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摘要：
目的：探讨颈前路钛网植骨融合术后影响钛网沉陷的相关因素。方法：分析在我院行颈前路钛网植骨融合术的184例患者的临床资料，探讨骨密度、椎间撑开程度和钢板类型与钛网沉陷的相关性。结果：184例患者中，术后6个月复查时25例（13.6%）发生钛网沉陷。骨密度正常者126例，骨量减少及骨质疏松者58例，发生沉陷例数分别为11例（8.7%）和14例（24.1%）；椎间撑开角度≤30°者145例，>30°者39例，发生沉陷例数分别为17例（11.7%）和8（20.5%）例；采用限制性钢板者57例，非限制性钢板者127例，发生沉陷例数分别为4例（7.0%）和21例（16.5%），差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：钛网沉陷是多种生物力学因素共同作用的结果，骨密度、椎间撑开程度和钢板类型是导致钛网沉陷的重要因素。
关键词：颈椎前路；钛网植骨融合；钛网沉陷；影响因素
【中图分类号】
R653 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763（2014）06-0107-01
颈椎前路椎体次全切除减压钛网植骨融合术广泛应用于各类颈椎疾患，钛网植骨融合比其他植骨方式操作方便，避免供骨区并发症，同时具有较高的植骨融合率[1]，但术后易发生钛网沉陷。笔者回顾性分析2007年5月～2014年4月在我院行颈椎前路钛网植骨融合术的184例患者的临床资料，以探讨钛网沉陷的相关影响因素。
1 临床资料
1.1 一般资料： 本组共184例，男116例，女68例，平均年龄55.7±7.8（39～68）岁，脊髓型颈椎病98例，神经根型颈椎36例，颈椎骨折脱位合并脊髓损伤12例，无骨折脱位型颈脊髓损伤22例，外伤性颈椎间盘突出16例。1个椎体次全切除者129例，其中C4 17例，C5 83例，C6 29例；2个椎体次全切除者45例，其中C4、C5次全切除18例，C5、C6次全切除27例；术前平均JOA评分8.3±1.1（6～10）分。
根据1994年WHO制定的骨密度标准，本组骨密度正常者126例，骨量减少者47例，骨质疏松者11例。椎间撑开角≤30°145例，>30°39例。57例采用限制性钢板，其中Orion钢板22例，CSLP钢板35例；127例采用非限制性钢板，其中Coddman钢板58例，Zephir钢板33例，ABC钢板23例，DOC钢板13例。全部采用自体椎骨植骨。
1.2 钛网沉陷诊断标准： 颈椎标准侧位X线片上测量术后即刻（术后1周内摄片）及术后3、6个月随访时施术椎节的椎间前高、后高、与术后即刻相比较，不论前高还是后高，椎间高度下降≥2mm即视为发生钛网沉陷。与钛网相邻的上位椎体前上缘至下位椎体前下缘、上位椎体后上缘至下位椎体后下缘的连线距离分别作为椎间前高、后高的测量值[2]。
1.3 观察指标： 术后即刻（术后1周内）摄取颈椎正、侧位X片，测量椎体撑开程度，椎体撑开程度表示为颈椎侧位片钛笼两侧相邻终板延长线交角。术后3、6个月复查摄取颈椎正、侧位X片，了解是否存在钛网沉陷。分别观察：（1）根据JOA标准评估患者神经功能恢复情况；（2）骨密度正常组与骨量减少及骨质疏松组的沉陷率；（3）椎体撑开>30°组与≤30°组的沉陷率；（4）限制性钢板组与非限制性钢板组的沉陷率。
1.4 统计学方法： 所有数据均采用SPSS 15.0统计软件进行统计学分析。计量资料以（X±s）表示，采用t检验；计数资料采用χ2检验，P<0.05差异有统计学意义。
2 结果
