頸椎椎管擴大成形術的研究進展

崔致堯，閆景龍，姬燁

(哈爾濱醫科大學附屬第二醫院，黑龍江 哈爾濱 150081)

多節段頸椎退行性疾病指的是3個及3個以上連續或者不連續節段的頸椎節段，出現退行性病變導致椎管狹窄、脊髓神經受壓進而導致一系列臨床癥狀的疾病。頸椎椎管擴大成形術是通過頸后部入路對多節段脊髓受壓的頸椎病患者進行治療的一種方法。主要目的是通過在不損傷脊髓及保持頸椎穩定性的前提下解除脊髓后方壓迫，擴大受壓脊髓節段的椎管空間，達到間接減壓的目的。盡管頸椎椎管擴大成形術獲得了改良及發展，但仍然缺失共識性術中操作標準。本文將針對該術式發展、適應證、臨床效果、相關并發癥、新材料以及新技術的應用等方面進行闡述。

1 頸椎椎管擴大成形術的發展歷史

頸椎椎板切除術作為頸椎后路椎管減壓的一種手術方式，常用于治療多節段脊髓受壓的患者。然而Mikawa等[1]研究發現，在相對年輕的患者中，椎板切除術后存在后縱韌帶骨化的持續發展和術后頸椎穩定性丟失等情況的發生，其原因通常是由于椎板切除術后頸椎后部骨性解剖結構變化所導致的。Kato等[2]通過回顧性分析發現，70%的患者術后存在連續型后縱韌帶骨化癥(ossification of the posterior longitudinal ligament，OPLL)的進一步發展。椎板切除后，47%的患者因為矢狀面平衡喪失術后出現后凸畸形的進展，但這些改變并沒有引起神經功能的惡化。Pal等[3]在尸體中測試了椎體、小關節和關節突的載荷傳遞，研究發現頸椎載荷在前柱和后柱的傳遞分別約為36%和64%。因此后弓小平面復合體的完整性顯著喪失可導致不穩定，從而導致承重軸向前移動。這使頸椎肌肉處于機械上的劣勢，需要不斷地收縮才能保持直立的頭部姿勢。這種改變會導致椎間盤和椎體前體承擔了最大的重量，從而導致頸椎結構的進一步的惡化[4]，因此盡管手術對患者的神經功能恢復有著一定效果，但其術后引起的一些相關并發癥依然不可忽視。

為解決這一系列問題，頸椎后路手術得到了進一步的改良與發展。與椎板切除不同，該術式更多地保留了頸椎后方韌帶復合體。此外，術后發生后凸畸形的概率相對較低，一般是通過更多地保留頸椎后部肌肉韌帶復合體，以及通過對椎板操作擴大椎管面積從而達到減壓的目的[5]。Oyama等[6]于1973年首次報道了“Z”形椎板成形術，手術方式通過常規的頸椎后路正中切口，然后充分暴露雙側椎板，觀察椎板與側塊交界，在此交界處進行開槽，并于每個椎板上行“Z”形切口，將椎板抬高后用縫線固定，擴大狹窄的椎管空間，功能評分顯示患者術后癥狀改善顯著。Hirabayashi等[7]報告了單開門椎管擴大成形術，先將椎弓根與椎板交界處打薄，之后切除一側分界處椎板骨質，同時為了制作門軸在開槽過程中保留另一側分界處的內側皮質骨，隨后作為門軸進行開門處理，增大狹窄的椎管空間，達到間接減壓的目的，最后將椎板與椎旁肌肉筋膜進行縫合處理，預防椎板“再關門”的發生。然而雖然改良的縫線技術大大降低了再關門的風險，但是近年來脊柱醫生開始使用骨塊或鈦板等形式進行更穩固的固定。Wang等[8]對50例接受單開門椎管擴大成形術和單開門椎管擴大成形術加鈦板內固定的兩組患者前瞻性分析，發現兩組患者術前及術后日本骨科協會(Japanese orthopaedic association，JOA)評分的改變沒有明顯差異，但是進行鈦板固定的患者術后軸性癥狀和圍手術期并發癥更少。

