Zero—P頸前路椎間融合系統治療頸椎病的研究進展

王翔 宋文慧

[摘要] ACDF一直是治療頸椎病的經典術式，術中應用頸前路鈦板具有顯著的優越性，但長期隨訪研究發現頸前路鈦板的使用存在諸多并發癥，特別是在長節段ACDF中。為克服頸前路鈦板使用過程中出現的一系列問題，一種新型零切跡椎間融合系統應運而生。自Zero-P頸前路椎間融合系統在2008年應用臨床以來，單/雙節段ACDF研究諸多，其安全性及有效性已經經過大量研究得到證實。3/4節段頸椎病治療的手術方法目前仍存在爭議，然而應用Zero-P行ACDF治療3/4節段頸椎病已成為國內外研究熱點，但臨床應用是否安全有效目前仍沒有達成共識，存在爭論。

[關鍵詞] 頸椎病；Zero-P；脊柱融合術；吞咽困難

[中圖分類號] R687.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2018）14-0159-05

[Abstract] ACDF is a classical operation for the treatment of cervical spondylosis. Applying anterior cervical titanium plate during operation is with significant advantages. However， researches including long-term follow-up found there were many complications of the application of anterior cervical titanium plate， especially in the long-segment ACDF. To solve the problems of anterior cervical titanium plate application， a new kind of zero-profile anterior cervical interbody fusion system appeared. Since Zero-P anterior cervical interbody fusion system began to be applied in clinical treatment， there were many studies on single/double-segment ACDF. The safety and effectiveness of this system has been confirmed by massive researches. The method of operation on the cervical spondylosis of 3/4 segment is still controversial. It has been a hot issue to treat cervical spondylosis of 3/4 segment using ACDF with the application of Zero-P. However， the safety and effectiveness of clinical application of this method have not reached a consensus and remain controversial.

[Key words] Cervical spondylosis； Zero-P； Spinal fusion； Dysphagia

早在上世紀50年代，Smith和Robinson[1]報道了頸椎前路椎間盤切除減壓融合術（Anterior cervical discectomy and fusion，ACDF），半個多世紀以來，ACDF一直被視為治療頸椎病的金標準[2，3]，配合頸前路鈦板固定，可以改善和維持頸椎曲度[4，5]，提高植骨融合率[6-8]，防止融合器移位及下沉[5]，但由于鈦板突出于椎體前緣，對頸前軟組織產生較大干擾，術后隨訪研究發現存在吞咽困難[9，10]及食管氣管損傷[11]等并發癥，同時鈦板的使用增加鄰近節段退變的發生率[11，12]，且在鈦板植入時需要處理繼發于退變及創傷的椎體滑移和椎體前緣骨贅[13]，增加手術操作時間及難度。為降低前路鈦板相關并發癥的發生，一種具備“支撐、固定及融合”功能為一體的Zero-P頸前路椎間融合系統應運而生并成功應用于臨床。目前應用Zero-P頸前路椎間融合系統行單雙節段ACDF治療頸椎病的研究頗多，多數學者[13，14]證實了其安全性和有效性，到目前為止，由于需要術區的廣泛暴露及鈦板應用的潛在并發癥等因素，3/4節段ACDF仍沒有達成共識，而Zero-P在單雙節段成功的應用，也讓越來越多的國內外學者將目光轉移到應用Zero-P行3/4節段ACDF治療頸椎病的研究上，成為研究熱點。本文就Zero-P應用于ACDF的生物力學、臨床療效及術后并發癥研究情況綜述如下。

1 Zero-P系統

Zero-P頸前路椎間融合系統（Synthes，Switzerland）由前方鈦板、后方可透X線的PEEK椎間融合器以及帶有鎖定頭的螺釘集成在一起組成。其中鈦板中間與兩端分別有向尾側及頭側的2個螺釘植入孔，帶有鎖定頭的螺釘植入后，頭、尾端螺釘成角（40±5）°，內、外側成角2.5°。新一代產品鈦板兩側各有1個螺釘植入孔，使手術操作更加簡單。椎間融合器植入鉭標記物，便于觀察植入位置是否合適，其表面的齒狀結構提供了初始的穩定性。鈦板與融合器之間創新型的結合界面，使得鈦板上的應力與融合器分離。Zero-P頸前路椎間融合系統于2008年研制成功后經美國食品與藥品管理局（FDA）批準，開始應用于臨床。

