引用本文： 吴廷奎, 刘浩, 王贝宇, 丁琛, 孟阳, 戎鑫, 陈华, 杨毅, 洪瑛, 黄康康, 何俊波. 人工颈椎间盘置换术后椎体前缘骨吸收的影响因素分析及对疗效的影响研究. 中国修复重建外科杂志, 2021, 35(1): 26-32. doi: 10.7507/1002-1892.202008126 复制
人工颈椎间盘置换术（cervical disc arthroplasty，CDA）经过 20 年的发展，已成为治疗颈椎退行性疾病的常规术式之一。多项随机对照试验证实，CDA 临床疗效与颈前路减压植骨融合术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）相似，并且中长期随访显示 CDA 能有效保留置换节段活动度（range of motion，ROM），减少了邻椎病的发生以及再手术率[1-2]。但是，随着临床应用增多，CDA 术后相关并发症的报道也逐渐增多，包括术后节段性后凸、假体移位、假体下沉、骨溶解、异位骨化以及椎体前缘骨吸收（anterior bone loss，ABL）现象等[3-4]。目前，对于 CDA 术后 ABL 发生率及其是否影响人工椎间盘功能尚无一致结论。为此，现回顾分析于我院采用 Prestige-LP 人工颈椎间盘（Medtronic公司，美国）行 CDA 治疗的患者临床资料，观察术后 ABL 发生情况，分析 ABL 发生规律、影响因素以及对 CDA 临床疗效的影响。报告如下。
1 研究对象及方法
1.1 研究对象
纳入标准：① 年龄 18～60 岁；② 颈椎退行性病变导致的神经根病或脊髓病；③ C3～7 单节段病变；④ 随访时间≥12 个月；⑤ 采用 Prestige-LP 人工颈椎间盘行 CDA；⑥ 手术由同一位医师完成。排除标准：① 多节段 CDA 或 CDA 联合 ACDF 手术；② 临床或影像学资料不完整。
2008 年 1 月—2017 年 12 月，共 209 例患者于我院接受单节段 Prestige-LP 人工颈椎间盘 CDA 治疗，其中 155 例符合选择标准纳入研究。男 69 例，女 86 例；年龄 26～59 岁，平均 43.3 岁。病变节段：C4、5 22 例，C5、6 111 例， C6、7 22 例。患者获随访 12～120 个月，平均 33.4 个月。
1.2 研究方法
1.2.1 临床疗效评价指标
采用日本骨科协会（JOA）评分、疼痛视觉模拟评分（VAS）、颈椎功能障碍指数（NDI）评价临床疗效。
1.2.2 影像学评价指标
① 颈椎曲度及 C2～7 ROM：术前、术后即刻及末次随访时，于颈椎侧位 X 线片沿 C2 椎体下缘和 C7 椎体下缘各画一直线，两直线所成角度为 Cobb 角（前凸为正值，后凸为负值），即为颈椎曲度；在过伸过屈位 X 线片上同上法测量 Cobb 角，两角度差值即为 C2～7 ROM。② 椎间角度及节段 ROM：术前、术后即刻及末次随访时，于侧位 X 线片沿置换椎体上位椎体下缘和下位椎体上缘（置换后则沿假体上、下缘）各画一条直线，两直线所成角度即为椎间角度（前凸为正值，后凸为负值）；在过伸过屈位 X 线片上同上法测量椎间角度，两角度差值即为节段 ROM。③ 上、下终板长度：术后即刻及末次随访时，于颈椎侧位 X 线片测量椎间盘间隙上、下骨性终板的前后距离，即为上、下终板长度。所有测量工作均在 PACS 系统上完成。见图1a~c。
图1
影像学评价指标测量示意图
a. 于侧位 X 线片测量椎间角度（∠α）及颈椎曲度（∠β）；b、c. 于过伸过屈位 X 线片测量 C2～7 ROM 及节段 ROM；d、e. 术后即刻及随访时侧位 X 线片观察 ABL 和假体下沉情况 A 和 A’ 表示骨性终板长度，B 和 B’ 表示下椎体前缘高度，C 和 C’ 表示下椎体后缘高度，∠θ和∠θ’表示假体-椎体角
Figure1. Measurement of radiographic parametersa. Disc angle (∠α) and cervical lordosis (∠β) were measured on the lateral X-ray film; b, c. C2-7 ROM and segmental ROM were measured on the extension-flexion X-ray films; d, e. ABL and prosthesis subsidence were observed on the lateral X-ray films at immediate after operation and during follow-up A and A’ indicated the endplate length, B and B’ indicated the anterior height of the lower vertebral body, C and C’ indicated the posterior height of the lower vertebral body, and ∠θ and ∠θ’ indicated the prosthesis-vertebrae angle
