应力和螺钉应力，PDD 过小会增加 ASD 的风险。Chung 等4通过回顾性分析 177 例接受 ACDF 的患者，发现 ASD 多见于 PDD5 mm，避免将 3 mm 作为警戒线，以预防 ASD。Yu 等12对263例ACDF患者进行回顾性分析发现PDD5 mm时，ASD 发生率显著降低，将 PDD5 mm 作为 ASD 的危险因素。2.2ACDF 术中椎间撑开高度近年来研究证实，术中椎间高度的有效恢复对预防术后邻近节段的退变有着重要的影响13。适当的椎体间撑开高度可有效恢复颈椎生理曲度，邻近的椎间盘受力也对应的降低，推动关节囊等有效恢复，从而减缓邻近节段的退变。徐锦明等14回顾性分析接受 ACDF 治疗的44 例颈椎病患者的临床数据比较可得，椎间隙撑开24 mm，对于椎旁组织牵拉、刺激性也相对适宜，颈椎曲度能够有效改善，ASD 发生率最低。Lu 等15在 6 例新鲜成人尸体颈椎标本上模拟 C56椎间盘切除减压融合术，分别在不同的运动负荷下，测试牵引基准高度为 100%、120%、140%和 160%的 C56椎间隙前后 C45和 C67椎间压力、关节突压力和颈椎活动度的变化，发现 120%的基准高度可以减少相邻关节突和间盘的压力，增加相邻间盘的活动范围，从而延缓相邻节段的退变。李嘉16通过对动物进行生物力学实验，发现就术后节段的曲度而言，术中撑开过大对其有明显不良影响，术后即刻椎间盘的高度及融合节段的曲度是 ASD 形成的重要影响因素，他们认为术中适当撑开椎间隙并且恢复正常的颈椎曲度是降低 ASD 的有效措施。陆廷盛17发现，ACDF 术后，椎间隙撑开高度在 120%左右时患者的症状改善最为明显，当高度大于 140%后邻近节段有明显的椎间隙高度丢失，邻近节段更容易出现不稳。选择 120%左右的撑开高度，临床效果最佳，ASD 的发生率明显降低。目前 ASD 的发生原因与 ACDF 手术椎间隙的过度撑开是有明确的相关性的，关于椎间隙撑开到何种程度才合适目前尚没有统一的共识。2.3ACDF 术后生物力学改变有关生物力学分析指出，ACDF 术后邻近节段关节及椎间盘承压对比常规的脊柱显著提升，椎间盘上的压力增加会对生化环境产生一系列的影响。异常的椎间盘负荷会改变特定细胞因子水平，当椎间盘上压力增加时白细胞介素-1b 和肿瘤坏死因子-水平上调，进而导致蛋白多糖和分解代谢酶释放。椎间盘本身就是缺氧的，其氧饱和度低于身体其他组织，椎间盘压力增加会导致其压缩，进一步阻止氧气和营养物质从终板扩散，加速椎间盘退变18。此外随着椎间盘机械压力的改变，会导致椎间盘电环境的改变，从而加快间盘退化的进展19。Li 等20通过建立并验证完整 C2T1节段的三维有限元模型并进行应力评估得知，患者予以 ACDF 干预之后会引发邻近节段终板、间盘及关节突关节承力提升。总体而言，ACDF 术后相邻节段的生物力学改变致使施加在相邻节段上的压力随之而变。随后，生化环境及电环境改变导致椎间盘退变。并且 ACDF 术前，颈椎各节段已处于不同的退化进程当中，这无形中增加了ASD 的发生率。围绕颈椎来说，某一运动节段为两个毗邻椎体、椎间盘等部分构成。当颈椎做屈伸活动时，应考虑骨骼、韧带和椎间盘之间的相互作用21。手术后原有的运动节段改变，融合节段通常被认为是一个整体固定的运动单位，因此颈椎的整体活动度降低，但刚度增加。当颈椎每天进行屈伸运动时，非融合节段需要补偿颈椎所需的活动度。相邻节段的补偿-169-中国医学创新第 20 卷 第 5 期（总第 611 期）2023 年 2月综述 ZongshuMedical Innovation of China Vol.20,No.5 February,2023度最高，向两端逐渐减小。载荷集中在相邻节段，相邻椎间盘和关节突受压较大，从而加速椎间盘退变和关节突磨损，导致 ASD 的发生12。2.4颈椎矢状面排列颈椎矢状面排列受到了越来越多的关注，由于前路负荷和压力增加，矢状面平衡矫正不足可能是 ASD 的病理机制之一。生物力学结果显示，术后椎间盘内应力和相邻节段的活动度变化较大，而前凸度较小，说明前凸度降低可能导致相邻节段的改变，从而导致 ASD 的发生22。Kato等23对 178 例患者术前和术后 X 线片对比发现，术后颈椎畸形影响