2 生物力學穩定性

關于單節段Zero-P的生物力學研究已有較多報道。2009年Scholz等[15]在24例尸體標本上應用3種不同頸前路固定系統行單節段ACDF研究生物力學穩定性，結果顯示，Zero-P的生物力學穩定性與實驗中兩種鈦板的穩定性相似，同時，基于體外基礎研究的限制，作者認為，體外實驗缺少肌肉韌帶維持頸椎穩定的力量，所以臨床應用其穩定性可能更好。2014年Stein等[16]進行尸體體外研究，對比分析3螺釘Zero-P系統與融合器聯合鈦板在單節段ACDF中的生物力學穩定性，結果提示兩種內固定系統的生物力學穩定性無顯著性差異。Wojewnik等[17]、Majid等[18]也證實了Zero-P在單節段ACDF中的生物力學穩定性。基于Zero-P在單節段ACDF中理想的生物力學穩定性，Zero-P在單節段ACDF中得以廣泛成功的應用[13，19]。Zero-P在多節段ACDF中能否提供與融合器聯合鈦板相似的生物力學穩定性關系到其臨床應用的安全性，因此，2015年Scholz等[20]進行了多節段ACDF生物力學實驗，發現在2/3節段ACDF中，Zero-P與融合器聯合鈦板都可降低節段的ROM，都能夠提供一定的生物力學穩定性，但后者的生物力學穩定性更優，同時隨著植入物的增加節段穩定性降低。目前Zero-P在多節段ACDF中的生物力學研究報道少，一定程度上限制了臨床應用，所以需要更多學者研究以期為臨床應用提供可靠依據。

3 臨床療效及影像學評估

Zero-P在單節段ACDF中能夠提供理想的生物力學穩定性，在單節段ACDF中應用廣泛，所以關于應用Zero-P行ACDF治療單雙節段頸椎病的文獻報道相對較多。2013年Vanek等[19]對77例頸椎病患者分別應用Zero-P和融合器聯合鈦板行ACDF，其中雙節段頸椎病患者19例，最短隨訪時間超過2年，術后NDI均得到顯著改善，頸椎Cobb C在術后6周時改善最明顯，達到最大值，之后略有下降，但兩組在頸椎曲度改善及維持上并無差異。Chen等[14]的對比研究也得出相似的結論：應用Zero-P行ACDF治療雙節段頸椎病能夠獲得良好的臨床療效和植骨融合率。Yun等[21]又對比研究了應用Zero-P和融合器聯合鈦板行ACDF的63例相鄰雙節段頸椎病患者，結果提示Zero-P對于雙節段頸椎病的治療是安全、有效的，同時認為Zero-P在臨床應用過程中最重要的一點是其植入的適當位置，如果Zero-P植入時前緣與頸椎前緣連線相切，則其在頸椎曲度改善維持和椎間高度維持方面能達到更優的預期。可見，應用Zero-P治療單雙節段頸椎病是安全有效的，在獲得良好神經功能改善和植骨融合率的同時，可以很好地改善及維持頸椎曲度。