近年來，人們對于頸部后方肌肉結構的研究逐漸重視起來。Shiraishi等[9]研究了一種新的頸椎椎板暴露技術，利用相鄰棘突之間的間隔分離頸后部肌肉。與傳統的頸椎后入路相比，該技術保留了棘突附著的半棘肌和多裂肌。有研究表明一些患者術后頸椎后凸畸形和軸性癥狀的發生，在一定程度上是由于術中對于附著于C2棘突上的頸半棘肌過多剝離處理不當所導致的[10]。同時術中打開的椎板傳統上是用縫線進行懸吊固定的，但由于其為彈性固定，縫線不能提供足夠強度的剛性固定，隨著時間的推移，縫線可能會發生斷裂，導致擴大的椎板發生閉合。為此開發了多種改進措施，例如使用縫合線、自體骨移植[11]、羥基磷灰石或其他陶瓷材料[12]以及同種異體骨移植和鈦板[13]等。

2 頸椎椎管擴大成形術的適應證

頸椎病的脊髓壓迫通常可以通過MRI或者CT確診，患者的臨床癥狀及疾病進展程度常與脊髓受壓的影像學表現(如腦脊液消失、壓迫比0.4、脊髓軟化)緊密相關，因此影像學表現可作為手術治療的指征。經研究發現椎管擴大成形術對影像學上表現為椎管前后徑小于12 mm的頸椎椎管狹窄癥、OPLL和多節段頸椎間盤突出癥的患者具有很好的臨床治療效果，尤其是當頸椎間盤存在連續3個及3個節段以上的突出時該術式應作為首選的手術方式[14]。同時有研究表明局部后凸小于13°的患者，該術式對于改善脊髓型頸椎病是最好的選擇。但對于一些術前頸椎矢狀位失衡的退行性頸椎病患者，尤其是術前矢狀垂直軸≥40 mm的患者，術后神經功能恢復不理想[15]。

3 頸椎椎管擴大成形術的臨床效果

評價頸椎病患者術前及術后臨床狀態常用的指標有：JOA評分、Nurick評分、神經外科頸椎量表(neurosurgical cervical spine scale，NCSS)以及頸椎功能障礙指數(neck disability index，NDI)。某些情況下使用視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)評估患者的疼痛強度，但由于患者存在一定主觀性，該評分應用較為局限。通常根據Hirabayashi公式計算JOA評分術后改善率[16]，改善率 =[(術后評分-術前評分)/(17-術前評分)]×100%，其療效判定標準：改善率> 75%為優，50%～75%為良，25%～49%為可，<25%為差。Hirabayashi和Satomi[17]發現在使用椎管開門成形術的患者平均3年隨訪中，JOA評分的改善率為54%，其中OPLL患者亞組的恢復率略高為58%。Kimura等[18]通過研究29例接受椎板成形術治療后隨訪至少5年的患者，發現短期和長期的平均改善率分別為54.4%和48.5%。許多短期研究支持以上研究結果，然而評估椎板成形術后的長期臨床療效的報道卻較少。Seichi等[19]的一項長期研究中對接受雙開門椎板成形術的25例患者進行平均12年隨訪發現，術前JOA評分為(8.3±2.7)分，術后2年內JOA評分為(11.5±3.2)分，隨訪5年增加至(12.1±3.0)分，術后10年平均評分略有降低至(12.0±3.1)分，在最終的隨訪評估中評分為(11.7±3.2)分。近年來，Chen等[20]通過回顧性研究85名脊髓型頸椎病患者，隨訪至少24個月發現影像學結果和功能評分變化之間的相關性。研究中63.5%的患者術后頸椎前凸曲度得到改善，36.5%后凸畸形逐漸惡化，Pearson相關分析顯示C2～7矢狀軸、T1斜率和T1斜率減去C2～7前凸是預測術后后凸畸形的良好指標，通過分析術前C2～7矢狀軸和T1斜率減去C2～7前凸的臨界值可以預防術后頸部疼痛。綜上所述，頸椎椎管擴大成形術在術后頸椎功能性評價、改善頸椎前凸曲度等方面有著良好的治療效果。