184例患者中，术后6个月复查时发现植骨全部融合，25例（13.6%）发生钛网沉陷。沉陷均表现为钛笼沉入下位椎体骨质内。术前JOA评分，25例沉陷患者的平均评分为8.3±1.1分，其余患者平均评分为8.2±2.1分；术后6月复查JOA评分，沉陷组的平均评分为12.3±1.9分，非沉陷组患者为14.8±2.7分，两组间差异有统计学意义（P<0.05）。25例钛网沉陷患者中9例无临床症状，3例出现一侧上肢麻木疼痛等神经根刺激症状，13例出现颈部疼痛不适。
骨密度正常组沉陷发生率为8.7%（11例），骨量减少及骨质疏松组沉陷发生率为24.1%（14例）；椎间撑开角度≤30o组沉陷发生率为11.7%（17例），>30o组为20.5%（8例）；采用限制性钢板组沉陷发生率为7.0%（4例），非限制性钢板组为16.5%（21），两组间比较差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。
3 讨论
钛网植骨结合颈前路钢板技术目前广泛应用于颈椎前路手术，钛网植骨可以有效的重建颈椎稳定、维持椎间高度和生理曲度，另外植骨来源于椎体次全切除的自体碎骨，避免了髂骨供区出血、感染、骨折、慢性疼痛、麻木等可能并发症，并减少了手术时间，已经为临床医师和患者广泛接受。但其缺点亦已凸现，包括钛网的应力遮挡效应影响植骨融合，难以对骨融合做出准确的判断，钛网增加了额外费用等。目前最为临床关注的是术后钛网沉陷发生率较高。
表1 影响钛网沉陷发生率的因素分析
钛网沉陷的生物力学机制非常复杂，近年来许多学者探讨钛网沉陷的原因为钛笼裁切方式、邻近椎体终板处理程度等[3]。本研究通过对比术后1周内和6个月时复查的颈椎X片，分析骨密度、术中椎间撑开程度和钢板类型对钛网沉陷的影响。结果发现：（1）椎体骨密度降低是钛网沉陷的主要原因。钛网的最大载荷与刚度均与整个椎体的骨密度有关，骨密度下降后，颈椎椎体的最大载荷和刚度均下降，钛网的稳定性降低，容易刺入疏松的椎体骨质，形成塌陷。（2）椎间撑开过大可能诱发钛网沉陷。椎体撑开的目的在于恢复正常的颈椎曲度和椎间高度，从而恢复颈椎正常的整体力学稳定性。随着撑开间距的增加，植入物与椎体间的压缩负荷也越大。当钛网与椎体间的压缩负荷超过椎体的承受能力，钛网就发生了沉陷。（3） 钢板的类型也是钛网沉陷的原因之一。非限制型钢板可以避免植骨处在高负荷下应力重新分布。由于其螺钉不能完全限制椎体螺钉在矢状面的微动，当终板不能承受钛网锐的端面传导的压应力时，钛网发生沉陷，椎体螺钉角度可随之改变，该设计是为防止长节段固定术后器械固定失败而制造的，故允许植骨后出现沉陷。限制型钢板可防止植骨后沉陷，避免内固定失败，在承受压力负荷方面更为有效，但并不能完全防止术后钛网的沉陷。因为椎体螺钉虽然没有矢状面的角度改变，但却在椎体中形成明显的纵向切割效应。
总之，颈椎钛网沉陷是多种生物力学因素共同作用的结果，包括钛笼所承载的负荷、与相邻椎体的接触面积和椎体骨质强度。根据本研究结果并结合临床实践，我们认为采取以下措施可减少钛网沉陷的发生：（1）严格选择病例，严重骨质疏松的患者应避免选择钛网植骨技术，对骨量减少的患者，酌情使用，但应延缓术后下地活动时间；（2）术中应避免椎间过度撑开，20o～30o的椎间撑开角度较为适宜；（3）尽量选用全锁定类型钢板。
参考文献
[1] Chou YC，Chen DC，Hsieh WA，et al.Efficacy of anterior cervical fusion：comparison of titanium cages polyetheretherketone（PEEK）cages and autogenous bone grafts[J]. J Clin Neurosci 2008，15（11）：1240-1245.
[2] 尹国栋，倪斌.钛网在脊柱外科的应用及钛网下陷的诊治[J].脊柱外科杂志，2008，6（6）： 363-365.
