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[摘要] 目的 分析颈椎前路椎间盘切除减压植骨融合术（ACDF）治疗单节段颈椎病术后邻近节段退变（ASD）的发病率及危险因素。方法 回顾性分析2015年7月—2017年12月于我科行ACDF治疗单节段颈椎病病人60例的临床及影像学资料。结果 术后随访2年，按照影像学评定标准，ASD的发病率为23.3%（14/60）。ASD组和无退变组病人性别、椎管直径比较差异无统计学意义（P>0.05）;ASD组病人年龄大于无退变组，术后Cobb角和钢板距邻近椎间隙之间的距离（PDD）均小于无退变组，差异有显著意义（t=-8.12～2.83，P<0.05）。结论 手术时年龄与ASD的发病率相关，PDD过小、颈椎生理曲度恢复不佳会导致ASD的发生。
[关键词] 脊柱融合术;颈椎;椎间盘切除术;椎间盘退行性变;影响因素分析
[中图分类号] R687.3;R681.5 [文献标志码] A [文章编号] 2096-5532（2020）05-0520-03
doi：10.11712/jms.2096-5532.2020.56.164 [开放科学（资源服务）标识码（OSID）]
[ABSTRACT] Objective To investigate the incidence rate of adjacent segment degeneration （ASD） after anterior cervical discectomy and fusion （ACDF） for single-segment cervical spondylosis and related risk factors. Methods A retrospective analysis was performed for the clinical and imaging data of 60 patients with single-segment cervical spondylosis who underwent ACDF in our department from July 2015 to December 2017. Results After 2 years of follow-up， the incidence rate of ASD was 23.3% （14/60） according to imaging evaluation criteria. There were no significant differences in sex and spinal canal diameter between the ASD group and the non-ASD group （P>0.05）， and compared with the non-ASD group， the ASD group had a significantly older age and a significantly lower postoperative Cobb angle and plate-to-disc distance （PDD） （t=-8.12 to 2.83，P<0.05）. Conclusion Age at the time of surgery is correlated with the incidence rate of AS， and small PDD and poor recovery of cervical physiolo-gical curvature can cause ASD.
[KEY WORDS] spinal fusion; cervical vertebrae; diskectomy; intervertebral disc degeneration; root cause analysis
頸椎病是脊柱外科常见疾病，颈椎前路椎间盘切除减压融合术（ACDF）是治疗颈椎病的标准术式，术后颈椎生物力学的改变，加速了相邻椎间盘退变的进程，术后发生邻近节段退变（ASD）是ACDF术后的远期并发症之一，也是造成ACDF术后翻修的一个常见原因。本文对ACDF治疗颈椎病病人进行随访，探讨ASD发病率及主要的影响因素。现将结果报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