然而，Zero-P對3/4節段頸椎病的治療是否安全有效沒有達成共識，存在爭議，相關研究也由于病例少，隨訪時間短受到限制。Albanese等[22]應用Zero-P治療24例3/4節段頸椎病患者，平均隨訪39個月，術后VAS、NDI、SF-36和頸椎曲度均獲得顯著改善，在末次隨訪中，頸椎曲度稍有丟失，但與術后早期比較并沒有統計學意義，提示Zero-P在隨訪過程中能夠很好地維持頸椎曲度，這與相關[23]研究結果一致，但該項研究中僅有4例3節段病例。Albanese 等[22]研究融合率為49%，認為較低的融合率與融合面多相關，Guo等[24]研究也得出同樣的結論，但融合率低與不滿意的臨床療效并沒有相關性，在未融合的病例中，獲得良好頸椎曲度改善維持的患者在隨訪中保持了滿意的臨床療效[22]。Barbagallo等[13]的研究結果與上述研究中較低融合率形成鮮明對比，融合率高達94.5%，但其應用Zero-P治療的32例頸椎病患者中，3節段6例，4節段7例，融合率高可能與3/4節段病例占比低有關。雖然臨床研究由于病例數少而存在局限性，但上述作者[13，22，23]都認為Zero-P系統對于3/4節段頸椎病的治療是安全、有效的，同時Albanese 等[22]得出在3/4節段ACDF中頸椎曲度改善與臨床療效呈正相關這一重要的結論。Shi等[25]又對38例3節段脊髓型頸椎病患者分別采用Zero-P和融合器聯合鈦板行ACDF，平均隨訪30.3個月，結果顯示所有患者均獲得了滿意的神經功能改善，在末次隨訪中無患者不融合，但手術節段曲度的改善及維持Zero-P組不及融合器聯合鈦板組，這與上述研究報道不同，作者認為可能與隨訪時間短有關，同時吞咽困難發生率、cage沉降率Zero-P組并沒有比融合器聯合鈦板組低，因此，在3節段頸椎病治療器械的選擇上作者不推薦常規使用Zero-P。應用Zero-P行3/4節段ACDF治療頸椎病的研究少，其頸椎曲度改善及臨床療效等方面存在爭論，而且并發癥發生率可能增加，所以在臨床應用中需要慎重考慮，其可行性、安全性有待進一步研究。

4 ACDF術后并發癥

4.1術后吞咽困難

傳統ACDF術后報道最多的并發癥是吞咽困難，發生率達2%～67%，盡管大部分患者吞咽困難癥狀會在術后3個月內自行消失，但慢性吞咽困難的發生率仍然高達12.5%～35.1%[26-28]。盡管術后吞咽困難的病理機制現在仍不明確，但多數學者認為頸前鈦板突出于頸椎椎體前緣，對食管的機械刺激是導致術后出現慢性吞咽困難癥狀的主要原因[26，29]，Lee等[29]也認為術后吞咽困難的發生與鈦板的設計及厚度存在相關性，盡管鈦板越來越薄和顯微外科技術的發展應用顯著減少術區的暴露，但長節段鈦板植入術后吞咽困難發生率仍然很高[26，29]。確實，Zero-P完全容納于椎間隙，有效地避免了內植物對食管產生的機械性刺激，從而顯著降低術后吞咽困難發生率。

國內的一項系統性綜述和Mate分析，結果顯示Zero-P可以有效降低術后吞咽困難發生率，術后短期吞咽困難發生率為29.2%，而337例患者中只有2例出現慢性吞咽困難癥狀[30]。Innocent等[23]、Miao等[31]、Barbagallo等[13]也證實了Zero-P可以有效降低術后吞咽困難的發生率，同時，Barbagallo等[13]研究顯示在單/多節段ACDF中，C4～5/C5～6節段術后患者吞咽困難發生率更高，Tortolani等[32]也報道了相似的結果，認為C5～6水平的解剖因素是導致這一結果的主要原因，但部分學者[10，26]認為頸椎手術節段越高，吞咽困難發生率越高，可能是因為手術節段越高，損傷喉上及咽部神經的可能性更大。Albanese等[22]在長達3年的隨訪研究中，報道了應用Zero-P行3/4節段ACDF治療頸椎病術后吞咽困難的發生率為20.8%，顯著低于文獻報道，并在術后6個月完全消失，作者認為在多節段ACDF中吞咽困難更可能與手術刺激和軟組織腫脹有關而不是植入物。Vanek等[19]、Yun等[21]、Shi等[25]研究并沒有證實Zero-P在單多節段ACDF中可降低術后吞咽困難發生率，作者認為鈦板不是導致吞咽困難的唯一因素，而是多方面因素共同的結果，食管收縮、水腫，食管神經叢或喉上神經損傷，椎前軟組織術后腫脹也可能起到一定作用。

