一研究背景颈椎退行性疾病是一种年龄相关的疾病,在当今社会老龄化进程日益加重的大背景下,颈椎退行性疾病的发病率逐年上升。本病的病理过程包括了颈椎间盘,钩椎关节及椎体的退变,且常常合并黄韧带、后纵韧带肥厚、骨化,颈椎管及神经根孔狭窄,颈椎序列不齐,节段失稳,甚至颈椎畸形。常引起四肢麻木、无力,持物及行走不稳,严重影响了患者的生活质量。临床上治疗颈椎退行性疾病的主要方法包括非手术治疗和手术治疗。非手术治疗主要行脱水,激素,改善循环,止痛对症治疗,配合中医理疗,对于症状早期症状较轻,初次发病的神经根型颈椎病有效,而对于脊髓型颈椎病或经正规保守治疗无效,出现根性症状加重的神经根型颈椎病患者,手术治疗是唯一方法。手术治疗的目的在于彻底去除神经组织的致压因素,为神经功能的恢复创造有利条件。治疗颈椎退行性疾病的手术方法有前路手术,后路手术及前后联合手术。就前路手术而言,比较经典的方法为颈前路减压植骨融合内固定术,减压的方式有椎间盘切除(Anterior cervical discectomy and fusion, ACDF)及椎体次全切(Anterior cervical corpectomy and fusion, ACCF),其临床疗效满意。然而,随着手术方式研究的不断深入及临床随访时间的不断延长,刚性融合所带来的颈椎活动度减小,邻近节段退变加速等问题也成为了影响颈椎病患者术后中长期预后的重要因素。颈椎人工间盘置换(Cervical artificial disc replacement, cADR)的出现,给颈椎的非融合技术带来福音。在保证减压充分的基础上,cADR可有效恢复椎间高度,并模拟自体椎间盘的活动性能,在保留手术节段活动度的同时,也可减小邻近节段退变的发生率。目前不少临床证据表明,cADR与传统的ACDF和ACCF术相比,短期疗效无明显差异,而保留颈椎整体活动度及减小邻近节段退变的发生率上却显著好于融合术,取得了良好的整体满意度。但也有不少学者发现,在长期临床随访过程中,cADR术后不少出现自发性融合现象,此外,相关并发症及再手术率都有升高,因此,cADR的中长期疗效仍有待进一步观察。相对于前路融合手术而言,cADR的手术适应征的选择较为严格,其主要适用于以椎间盘突出和髓核脱出等软性压迫的脊髓型或神经根型颈椎病。较大的椎体后缘骨赘、后纵韧带骨化、明显的椎间隙狭窄,节段性不稳及后凸畸形等均不适用,同时,严重的骨质疏松,炎症、感染、肿瘤,先天性颈椎管狭窄,类风湿关节炎,强制性脊柱炎等患者也不适用。单节段颈椎病,可根据具体适应征,选择ACDF或cADR,而对于多节段颈椎病手术方式的选择,需要考虑更多、更为复杂的因素。颈椎后路开门椎管扩大成形术因其操作相对简单、安全,减压范围广,临床效果确切,近年来为广大脊柱外科医师所采用。但其存在明显不足,主要在于颈椎管扩大成形仅为脊髓向后漂移创造空间,从而躲避来自前方的压迫,属于间接减压,这对于前方压迫比较明显的节段效果欠佳。与此同时,较多学者证实其术后可能带来的轴性症状,C5神经根麻痹,颈椎后凸畸形进展等问题也值得关注,并且通常认为,颈椎反弓畸形大于15度及存在节段性失稳的患者也不适合此术式。尽管前路手术有利于多节段颈椎病的曲度纠正,但无论是多节段椎间盘切除植骨融合内固定还是多个椎体次全切,抑或两者者结合混合减压植骨内固定(Anterior cervical hybrid decompression and fusion, ACHDF)术,其长节段的融合不可避免的带来颈椎活动度丢失,邻近节段应力增加,邻近节段退变加速等问题。同时,手术相关的并发症也不可忽视,例如钛板及螺钉松动,融合器、钛笼下沉、移位,植骨不融合、假关节形成等并发症。而多节段cADR的临床报道较少,因临床随访时间不长,其远期效果如何不得而知。美国FDA唯一批准能用于多节段cADR,仅有法国产的Mobi-C人工椎间盘,而且仅限于两个节段,说明目前尚缺乏高等级证据来支持多个节段的cADR。此外,更为苛刻的手术适应征以及高昂的手术费用也值得斟酌。