1.2.3 假体相关并发症评价
① ABL：根据 Kieser 等[5]提出的分级方法评估 ABL。首先，按照公式计算 ABL 占骨性终板长度的百分比（ABL%），公式：（术后即刻终板长度–随访时终板长度）/术后即刻终板长度×100%。其中，0 级：无 ABL，ABL% 为 0～1%；1 级：轻度 ABL，ABL% 为 1%～5%；2 级：中度 ABL，ABL% 为 5%～10%；3 级：重度 ABL 不伴假体下沉，ABL%>10%，但不伴终板塌陷或假体下沉；4 级：重度 ABL 伴假体下沉，ABL% >10%，并伴有终板塌陷或假体下沉。见图 1d、e。
② 假体下沉：于术后侧位 X 线片上沿假体下缘与椎体后缘各画一直线，两直线夹角记为假体-椎体角。置换节段下椎体前缘连线的距离为前缘高度，下椎体后缘连线的距离为后缘高度。若术后即刻与随访测得的假体-椎体角差值>5°，或者术后即刻与随访测得的前缘或后缘高度差值>2 mm，定义为假体下沉。见图 1d、e。
③ 异位骨化：观察术后异位骨化发生情况，并根据 McAfee 等[6]提出的异位骨化分级方法进行评价，共分为 4 级，其中 1～2 级为低等级异位骨化、3～4 级为高等级异位骨化。
④ 邻近节段影像学退变：出现以下任意影像学征象定义为邻近节段影像学退变[7]：椎体前方新增骨赘或者已存在的骨赘增大、椎间隙高度丢失>30%、新形成前纵韧带骨化或者已存在的前纵韧带骨化加重。
1.3 统计学方法
采用 SPSS22.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示；组间比较采用独立样本 t 检验、配对 t 检验、重复测量方差分析，计数资料组间比较采用 χ2 检验或 Fisher 确切概率法。对患者年龄、性别、体质量指数（body mass index，BMI）、术中出血量、骨密度（T 值）、术前血钙、术前血磷、术前 ALP、手术节段、手术时间及随访时间进行单因素分析，初步筛选 CDA 术后发生 ABL 的影响因素；进一步采用 logistic 回归分析筛选危险因素。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 一般资料
155 例患者中，术后发生 ABL 94 例（60.6%，ABL 组）、未发生 ABL 61 例（39.4%，无 ABL 组）。参照 Kieser 等[5]提出的分级方法，36 例 1 级、28 例 2 级、27 例 3 级、3 例 4 级。81 例（86.2%）ABL 发生在术后 3 个月内，其中 13 例在术后 6 个月骨吸收等级增加（10 例增加 1 级、3 例增加 2 级），之后骨吸收不再进展；其余患者随访期间骨吸收无进展。
单因素分析显示，两组患者年龄、BMI、术中出血量比较差异有统计学意义（P<0.05），性别、T 值、术前血钙、术前血磷、术前 ALP、手术节段、手术时间及随访时间比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。多因素分析显示年龄和 BMI 是 CDA 术后发生 ABL 的危险因素（P<0.05），见表2。
表1
两组患者一般资料比较（
）
Table1.
Comparison of general data between the ABL and the non-ABL groups (
)
表2
logistic 回归分析 CDA 术后发生 ABL 的危险因素
Table2.
Risk factors of ABL after CDA by logistic regression analysis
2.2 临床疗效评价
两组术后 JOA 评分、NDI 及 VAS 评分均较术前明显改善，末次随访时较术后 3 个月进一步改善，差异均有统计学意义（P<0.05）。两组术前及术后 3 个月、末次随访时 JOA 评分、NDI 及 VAS 评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表3。
表3
两组手术前后 JOA 评分、VAS 评分及 NDI 比较（
）
Table3.