4.2術后cage沉降

Duan YC等[30]進行關于ACDF的臨床療效及術后并發癥的系統性綜述和Mate分析，結果顯示融合器聯合鈦板的cage沉降率為5%，而使用Zero-P沉降率為17.8%。cage沉降這一并發癥可能導致繼發的頸椎后凸[33]，但有研究[34]認為其不會影響臨床療效和融合率，Schmieder等[35]也得出相似的結論：cage下沉不會導致明顯的椎間孔高度丟失，即使同時存在頸椎曲度變直也不會影響臨床療效。

4.3術后ASD

ACDF后另一個潛在的并發癥是ASD，文獻報道在接受頸前路手術后10年內的發生率約為25%，超過15%的患者因ASD需行二次手術[36，37]。ASD發生機制尚不明確，現在被廣泛接受的是頸椎局部生物力學改變和鄰近節段自然退變兩種[33，38]，也有學者[12]認為頸前路鈦板的使用及鈦板較長達到相鄰椎間盤水平會增加相鄰椎間盤的應力，而加速鄰近節段椎間盤的退變和骨贅的形成。而Zero-P最大限度地減少了內植物對相鄰節段的影響，從而減少鄰近節段退變的發生。Albanese等[22]在最長達6年的隨訪研究中，沒有發現應用Zero-P行多節段ACDF后鄰近節段退變的病例，Yang等[39]研究也發現應用Zero-P能降低鄰近節段退變的發生率，盡管如此，Miao等[31]認為長期的隨訪觀察是必須的。

5 小結

綜上所述，Zero-P在單雙節段ACDF中都可以提供良好的生物力學穩定性，在臨床中廣泛應用，并且經過大量臨床研究，證實了其安全性及有效性，在獲得良好神經功能改善和植骨融合率的同時，可以很好地改善及維持頸椎曲度，術后吞咽困難發生率也明顯降低。目前關于應用Zero-P行3/4節段ACDF的研究較少，臨床應用是否安全有效目前仍沒有達成共識，存在爭論，現在普遍認為應用Zero-P治療3/4節段頸椎病可以獲得充分的神經減壓、良好的頸椎曲度改善和滿意的臨床療效，但由于相關并發癥發生率可能增加，不推薦常規使用，其可行性、安全性及并發癥還需進一步研究。

[參考文獻]

[1] Smith GW，Robinson RA. The treatment of certain cervical spine disorders by anterior removal of the intervertebral disc and interbody fusion[J]. Journal of Bone & Joint Surgery， 1958，40-A（3）：607-624.

[2] Li ZH，Huang JC，Zhang ZZ，et al. A comparison of multilevel anterior cervical discectomy and corpectomy in patients with 4-level cervical spondylotic myelopathy：A minimum 2-year follow-up study[J].Clinical Spine Surgery，2017，30（5）：E540-E546.

[3] Yue WM，Brodner W，Highland TR. Long-term results after anterior cervical discectomy and fusion with allograft and plating：a 5-to11-year radiologic and clinical follow-up study[J]. Spine，2005，30（19）：2138-2144.

[4] Kim SW，Limson MA，Kim SB，et al. Comparison of radiographic changes after ACDF versus Bryan disc arthroplasty in single and bi-level cases[J]. European Spine Journal， 2009，18（2）：218-231.

[5] Pitzen TR，Chrobok J，Stulik J，et al. Implant complications，fusion，loss of lordosis，and outcome after anterior cervical plating with dynamic or rigid plates：Two-year results of a multi-centric，randomized，controlled study[J]. Spine，2009，34（7）：641-646.

[6] Fraser JF，H？覿rtl R. Anterior approaches to fusion of the cervical spine：A metaanalysis of fusion rates[J]. Journal of Neurosurgery Spine，2007，6（4）：298-303.