因此有学者提出融合与非融合Hybrid手术的折衷方案,即一个节段cADR,另一个节段融合来治疗两节段病变,取得了良好的早期疗效。此技术的合理之处在于可根据责任节段的实际状况来定制手术方案,因为并不是所有的节段压迫的性质和退变的程度都是相同的。相对于长节段的融合来讲,其保留一定程度的节段活动度对减少邻近节段的影响是有利的。但是,对于两节段以上的颈椎病Hybrid手术的临床疗效则鲜有报道。基于以上因素综合考虑,本课题将回顾性研究本院采用Hybrid手术治疗多节段颈椎病的早期临床疗效,初步探讨其适应征,同时将该术士与同期行多节段颈椎前路融合手术患者的临床疗效及影像学资料进行对比分析,并探讨手术相关并发症。此外,我们对目前国内外关于颈椎前路Hybrid手术的生物力学及临床研究结果进行系统综述,科学评价Hybrid手术的疗效,以期为多节段颈椎病患者的手术治疗寻求最合适方案。二研究目的1.探讨融合与非融合Hybrid手术在多节段颈椎病中的应用并评价其临床疗效,进一步探讨其适应征。2.回顾性对比分析Hybrid手术及颈椎前路融合术在治疗多节段颈椎病患者中的疗效,并对影像学结果进行对比分析,探讨手术并发症。3.对目前国内外关于Hybrid手术的生物力学及临床研究结果进行系统综述,科学评价Hybrid手术的效果。三研究方法第一部分：Hybrid手术治疗多节段颈椎病的临床疗效评估搜集2009年1月至2012年1月,13例在我院骨科行多节段颈椎Hybrid手术的患者资料,记录手术时间,术中出血量,术后引流量,记录患者术前、术后3个月、6个月、12个月及24个月的颈椎功能障碍指数(Neck Disability Index, NDI)评分,日本骨科协会(Japanese Orthopedic Association, JOA)评分,疼痛视觉模拟(Visual analog scale. VAS)评分,在末次随访时,应用Hirabayashi方法计算JOA恢复率,代表神经功能恢复情况,并根据Odom准则评估临床疗效。影像学评估包括术前及术后侧位x线,前屈后伸动力位片,使用Cobb法测量C2-C7整体活动度、人工间盘置换节段活动度及上下邻近节段活动度,同时参照Kellgren分级评估邻近节段退变的影像学证据,包括新发的椎间盘突出,骨赘形成、椎间隙狭窄及前纵韧带骨化等,异位骨化评估根据McAfee分级,最后记录手术相关并发症。第二部分：Hybrid手术与颈椎前路融合手术治疗多节段颈椎病的对比研究搜集同期15例在我院骨科行多节段前路减压融合内固定手术患者资料,同样记录手术时间,术中出血量,术后引流量,记录患者术前、术后3个月,6个月,12个月及24个月的NDI评分,JOA评分,VAS评分,JOA恢复率,Odom满意率等临床指标。测量C2-C7整体活动度及上下邻近节段活动度,同时评估邻近节段退变的影像学证据,记录手术相关并发症。将这些指标与Hybrid手术相应指标做对比,并进行统计学分析。第三部分：颈椎前路Hybrid手术的生物力学及临床研究的系统评价使用"arthroplasty", "arthrodesis" 和 "cervical vertebrae"为关键词,搜索Pubmed, Embase, Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature (CINAHL), Cochrane Central Database of Systematic Reviews等数据库中的文献,再以‘’cervical disc", "cervical spine", "hybrid", "arthroplasty", "prosthesis", "replacement", "arthrodesis", "fusion", "cage"和"plate"进行自由检索,阅读所获得文献的摘要,下载相关的全文,根据纳入和排除标准筛选文献,对复合要求的文献进行数据提取,并做偏倚评估及质量评估,最后合成所提数据,进行meta分析,因提取的数据异质性较强而不能合成结果时,则做系统评价,最后得出结论。