2015年7月—2017年12月，选取在我院进行ACDF手术、采用钛板联合Cage固定方式治疗颈椎病病人60例，男33例，女27例;年龄44～77岁，平均（61.68±6.66）岁。术前诊断均为脊髓型或神经根型颈椎病。入组标准：①明确诊断为颈椎病病人;②行颈前路单节段减压钛板联合Cage融合内固定术。排除标准：①术前邻近节段发生严重退变;②术后发生严重并发症。
1.2 手术方法
取右侧颈部横切口，逐层暴露，将气管、食管与颈部动脉鞘分离，纵行切开气管前筋膜，并将气管、食管牵向左侧，暴露椎前筋膜。在椎间隙插入定位针，C型臂X线透视定位椎间隙，安放撑开螺钉，放置颈椎自动撑开器以恢复颈椎曲度及椎间隙高度;尖刀片切开椎间盘，刮除责任椎间盘至上下软骨终板。充分减压，椎间隙植入大小合适Cage一枚，前方放置钛板，加压固定，放置引流管后逐层缝合。
1.3 ASD诊断标准
病人术前、末次随访均行颈椎正、侧位X线及MRI检查。根据既往文献，参考PARK等[1]对邻近节段骨化的分级方法及MIYAZAKI等[2]建立的基于颈椎间盘MRI表现的退变评价系统，ASD的诊断标准如下：①邻近椎体有明显骨赘形成;②邻近椎间隙明显变窄;③MRI上邻近椎间隙呈低信号且明显塌陷;④MRI上邻近椎间盘突出压迫硬膜囊。以上条件满足其一即诊断为ASD。 1.4 观察指标
对病人临床及影像学资料进行分析，指标包括病人性别、年龄、钢板距邻近椎间隙之间的距离（PDD）、术后整体Cobb角（第二椎体下终板水平线与第7椎体下终板水平线所形成的角度，表示颈椎前凸曲度）、C3～C7椎管直径平均值等。
1.5 统计学处理
应用SPSS 20.0软件进行统计学分析，计量资料结果以±s表示，数据间比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用χ2检验。
2 结 果
术后随访2年，ASD的发病率为23.3%（14/60）。1例病人ASD影像表现见图1。根据末次随访时融合椎体邻近节段是否发生ASD，将病人分为无退变组（A组）和ASD组（B组），ASD组与无退变组病人性别、椎管直径比较差异无显著性（P>0.05）;ASD组年龄大于无退变组，术后Cobb角和PDD均小于无退变组，差异有显著性（t=-8.12～2.83，P<0.05）。见表1。
3 讨 论
ASD通常用来描述脊椎的退行性改变。目前ASD病因尚无定论。多数学者认为，融合术后邻近节段生物力学的改变是其主要发病机制，椎间运动单元的数量减少，导致颈椎的运动受到限制，而增加了相邻节段终板、纤维环等椎间结构应力负荷，尤其是邻近节段的应力负荷，应力变得集中，从而加速了ASD的发生。
HILIBRAND等[3]对374例ACDF术后病人研究显示，ASD的发病率相对稳定，年发病率约为2.9%，术后5年的发病率为13.6%，术后10年发病率约为25.6%。参考既往文献，ASD的发病率为14%～92%，结果出现如此大的差异是因为ASD的诊断尚无明确标准，且随着融合节段的增多，ASD的发病率也随之增高。本研究中ASD的发病率为23.3%，高于HILIBRAND等[3]研究结果。其原因为：本文研究ASD诊断仅参考影像学资料，并没有排除仅有影像学改变而无临床症状的ASD病人。目前多数学者认为，多节段比单节段融合更容易导致ASD。CHUNG等[4]对177例行ACDF病人进行10年以上随访研究，结果表明多节段融合病人ASD发病率高达32.1%。人体椎间盘会随着时间而自然退化，因此自然退变可能是ASD比较明确的病因之一。目前可以明确颈椎病的发生率会随年龄增长而增加，有研究认为ASD可能是椎间盘在自然状态下退变的结果[3];该研究还发现单节段ACDF的老年病人更容易发生ASD，并且术后ASD程度和术前ASD的程度密切相关。SONG等[5]根据年龄分组研究显示，年轻组（平均年龄47.7岁）ASD发病率为2%，老年组（平均年龄61.1岁）ASD发病率为6%。本研究中年龄与ASD的发病率正相关，与其结果相符[5]。提示ACDF本身对邻近节段疾病的发展影响较小，自然退变是ASD的影响因素。本文单节段ASD的发病率为23.3%，低于CHUNG等[4]报道的32.1%。本研究虽然只对单节段ACDF病人进行了随访，但结合相关研究结果认为，无论单节段或多节段ACDF，均会加速ASD的发生。基于ASD的发病机制，多节段ACDF对颈椎生物力学改变较单节段ACDF大，临床中我们应该避免前路多节段ACDF，以保证椎间运动单元的数量，从而减弱颈椎生物力学的改变，延缓ASD的发生。此外，我们认为自然退变是ASD的发病原因之一，不能完全归因于ACDF，由于本文研究病人随访时间短，这种自然进程尚不能完全体现;并且此次研究缺少保守治疗单节段颈椎病病人作为研究对照组，无法排除ACDF本身对ASD的影响。
