韩慧

天津泰达医院骨科（天津300457）

脊柱融合固定技术早已成为脊柱外科的“金标准”，融合与否已经成为判断手术是否成功的主要标准。融合技术在脊髓或马尾神经减压后能提供脊柱的稳定及脊柱序列的维持，临床效果可靠。但脊柱融合后正常的生理功能及生物力学行为发生了改变，相邻阶段的问题接踵而来，例如相邻阶段的退变、继发性失稳等问题。人工颈椎间盘置换术可以保留椎间盘的活动度，在理论上，与前路颈椎间盘切除加融合术相比，其优点包括避免相邻节段退变、功能恢复早、手术并发症率低。与所有的关节成形术假体一样，我们假定其远期功能取决于假体与相邻骨的永久性固定，这包括两个过程：手术后早期的固定以及骨组织长入到假体表面，人们研究了多种方法[1-2]包括螺钉等形式进行早期固定。促进骨组织长入方式包括钛表面喷涂、磷酸盐涂层等一些表面处理的方法。BRYAN人工颈椎间盘是非限制型人工颈椎间盘的代表。

1 概况

90年代，神经外科医生Vincent Bryan设计研发了BRYAN人工颈椎间盘。在临床试验前做了严格的测试，包括生物力学测定、尸体试验以及猩猩的生存试验。2000年1月，比利时医生Jan Goffin做了第1个BRYAN人工椎间盘置换术[3]。至今大约有20 000例的BRYAN人工颈椎间盘手术。BRYAN人工颈椎间盘是一个仿生理结构的假体，它能提供类似正常脊柱功能单位的运动功能。整个假体由两片钛合金外壳和聚亚氨酯髓核组成，终板多孔涂层结构，长期骨长入，提供长期稳定性。整个假体呈一体式设计，在髓核外有聚亚氨酯鞘包裹。鞘内注入生理盐水做为润滑剂。钛合金封条使生理盐水密封于鞘内，保持长期的润滑作用。前方的突起可以限制假体的后移同时提供植入时的把持作用。假体的直径有14、15、16、17、18 mm 5个规格。植入方法：患者取仰卧位。标准颈前路切口，椎间盘摘除，骨赘去除。减压必须小心、彻底。应特别注意钩突关节上骨赘的彻底去除。减压完成后，专用工具确定椎间隙中线位置。然后植入打磨导向工具，椎体钉固定。导向工具能协助动力系统精确的打磨终板。在终板上打磨的凹度与假体凸起的表面外形一致，使假体植入贴切。这个精确的吻合，提供了各方面的即刻稳定性。Goffin对60个患者进行了影像学分析，他把前后移位超过2 mm的定义为假体移位,结果只有l个病例发生移位，l个怀疑有移位,移位的假体也不超过3 mm。Cobb角的测量提示，在术后6个月和12个月，所有植入节段的活动存在[3]。诚然，症状的缓解在于减压是否彻底的骨赘去除，而非假体的置换。但是，患者的症状在随访的1年内发现持续好转。至于人工椎间盘置换术的远期效果目前还不能明确，可能还需10～15年长期随访分析。

2 稳定性

研究显示[4-5]，许多因素都可以影响大关节假体在宿主骨骼上的固定，包括早期固定，假体负荷，表面特征（如粗糙程度、孔隙大小和形状、气孔率）。关于这些因素如何影响脊柱假体的固定，人们了解的很少。最近[6]，有关于人工颈椎间盘置换术的动物实验报道在该狒狒的模型中，在植入多孔的活动装置后，可以发生45%～50%的骨长入到喷涂的外表面。植入后3～8月取出人工颈椎间盘，发现在表面下的孔隙里可以有32%的长入。由于脊柱植入物靠近神经、血管、内脏，相对于相邻椎体的稳定就特别重要。而且动力学的稳定性对恢复和骨长入也是需要的。植入物相对于骨骼能够活动，就会造成临床结果不好，并需要翻修。植入物下沉也可能会限制假体活动，造成骨折或改变动力学（旋转中心），因而影响手术效果。不管是术后即刻，还是长期随访的时候，测量植入物的稳定性在肢体的关节成型术中已经有了广泛的研究，但是在脊柱关节成型术中还没有研究。

3 适应证与禁忌证

目前文献中[7-8]常用的适应证和禁忌证为多个品牌椎间盘系统试验采用的标准。禁忌证包括病变节段大于等于3段、颈椎不稳（相对于邻近节段平移＞3 mm和／或成角大于11）、对内植物材料过敏（钛、乙烯、钻、镉、钼）、病变节段的邻近节段已经行颈椎融合、创伤后的椎体变形、小关节面退变、未知病因的颈部和上臂疼痛、单一症状的颈部轴性症状、严重的退变性颈椎病（骨桥形成，间隙高度丢失）50%，活动度丢失，骨质疏松、骨量减少、病变处有手术史、活动性的恶性疾病；有恶性肿瘤病史的患者，除外治愈后无症状至少5年者全身性疾病（AIDS、HIV、HCV、HBV、糖尿病）、其他转移性骨病（如Paget病和骨软化疾病）、肥胖病（BMI＞40或者体重>理想体重100磅）、怀孕或者准备在未来3年怀孕、局部或者全身存在活动性感染、需要持续服用干扰骨／软组织修复的药物（如非甾体类药物）、自身免疫性脊椎关节病（风湿性关节炎）等。退变性疾病是人工颈椎间盘置换的适应证，但是由于间盘置换的目的是恢复颈椎关节正常的生理活动，所以颈椎小关节增生退变导致的椎管狭窄，以及严重的颈椎关节强直，骨桥形成，间盘高度丢失大于50%，或者椎间关节活动度丢失（活动度小于2度），均视为间盘置换的禁忌证。