[7] Kaiser MG，Jr HR，Subach BR，et al. Anterior cervical plating enhances arthrodesis after discectomy and fusion with cortical allograft[J]. Neurosurgery，2002，50（2）：229-236.

[8] Song KJ，Taghavi CE，Lee KB，et al. The efficacy of plate construct augmentation versus cage alone in anterior cervical fusion[J]. Spine，2009，34（26）：2886-2892.

[9] Riley LH，Skolasky RL，Albert TJ，et al. Dysphagia after anterior cervical decompression and fusion：Prevalence and risk factors from a longitudinal cohort study[J]. Spine，2005，30（22）：2564-2469.

[10] Yue WM，Brodner W，Highland TR. Persistent swallowing and voice problems after anterior cervical discectomy and fusion with allograft and plating： A 5- to 11-year follow-up study[J]. Eur Spine J，2005，14（7）：677-682.

[11] Sahjpaul RL. Esophageal perforation from anterior cervical screw migration[J]. Surgical Neurology，2007，68（2）：209-210.

[12] Park JB，Cho YS，Riew KD. Development of adjacent-level ossification in patients with an anterior cervical plate[J]. Journal of Bone & Joint Surgery American Volume， 2005，87（3）：558-563.

[13] Barbagallo GM，Romano D，Certo F，et al. Zero-P：a new zero-profile cage-plate device for single and multilevel ACDF. A single institution series with four years maximum follow-up and review of the literature on zero-profile devices[J]. Eur Spine J，2013，22（Suppl 6）：S868-S878.

[14] Chen Y，Chen H，Cao P，et al. Anterior cervical interbody fusion with the Zero-P spacer： Mid-term results of two-level fusion[J]. Eur Spine J，2015，24（8）：1666-1672.

[15] Scholz M，Reyes PM，Schleicher P，et al. A new stand-alone cervical anterior interbody fusion device：Biomechanical comparison with established anterior cervical fixation devices[J]. Spine，2009，34（2）：156-160.

[16] Stein MI，Nayak AN，Cabezas AF，et al. Biomechanics of an integrated interbody device versus ACDF anterior locking plate in a single-level cervical spine fusion construct[J]. Spine Journal Official Journal of the North American Spine Society，2014，14（1）：128-136.

[17] Wojewnik B，Ghanayem AJ，Tsitsopoulos PP，et al. Biomechanical evaluation of a low profile，anchored cervical interbody spacer device in the setting of progressive flexion-distraction injury of the cervical spine[J]. Eur Spine J，2013，22（1）：135-141.

[18] Majid K，Chinthakunta S，Muzumdar A，et al. A comparative biomechanical study of a novel integrated plate spacer for stabilization of cervical spine：An in vitro human cadaveric model[J]. Clinical Biomechanics，2012，27（6）：532-536.

[19] Vanek P，Bradac O，Delacy P，et al. Anterior interbody fusion of the cervical spine with Zero-P spacer：Prospective comparative study-clinical and radiological results at a minimum 2 years after surgery[J]. Spine，2013，38（13）：792-797.

[20] Scholz M，Schleicher P，Pabst S，et al. A zero-profile anchored spacer in multilevel cervical anterior interbody fusion：Biomechanical comparison to established fixation techniques[J]. Spine，2015，40（7）：375-380.

[21] Yun DJ，Lee SJ，Park SJ，et al. Use of a Zero-Profile device for contiguous 2-level anterior cervical diskectomy and fusion：Comparison with cage with plate construct[J]. World Neurosurgery，2017，97：189-198.

[22] Albanese V，Certo F，Visocchi M，et al. Multilevel anterior cervical diskectomy and fusion with zero-profile devices：Analysis of safety and feasibility，with focus on sagittal alignment and impact on clinical outcome：Single-Institution experience and review of literature[J]. World Neurosurgery，2017，106：724-735.

[23] Innocent N，Marjan A，Leng LZ，et al. Anterior cervical discectomy and fusion with a zero-profile integrated plate and spacer device：A clinical and radiological study：Clinical article[J]. Journal of Neurosurgery Spine，2014，21（4）：529-537.