手术者的操作也会影响ASD的发病率，如钢板放置位置不当以及颈椎曲度恢复不良等。PARK等[1]对118例病人的侧位X线片进行回顾性分析发现，相邻节段骨化（ALOD）與PDD呈正相关，钢板位置不良导致上位节段骨化性疾病的发病率高达59%;PDD<5 mm是ALOD的明确危险因素。尽管还没有直接证据表明ALOD与ASD的关系，但可推测ALOD是ASD早期改变。本文结果显示退变组PDD较无退变组小，差异有显著性。与上述研究结果一致。KATSUURA等[6]研究发现，ACDF后融合椎体的排列和整个颈椎矢状面的排列更加后凸。在此基础上研究发现，ACDF后颈椎矢状面曲度恢复欠佳是ASD发生的一项危险因素。本研究结果显示，ACDF后颈椎Cobb角影响ASD的发生。因此手术操作中我们应尽量选择使用最短的钛板，固定孔尽可能靠近融合椎间隙，螺钉拧入方向尽量远离融合椎间隙，以保证PDD>5 mm;同时恢复颈椎生理曲度对建立颈椎本身的生物力学环境有重要意义，摆放体位时应尽量保持病人颈椎的生理前凸，避免后凸畸形，以减缓ASD的发生。
阿海等[7]研究显示，发育性颈椎管狭窄组ASD发病率为68.97%，显著高于非发育性颈椎管狭窄组（35.48%），发育性颈椎管狭窄与ASD的发病率呈正相关。其原因可能是发育性椎管狭窄（椎管直径绝对值小于11 mm）病人颈椎椎管储备空间减少，颈椎可能承受更大机械压力，从而加速ASD的发生。本研究中ASD组与无退变组椎管直径差异无统计学意义，与既往研究不符。发育性颈椎管狭窄是否是ASD的危险因素，还需要更深入的研究。
综上所述，手术时年龄、术后颈椎生理曲度及PDD是ACDF后ASD的影响因素，手术时年龄与术后ASD的发病率呈正相关，PDD过小、颈椎曲度恢复不良会加速ASD的发生。本研究尚存在不足之处：病例数较少且随访时间不够长;只对ACDF后通过影像学诊断为ASD的病人做出研究，有临床症状的ASD发病率及影响因素尚需进一步研究。
[参考文献]
[1] PARK J B， CHO Y S， RIEW K D. Development of adjacent-level ossification in patients with an anterior cervical plate[J]. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume， 2005，87（3）：558-563. [2] MIYAZAKI M， HONG S W， YOON S H， et al. Reliability of a magnetic resonance imaging-based grading system for cervical intervertebral disc degeneration[J]. Journal of Spinal Disorders & Techniques， 2008，21（4）：288-292.
[3] HILIBRAND A S， CARLSON G D， PALUMBO M A， et al. Radiculopathy and myelopathy at segments adjacent to the site of a previous anterior cervical arthrodesis[J]. The Journal of Bone and Joint Surgery.American Volume， 1999，81（4）：519-528.
[4] CHUNG J Y， PARK J B， SEO H Y， et al. Adjacent segment pathology after anterior cervical fusion[J]. Asian Spine Journal， 2016，10（3）：582-592.
[5] SONG K J， CHOI B W， JEON T S， et al. Adjacent segment degenerative disease：is it due to disease progression or a fusion-associated phenomenon？ Comparison between segments adjacent to the fused and non-fused segments[J]. European Spine Journal， 2011，20（11）：1940-1945.