统计学处理所有数据测量重复3次,取平均值做统计学分析。使用SPSS(版本19.9,SPSS公司,芝加哥)软件进行处理,计数资料采用费希尔精确检验或皮尔森卡方检验,术前及术后评分资料对比,采用威尔科克森检验,术后每个时间点的组间比较采用曼惠特尼U检验,p<0.05认定差具有异统计学意义。四研究结果第一部分：Hybrid手术治疗多节段颈椎病的临床疗效评估1人口统计学资料：13例患者中,男性8例,女性5例,年龄34至69岁,平均50.6±8.1岁,手术节段C3/4,C4/5,C5/6者为9人,C4/5,C5/6,C6/7者为4人,其中脊髓型颈椎病患者为7人,神经根型颈椎病患者为5人,脊髓及神经根混合型1人。2术中及术后情况：手术在全麻下进行,手术时间为110至220分钟,平均153.1±37.5分钟,出血量为150至210毫升,平均168.5±25.1毫升,术后平均引流量为80至130毫升,平均98.5±24.4毫升,住院时间7至14天,平均10.3±1.8天,随访时间24至54月,平均33.7±8.1月。3临床随访结果：NDI评分术前为21至39分,平均32.7±6.3分,术后3个月为11至28分,平均18.7±5.3分,术后6个月为11至27分,平均15.9±4.1分,术后12个月为7至21分,平均14.2±3.7分,术后24个月为8至21分,平均12.7±3.5分。术后每个时间点,NDI评分与术前相比,均有显著恢复,具有统计学差异(p<0.05); JOA评分术前为7至13分,平均8.5±2.1分,术后3个月为8至15分,平均13.6±2.4分,术后6个月为8至15分,平均13.5±2.1分,术后12个月为8至16分,平均14.1±2.6分,术后24个月为9至16分,平均14.5±1.9分;术后每个时间点,JOA评分与术前相比,均有显著恢复,具有统计学差异(p<0.05)；至24个月时,JOA恢复率为20.0%至87.5%,平均71.56%±15.78%,恢复≧75%为优,有8例；50%至74%为良,有4例；25%至49%为一般,有0例；<25%为差,有1例；颈痛VAS评分术前为3至8分,平均6.8±1.5分,术后3个月为2至7分,平均4.6±1.7分,术后6个月为2至7分,平均3.9±1.6分,术后12个月为0至5分,平均2.9±1.7分,术后24个月为0至5分,平均2.4±1.5分。与术前相比,均有显著恢复,具有统计学差异(p<0.05)；上肢痛VAS评分为术前前为1至8分,平均5.4±2.2分,术后3个月为2至6分,平均4.2±1.5分,术后6个月为0至4分,平均2.1±1.3分,术后12个月为0至4分,平均1.7±0.9分,术后24个月为0至3分,平均1.2±0.8分；术后每个时间点,上肢痛VAS评分与术前相比,均有显著恢复,具有统计学差异(p<0.05)。 Odom临床满意度分级：根据Odom分级,优3例,良9例,一般1例,差0例,优良率可达92.31%；4影像学资料：C2-C7整体活动度术前为28.7。至62.8。,平均48.3±11.5。,术后随访至24个月时,C2-C7整体活动度减小到21.9。至49.3。,平均37.2±9.3。,有显著统计学差异(P=0.001); C2-C7 Cobb角术前为3.1。至27.7。,平均10.5±6.7。,随访至24个月时,C2-C7 Cobb角为6.5。至23.1。,平均15.7±5.4。,差异有统计学意义(P=0.004); cADR节段术前为5.2至。20.6。,平均12.7±3.8。,术后3月cADR活动度为8.7。至14.9。,平均11.9±1.7。随访至24个月时,cADR活动度为10.2至14.9,平均12.2±1.4。,术后3月,术后24月与术前均无差异(p>0.05)：邻近手术节段的上一节段活动度(Superior adjacent segment ROM, SROM)术前为5.7。