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摘要：人工颈椎间盘置换术能保留颈椎的活动功能、避免或减少相邻椎间盘病变，是治疗颈椎退行性疾病的较好手段。但该术式的并发症会影响临床效果，特别是异位骨化可使得人工椎间盘的活动度丢失。目前异位骨化的病因及发生机制不明，有效治疗方式少，本文主要介绍异位骨化的研究现状，包括分级、发生率、对临床疗效的影响、发生的危险因素以及防治策略做一概述，以期有助于临床研究。
关键词：人工颈椎间盘置换；异位骨化；发生率；危险因素；活动范围
本文引用格式：朱浩然,焦根龙,李志忠.人工颈椎间盘置换术后异位骨化形成的研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(93):107-109.
Progress of Study on Heterotopic Ossification after Artificial Cervical Disc Replacement
ZHU Hao-ran1,JIAO Gen-long2,LI Zhi-zhong2*
(1.The First Medical College of Jinan University,Guangzhou Guangdong;2.The First Affiliated Hospital of Jinan University,Orthopedics Department,Guangzhou Guangdong)
ABSTRACT:Artificial cervical disc replacement which can retain the cervical motor function and reduce the incidence adjacent vertebral diseas is a good method to treat cervical degenerative disease.However,the postoperative complications of this surgical treatment can affect the clinical effect,especially the heterotopic ossification that will make the loss of the motor function of artificial cervical disc.At present,the etiology and pathogenesis of heterotopic ossification is unknown,we lack of effective treatments.This paper reviews some of the major introduced heterotopic ossification of status quo,including the classification,incidence rate,influence on clinical efficacy,the risk factors and treatment and prevention strategies，in order to contribute to the clinical research.
KEY WORDS:Artificial cervical disc replacement;Heterotopic ossification;Incidence;Risk factors;Range of motion
0引言
人工颈椎间盘置换术（artificial cervical disc replacement ACDR）是目前治疗各种颈椎间盘退变性疾病较好的手术方式，与颈椎前路减压融合术（anterior cervical discectomy and fusion ACDF）相比，该术式保存了颈椎的活动功能，避免了术后长时间固定，不需行骨移植，达到了防止相邻椎间盘继发性退变的目的[1]。随着ACDR技术在临床的普及，ACDR的临床疗效得到了临床医生的认可，有Meta分析表明ACDR的短中期临床疗效与ACDF相似，但能保留病变节段的活动[2]。近年来，ACDR的并发症也逐渐引起广大医生的关注，常见并发症包括假体植入后异位骨化（heterotopic ossification HO）、后凸畸形、假体位置不良等。据文献报道HO已成为ACDR术后最常见的并发症，甚至有学者认为是不可避免的并发症，相关文献报道ACDR术后HO的发生率高达21-88%[3-4]。现有证据表明，HO的发生不影响ACDR术后疗效，但会明显降低手术节段的活动度[5]，甚至导致手术节段的融合。因此，笔者复习了近年的有关人工颈椎间盘置换术后HO形成的文献，旨在对该并发症做一综述。
