通过对颈椎人工间盘置换术（ACDR）术后患者的长期随访，回顾性探讨术前因素对ACDR术后长期随访手术节段活动度影响，进一步完善ACDR术手术适应证的选择。
回顾性分析北京积水潭医院脊柱外科2003年12月至2008年12月71例行单节段Bryan ACDR的颈椎退行性疾病症患者的临床资料，所有患者均行10年临床随访。其中男44例，女27例；术后随访时间（129±14）个月；手术时年龄（45±8）岁。术前及随访影像学评估包括通过颈椎动力位X光片测量颈椎置换节段屈伸活动度，通过颈椎侧位中立位X光片测量术前椎间隙高度，通过CT及影像学重建评价椎旁骨化（PO）等级，临床症状评估包括日本骨科协会评分（JOA）、颈椎功能障碍指数量表（NDI）。采用二元logistic回归分析进行随访时手术节段活动度影响因素的多因素分析，采用受试者工作特征（ROC）曲线对差异有统计学意义的指标计算其最佳截断值。
患者术前和末次随访时手术节段活动度分别为9.7°±4.5°和8.7°±5.4°，前后比较差异无统计学意义（P>0.05）。单因素分析发现ACDR术后患者长期随访手术节段活动度与性别、年龄、手术节段、术前症状学诊断、术前手术节段活动度、术前JOA及NDI评分无相关性（均P>0.05），与患者影像学诊断（1：颈椎间盘突出症；2：退行性颈椎管狭窄症）和术前PO评级存在相关性（均P<0.05）。多因素分析发现术前手术节段活动度（OR=1.228，95%CI：1.012~1.489，P<0.05）与PO分级在总体检验中有统计学意义（OR=0.190，95%CI：0.085~0.424，P<0.05），影像学诊断差异无统计学意义（P>0.05）。ROC曲线计算术前手术节段活动度与PO分级最佳截断值分别为9.185°和2.5级，其曲线下面积分别为0.86和0.72。
ACDR术对于颈椎退行性疾病可取得满意的长期疗效，有效保留了颈椎整体活动度及置换节段活动度。术前节段活动度好、椎旁骨化等级较低的患者术后远期获得良好的节段活动度的机会较大。
随着现代生活方式和工作环境的改变，颈椎退行性疾病已逐渐成为一种常见多发病［1］。目前，颈椎前路减压融合术仍是治疗颈椎退行性疾病的经典术式［2, 3］，然而其有融合后手术节段运动功能丧失、植入物相关并发症及邻近节段退变加速等缺点［4, 5, 6］。近年来，颈椎人工间盘置换术（artificial cervical disc replacement，ACDR）因其具有保留手术节段运动功能、维持局部生物力学环境稳定及降低邻近节段退变的发生等优点，在临床上受到了广泛应用［7, 8, 9］。ACDR的手术适应证基本是过去的短节段前路融合手术适应的病例。但关于ACDR术后手术节段活动度保留相关影响因素的长期随访，以及建立在此基础上的手术适应证探讨研究相对少见。本研究旨在通过对ACDR术后患者的长期随访，回顾探讨术前因素对ACDR术后长期随访手术节段活动度的影响，进一步完善ACDR术手术适应证的选择。
本研究为回顾性病例对照研究，回顾性分析2003年12月至2008年12月71例在北京积水潭医院接受单节段ACDR手术治疗颈椎退行性疾病患者的临床资料。其中男44例，女27例，手术时年龄（45±8）岁（28~65岁），术后随访（129±14）个月（105~165个月）。
纳入标准：患者在术前均接受6周的非甾体抗炎药物治疗，症状均无明显缓解；行单节段Bryan ACDR的颈椎退行性疾病患者。排除标准：一般排除标准包括因外伤、活动性感染、类风湿性关节炎、颈椎先天畸形及既往接受颈椎手术；专科排除标准包括颈椎节段不稳、后纵韧带骨化症，严重的椎间关节退变（如桥状骨赘、椎间隙高度丢失>50%、椎间活动度<2°者）及行多节段ACDR患者。本项研究通过北京积水潭医院伦理委员会授权（积伦科审字第201202-01号），所有患者签署知情同意书。