[3] 孔金海，吕国华，康意军，等.颈前路钛网植骨融合术后钛网沉陷的原因探讨[J].中国脊柱脊髓杂志，2007，17（2）：98-102.
目的：探讨颈前路钛网植骨融合术后影响钛网沉陷的相关因素。方法：分析在我院行颈前路钛网植骨融合术的184例患者的临床资料，探讨骨密度、椎间撑开程度和钢板类型与钛网沉陷的相关性。结果：184例患者中，术后6个月复查时25例（13.6%）发生钛网沉陷。骨密度正常者126例，骨量减少及骨质疏松者58例，发生沉陷例数分别为11例（8.7%）和14例（24.1%）；椎间撑开角度≤30°者145例，>30°者39例，发生沉陷例数分别为17例（11.7%）和8（20.5%）例；采用限制性钢板者57例，非限制性钢板者127例，发生沉陷例数分别为4例（7.0%）和21例（16.5%），差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：钛网沉陷是多种生物力学因素共同作用的结果，骨密度、椎间撑开程度和钢板类型是导致钛网沉陷的重要因素。
关键词：颈椎前路；钛网植骨融合；钛网沉陷；影响因素
【中图分类号】
R653 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763（2014）06-0107-01
颈椎前路椎体次全切除减压钛网植骨融合术广泛应用于各类颈椎疾患，钛网植骨融合比其他植骨方式操作方便，避免供骨区并发症，同时具有较高的植骨融合率[1]，但术后易发生钛网沉陷。笔者回顾性分析2007年5月～2014年4月在我院行颈椎前路钛网植骨融合术的184例患者的临床资料，以探讨钛网沉陷的相关影响因素。
1 临床资料
1.1 一般资料： 本组共184例，男116例，女68例，平均年龄55.7±7.8（39～68）岁，脊髓型颈椎病98例，神经根型颈椎36例，颈椎骨折脱位合并脊髓损伤12例，无骨折脱位型颈脊髓损伤22例，外伤性颈椎间盘突出16例。1个椎体次全切除者129例，其中C4 17例，C5 83例，C6 29例；2个椎体次全切除者45例，其中C4、C5次全切除18例，C5、C6次全切除27例；术前平均JOA评分8.3±1.1（6～10）分。
根据1994年WHO制定的骨密度标准，本组骨密度正常者126例，骨量减少者47例，骨质疏松者11例。椎间撑开角≤30°145例，>30°39例。57例采用限制性钢板，其中Orion钢板22例，CSLP钢板35例；127例采用非限制性钢板，其中Coddman钢板58例，Zephir钢板33例，ABC钢板23例，DOC钢板13例。全部采用自体椎骨植骨。
1.2 钛网沉陷诊断标准： 颈椎标准侧位X线片上测量术后即刻（术后1周内摄片）及术后3、6个月随访时施术椎节的椎间前高、后高、与术后即刻相比较，不论前高还是后高，椎间高度下降≥2mm即视为发生钛网沉陷。与钛网相邻的上位椎体前上缘至下位椎体前下缘、上位椎体后上缘至下位椎体后下缘的连线距离分别作为椎间前高、后高的测量值[2]。
1.3 观察指标： 术后即刻（术后1周内）摄取颈椎正、侧位X片，测量椎体撑开程度，椎体撑开程度表示为颈椎侧位片钛笼两侧相邻终板延长线交角。术后3、6个月复查摄取颈椎正、侧位X片，了解是否存在钛网沉陷。分别观察：（1）根据JOA标准评估患者神经功能恢复情况；（2）骨密度正常组与骨量减少及骨质疏松组的沉陷率；（3）椎体撑开>30°组与≤30°组的沉陷率；（4）限制性钢板组与非限制性钢板组的沉陷率。
1.4 统计学方法： 所有数据均采用SPSS 15.0统计软件进行统计学分析。计量资料以（X±s）表示，采用t检验；计数资料采用χ2检验，P<0.05差异有统计学意义。
2 结果