Comparison of JOA score, VAS score, and NDI between the two groups (
)
2.3 影像学评价
组间比较：术前，无 ABL 组颈椎曲度明显大于 ABL 组，差异有统计学意义（t=−2.402，P=0.018）；两组间 C2～7 ROM、椎间角度、节段 ROM 比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。术后即刻，两组上述影像学指标以及上、下终板长度比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。末次随访时，ABL 组节段 ROM 明显大于无 ABL 组，上、下终板长度明显小于无 ABL 组，差异均有统计学意义（P<0.05）；其余影像学指标比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表4。
表4
两组患者手术前后影像学评价指标比较（
）
Table4.
Comparison of radiographic parameters between the two groups (
)
组内比较：与术前相比，ABL 组颈椎曲度术后即刻及末次随访时均显著增加（P<0.05）；术后即刻 C2～7 ROM 及节段 ROM 明显降低、椎间角度明显增大（P<0.05），末次随访时均恢复至术前水平（P>0.05）。与术前相比，无 ABL 组术后即刻颈椎曲度明显增大、C2～7 ROM 明显降低（P<0.05），末次随访时接近术前水平（P>0.05）；椎间角度术后即刻无明显差异（P>0.05），末次随访时明显降低（P<0.05）；节段 ROM 术后即刻与末次随访时均明显降低（P<0.05）。
与术后即刻相比，末次随访时 ABL 组上、下终板长度明显减小，而无 ABL 组明显增加，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表4。
2.4 假体相关并发症发生情况
术后 5 例（3.2%）发生假体下沉，ABL 组 3 例、无 ABL 组 2 例，组间差异无统计学意义（P=1.000）。
67 例（43.2%）发生异位骨化，ABL 组 32 例、无 ABL 组 35 例，组间差异有统计学意义（χ2=8.208，P=0.004）。其中，高等级异位骨化 26 例，ABL 组 13 例、无 ABL 组 13 例，组间差异无统计学意义（χ2=1.483，P=0.223）。
29 例（18.7%）发生邻近节段影像学退变，ABL 组 15 例、无 ABL 组 14 例，组间差异无统计学意义（χ2=1.190，P=0.276）。
3 讨论
目前，CDA 术后异位骨化、邻椎病等并发症获得了临床广泛关注，但 ABL 现象鲜有报道。本研究关注的 ABL 与膝、髋关节置换术后骨溶解现象不一样，后者通常表现为假体周围骨组织进展性破坏，主要发生在假体植入 5 年后，X 线片常显示为假体-骨界面之间的溶解空洞征象[8]，目前此类骨溶解病因尚不确定，许多学者认为是一种“颗粒性疾病”，即由假体磨屑引起的疾病[9]。而 CDA 术后发生的 ABL 具有自限性，本研究中 86.2%ABL 发生在术后 3 个月内，12 个月后不再进展，X 线片上表现为假体与椎体前缘皮质骨接触部位的骨组织吸收，无溶解空洞征象。既往研究发现骨重建在内植物植入后 6～12 周开始[10]，因此我们分析 ABL 是一种 CDA 术后早期普遍存在的现象，并且可能与骨重建过程相关，而非真正的术后并发症。
本研究患者 CDA 术后临床症状均明显改善，无 ABL 组与 ABL 组的 JOA 评分、NDI 和 VAS 评分差异均无统计学意义，这与 Heo 等[11]和 Kieser 等[5]的研究结果一致。一项综述报道 CDA 术后无症状性 ABL 发生率达 63.7%，但无需进行手术干预[12]。此外，ABL 在影像学上表现出的稳定无进展性也佐证了本研究中两组相似的临床疗效。Hacker 等[13]报道了 4 例与 CDA 术后骨溶解相关的晚期并发症，发现影像学上溶解空洞持续进展并伴有临床症状恶化。与骨溶解不同，发生严重 ABL 患者的临床症状并没有恶化，可能得益于假体下方骨缺损区域的骨修复，维持了假体功能和稳定性。Kieser 等[5]发现 CDA 术后软骨下终板塌陷的患者其塌陷部位会发生自发性骨融合，而在未发生塌陷的骨缺损部位发生骨修复，这个过程往往需要数年。本研究 ABL 组 94 例患者中，32 例发生了异位骨化。尽管异位骨化发生机制尚不清楚，但我们分析 ABL 患者异位骨化形成可能是骨修复过程的体现，异位骨化消除了因为椎体前缘骨吸收导致的假体失稳现象。ABL 组末次随访时节段 ROM 明显优于无 ABL 组，提示 ABL 可能对维持人工颈椎间盘功能有一定积极作用。此外，ABL 组的异位骨化发生率也明显低于无 ABL 组，这可能与 ABL 组术后保持较高节段 ROM 有关。