患者于全身麻醉下取仰卧位，头部取中立位。C6-7节段采用左侧颈前横弧形切口，其余节段均采用右侧颈前横弧形切口。经Smith-Robinson入路到达椎前，于椎间隙插入定位针，经透视确定病变节段后，切除病变的颈椎间盘、增生的骨赘及后纵韧带，对上下终板及椎体后缘进行打磨；确定减压充分后，植入Bryan人工颈椎间盘，透视确认位置满意后，关闭切口。术后视患者耐受程度可佩戴颈托，佩戴时间不超过2周；术后第2天下床开始功能锻炼。
1.影像学评估：（1）使用侧位X线片，分别于术前及末次随访时在颈椎过屈过伸位X线片上测量并计算手术节段活动度（ROM）。手术节段ROM具体为上位椎体下终板和下位椎体上终板连线夹角在过伸位和过屈位的差值（图1）。将患者根据文献［10］分为活动度较差组A组（≤7°）和活动度较佳组B组（>7°）。术前椎间隙高度为中立位X线片上拟置换节段椎间隙上下终板最前缘和上下终板最后缘距离之和的平均值（图2）。在本次研究中，笔者认为，术后长期随访时进入活动度较佳组的患者为更适合接受ACDR术的患者，即更符合ACDR术适应证。（2）术前在颈椎CT及过屈过伸位X线片上评估椎旁骨化（PO）的分级［11］。具体分级标准为0级：无骨化；1级：存在未侵入椎间隙的骨化；2级：存在侵入椎间隙的骨化；3级：存在相邻椎体间形成桥接的骨化，且影响手术节段活动度；4级为完全融合，且手术节段活动度丧失。
2.功能学评估：（1）采用1994年修改版日本骨科协会（JOA）评分评价颈椎脊髓功能，评价包括7个项目，即手指、肩肘和下肢运动功能，上肢、躯干、下肢感觉功能以及膀胱功能，满分为17分。（2）采用颈椎功能障碍指数量表（NDI）评价功能障碍程度，共10个项目，包括颈痛及相关的症状（疼痛的强度、头痛、集中注意力和睡眠）和日常生活活动能力（个人护理、提起重物、阅读、工作、驾驶和娱乐）两部分，每个项目最低为0分，最高为5分，计算公式为：（得分的总和/患者完成项目×5）×100%。0~20%：表示轻度功能障碍；≥20%~40%：表示中度功能障碍；≥40%~60%：表示重度功能障碍；≥60%~80%：表示极重度功能障碍；≥80%~100%：表示完全功能障碍或应仔细检查有无夸大症状。
数据采用SPSS 26.0软件进行统计分析。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用t检验。对于偏态数据采用M（Q1，Q3）描述，组间比较采用秩和检验。分类变量采用率的形式，用χ2检验进行组间比较。采用Spearman双变量相关性检验评价分类变量（手术节段、症状学诊断、影像学诊断、PO评级）与连续性变量（ROM、年龄、椎间隙高度、功能学评分）的相关性；采用二元logistic回归分析进行随访时手术节段ROM影响因素的多因素分析，采用受试者工作特征（ROC）曲线对差异性显著的指标计算其最佳截断值。本研究中，约定随访时ROM不佳组为阳性诊断，检验术前手术节段ROM与PO分级为何值时，诊断为阳性结果，即达到或超过该值，该患者被诊断为术后长期手术节段ROM不佳，即不符合ACDR术适应证。而敏感度越高，漏诊病例越少，而1-特异度越低，误诊率越少；计算两个ROC曲线下面积（AUC）值，结果均>0.6，提示两试验诊断价值高。在ROC曲线上，使用约登指数取得最大值的界值（约登指数=敏感度+特异度-1）。双侧检测，取α=0.05。
手术节段：2例在C3-4节段，14例在C4-5节段，46例在C5-6节段，9例在C6-7节段；29例患者诊断为神经根型，17例诊断为脊髓型，25例诊断为混合型。根据影像学评估，28例影像学诊断为颈椎间盘突出症，43例诊断为退行性颈椎管狭窄症。在并发症方面，2例随访时影像学记录提示出现假体松动移位，无椎间隙塌陷发现。患者术前手术节段ROM为9.7°±4.5°，末次随访时为8.7°±5.4°，差异无统计学意义（t=1.365，P>0.05）。术前椎间隙高度为（5.1±0.9） mm。术前JOA评分为（13.5±1.9）分，末次随访时为（16.5±1.4）分，差异有统计学意义（t=-10.711，均P<0.05）；术前NDI为0.27±0.08，末次随访时为0.16±0.10，差异有统计学意义（t=7.238，P<0.05）。