至22.1。,平均13.8±5.2。,术后随访至24个月时,SROM为8.2。至23.7。,平均18.1±4.5。,有显著统计学差异(P=0.001)；邻近手术节段的下一节段活动度(Inferior adjacent segment ROM, IROM)术前为6.2。至21.2。,平均11.5±4.5。,术后随访至24个月时,IROM为7.2。至21.5。,平均15.1±3.6。,有显著统计学差异(P=0.001)。5邻近节段退变及异位骨化评估：根据术后随访时颈椎x线正侧位片判断邻近节段退变及异位骨化的发生率,根据Kellgren分级标准邻近节段退变：Ⅰ级1例,Ⅱ级1例,未发现Ⅲ级及Ⅳ级的患者,随访过程中发现1例患者有轻微的异位骨化,McAfee分级1级。6并发症：13例患者术后即刻随访,出现声音嘶哑,吞咽困难各1例,分别于术后6周及3周随访时完全恢复,脑脊液漏者1例,经术后延迟拔管、加压包扎、补液等处理好转。无C5麻痹,硬膜下血肿,感染等发生,所有病例至末次随访时暂未发现假体下沉,移位,钛板、螺钉松动等现象。第二部分：Hybrid手术与颈椎前路融合手术治疗多节段颈椎病的对比研究1人口统计学资料：Hybrid组共13例患者,男性8例,女性5例,年龄34至69岁,平均50.6±8.1岁,手术节段C3/4,C4/5,C5/6者为9人,C4/5,C5/6,C6/7者为4人,其中脊髓型颈椎病患者为7人,神经根型颈椎病患者为5人,脊髓及神经根混合型1人。融合组共15例患者,男性10例,女性5例,年龄35至71岁,平均52.5±7.6岁,手术节段C3/4,C4/5,C5/6者为9人,C4/5,C5/6,C6/7者为6人,其中脊髓型颈椎病患者为9人,神经根型颈椎病患者为4人,脊髓及神经根混合型2人。两组患者在男女比例(男/女：8/5 vs 10/5p=1.000),平均年龄(50.6±8.1岁vs 52.5±7.6岁,p=0.111),手术节段(C3-C6/C4-C7,9/4 vs 9/6, p=0.705),颈椎病类型(脊髓型/神经根型/混合型,7/5/1 vs 9/4/2,p=0.758)均无统计学差异。2术中及术后情况:Hybrid组手术时间为110至220分钟,平均153.1±37.5分钟,出血量为150至210毫升,平均168.5±25.1毫升,术后平均引流量为80至130毫升,平均98.5±24.4毫升,住院时间7至14天,平均10.3±1.8天,随访时间24至54月,平均33.7±8.1月。融合组手术时间为110至210分钟,平均139.3±31.7分钟,出血量为150至220毫升,平均178.7±22.9毫升,术后平均引流量为90至140毫升,平均107.3±19.8毫升,住院时间7至15天,平均10.7±2.1天,随访时间24至60月,平均33.7±8.1月。Hybrid组手术时间略长于融合组,但未达到统计学差异(153.1±37.5分钟vs 139.3±31.7分钟,p=0.294),术中平均出血量两组相当(168.5±25.1毫升vs 178.7±22.9毫升,p=0.235),术后平均引流量(98.5±24.4毫升vs 107.3±19.8毫升,p=0.057),平均住院时间(10.3±1.8天vs 10.7±2.1天,p=0.606),平均随访时间(33.7±8.1月vs 33.7±8.1月,p=0.474)均无统计学差异。