1HO的定义
HO是指发生在各种没有骨组织的软组织内的非典型骨形成现象，在关节周围形成成熟的板层骨，是一种病理性的骨形成，会造成受累关节的功能丢失。ACDR术后最重要的运动学参数是节段活动度，如果患者术后节段活动度减少或丢失，说明手术效果不佳。研究发现，ACDR术后异位骨化是造成手术节段活动度丢失的主要原因[6]。
2ACDR术后异位骨化的分级和发生率
2.1异位骨化的分级
McAfee等[6]于2003年首次发现并报道了人工腰椎间盘置换术后异位骨化的发生及分级，目前对于颈椎异位骨化常选用的诊断标准为在颈椎侧位X线片上使用McAfee分级法[6]将术后椎体前缘或后缘HO分为5级：0级，无HO；Ⅰ级，HO未侵入椎间隙；Ⅱ级，HO侵入椎间隙但假体ROM不受影响；Ⅲ级，HO影响假体ROM；Ⅳ级，关节融合。
2.2发生率
ACDR术后异位骨化已引起广大学者的关注，但对于其发生率，各组的研究数据相差较大。通过对74例行Bryan椎间盘置换术患者进行了平均1年的临床随访，Pickett等[7]发现有2例患者发生HO，发生率为2.7%。Leung等[8]对90例Bryan椎间盘假体置换术后的患者进行了1年的随访，发现17.8%的患者发生了假体周围HO。Sola等[9]对21个节段Bryan假体置换术后进行了为期3年的随访，发现在21个置换节段中，有16个出现了HO，发生率为76.2%。Sasso等[10]对99例Bryan人工椎间盘置换术患者完成了2年以上的随访，没有发现人工椎间盘置换术后HO，发生率为0。国内周非非等[11]随访51例单节段患者平均随访16.5个月，17例出现术后HO，发生率为33.3%。周雷杰等文献报道称，HO发生率除了与手术及围手术期处理有关外，还与随访时间有关。田伟[12]在2012年COA年会上指出，凭借单次影像学结果无法判断HO是术前存在还是术后发生，从而无法得出准确的HO发生率，田伟对31例行ACDR手术的患者随访2年，采用冠状位CT评价术前及末次随访HO发生率，发现HO发生率为61.29%，术前就存在HO的为48.39%，两者差异无统计学意义。
3ACDR术后异位骨化对临床结局的影响
3.1对置换节段ROM的影响
置换节段ROM的影响是多个方面的，包括HO形成、假体安放角度、术前置换节段的椎间隙高度、假体类型、手术操作因素、置换节段等[13-14]。其中影响颈椎置换节段ROM最重要的因素就是HO形成[15]。Solo等[16]对16个发生HO的节段进行ROM的测量，其中有10个节段ROM明显减少，6个节段完全融合，运动度完全丢失。周非非等[17]报道了10例McAfeeⅢ级和Ⅳ级的HO，对比发现与McAfeeⅠ级和Ⅱ级患者末次随访时的节段ROM有显著差异。Leung[18]和Mehren[19]分别对Bryan人工椎间盘置换术后HO和Prodisc-C假体置换术后进行多中心前瞻性研究，均得出相似的结论HO是影响颈椎置换节段ROM最重要的因素。但Lee等[20]对48例行单节段ACDR患者术后平均随访11个月，HO发生率为27.1%，该组患者没有出现术后节段ROM丢失的情况。
3.2术后颈部疼痛
国内有学者把ACDR术后HO分成高度骨化组（Ⅲ、Ⅳ级）和低骨化组（Ⅰ、Ⅱ级）对比发现：低骨化组的VAS neck、VAS arn等效应量明显较高骨化组高，表示疼痛更剧烈。疼痛可能来自HO的机械刺激，也可能由于椎体不稳定造成。高骨化组的HO减少了颈椎的ROM，却增加了置换节段的稳定性，同时减轻疼痛。
4ACDR术后HO发生的危险因素
4.1男性及老年患者更容易发生HO
Leung等[8]对90例行Bryan假体置换的患者进行临床随访发现男性和老年患者更易出现HO，Malhamd等[20]的研究也证实男性更容易发生HO。对于全髋关节置换术所致的HO，文献报道同样是男性及老年患者高发[21]。
4.2术中对颈长肌的牵拉、炎症反应
Sasso等[10]和Kiw等[13]在文献中指出局部炎性反应是引起异位骨化的主要原因，Leung等[18]的研究中提出，Bryan人工椎间盘置换术中需要把双侧颈长肌牵开,手术操作可能会损伤颈长肌并造成局部的炎症反应,这可能是术后发生HO的启动因素。刘文华等[22]认为ACDR术后由于动态运动改变导致的退变性炎性反应可能是异位骨化发生的主要原因。
4.3术中碎骨屑的残留
Wang等[23]的研究认为，Bryan假体置换术中需要对椎体终板进行打磨，此过程中会产生的碎骨屑，如果手术者未对骨屑进行彻底的冲洗，骨屑残留在置换间隙则可能会导致术后发生HO。周非非等[11]认为碎骨屑的残留可导致HO，HO的发生可能与手术中骨屑微粒残留聚集在伤口有关。
4.4术前椎间隙高度丢失、术后活动减少