相关性分析发现，ACDR术后患者长期随访手术节段ROM与年龄、手术节段、术前症状学分型（1：神经根型；2：脊髓型；3：混合型）、术前手术节段ROM、术前JOA评分及术前NDI评分不存在相关性（均P>0.05），与患者影像学分型（1：颈椎间盘突出；2：退行性颈椎管狭窄）、术前PO评级存在相关性（r=-0.319、-0.626，均P<0.05）（表1）。
颈椎人工间盘置换术随访时手术节段活动度相关因素的Spearman相关分析
颈椎人工间盘置换术随访时手术节段活动度相关因素的Spearman相关分析
| 项目 | r值 | P值 |
|---|---|---|
| 年龄 | -0.030 | 0.977 |
| 手术节段 | 0.001 | 0.987 |
| 症状学诊断a | 0.030 | 0.827 |
| 影像学诊断b | -0.319 | 0.007 |
| 术前PO评级 | -0.626 | 0.000 |
| 术前手术节段ROM | 0.180 | 0.134 |
| 术前椎间隙高度 | 0.093 | 0.434 |
| 术前JOA评分 | 0.096 | 0.426 |
| 术前NDI评分 | 0.029 | 0.812 |
注：a1：神经根型，2：脊髓型，3：混合型；b1:颈椎间盘突出，2:退行性颈椎管狭窄；PO为椎旁骨化；ROM为节段活动度：JOA为日本骨科协会评分量表；NDI为颈椎功能障碍指数量表
对研究数据采用二元logistic回归分析，以随访时节段ROM较好或较差为因变量［ROM较差组（≤7°）和ROM较佳组（>7°）［10］］，进行随访时手术节段ROM影响因素的多因素分析，纳入的自变量包括单因素分析结果提示具有相关性的影像学分型（1：颈椎间盘突出；2：退行性颈椎管狭窄）、术前PO评级以及P值较小的术前手术节段ROM（P=0.134）。结果发现，回归模型Wald χ²检验的P<0.05，认为模型总体有意义，霍斯默-莱梅肖检验显著性为0.432，P>0.05，即认为该数据中的信息已被充分提取，模型拟合度较高，结果提示在多因素检验中，术前手术节段ROM（OR=1.228，95%CI：1.012~1.489，P<0.05）、PO分级（OR=0.19，95%CI： 0.085~0.424，P<0.05）与随访时手术节段ROM存在相关性，影像学诊断无相关性（P>0.05）（表2）。采用ROC曲线分析术前手术节段ROM和PO分级对于结局的预测价值，以约登指数最大处的数值作为该指标的最佳分界值。通过约登指数，得到PO最佳截断值为2.5级，ROC曲线下面积为0.86。术前手术节段ROM最佳截断为9.185°，ROC曲线下面积为0.72。
随访时手术节段活动度相关因素分析
随访时手术节段活动度相关因素分析
| 因素 | 自由度 | Wald χ²值 | OR值（95%CI） | P值 |
|---|---|---|---|---|
| 术前活动度 | 1 | 4.358 | 1.228（1.012~1.489） | 0.037 |
| 椎旁骨化（0级=0，1级=1，2级=2，3级=3，4级=4） | 5 | 18.658 | 0.190（0.085~0.424） | <0.05 |
| 影像学诊断（颈椎间盘突出=1，退行性颈椎管狭窄=0） | 2 | 6.155 | 1.546（0.375~6.385） | 0.547 |
本研究对本院71例接受Bryan ACDR的患者进行了为期10年的随访，在此基础上，旨在对该术式的适应证进行探讨，评估和分析哪些人群接受ACDR术后能够保留较好的节段ROM。保留手术节段ROM是 ACDR设计的基本理念，既往文献关于ACDR后手术节段ROM的报道存在很大差异，手术节段ROM较术前增加、明显减小和无明显变化的报道均有［12, 13, 14］。本研究中末次随访时手术节段ROM为8.7°±5.4°，与术前9.7°±4.5°相比差异无统计学意义，总体来说依然保留了一定的ROM。ACDR术后远期常见的并发症包括假体塌陷、松动、长期随访结果提示：除2例因椎体前下缘骨质吸收致使假体略有松动、移位外，其余69例均保持了良好的椎间高度和矢状位序列，没有出现因椎间高度丢失或序列紊乱所致的后方韧带皱褶而形成新的压迫。