3临床随访结果：NDI评分Hybrid组与融合组相比较,术前(32.7±6.3分vs 33.9±6.1分,p=0.595),术后3个月(18.7±5.3分vs 22.1±6.5分,p=0.139)及术后6个月(15.9±4.1分vs 18.4±3.5分,p=0.055)无统计学差异,但术后12个月(14.2±3.7 vs 17.5±3.9分,p=0.033)及术后24个月(12.7±3.5分vs 15.9±3.7分,p=0.016),Hybrid组要显著优于融合组；JOA评分Hybrid组在术前(8.5±2.1分vs 8.7±1.9分,p=0.609),术后6个月(13.5±2.1分vs 12.2±2.3分,p=0.072)及术后12个月(14.1±2.6分vs 13.3±2.0分,p=0.062)与融合组无差异,但在术后3个月(13.6±2.4分vs 12.4±2.1分,p=0.042)及术后24个月(14.5±1.9分vs 13.5±1.1分,p=0.018),Hybrid组要优于融合组；至24个月时,Hybrid组JOA恢复率为20.0%至87.5%,平均71.56%±15.78%,恢复≧75%为优,有8例；50%至74%为良,有4例；25%至49%为一般,有0例；<25%为差,有1例。融合组为为20.0%至80.0%,平均55.4%±18.11%,优有3例；5良有4例；25%一般0例；差有1例。Hybrid组在术后24个月时,JOA恢复率要优于融合组(优/良/一般/差：8/4/0/1 vs 3/6/5/1,p=0.013)；颈痛VAS评分组间比较,Hybrid组在术前(6.8±1.5分vs 6.4±1.4分,p=0.261),术后3个月(4.6±1.7分vs 5.7±1.5分,p=0.053),术后6个月(3.9±1.6分vs4.8±1.7分,p=0.181)及术后12个月(2.9±1.7分vs 4.1±1.9分,p=0.086)与融合组无差异,但在术后24个月(2.4±1.5分vs 3.7±1.6分,p=0.041),Hybrid组要优于融合组；上肢痛VAS评分组间比较,Hybrid组与融合组无差异；根据Odom分级,Hybrid组优3例,良9例,一般1例,差0例,优良率达92.31%；融合组优3例,良8例,一般3例,差1例,优良率为73.33%。两组整体临床疗效相当(92.31% vs 73.33%,p=0.333)。4影像学资料：Hybrid组与融合组相比较,术前C2-C7整体活动度(48.3 ±11.5 vs 47.5±10.2,p=0.596).SROM(13.8±5.2 vs 14.9±4.5,p=0.678).IROM (11.5±4.5 vs 12.6±4.9,p=0.269)及C2-C7 Cobb角(10.5±6.7 vs 3.9±12.5,p=0.167)均无统计学差异,但随访至术后24个月时,Hybrid组C2-C7整体活动度显著较融合组好(37.2±9.3 vs 29.6±7.1,p=0.034),而对邻近节段影响方面,融合组邻近节段代偿活动较Hybrid组显著增加(SROM:18.1±4.5 vs 21.7 ±4.2,p=0.023；IROM:15.1±3.6 vs 18.5±4.7,p=0.045)。颈椎曲度恢复方面,Hybrid组与融合组C2-C7 Cobb角度结果相当(15.7±5.4 vs 16.1±5.9,p=0.945)。5邻近节段退变评估及异位骨化评估：Hybrid组邻近节段退变Kellgren分级标准：Ⅰ级1例,Ⅱ级1例,未发现Ⅲ级及Ⅳ级的患者,随访过程中发现1例患者有轻微的异位骨化,McAfee分级Ⅰ级。融合组Kellgren分级：Ⅰ级4例,Ⅱ级1例,也未发现Ⅲ级及Ⅳ级的患者,5例患者轻微异位骨化,McAfee分级Ⅰ级。两组相比,邻近节段退变发生率及异位骨化发生率无显著差异(p>0.05)。6并发症：Hybrid组13例患者术后即刻随访,出现声音嘶哑,吞咽困难各1例,分别于术后6周及3周随访时完全恢复,脑脊液漏者1例,经术后延迟拔管、加压包扎、补液等处理好转。无C5麻痹,硬膜下血肿,感染等发生,所有病例至末次随访时暂未发现假体下沉,移位,钛板、螺钉松动等现象。而融合组出现声音嘶哑,吞咽困难者,脑脊液漏,硬膜下血肿各1例,均经过对症处理缓解。1例出现钛笼沉降,但并未引起症状,未行翻修手术。Hybrid组和融合组手术相关并发症比较,无统计学差异(3/13 vs 4/15,p=1.000)。