周非非等[11]通过Logistic回归分析51例ACDR患者发现，术前病变节段椎间隙高度较正常椎间隙丢失过多可能更容易引起术后HO，术前椎间隙高度丢失超过20%，术后HO发生率升高。而术后置换节段活动减少同样容易引起术后HO，周非非等[11]的Logistic回归分析发现术后置换节段活动度≤6°更易出现HO。韩骁、田伟等[24]亦认为ACDR术后患者保持早期活动可以避免4级HO的发生。具体原因尚无报道。
4.5手术操作
Goffin等[25]对一组Bryan假体置换术后的患者进行了6年随访，发现接受该手术最早的10例患者HO发生率为50%；而在开展该技术2年后才接受手术的69例患者中HO发生率降低为23.2%。由此可以看出，人工椎间盘置换术需要较高的手术操作技巧，对手术者的操作技能要求高。
4.6假体位置
Pickett[7]的研究指出，ACDR术成功的关键是正确安放假体位置。韩骁、田伟等[24]对76例行ACDR术的患者进行长达10年的随访，结果发现假体偏离中心超过3mm或假体在冠状面发生倾斜超过5°，会使远期随访时HO的分级更高。
4.7置换节段
Wu等[26]的临床观察发现，多节段ACDR术的患者，HO的发生率较高；Kim等[27]通过临床观察对比双节段与单节段ACDR术的患者，发现双节段置换的患者HO发生率较高。
4.8假体类型
目前常用的人工椎间盘假体分别为Bryan假体、Prodisc-C假体、Mobi-C假体。Yi S等[28]回顾性比较了三种假体置换术后HO的发生率，结果表明三种假体类型的患者术后HO发生率有差异，且差异有统计学意义。其中Bryan组HO发生率为21.0%，Prodisc-C假体和Mobi-C假体分别为71.4%和52.5%。李旭等[29]对假体类型和HO发生率也做了临床随访，结果同样表明不同假体类型的HO发生率有显著区别，其中Bryan假体、Prodisc-C假体、Mobi-C假体的HO发生率分别为23%、66%、48%。
4.9NSAIDs类药物的使用
NSAIDs类药物能降低其他部位假体置换的HO发生率，该结论逐渐得到临床医生的认可。Fijin等[30]研究发现对于人工髋关节置换术后的患者，规律使用NSAIDs类药物的患者HO发生率较不使用NSAIDs的患者下降了50%；Mehren[31]对两个医院行ACDR术的患者做了随访，发现围手术期未使用NSAIDs类药物的患者术后HO发生率为12.8%，规律使用NSAIDs类药物5天的患者术后HO发生率为5.2%，两者结果有统计学差异。
4.10其他因素
（1）假体大小：国内孙宇[32]、韩慧[33]分别报道了1例因假体偏小而导致HO；（2）未切除后纵韧带：周非非、孙宇等[11,32]认为后纵韧带的残留可能会导致HO的发生，建议术中彻底切除；（3）术中使用明胶海绵：国内有学者[11,32]认为术中在假体周围放置或残留明胶海绵，可导致HO发生率升高并建议术中使用骨腊止血。
5ACDR术后HO的防治
5.1预防
通过复习HO发生的危险因素，预防HO发生的有效措施应该是尽量避免危险因素。比如对适应证的选择，尽量减少不必要的手术节段，术中减少对颈长肌的牵拉，减少对软组织的损伤，彻底冲洗清除碎骨屑，精确安放假体，手术者提高手术操作技巧，术后规范使用NSAIDs类药物，术后避免长期颈部制动等。
5.2NSAIDs类药物的应用
根据临床观察及动物实验证实，NSAIDs类药物能有效预防HO的形成。Nunley等[34]予阿司匹林预防髋关节表面置换术后患者HO，结果表明治疗组HO发生率为2.6%，对照组为17.4%；Mehren[31]对两个医院行ACDR术的患者做了随访，发现围手术期未使用NSAIDs类药物的患者术后HO发生率为12.8%，规律使用NSAIDs类药物5天的患者术后HO发生率为5.2%；Zhang等[35]通过采用SD大鼠跟腱切断模型制造异位骨化，实验组予10 mg/kg塞来昔布口服，对照组予生理盐水口服，10周后通过影像学观察发现：实验组HO发生率为15%，对照组为100%。但长期使用NSAIDs类药物所带来的并发症，如消化性溃疡、肾毒性等[36]限制了NSAIDs类药物的使用。长期使用NSAIDs类药物，还可能增加心脑血管意外的发生率[37]。
5.3治疗
国内外对于HO的治疗尚无定论，有文献认为可以选用NSAIDs类药物、放射疗法，适当的理疗等。对于严重的异位骨化，有学者建议手术治疗。尚无关于治疗时机及治疗效果的相关文献。
6小结
ACDR术是治疗各种颈椎退行性疾病的有效手段，但术后容易出现HO进而影响人工椎间盘的功能，甚至使得人工颈椎间盘失去活动、手术节段融合，进而使得ACDR术失去优势，达到与ACDF相似的长期临床效果。通过复习文献，我们知道HO的病因及机制尚未明确，有效治疗手段少，引起HO的危险因素较多，预防HO的重点应在于熟悉各种危险因素并且在治疗过程中避免各种危险因素。展望未来，我们需要进一步明确HO的病因及发生机制，寻找有效的预防及治疗手段。
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