Frost[14]的骨生理学理论指出，骨组织可以通过骨重塑机制来调整强度，以适应施加在骨组织上的机械载荷大小。骨组织承受载荷小于 50～100 με 时会引起骨吸收，100～1 500 με 时骨组织呈稳定状态，1 500～3 000 με 时会导致骨形成。Chen 等[15]发现 Bryan 人工颈椎间盘 CDA 术后椎间角度是发生 ABL 的影响因素，椎间角度越大，假体-骨界面后方的应力越集中，进而导致载荷不均匀分布，最终发生 ABL。本研究中 ABL 组术后即刻椎间角度大于无 ABL 组，这可能会导致骨性终板前方应变低于骨组织稳定状态的应变阈值，进而引起骨吸收。但两组椎间角度差异无统计学意义，可能与样本量和假体差异有关，上述结论需要更大样本量研究来进一步验证。此外，有限元分析研究发现因椎体后方应变能更高，CDA 术后异位骨化主要在椎体后方形成[16]；颈椎各节段瞬时旋转中心在 CDA 术后可能发生改变[17]，而骨吸收主要发生在术后 3 个月内的椎体前方，因此我们分析颈椎力学环境改变可能是发生 ABL 的主要原因，术后早期椎体前部不能达到最适应变导致骨吸收以适应载荷大小。本研究 logistic 回归分析显示年龄和 BMI 是 CDA 术后发生 ABL 的独立影响因素，年龄较小的患者可能由于骨代谢能力更强，更容易发生 ABL。而 BMI 可能通过影响骨组织受力情况而影响 ABL 的发生，这种现象在人工髋关节置换中也有报道，高 BMI 患者术后股骨骨吸收发生率低[18]。尽管头颈部不是人体主要承重单位，但本研究结果提示 BMI 较小者更容易发生 ABL，可能是由于头颈部质量较小，对置换节段椎骨应变影响较小。
既往研究也对 ABL 发生原因进行了分析，例如 Heo 等[11]认为假体的应力遮挡效应可能导致 ABL，但是应力遮挡通常是进行性的，发生在术后数年而非术后 3 个月[19]。Kieser 等[5]认为 ABL 的发生主要与手术因素有关，比如前纵韧带切除、灼烧引起的骨组织热坏死，以及椎间盘显露过程对椎体前缘造成的损伤等，严重 ABL 的发生可能与滋养血管破坏引起的终板前缘缺血性坏死有关。但我们认为手术因素不是引起 ABL 的主要原因。尸体解剖研究证实颈椎节段越高，椎体前缘滋养血管越少[20]，缺血性坏死也很少在椎骨发生[21]。尽管本研究单因素分析发现 ABL 组术中出血量较无 ABL 组明显增多，但是 logistic 回归分析提示术中出血量不是 ABL 的独立影响因素，这可能与术中出血量包含皮肤出血、滋养血管出血、静脉丛出血等多个来源有关。此外，本研究结果也提示 ABL 的发生与手术节段无相关性，因此滋养血管的破坏可能与 ABL 发生无关。另一方面，本研究手术均由同一位高年资医师实施，排除了手术技术差异的影响。
综上述，Prestige-LP 人工颈椎间盘 CDA 术后 ABL 现象普遍存在，主要发生在术后 3 个月内，通常在术后 1 年内稳定且不再进展。ABL 不会影响临床疗效，可能对手术节段假体活动功能的保留有积极作用。年龄和 BMI 是 ABL 的独立影响因素。但本研究仍存在不足之处：① 本研究属于回顾性研究，无法避免偏倚；② 部分患者随访时未行血清学检查，无法统计各随访时间点血清学结果及其意义，其他指标如吸烟情况、合并疾病等也未纳入统计分析；③ 样本量较小，随访时间较短，ABL 对远期疗效的影响需要进一步关注；④ 影像学指标均基于 X 线片测量，放大效应、假体位置以及假体-终板覆盖面积对测量结果均有影响。
作者贡献：吴廷奎参与文章撰写、数据收集工作、实验设计以及统计分析；刘浩、王贝宇参与实验设计、对文章的知识性内容作批评性审阅；丁琛、孟阳、戎鑫、陈华参与实验实施；杨毅、洪瑛、黄康康、何俊波参与数据收集整理及统计分析。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题：研究方案经四川大学华西医院生物医学伦理委员会批准 [2019年审（946）号]。