第三部分颈椎前路Hybrid手术的生物力学及临床研究的系统评价1文献检索情况：根据纳入和排除标准,共检索到15篇文献复合要求,包括8篇生物力学研究和7篇临床研究。其中生物力学研究中,有6篇是尸体标本研究,1篇有限元研究,另有1篇包含尸体标本及有限元研究。临床研究中,有1篇为随机对照研究,3篇对比研究,3篇非对照研究；2生物力学研究结果：有限元分析提示Hybrid术后,颈椎整体屈伸活动度下降18.9%,而融合组则下降39.7%,Hybrid手术具有显著优势。2节段Hybrid手术中,无论cADR在融合上方或下方,对整体活动的影响均相似。但在3节段Hybrid手术中,cADR节段及数量均会影响屈伸活动度。手术节段越低,cADR所带来的屈伸度越大。1节段的cADR屈伸度增加显著少于3节段cADR。Hybrid术后邻近节段活动度的改变存在争议,整体而言,Hybrid术后下位邻近节段的活动度改变较上位邻近节段更为明显；2节段融合手术邻近间盘的压力最高可增加40%,而2节段Hybrid手术邻近节段压力增加不到10%。Hybrid术后小关节载荷,终板压力相比融合组,更接近完整的颈椎标本；Hybrid术后颈椎的韧性,除了伸展位,其他都与完整的颈椎标本相当,为达到相同的伸展位点时,Hybrid组比融合组要更加容易。3临床研究结果：纳入本研究的7篇文献共217例患者,男性139例,女性78例。文献来自非洲,中国,意大利,韩国和新加坡。纳入患者的平均年龄45.7至55.3岁。随访时间从8个月到84个月不等。共有171例患者接受了Hybrid手术,其中125个为2节段手术,44个为3节段手术,2个为4节段手术。使用的人工椎间盘种类有ProDisc-C, Bryan, Prestige ST, Mobi-C和Prestige LP。融合术使用Zero-P或前路钢板加Cage。对所纳入文献进行偏倚评估和证据分级发现,本次纳入的仅有1篇RCT,6篇非RCT证据等级低,存在较大的偏倚；本次纳入的文献中报道术中手术时间和出血量结果不大一致,Hybrid组可好于、等于或差于融合组。总体说来Hybrid手术治疗多节段颈椎病中是相当安全的：所有文献报道Hybrid组及融合组术后功能评分较术前显著改善,具有统计学差异。但对比研究报道2节段及3节段颈椎病患者,Hybrid组及融合组组间比较无显著差异。仅有1篇文献报道2节段颈椎病患者中,Hybrid组颈椎NDI评分在术后12月及24月,VAS评分在术后1月及12月,要显著好于融合组,具有统计学差异。4影像学结果:5篇文献报告术后即刻颈椎活动度较术前显著减小,但会逐渐恢复,且Hybrid组术后颈椎活动度的恢复要显著快于融合组。总体而言,颈椎的整体活动度在Hybrid组术后要显著优于融合组,而融合组邻近节段的代偿活动增加更显著。5并发症：所有文献据评价了Hybrid手术的并发症情况,共计15例患者出现并发症,包括8例吞咽困难,5例异位骨化,1例声嘶,1例肢体残留症状较重,但均通过保守治疗好转。五结论1 Hybrid手术在多节段颈椎病的治疗中安全有效,并发症少,临床随访结果满意,在减压彻底的基础上,可有效恢复颈椎的生理前屈度,并保留非融合节段的活动度,为脊柱外科医生治疗多节段颈椎病提供了更多选择。2 Hybrid手术在治疗多节段颈椎病中,疗效与多节段融合术相当,手术时间、出血量、术后引流及住院时间并未显著增加,术后并发症不多。而Hybrid手术对维持颈椎活动度及对邻近节段活动度的影响方面,要显著优于多节段融合术,理论上能够减少邻近节段退变的发生,但还需要更大量的手术病例及更长的随访时间去验证此结论。3国内外很多先驱学者正按照更为严格的适应征对Hybrid手术进行探索性研究,作为cADR和融合术相结合的一项新技术,Hybrid手术对经过严格筛选、有适应征的患者安全、有效,可能对保护邻近节段退变起作用。但目前为止所检索文献中,关于Hybrid手术的生物力学及临床研究不多,临床证据等级较低,Hybrid手术的中、远期效果好坏与否,还不能妄下结论,相信将来会有更多关于Hybrid的临床及生物力学研究发表。