4 頸椎椎管擴大成形術對頸椎活動度的影響

雖然椎板成形術是一種在解決脊髓壓迫問題的同時保留運動的方法，在療效方面得到大家認可，但也存在導致頸椎活動度丟失的情況，其原因可能是由于相鄰椎板間的椎間融合、頸椎后部肌肉的破壞和術后長時間使用頸部支具造成的[21]。Oichi等[22]對92例頸椎病患者術后2年的功能性X線片進行回顧性分析，研究得出椎板間骨性融合的患者術后頸椎活動度明顯低于非骨性融合者，但對神經功能的恢復無明顯區別，還有研究表明T1斜率和高齡是脊髓型頸椎病患者椎板成形術后發生椎板間融合的重要危險因素。Lee等[23]通過回顧性研究發現，C3椎板切除聯合椎板成形術能有效防止C2～4椎板間植骨融合，最終使其術后頸椎活動范圍優于C3椎板成形術。同時也有研究表明，經肌間隙保留雙側半棘肌的單開門椎管擴大成形術，術后頸椎活動度和頸椎曲度分別為(38.41±7.33)°和(14.60±8.56)°，與術前相比無顯著丟失，且優于傳統手術組，有效促進患者神經功能恢復的同時保持了較好的頸椎曲度和活動度[24]。綜上所述，盡管影響頸椎活動度的原因有很多，目前認為更好的對術前情況進行評估、選擇合適的術式、術后減少臥床時間及早期的頸部肌肉功能訓練，可降低手術對頸椎活動度的影響。

5 對降低術后C5神經根麻痹的探索

C5神經根麻痹作為頸椎椎管擴大成形術后一種常見的并發癥，發病率為4.7%～6.3%，其原因尚未得到證實。發病機制現有多種假說，已有大量研究對C5麻痹的危險因素進行了分析，最為人們認可的假設是脊髓后移導致C4～5神經孔內側C5神經根受到壓迫和牽拉[25]。此外還有考慮的假設是由于頸椎術后脊髓減壓引起的脊髓再灌注的損傷[26]，和術中使用骨鉆切割錐板時鉆熱引起的熱損傷和機械性損傷[27]等。雖然對于引起C5神經根麻痹的具體病因并不清楚，但必須對其作出相應的處理來降低該并發癥帶來的影響。Zhang等[28]通過研究發現，限制椎板開門的角度和椎板切除的寬度，避免脊髓的過度后移位，椎板抬高的角度保持在15°～30°，可降低C5麻痹的發生率。潘宇波等[29]通過對108例接受頸椎后路單開門椎管擴大椎板成形術患者的影像學及臨床資料進行回顧性研究發現，術前高T1斜率的患者，術后會發生更嚴重的軸性癥狀。Nori等[30]提出了頸椎椎板切除寬度不超過脊髓寬度2～3 mm，以防止脊髓過度后移位，這將C5麻痹的發病率從9.2%降低到1.2%。Takeuchi等[31]通對140例頸椎椎板成形術患者進行了術前超聲檢查，測量兩側C5神經根的橫截面積并觀察術后C5麻痹的發生率，結果表明患側C5神經根的橫截面積較未患側顯著增大。有報告顯示聯合椎間孔切開術在預防C5神經根麻痹方面的顯著效果，Lee等[32]研究表明對于脊髓型頸椎病合并神經根病變的患者，附加椎間孔切開加椎板成形術可能比單純的椎板成形術更能顯著改善手臂疼痛，同時其術中切除小關節不超過50%，不會增加椎板成形術后的整體或節段性后凸畸形，也不會導致節段不穩。Haghighi等[33]發現實時肌電記錄對C5神經根刺激與體感誘發電位和運動誘發電位相比更為敏感，而手術期間C5神經根持續的肌電活動可能是神經受到刺激或損傷的警告信號，這對術中預測術后節段性C5麻痹具有一定指導意義。臨床上常通過術后早期增加對頸背部肌肉的訓練來減輕上臂外展功能障礙的癥狀，該方法現被大多數臨床醫生所接受。對于一些主觀疼痛感的治療一般采用短療程的口服非甾體類抗炎藥來進行，經治療后隨訪觀察發現一般情況下術后2～3周癥狀即可減輕，甚至痊愈。也有研究表明，圍手術期預防性地塞米松治療是降低脊髓型頸椎病患者術后C5麻痹發生率的安全有效的方法[34]。雖然以上研究存在C5麻痹的研究數量有限及診斷標準并不完全統一等局限性，但仍為證明C5麻痹的發病機制提供了一定程度的支持。