人工颈椎间盘置换术（cervical disc arthroplasty，CDA）经过 20 年的发展，已成为治疗颈椎退行性疾病的常规术式之一。多项随机对照试验证实，CDA 临床疗效与颈前路减压植骨融合术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）相似，并且中长期随访显示 CDA 能有效保留置换节段活动度（range of motion，ROM），减少了邻椎病的发生以及再手术率[1-2]。但是，随着临床应用增多，CDA 术后相关并发症的报道也逐渐增多，包括术后节段性后凸、假体移位、假体下沉、骨溶解、异位骨化以及椎体前缘骨吸收（anterior bone loss，ABL）现象等[3-4]。目前，对于 CDA 术后 ABL 发生率及其是否影响人工椎间盘功能尚无一致结论。为此，现回顾分析于我院采用 Prestige-LP 人工颈椎间盘（Medtronic公司，美国）行 CDA 治疗的患者临床资料，观察术后 ABL 发生情况，分析 ABL 发生规律、影响因素以及对 CDA 临床疗效的影响。报告如下。
1 研究对象及方法
1.1 研究对象
纳入标准：① 年龄 18～60 岁；② 颈椎退行性病变导致的神经根病或脊髓病；③ C3～7 单节段病变；④ 随访时间≥12 个月；⑤ 采用 Prestige-LP 人工颈椎间盘行 CDA；⑥ 手术由同一位医师完成。排除标准：① 多节段 CDA 或 CDA 联合 ACDF 手术；② 临床或影像学资料不完整。
2008 年 1 月—2017 年 12 月，共 209 例患者于我院接受单节段 Prestige-LP 人工颈椎间盘 CDA 治疗，其中 155 例符合选择标准纳入研究。男 69 例，女 86 例；年龄 26～59 岁，平均 43.3 岁。病变节段：C4、5 22 例，C5、6 111 例， C6、7 22 例。患者获随访 12～120 个月，平均 33.4 个月。
1.2 研究方法
1.2.1 临床疗效评价指标
采用日本骨科协会（JOA）评分、疼痛视觉模拟评分（VAS）、颈椎功能障碍指数（NDI）评价临床疗效。
1.2.2 影像学评价指标
① 颈椎曲度及 C2～7 ROM：术前、术后即刻及末次随访时，于颈椎侧位 X 线片沿 C2 椎体下缘和 C7 椎体下缘各画一直线，两直线所成角度为 Cobb 角（前凸为正值，后凸为负值），即为颈椎曲度；在过伸过屈位 X 线片上同上法测量 Cobb 角，两角度差值即为 C2～7 ROM。② 椎间角度及节段 ROM：术前、术后即刻及末次随访时，于侧位 X 线片沿置换椎体上位椎体下缘和下位椎体上缘（置换后则沿假体上、下缘）各画一条直线，两直线所成角度即为椎间角度（前凸为正值，后凸为负值）；在过伸过屈位 X 线片上同上法测量椎间角度，两角度差值即为节段 ROM。③ 上、下终板长度：术后即刻及末次随访时，于颈椎侧位 X 线片测量椎间盘间隙上、下骨性终板的前后距离，即为上、下终板长度。所有测量工作均在 PACS 系统上完成。见图1a~c。
图1
影像学评价指标测量示意图
a. 于侧位 X 线片测量椎间角度（∠α）及颈椎曲度（∠β）；b、c. 于过伸过屈位 X 线片测量 C2～7 ROM 及节段 ROM；d、e. 术后即刻及随访时侧位 X 线片观察 ABL 和假体下沉情况 A 和 A’ 表示骨性终板长度，B 和 B’ 表示下椎体前缘高度，C 和 C’ 表示下椎体后缘高度，∠θ和∠θ’表示假体-椎体角
Figure1. Measurement of radiographic parametersa. Disc angle (∠α) and cervical lordosis (∠β) were measured on the lateral X-ray film; b, c. C2-7 ROM and segmental ROM were measured on the extension-flexion X-ray films; d, e. ABL and prosthesis subsidence were observed on the lateral X-ray films at immediate after operation and during follow-up A and A’ indicated the endplate length, B and B’ indicated the anterior height of the lower vertebral body, C and C’ indicated the posterior height of the lower vertebral body, and ∠θ and ∠θ’ indicated the prosthesis-vertebrae angle
1.2.3 假体相关并发症评价
① ABL：根据 Kieser 等[5]提出的分级方法评估 ABL。首先，按照公式计算 ABL 占骨性终板长度的百分比（ABL%），公式：（术后即刻终板长度–随访时终板长度）/术后即刻终板长度×100%。其中，0 级：无 ABL，ABL% 为 0～1%；1 级：轻度 ABL，ABL% 为 1%～5%；2 级：中度 ABL，ABL% 为 5%～10%；3 级：重度 ABL 不伴假体下沉，ABL%>10%，但不伴终板塌陷或假体下沉；4 级：重度 ABL 伴假体下沉，ABL% >10%，并伴有终板塌陷或假体下沉。见图 1d、e。
