作者:中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院脊柱外科 陈龙
颈椎前路椎间盘切除椎间融合术(ACDF)因其可实现对颈椎的即时减压而逐渐发展为治疗颈椎病变的经典术式。近些年来,随着临床应用及相关研究的不断深入,人们逐渐认识到ACDF术中应用钛板联合椎间融合器内固定系统(CCP)会引起
零切迹颈椎融合器
应用于临床的零切迹系统有螺钉锚定型(Zerop)、嵌片自稳型(ROI-C)、单嵌片自锁式(MC)、Peek-Prevail系统、STALIF-C系统、AIS-C系统等主要类型,其中以Zero-p和ROI-C为主要代表。Zero-p是经典的零切迹颈椎融合器,但因置钉困难等原因出现了可变角度型(Zero-pVA)、ROI-C等新型零切迹融合器。
临床应用情况
适应证 零切迹融合器可完全容纳于椎间隙内,无突出于椎体前方的锁定钢板,适用于退变性颈椎病、无脱位性颈椎损伤、无颈椎节段不稳及后凸畸形等三柱结构完整并可通过ACDF手术获得治疗的颈椎疾病。陈博来等对76例单节段、23例连续/非连续双节段、5例3节段、1例4节段,共105例应用ROI-C装置进行ACDF手术的回顾性分析表明,应用ROIC装置后患者VAS评分、JOA评分、NDI评分、颈椎曲度等各项症状及颈椎功能评价指标均明显改善。程省等在对120例双节段颈椎病患者行ACDF手术的回顾性研究中指出,使用零切迹系统能获得足够的椎管减压效果,且并发症较CCP系统更少。朱海迪等的回顾性研究证实了ROI-C装置在无
禁忌证 零切迹融合器无前路锁定钛板,意味着该结构无法提供足够的前路整体稳定性,故在颈椎椎体严重骨折、小关节脱位、严重不稳时不适用。同时,零切迹融合器需要螺钉或嵌片锚定入椎体中,依靠锚定应力产生足够的把持力,所以在严重
零切迹颈椎融合器的优势
吞咽困难发生率低 Bazaz评分系统将吞咽困难分为轻、中、重度,按持续时间是否>3个月分为早期吞咽困难及持续性吞咽困难。CCP系统吞咽困难的总体发生率为2%~35.1%,高于零切迹融合器系统的0%~15.6%。对食管等软组织的牵拉损伤导致的
度。
邻近节段退变发生率低 ASD是邻近节段退变的典型表现,也是ACDF术后的长期并发症之一,其发生与颈椎融合术后邻近节段应力遮挡、椎间盘应力分布不均关系密切。Lin等通过有限元分析发现:在双节段ACDF手术中,相较于CCP系统,使用零切迹融合器后邻近节段椎间盘应力明显降低,可显著减少ASD的发生。Hua等关于ACDF长期并发症的研究表明,邻近节段活动范围(ROM)改变也是导致ASD的重要因素。Scholz等、Balaram等的生物力学实验证实了零切迹融合器可明显降低颈椎间盘应力,同时使用零切迹融合器后ROM更小,这也是零切迹融合器ASD发生率低于CCP系统的原因之一。ALOD是另一种邻近节段退变的表现,其发生机制与钛板对邻近节段前方的刺激及前纵韧带过度剥离有关。Yang等在回顾性研究中发现使用零切迹融合器后ALOD的发生率仅为1.6%,显著低于CCP组的18.8%,认为差异性可能与零切迹融合器避免了钛板对邻近节段椎体前缘的刺激有关。
手术时间短 Zhang等认为在ACDF中使用Zero-p装置时无需过多剥离椎前组织、操作简便,故相较于CCP系统可缩短手术时间。曹泽岗等在对比ROI-C装置及CCP系统在单节段ACDF的应用中发现,ROIC组手术时间为55.2min,CCP组为75.7min,认为使用ROI-C装置时无需多次调整钛板及螺钉位置,且置入操作便捷,可明显缩短手术时间。
术中出血量少 对零切迹融合器系统是否减少术中出血量存在不同意见。Wang等在CSM行ACDF手术的对照研究中发现,单节段CCP组、Zero-p组和ROI-C组术中出血量分别为:91.6、83.5、81.5mL,双节段分别为126.2、108.4、102.8mL,无论单双节段,CCP组术中出血量明显高于Zero-p组和ROI-C组。张磊等还发现,利用ROI-C相较于单纯后路减压融合,能显著减少术中出血量。而Li的回顾性研究显示CCP组术中出血量为28.5mL,Zero-p组为26.0mL,两者差别细微。ACDF术中出血量的多少可能与术者本身操作存在关系,但使用零切迹融合器时,无需过多剥离椎前软组织,同时对于有椎前骨赘形成的病例,只需明确椎体前缘而无需对椎前骨面进行过多修整以便安装钛板,故可不对骨赘做过多清除,这可能也是减少术中出血量的原因之一。