[6] KATSUURA A， HUKUDA S， SARUHASHI Y， et al. Kyphotic malalignment after anterior cervical fusion is one of the factors promoting the degenerative process in adjacent intervertebral levels[J]. European Spine Journal， 2001，10（4）：320-324.
[7] 阿海，關炳瑜，李怀玮，等. 发育性颈椎管狭窄与颈椎前路融合术后邻近节段退变的关系分析[J]. 颈腰痛杂志， 2018，39（4）：525-526.
（本文编辑 黄建乡）
[关键词] 脊柱融合术;颈椎;椎间盘切除术;椎间盘退行性变;影响因素分析
[中图分类号] R687.3;R681.5 [文献标志码] A [文章编号] 2096-5532（2020）05-0520-03
doi：10.11712/jms.2096-5532.2020.56.164 [开放科学（资源服务）标识码（OSID）]
[ABSTRACT] Objective To investigate the incidence rate of adjacent segment degeneration （ASD） after anterior cervical discectomy and fusion （ACDF） for single-segment cervical spondylosis and related risk factors. Methods A retrospective analysis was performed for the clinical and imaging data of 60 patients with single-segment cervical spondylosis who underwent ACDF in our department from July 2015 to December 2017. Results After 2 years of follow-up， the incidence rate of ASD was 23.3% （14/60） according to imaging evaluation criteria. There were no significant differences in sex and spinal canal diameter between the ASD group and the non-ASD group （P>0.05）， and compared with the non-ASD group， the ASD group had a significantly older age and a significantly lower postoperative Cobb angle and plate-to-disc distance （PDD） （t=-8.12 to 2.83，P<0.05）. Conclusion Age at the time of surgery is correlated with the incidence rate of AS， and small PDD and poor recovery of cervical physiolo-gical curvature can cause ASD.
[KEY WORDS] spinal fusion; cervical vertebrae; diskectomy; intervertebral disc degeneration; root cause analysis
頸椎病是脊柱外科常见疾病，颈椎前路椎间盘切除减压融合术（ACDF）是治疗颈椎病的标准术式，术后颈椎生物力学的改变，加速了相邻椎间盘退变的进程，术后发生邻近节段退变（ASD）是ACDF术后的远期并发症之一，也是造成ACDF术后翻修的一个常见原因。本文对ACDF治疗颈椎病病人进行随访，探讨ASD发病率及主要的影响因素。现将结果报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
2015年7月—2017年12月，选取在我院进行ACDF手术、采用钛板联合Cage固定方式治疗颈椎病病人60例，男33例，女27例;年龄44～77岁，平均（61.68±6.66）岁。术前诊断均为脊髓型或神经根型颈椎病。入组标准：①明确诊断为颈椎病病人;②行颈前路单节段减压钛板联合Cage融合内固定术。排除标准：①术前邻近节段发生严重退变;②术后发生严重并发症。
1.2 手术方法