② 假体下沉：于术后侧位 X 线片上沿假体下缘与椎体后缘各画一直线，两直线夹角记为假体-椎体角。置换节段下椎体前缘连线的距离为前缘高度，下椎体后缘连线的距离为后缘高度。若术后即刻与随访测得的假体-椎体角差值>5°，或者术后即刻与随访测得的前缘或后缘高度差值>2 mm，定义为假体下沉。见图 1d、e。
③ 异位骨化：观察术后异位骨化发生情况，并根据 McAfee 等[6]提出的异位骨化分级方法进行评价，共分为 4 级，其中 1～2 级为低等级异位骨化、3～4 级为高等级异位骨化。
④ 邻近节段影像学退变：出现以下任意影像学征象定义为邻近节段影像学退变[7]：椎体前方新增骨赘或者已存在的骨赘增大、椎间隙高度丢失>30%、新形成前纵韧带骨化或者已存在的前纵韧带骨化加重。
1.3 统计学方法
采用 SPSS22.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示；组间比较采用独立样本 t 检验、配对 t 检验、重复测量方差分析，计数资料组间比较采用 χ2 检验或 Fisher 确切概率法。对患者年龄、性别、体质量指数（body mass index，BMI）、术中出血量、骨密度（T 值）、术前血钙、术前血磷、术前 ALP、手术节段、手术时间及随访时间进行单因素分析，初步筛选 CDA 术后发生 ABL 的影响因素；进一步采用 logistic 回归分析筛选危险因素。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 一般资料
155 例患者中，术后发生 ABL 94 例（60.6%，ABL 组）、未发生 ABL 61 例（39.4%，无 ABL 组）。参照 Kieser 等[5]提出的分级方法，36 例 1 级、28 例 2 级、27 例 3 级、3 例 4 级。81 例（86.2%）ABL 发生在术后 3 个月内，其中 13 例在术后 6 个月骨吸收等级增加（10 例增加 1 级、3 例增加 2 级），之后骨吸收不再进展；其余患者随访期间骨吸收无进展。
单因素分析显示，两组患者年龄、BMI、术中出血量比较差异有统计学意义（P<0.05），性别、T 值、术前血钙、术前血磷、术前 ALP、手术节段、手术时间及随访时间比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。多因素分析显示年龄和 BMI 是 CDA 术后发生 ABL 的危险因素（P<0.05），见表2。
表1
两组患者一般资料比较（）
Table1.
Comparison of general data between the ABL and the non-ABL groups ()
表2
logistic 回归分析 CDA 术后发生 ABL 的危险因素
Table2.
Risk factors of ABL after CDA by logistic regression analysis
2.2 临床疗效评价
两组术后 JOA 评分、NDI 及 VAS 评分均较术前明显改善，末次随访时较术后 3 个月进一步改善，差异均有统计学意义（P<0.05）。两组术前及术后 3 个月、末次随访时 JOA 评分、NDI 及 VAS 评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表3。
表3
两组手术前后 JOA 评分、VAS 评分及 NDI 比较（）
Table3.
Comparison of JOA score, VAS score, and NDI between the two groups ()
2.3 影像学评价
组间比较：术前，无 ABL 组颈椎曲度明显大于 ABL 组，差异有统计学意义（t=−2.402，P=0.018）；两组间 C2～7 ROM、椎间角度、节段 ROM 比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。术后即刻，两组上述影像学指标以及上、下终板长度比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。末次随访时，ABL 组节段 ROM 明显大于无 ABL 组，上、下终板长度明显小于无 ABL 组，差异均有统计学意义（P<0.05）；其余影像学指标比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表4。
表4
两组患者手术前后影像学评价指标比较（）
Table4.