植骨融合率良好 脊柱椎间植骨融合与稳定的生物力学结构及充分的植骨面接触密切相关,零切迹融合器可提供良好的生物力学稳定性,故使用零切迹融合器也能获得良好的植骨融合率。雷高等在对44例颈椎病患者应用Zero-p装置后的随访中证实,该装置能获得较好的长期植骨融合率。Wang等对150例CSM行ACDF手术的随访观察中发现,无论术后3个月还是术后5年,Zero-p组与CCP组无显著差异。
零切迹颈椎融合器的不足
融合器沉降率高 目前研究证实零切迹融合器较CCP系统融合器沉降率更高。融合器沉降是多因素的,Zhang等的有限元分析已经证实融合器沉降与接触面应力密切相关。Cheng等发现终板的完整性与融合器沉降率呈正相关。Lemcke等的研究提示融合器厚度过大会对椎体施加过大的压力,增加沉降。Lee等认为因减压切除钩椎关节后椎体微运动,也是导致融合器沉降的原因。而Abudouaini等发现椎间高度过度撑开(>4mm)会导致置入融合器过大,椎间过大的应力遮挡导致椎间融合率降低及融合器沉降率的增高。同时,融合器沉降还与融合器直径、形状、弹性模量及骨质的差异、接触面骨质强度等因素有关。林宏衡等通过有限元分析发现,零切迹融合器置入后其应力主要集中在椎体与融合器的接触界面上,而CCP系统应力主要呈纵向集中分布在钛板上。Zero-p系统因螺钉或嵌片置入时对上下终板完整性造成破坏,降低上下终板的结构强度,融合器置入后发生倾斜,使接触面应力剧增、终板骨质强度不足、Zero-p装置前端钛框架弹性模量高于终板骨质等情况,加剧界面应力,及因过大的应力导致椎体塌陷、融合器沉降。同时,缺乏钛板所提供的椎体间整体固定应力导致的椎体微运动也是沉降率增高的原因。
颈椎曲度维持不佳 Guo等在三节段ACDF手术中研究发现,无论在术后即刻恢复颈椎曲度还是长期维持颈椎曲度方面,Zero-p组均不及CCP组。Sun等的研究提示,缺乏锁定钛板的椎体间整体固定效应是零切迹融合器在多节段ACDF术后颈椎曲度的恢复及长期维持不如CCP系统的主要原因。Lin等还发现,因缺乏椎体间整体固定效应及应力集中于接触界面导致的中段椎体塌陷,会增加融合器沉降进而影响颈椎曲度。融合器沉降会导致脊柱曲度改变,曲度的改变又会增大接触界面应力,进一步增大融合器沉降率,此二者相互作用,互为因果。总之,无论在单节段还是多节段ACDF术中,零切迹融合器系统纠正、维持颈椎曲度均不及CCP系统,还会因应力遮挡的改变而使融合器沉降率增高。
多节段应用受限 Jin等对85例ACDF患者的随访研究发现,多节段应用零切迹融合器时融合器沉降率高达75%,显著高于CCP系统的34.6%。Chen等对比两种系统在三节段ACDF术后改善颈椎曲度的研究中发现,零切迹融合器在颈椎矢状位序列重建方面不及CCP系统。Guo等观察了44例多节段ACDF患者术后颈椎曲度变化情况,发现应用零切迹融合器的颈椎曲度重建远不如CCP系统。因此,无论在融合器沉降还是在颈椎矢状位序列重建及曲度维持方面,Zero-p系统在多节段颈椎病的效果都不及CCP系统,在颈椎曲度不良的多节段颈椎病中不推荐使用零切迹融合器。零切迹颈椎融合器相对优势及不足详见表1。
小结及展望
目前零切迹融合器在ACDF术中的研究及应用已趋于成熟,零切迹融合器可提供良好的即刻生物力学稳定性及较好的椎间植骨融合率,同时在降低吞咽困难发生率、减缓邻近节段退变、缩短手术时间、减少术中出血量等方面也具有一定优势。但应用于临床还应注意以下几点:(1)零切迹融合器在降低吞咽困难发生上起重要作用,但在多项研究中,其术后早期发生吞咽困难的概率仍然较高,如何减少术后早期吞咽困难的发生仍然是一个值得探讨的问题;(2)使用零切迹融合器,减少了邻近节段退变的发生,但对颈椎曲度的长期维持没有益处,如何能兼顾维持颈椎曲度,又能减少邻近节段退变是未来研究中具有挑战性的工作;(3)融合器易沉降是零切迹融合器的又一不足,零切迹融合器应力主要集中在椎体与融合器的接触界面上,同时又缺乏椎前钛板整体固定作用,是导致融合器沉降率增高的因素,如何解决该问题,笔者提出两点设想:(1)融合器沉降需要一定的时间,通过可吸收材料、促骨融合材料等对融合器进行改进,促进椎间融合速率,在融合器沉降发生前,即达到稳定的椎间融合以解决该问题;(2)利用拓卜学理论、有限元分析等方法改进融合器结构设计,使其具备可有效减少终板间的应力遮挡,同时提供足够整体固定效力的功能,从而解决这一问题;(3)定制化医疗植入器械可以兼顾不同疾病、不同患者的需求,依据患者自身椎间隙高度、椎体大小、椎体骨质弹性模量、锁定螺钉/嵌片尺寸等具体参数,打造定制化零切迹融合器将是研究的方向。
来源:中国矫形外科杂志2025年9月第33卷第18期
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