6 頸椎椎管擴大成形術中新材料的應用

在頸椎管椎管擴大成形術中，各種維持頸椎管擴大支撐結構的材料也不斷發明出來代替自體骨。鄭佳俊等[35]通過對大鼠骨髓間充質干細胞進行體外分離、培養和鑒定，結果發現多孔羥基磷灰石能夠上調該細胞中的miRNA-210-3p和miR-146a的表達，進而誘導其成骨分化。因此多孔羥基磷灰石由于優良的生物相容性和骨傳導性已慢慢成為一種具有較大潛力的骨移植替代材料，具備良好的應用價值和寬廣的應用前景[36]。相比自體骨需要術中做另一個切口獲取髂骨，而且可能會導致取骨后畸形、相關血管神經損傷等一系列并發癥。而羥基磷灰石材料的新型支撐鈦板和螺釘具有均勻的尺寸和形狀，良好的穩定性，易于處理，可縮短手術時間，使頸椎活動度得到更好的保留。但是，其價格昂貴，而且術后仍然存在松動和移位等可能性，因此其需要進行長期隨訪，以更清楚地評估其在臨床上的不利影響。現在臨床上擁有各種大小和形狀的支撐材料可供選擇，因此不需要自體骨組織的采集及修整，簡化了椎板成形術的手術程序，但未來在骨愈合及穩定性方面仍需要進一步研究和發展。

7 新技術的手術應用探索

隨著醫學科學的不斷進步，疾病的診斷與治療更加快速精準有效，越來越多的研究人員將新技術應用于頸椎管成形術中，在降低手術失誤率的同時也降低了術后各種并發癥的發生，使該術式對于一些細節處理上得到了不斷的發展，臨床效果讓人滿意。但在頸后路單開門式椎管擴大成形術中開門側的骨槽制作往往依靠術者經驗，缺少術前的精準規劃。因此，Li等[37]通過把20例頸椎病患者的術前軸向CT圖像載入DICOM PACS系統中然后使用軟件進行解剖測量，通過計算機輔助模擬和公式計算得出術中開槽位置處椎板的平均厚度為6.19mm，開槽處的最適寬度范圍為5.13～7.15 mm，該研究在提高手術安全性的同時也為術中精準操作提供了數據支持與解剖學基礎。臨床上經常使用咬骨鉗和高速磨鉆作為處理骨骼的手術器械，然而在使用咬骨鉗時往往會對術者的身體素質有一定程度要求，并且存在術中出血較多、術后椎板愈合時間較長等一些問題；高速磨鉆由于其鉆頭旋轉速度很快，對于經驗較少的臨床醫生其操作風險也相應隨之增高。超聲骨刀因其具有刀頭能量傳播距離短、提高手術精確程度等優勢在脊柱外科手術中的使用頻率不斷提高。與咬骨鉗相比，應用超聲骨刀可以減少術中失血量、術后引流量及引流管留置時間[38]。李玉偉等[39]通過回顧性分析193例采用頸椎后路單開門椎管擴大成形術(C3～7)治療的頸椎病患者臨床數據，發現采用超聲骨刀切割椎板術中更加安全可靠、手術時間短，可避免椎板門軸側發生斷裂。

8 總 結

頸椎病是一種多見于中老年人以退行性改變為病理基礎的慢性嚴重疾病，對于其診斷治療已經進行了許多相關研究。頸椎椎管擴大成形術對脊髓壓迫、OPLL或發育性椎管狹窄的頸椎病有著很好的臨床療效，短期和長期的臨床結果優于多節段前路減壓融合術和簡單的椎板切除術，并發癥較少。需要注意的是頸椎椎板成形術的適應證和禁忌證必須考慮到患者的癥狀、體征和頸椎的矢狀位排列，術中應盡量保留頸部肌肉復合體已達到術后更好的臨床效果。未來在重建原理、醫療材料和病理研究等方面仍有很多可以不斷改善的地方，需要進行長期隨訪的前瞻性研究來評估該術式，以確定頸椎后路減壓的最佳方法。