Comparison of radiographic parameters between the two groups ()
组内比较：与术前相比，ABL 组颈椎曲度术后即刻及末次随访时均显著增加（P<0.05）；术后即刻 C2～7 ROM 及节段 ROM 明显降低、椎间角度明显增大（P<0.05），末次随访时均恢复至术前水平（P>0.05）。与术前相比，无 ABL 组术后即刻颈椎曲度明显增大、C2～7 ROM 明显降低（P<0.05），末次随访时接近术前水平（P>0.05）；椎间角度术后即刻无明显差异（P>0.05），末次随访时明显降低（P<0.05）；节段 ROM 术后即刻与末次随访时均明显降低（P<0.05）。
与术后即刻相比，末次随访时 ABL 组上、下终板长度明显减小，而无 ABL 组明显增加，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表4。
2.4 假体相关并发症发生情况
术后 5 例（3.2%）发生假体下沉，ABL 组 3 例、无 ABL 组 2 例，组间差异无统计学意义（P=1.000）。
67 例（43.2%）发生异位骨化，ABL 组 32 例、无 ABL 组 35 例，组间差异有统计学意义（χ2=8.208，P=0.004）。其中，高等级异位骨化 26 例，ABL 组 13 例、无 ABL 组 13 例，组间差异无统计学意义（χ2=1.483，P=0.223）。
29 例（18.7%）发生邻近节段影像学退变，ABL 组 15 例、无 ABL 组 14 例，组间差异无统计学意义（χ2=1.190，P=0.276）。
3 讨论
目前，CDA 术后异位骨化、邻椎病等并发症获得了临床广泛关注，但 ABL 现象鲜有报道。本研究关注的 ABL 与膝、髋关节置换术后骨溶解现象不一样，后者通常表现为假体周围骨组织进展性破坏，主要发生在假体植入 5 年后，X 线片常显示为假体-骨界面之间的溶解空洞征象[8]，目前此类骨溶解病因尚不确定，许多学者认为是一种“颗粒性疾病”，即由假体磨屑引起的疾病[9]。而 CDA 术后发生的 ABL 具有自限性，本研究中 86.2%ABL 发生在术后 3 个月内，12 个月后不再进展，X 线片上表现为假体与椎体前缘皮质骨接触部位的骨组织吸收，无溶解空洞征象。既往研究发现骨重建在内植物植入后 6～12 周开始[10]，因此我们分析 ABL 是一种 CDA 术后早期普遍存在的现象，并且可能与骨重建过程相关，而非真正的术后并发症。
本研究患者 CDA 术后临床症状均明显改善，无 ABL 组与 ABL 组的 JOA 评分、NDI 和 VAS 评分差异均无统计学意义，这与 Heo 等[11]和 Kieser 等[5]的研究结果一致。一项综述报道 CDA 术后无症状性 ABL 发生率达 63.7%，但无需进行手术干预[12]。此外，ABL 在影像学上表现出的稳定无进展性也佐证了本研究中两组相似的临床疗效。Hacker 等[13]报道了 4 例与 CDA 术后骨溶解相关的晚期并发症，发现影像学上溶解空洞持续进展并伴有临床症状恶化。与骨溶解不同，发生严重 ABL 患者的临床症状并没有恶化，可能得益于假体下方骨缺损区域的骨修复，维持了假体功能和稳定性。Kieser 等[5]发现 CDA 术后软骨下终板塌陷的患者其塌陷部位会发生自发性骨融合，而在未发生塌陷的骨缺损部位发生骨修复，这个过程往往需要数年。本研究 ABL 组 94 例患者中，32 例发生了异位骨化。尽管异位骨化发生机制尚不清楚，但我们分析 ABL 患者异位骨化形成可能是骨修复过程的体现，异位骨化消除了因为椎体前缘骨吸收导致的假体失稳现象。ABL 组末次随访时节段 ROM 明显优于无 ABL 组，提示 ABL 可能对维持人工颈椎间盘功能有一定积极作用。此外，ABL 组的异位骨化发生率也明显低于无 ABL 组，这可能与 ABL 组术后保持较高节段 ROM 有关。