既往有研究指出，术前手术节段ROM，年龄会对术后的节段ROM产生影响［15］，但在本次研究中，年龄与随访时手术节段ROM并不存在相关性，这可能提示，在远期的临床随访时，手术节段ROM可能与患者年龄不存在较强的相关性，年龄<65岁的患者均可以是ACDR的适应证。本组年龄最大患者手术时65岁，随访时76岁，仍可保持4.6°的ROM。在本次随访研究中，笔者发现，虽然在单因素分析中术前的节段ROM与ACDR术后长期随访节段ROM不存在相关性，但是在多因素分析模型中，二者之间存在显著相关性。对于这个结果，笔者认为，术前节段ROM与其他混杂因素之间可能存在一定的关联，在单因素分析时，该因素的真实效应被其他混杂因素如手术节段的PO等所掩盖，通过多因素分析消除其他因素的影响后，才发现原来该因素对于结局事件来说是具有独立作用的。事实上，既往研究指出高等级PO会显著影响手术节段运动功能，使ACDR丧失其设计的基本理念［16, 17］。通过ROC曲线对该因素进行分析，得到最佳截断值为9.185°，笔者认为，术前手术节段ROM大于该截断值即术前ROM>9.185°的患者，接受ACDR术后远期获得良好的节段ROM的机会较大。
关于椎间隙高度对术后远期节段ROM的影响，说法不一。有研究认为术前置换椎间隙高度丢失的患者，在末次随访时置换节段ROM不能得到很好的保持［18］，但是也有研究发现，术前、术后椎间隙高度与术后置换节段ROM均无明显相关性［19］。在本次研究中，统计学分析发现该因素与ACDR术后长期节段ROM不存在显著相关性。原因可能在于接受ACDR手术的患者的主诊医师在手术适应证方面就有一定的选择，对于术前就出现严重的间隙高度丢失的患者，通常主诊医师会选择采用融合手术处理。
既往有研究发现，不同影像学诊断及症状学诊断颈椎退行性疾病患者ACDR术后长期随访的临床疗效和手术节段ROM均保持良好［19, 20, 21］。这个结论和笔者此次研究相似。患者术前症状学诊断（1：神经根型；2：脊髓型；3：混合型），术前JOA评分及术前NDI评分与患者ACDR术后长期节段ROM并无显著相关，因此笔者认为术前症状学诊断为神经根型、脊髓型和混合型的颈椎退行性疾病患者均可接受ACDR术，而术前JOA评分和NDI评分较差并不影响ACDR术后远期疗效。患者的影像学诊断（1：颈椎间盘突出；2：退行性颈椎管狭窄）在单因素分析中显示与因变量具有相关性，但是多因素分析提示该因素与因变量不存在显著相关。由于病因因素和有影响因素的自变量有强烈的相关性，两者存在共线性的现象，在单因素分析中，它可能只是一种“假关联”，这种“假关联”在多因素分析中就很容易被调整而消失。相关研究提出退行性颈椎管狭窄症不影响ACDR术后置换节段ROM，可作为ACDR的适应证［22］，在本次随访中，笔者也证实了该观点。
在ACDR开展早期就已经认识到因为椎旁骨化造成节段ROM丧失的问题［23］。高等级PO（3级或4级）的出现会限制置换节段的ROM，从而违背了该手术保持手术节段术前生物力学环境的初衷。在本次研究中单因素分析显示PO因素与术后远期节段ROM存在强相关，多因素分析也显示该因素为危险因素，两者的结果都倾向于该因素对结局事件具有危险作用。通过ROC曲线计算该因素最佳截断值为2.5，即接受ACDR手术的患者术前PO等级不应高于2级，否则容易导致术后远期节段ROM丧失。
综上所述，ACDR术对于神经根型、脊髓型和混合型的颈椎退行性疾病患者均可取得满意的长期疗效，有效保留了颈椎整体ROM及置换节段ROM。术前节段ROM差及高等级PO是术后节段ROM不佳的危险因素。术前PO等级≤2级，术前节段ROM≥9.1°的患者接受ACDR术后远期获得良好的节段ROM的机会较大。另外，本研究为单中心研究，由于随访时间长，样本有限，尚需更大样本的多中心研究来验证该结论。
所有作者均声明不存在利益冲突