适合人工颈椎间盘置换的患者一般也适合行颈椎前路减压固定术（ACDF）。目前认为间盘置换的适应证为C3～T1之间的存在1个或者3个节段的症状性颈椎间盘疾病，且有影像学证据证实有髓核突出（MRI，CT或者脊髓造影术），颈椎生理弧度消失，或者椎间盘高度丢失、保守治疗6周以上无效、年龄20～70岁无禁忌证。

4 假体松动

关节假体的无菌性松动在术后早期就开始出现，并且在松动的早期无临床症状。既往发现假体与骨之间的早期微动会引起无菌性炎症，可能造成远期假体失效。如果髋关节假体松动发生，根本的原因往往在早期，包括：早期固定不牢靠或热损伤造成骨吸收进而引起松动，这将造成假体失稳及进行性的骨吸收。对于膝关节置换的胫骨假体，当术后6周时出现假体应力部位下骨吸收，患者将出现术后1年假体应力下移位，并且在2年随访时与术后相比可发现假体与骨之间存在移位。髋膝关节持续应力下移位的患者尽管近期临床效果好，远期终会发生松动。Rohrl等[9]对50例非骨水泥髋臼置换患者12年随访结果显示，当三维影像分析方法（RSA）显示近期假体稳定时，示远期临床效果好。膝关节假体的术后即刻稳定性与假体松动及假体远期失效明显相关。这些发现均指出，松动是否发生在术后早期就已经决定。手术是决定假体是否会失效的最重要因素。无菌性松动是关节假体失效的最主要原因，但传统影像学检查只能提供间接证据。RSA技术监测到的200μm以上的应力下微动，微动会影响假体与骨之间的结合，进而影响假体的稳定性及长期功能。而因为假体的着位过程，对于非骨水泥型的髋关节假体,在术后1年时与手术时相比，假体与骨之间可出现0.5～l mm的相对活动。术后RSA技术监测到的400μm以下的应力下微动即是稳定的，不会影响假体与骨之间的愈合。RSA技术检测到的影响假体的内骨长入的微动阈值高于动物实验结果。可能由于RSA技术检测到的假体与骨间的相对位移，不仅包括骨与假体界面间的真实活动，还包括骨与假体界面之间由于有弹性模量差异引起的相对活动。Bengt L[10]等应用RSA的方法，分析了11例BRYAN间盘置换术后假体稳定情况。在过屈与过伸运动时，椎体间在各个轴的相对位移及最大相对位移均在±0.2 mm以内。说明在BRYAN间盘置换术后早期进行过屈过伸活动时，假体上下终板与相邻椎体间是稳定的。假体与椎体间的早期相对活动在可以接受的范围，不会影响假体与椎体间的融合。

BRYAN人工颈椎间盘在国外应用于临床也不过10多年，国内使用刚刚5～6年。关于其长期疗效，有待于进一步观察，其中包括假体植入后相邻阶段应力分布长期观察，假体磨损对使用年限的影响，是否会产生假体长期植入后磨损引起颗粒病等很多问题。

[1]Anderson PA，Rouleau JP，Interveltebral disc arthroplasty[J].Spine,2004,29(23)∶2779.

[2]Phillips FM，Garfin SR,Cervical disc replacement[J].Spine，2005,(17suppl):527.

[3]Goffin J,Gasey A,Kehr P,et al.Preliminary clinical experience with the Bryan cervical disc prosthesis[J].Neurosurg,2002,51(3):840.

[4]Jensen Wk，Anderson PA，Nol L，et al Bone ingrowth In retrieved Bryan Cervical Disc prostheses[J].Spine,2005,30(22)∶2497.

[5]Smith HE，Wimberley DW，Vaccaro AR Cervical Arthroplasty：Ma⁃terial properties[J].Neurosurg Focus，2004,17(3):15.

[6]McAfee PC，Cunningham BW,Orbegoso CM，et al Analysis of po⁃rous ingrowth In intervertebral disc prostheses∶A nonhuman pri⁃mate model[J].Spine，2003,28(4):332.

[7]John G.Heller,Rick C.Sasso,et al.Comparison of BRYAN Cervi⁃cal Disc Arthroplasty With Anterior Cervical Decompression and Fusion[J].Spine,2009,34(2):101.

[8]Diangelo DJ,Roberston JT,Metcalf NH,et al.Biomechancial test⁃ing of an artifical cervical joint and an anterior cervical plate[J].J Spinal Disord Tech,2003,16(4):314.

[9]Rohrl Sm,Nivbrant B,Snorrason F,et at Porous-coated cups fixed with Screws:a 12–year clinical and radiostereometric follow-up study of 50 hips[J].Acta Orthop,2006,77(3):393.

[10]Lind B,Zoega B,Anderson PA.A radiostereometric analysis of the Bryan Cervical Disc prosthesis[J].Spine,2007,32(8):885.