Frost[14]的骨生理学理论指出，骨组织可以通过骨重塑机制来调整强度，以适应施加在骨组织上的机械载荷大小。骨组织承受载荷小于 50～100 με 时会引起骨吸收，100～1 500 με 时骨组织呈稳定状态，1 500～3 000 με 时会导致骨形成。Chen 等[15]发现 Bryan 人工颈椎间盘 CDA 术后椎间角度是发生 ABL 的影响因素，椎间角度越大，假体-骨界面后方的应力越集中，进而导致载荷不均匀分布，最终发生 ABL。本研究中 ABL 组术后即刻椎间角度大于无 ABL 组，这可能会导致骨性终板前方应变低于骨组织稳定状态的应变阈值，进而引起骨吸收。但两组椎间角度差异无统计学意义，可能与样本量和假体差异有关，上述结论需要更大样本量研究来进一步验证。此外，有限元分析研究发现因椎体后方应变能更高，CDA 术后异位骨化主要在椎体后方形成[16]；颈椎各节段瞬时旋转中心在 CDA 术后可能发生改变[17]，而骨吸收主要发生在术后 3 个月内的椎体前方，因此我们分析颈椎力学环境改变可能是发生 ABL 的主要原因，术后早期椎体前部不能达到最适应变导致骨吸收以适应载荷大小。本研究 logistic 回归分析显示年龄和 BMI 是 CDA 术后发生 ABL 的独立影响因素，年龄较小的患者可能由于骨代谢能力更强，更容易发生 ABL。而 BMI 可能通过影响骨组织受力情况而影响 ABL 的发生，这种现象在人工髋关节置换中也有报道，高 BMI 患者术后股骨骨吸收发生率低[18]。尽管头颈部不是人体主要承重单位，但本研究结果提示 BMI 较小者更容易发生 ABL，可能是由于头颈部质量较小，对置换节段椎骨应变影响较小。
既往研究也对 ABL 发生原因进行了分析，例如 Heo 等[11]认为假体的应力遮挡效应可能导致 ABL，但是应力遮挡通常是进行性的，发生在术后数年而非术后 3 个月[19]。Kieser 等[5]认为 ABL 的发生主要与手术因素有关，比如前纵韧带切除、灼烧引起的骨组织热坏死，以及椎间盘显露过程对椎体前缘造成的损伤等，严重 ABL 的发生可能与滋养血管破坏引起的终板前缘缺血性坏死有关。但我们认为手术因素不是引起 ABL 的主要原因。尸体解剖研究证实颈椎节段越高，椎体前缘滋养血管越少[20]，缺血性坏死也很少在椎骨发生[21]。尽管本研究单因素分析发现 ABL 组术中出血量较无 ABL 组明显增多，但是 logistic 回归分析提示术中出血量不是 ABL 的独立影响因素，这可能与术中出血量包含皮肤出血、滋养血管出血、静脉丛出血等多个来源有关。此外，本研究结果也提示 ABL 的发生与手术节段无相关性，因此滋养血管的破坏可能与 ABL 发生无关。另一方面，本研究手术均由同一位高年资医师实施，排除了手术技术差异的影响。
综上述，Prestige-LP 人工颈椎间盘 CDA 术后 ABL 现象普遍存在，主要发生在术后 3 个月内，通常在术后 1 年内稳定且不再进展。ABL 不会影响临床疗效，可能对手术节段假体活动功能的保留有积极作用。年龄和 BMI 是 ABL 的独立影响因素。但本研究仍存在不足之处：① 本研究属于回顾性研究，无法避免偏倚；② 部分患者随访时未行血清学检查，无法统计各随访时间点血清学结果及其意义，其他指标如吸烟情况、合并疾病等也未纳入统计分析；③ 样本量较小，随访时间较短，ABL 对远期疗效的影响需要进一步关注；④ 影像学指标均基于 X 线片测量，放大效应、假体位置以及假体-终板覆盖面积对测量结果均有影响。
作者贡献：吴廷奎参与文章撰写、数据收集工作、实验设计以及统计分析；刘浩、王贝宇参与实验设计、对文章的知识性内容作批评性审阅；丁琛、孟阳、戎鑫、陈华参与实验实施；杨毅、洪瑛、黄康康、何俊波参与数据收集整理及统计分析。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题：研究方案经四川大学华西医院生物医学伦理委员会批准 [2019年审（946）号]。