取右侧颈部横切口，逐层暴露，将气管、食管与颈部动脉鞘分离，纵行切开气管前筋膜，并将气管、食管牵向左侧，暴露椎前筋膜。在椎间隙插入定位针，C型臂X线透视定位椎间隙，安放撑开螺钉，放置颈椎自动撑开器以恢复颈椎曲度及椎间隙高度;尖刀片切开椎间盘，刮除责任椎间盘至上下软骨终板。充分减压，椎间隙植入大小合适Cage一枚，前方放置钛板，加压固定，放置引流管后逐层缝合。
1.3 ASD诊断标准
病人术前、末次随访均行颈椎正、侧位X线及MRI检查。根据既往文献，参考PARK等[1]对邻近节段骨化的分级方法及MIYAZAKI等[2]建立的基于颈椎间盘MRI表现的退变评价系统，ASD的诊断标准如下：①邻近椎体有明显骨赘形成;②邻近椎间隙明显变窄;③MRI上邻近椎间隙呈低信号且明显塌陷;④MRI上邻近椎间盘突出压迫硬膜囊。以上条件满足其一即诊断为ASD。 1.4 观察指标
对病人临床及影像学资料进行分析，指标包括病人性别、年龄、钢板距邻近椎间隙之间的距离（PDD）、术后整体Cobb角（第二椎体下终板水平线与第7椎体下终板水平线所形成的角度，表示颈椎前凸曲度）、C3～C7椎管直径平均值等。
1.5 统计学处理
应用SPSS 20.0软件进行统计学分析，计量资料结果以±s表示，数据间比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用χ2检验。
2 结 果
术后随访2年，ASD的发病率为23.3%（14/60）。1例病人ASD影像表现见图1。根据末次随访时融合椎体邻近节段是否发生ASD，将病人分为无退变组（A组）和ASD组（B组），ASD组与无退变组病人性别、椎管直径比较差异无显著性（P>0.05）;ASD组年龄大于无退变组，术后Cobb角和PDD均小于无退变组，差异有显著性（t=-8.12～2.83，P<0.05）。见表1。
3 讨 论
ASD通常用来描述脊椎的退行性改变。目前ASD病因尚无定论。多数学者认为，融合术后邻近节段生物力学的改变是其主要发病机制，椎间运动单元的数量减少，导致颈椎的运动受到限制，而增加了相邻节段终板、纤维环等椎间结构应力负荷，尤其是邻近节段的应力负荷，应力变得集中，从而加速了ASD的发生。
HILIBRAND等[3]对374例ACDF术后病人研究显示，ASD的发病率相对稳定，年发病率约为2.9%，术后5年的发病率为13.6%，术后10年发病率约为25.6%。参考既往文献，ASD的发病率为14%～92%，结果出现如此大的差异是因为ASD的诊断尚无明确标准，且随着融合节段的增多，ASD的发病率也随之增高。本研究中ASD的发病率为23.3%，高于HILIBRAND等[3]研究结果。其原因为：本文研究ASD诊断仅参考影像学资料，并没有排除仅有影像学改变而无临床症状的ASD病人。目前多数学者认为，多节段比单节段融合更容易导致ASD。CHUNG等[4]对177例行ACDF病人进行10年以上随访研究，结果表明多节段融合病人ASD发病率高达32.1%。人体椎间盘会随着时间而自然退化，因此自然退变可能是ASD比较明确的病因之一。目前可以明确颈椎病的发生率会随年龄增长而增加，有研究认为ASD可能是椎间盘在自然状态下退变的结果[3];该研究还发现单节段ACDF的老年病人更容易发生ASD，并且术后ASD程度和术前ASD的程度密切相关。SONG等[5]根据年龄分组研究显示，年轻组（平均年龄47.7岁）ASD发病率为2%，老年组（平均年龄61.1岁）ASD发病率为6%。本研究中年龄与ASD的发病率正相关，与其结果相符[5]。提示ACDF本身对邻近节段疾病的发展影响较小，自然退变是ASD的影响因素。本文单节段ASD的发病率为23.3%，低于CHUNG等[4]报道的32.1%。本研究虽然只对单节段ACDF病人进行了随访，但结合相关研究结果认为，无论单节段或多节段ACDF，均会加速ASD的发生。基于ASD的发病机制，多节段ACDF对颈椎生物力学改变较单节段ACDF大，临床中我们应该避免前路多节段ACDF，以保证椎间运动单元的数量，从而减弱颈椎生物力学的改变，延缓ASD的发生。此外，我们认为自然退变是ASD的发病原因之一，不能完全归因于ACDF，由于本文研究病人随访时间短，这种自然进程尚不能完全体现;并且此次研究缺少保守治疗单节段颈椎病病人作为研究对照组，无法排除ACDF本身对ASD的影响。