[24] Guo Q，Bi X，Ni B，et al. Outcomes of three anterior decompression and fusion techniques in the treatment of three-level cervical spondylosis[J]. Eur Spine J， 2011， 20（9）：1539-1544.

[25] Shi S，Liu ZD，Li XF，et al. Comparison of plate-cage construct and stand-alone anchored spacer in the surgical treatment of three-level cervical spondylotic myelopathy：A preliminary clinical study[J]. The Spine Journal：Official Journal of the North American Spine Society， 2015，15（9）：1973-1980.

[26] Bazaz R，Lee MJ，Yoo JU. Incidence of dysphagia after anterior cervical spine surgery：A prospective study[J]. Spine（Phila Pa 1976），2002，27（22）：2453-2458.

[27] Smith-Hammond CA，New KC，Pietrobon R，et al. Prospective analysis of incidence and risk factors of dysphagia in spine surgery patients：Comparison of anterior cervical，posterior cervical，and lumbar procedures[J]. Spine，2004，29（13）：1441-1446.

[28] Frempong-Boadu A，Houten JK，Osborn B，et al. Swallowing and speech dysfunction in patients undergoing anterior cervical discectomy and fusion：A prospective，objective preoperative and postoperative assessment[J]. Journal of Spinal Disorders & Techniques， 2002，15（5）：362-368.

[29] Lee MJ，Bazaz R，Furey CG，et al. Influence of anterior cervical plate design on Dysphagia： A 2-year prospective longitudinal follow-up study[J]. Journal of Spinal Disorders & Techniques，2005，18（5）：406-409.

[30] Duan YC，Yang YB，Wang YY，et al. Comparison of anterior cervical discectomy and fusion with the zero-profile device versus plate and cage in treating cervical degenerative disc disease：A meta-analysis[J]. Journal of Clinical Neuroscience，2016，33：8-11.

[31] Miao JH，Shen Y，Kuang Y，et al. Early follow-up outcomes of a new zero-profile implant used in anterior cervical discectomy and fusion[J]. Journal of Spinal Disorders & Techniques，2013，26（5）：E193-E197.

[32] Tortolani PJ，Cunningham BW，Vigna F，et al. A comparison of retraction pressure during anterior cervical plate surgery and cervical disc replacement：A cadaveric study[J]. Journal of spinal disorders & techniques，2006，19（5）：312-317.

[33] Wu WJ，Jiang LS，Liang Y，et al. Cage subsidence does not，but cervical lordosis improvement does affect the long-term results of anterior cervical fusion with stand-alone cage for degenerative cervical disc disease：A retrospective study[J]. Eur spine J，2012，21（7）：1374-1382.

[34] Karikari IO，Jain D，Owens TR，et al. Impact of subsidence on clinical outcomes and radiographic fusion rates in anterior cervical discectomy and fusion：A systematic review[J]. Journal of Spinal Disorders & Techniques，2014， 27（1）：1-10.

[35] Schmieder K，Wolzik-Grossmann M，Pechlivanis I. Subsidence of the wing titanium cage after anterior cervical interbody fusion：2-year follow-up study[J]. J Neurosurg Spine， 2006，4（6）：447-453.

[36] Jiang SD，Jiang LS，Dai LY. Anterior cervical discectomy and fusion versus anterior cervical corpectomy and fusion for multilevel cervical spondylosis：A systematic review[J]. Archives of Orthopaedic & Trauma Surgery，2012，132（2）：155-161.

[37] Helgeson MD，Albert TJ. Surgery for failed cervical spine reconstruction[J]. Spine，2012，37（5）：323-327.

[38] Chen Y，He ZM，Yang HS，et al. Anterior cervical diskectomy and fusion for adjacent segment disease[J]. Orthopedics，2013，36（4）：E501-E508.

[39] Yang JY，Lee M，Park JB，et al. Adjacent level ossification development after anterior cervical fusion without plate fixation[J]. Spine，2009，34（1）：30-33.

（收稿日期：2018-02-07）