手术者的操作也会影响ASD的发病率，如钢板放置位置不当以及颈椎曲度恢复不良等。PARK等[1]对118例病人的侧位X线片进行回顾性分析发现，相邻节段骨化（ALOD）與PDD呈正相关，钢板位置不良导致上位节段骨化性疾病的发病率高达59%;PDD<5 mm是ALOD的明确危险因素。尽管还没有直接证据表明ALOD与ASD的关系，但可推测ALOD是ASD早期改变。本文结果显示退变组PDD较无退变组小，差异有显著性。与上述研究结果一致。KATSUURA等[6]研究发现，ACDF后融合椎体的排列和整个颈椎矢状面的排列更加后凸。在此基础上研究发现，ACDF后颈椎矢状面曲度恢复欠佳是ASD发生的一项危险因素。本研究结果显示，ACDF后颈椎Cobb角影响ASD的发生。因此手术操作中我们应尽量选择使用最短的钛板，固定孔尽可能靠近融合椎间隙，螺钉拧入方向尽量远离融合椎间隙，以保证PDD>5 mm;同时恢复颈椎生理曲度对建立颈椎本身的生物力学环境有重要意义，摆放体位时应尽量保持病人颈椎的生理前凸，避免后凸畸形，以减缓ASD的发生。
阿海等[7]研究显示，发育性颈椎管狭窄组ASD发病率为68.97%，显著高于非发育性颈椎管狭窄组（35.48%），发育性颈椎管狭窄与ASD的发病率呈正相关。其原因可能是发育性椎管狭窄（椎管直径绝对值小于11 mm）病人颈椎椎管储备空间减少，颈椎可能承受更大机械压力，从而加速ASD的发生。本研究中ASD组与无退变组椎管直径差异无统计学意义，与既往研究不符。发育性颈椎管狭窄是否是ASD的危险因素，还需要更深入的研究。
综上所述，手术时年龄、术后颈椎生理曲度及PDD是ACDF后ASD的影响因素，手术时年龄与术后ASD的发病率呈正相关，PDD过小、颈椎曲度恢复不良会加速ASD的发生。本研究尚存在不足之处：病例数较少且随访时间不够长;只对ACDF后通过影像学诊断为ASD的病人做出研究，有临床症状的ASD发病率及影响因素尚需进一步研究。
[参考文献]
[1] PARK J B， CHO Y S， RIEW K D. Development of adjacent-level ossification in patients with an anterior cervical plate[J]. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume， 2005，87（3）：558-563. [2] MIYAZAKI M， HONG S W， YOON S H， et al. Reliability of a magnetic resonance imaging-based grading system for cervical intervertebral disc degeneration[J]. Journal of Spinal Disorders & Techniques， 2008，21（4）：288-292.
[3] HILIBRAND A S， CARLSON G D， PALUMBO M A， et al. Radiculopathy and myelopathy at segments adjacent to the site of a previous anterior cervical arthrodesis[J]. The Journal of Bone and Joint Surgery.American Volume， 1999，81（4）：519-528.
[4] CHUNG J Y， PARK J B， SEO H Y， et al. Adjacent segment pathology after anterior cervical fusion[J]. Asian Spine Journal， 2016，10（3）：582-592.
[5] SONG K J， CHOI B W， JEON T S， et al. Adjacent segment degenerative disease：is it due to disease progression or a fusion-associated phenomenon？ Comparison between segments adjacent to the fused and non-fused segments[J]. European Spine Journal， 2011，20（11）：1940-1945.
[6] KATSUURA A， HUKUDA S， SARUHASHI Y， et al. Kyphotic malalignment after anterior cervical fusion is one of the factors promoting the degenerative process in adjacent intervertebral levels[J]. European Spine Journal， 2001，10（4）：320-324.
[7] 阿海，關炳瑜，李怀玮，等. 发育性颈椎管狭窄与颈椎前路融合术后邻近节段退变的关系分析[J]. 颈腰痛杂志， 2018，39（4）：525-526.
（本文编辑 黄建乡）