184例患者中，术后6个月复查时发现植骨全部融合，25例（13.6%）发生钛网沉陷。沉陷均表现为钛笼沉入下位椎体骨质内。术前JOA评分，25例沉陷患者的平均评分为8.3±1.1分，其余患者平均评分为8.2±2.1分；术后6月复查JOA评分，沉陷组的平均评分为12.3±1.9分，非沉陷组患者为14.8±2.7分，两组间差异有统计学意义（P<0.05）。25例钛网沉陷患者中9例无临床症状，3例出现一侧上肢麻木疼痛等神经根刺激症状，13例出现颈部疼痛不适。
骨密度正常组沉陷发生率为8.7%（11例），骨量减少及骨质疏松组沉陷发生率为24.1%（14例）；椎间撑开角度≤30o组沉陷发生率为11.7%（17例），>30o组为20.5%（8例）；采用限制性钢板组沉陷发生率为7.0%（4例），非限制性钢板组为16.5%（21），两组间比较差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。
3 讨论
钛网植骨结合颈前路钢板技术目前广泛应用于颈椎前路手术，钛网植骨可以有效的重建颈椎稳定、维持椎间高度和生理曲度，另外植骨来源于椎体次全切除的自体碎骨，避免了髂骨供区出血、感染、骨折、慢性疼痛、麻木等可能并发症，并减少了手术时间，已经为临床医师和患者广泛接受。但其缺点亦已凸现，包括钛网的应力遮挡效应影响植骨融合，难以对骨融合做出准确的判断，钛网增加了额外费用等。目前最为临床关注的是术后钛网沉陷发生率较高。
表1 影响钛网沉陷发生率的因素分析
钛网沉陷的生物力学机制非常复杂，近年来许多学者探讨钛网沉陷的原因为钛笼裁切方式、邻近椎体终板处理程度等[3]。本研究通过对比术后1周内和6个月时复查的颈椎X片，分析骨密度、术中椎间撑开程度和钢板类型对钛网沉陷的影响。结果发现：（1）椎体骨密度降低是钛网沉陷的主要原因。钛网的最大载荷与刚度均与整个椎体的骨密度有关，骨密度下降后，颈椎椎体的最大载荷和刚度均下降，钛网的稳定性降低，容易刺入疏松的椎体骨质，形成塌陷。（2）椎间撑开过大可能诱发钛网沉陷。椎体撑开的目的在于恢复正常的颈椎曲度和椎间高度，从而恢复颈椎正常的整体力学稳定性。随着撑开间距的增加，植入物与椎体间的压缩负荷也越大。当钛网与椎体间的压缩负荷超过椎体的承受能力，钛网就发生了沉陷。（3） 钢板的类型也是钛网沉陷的原因之一。非限制型钢板可以避免植骨处在高负荷下应力重新分布。由于其螺钉不能完全限制椎体螺钉在矢状面的微动，当终板不能承受钛网锐的端面传导的压应力时，钛网发生沉陷，椎体螺钉角度可随之改变，该设计是为防止长节段固定术后器械固定失败而制造的，故允许植骨后出现沉陷。限制型钢板可防止植骨后沉陷，避免内固定失败，在承受压力负荷方面更为有效，但并不能完全防止术后钛网的沉陷。因为椎体螺钉虽然没有矢状面的角度改变，但却在椎体中形成明显的纵向切割效应。
总之，颈椎钛网沉陷是多种生物力学因素共同作用的结果，包括钛笼所承载的负荷、与相邻椎体的接触面积和椎体骨质强度。根据本研究结果并结合临床实践，我们认为采取以下措施可减少钛网沉陷的发生：（1）严格选择病例，严重骨质疏松的患者应避免选择钛网植骨技术，对骨量减少的患者，酌情使用，但应延缓术后下地活动时间；（2）术中应避免椎间过度撑开，20o～30o的椎间撑开角度较为适宜；（3）尽量选用全锁定类型钢板。
参考文献
[1] Chou YC，Chen DC，Hsieh WA，et al.Efficacy of anterior cervical fusion：comparison of titanium cages polyetheretherketone（PEEK）cages and autogenous bone grafts[J]. J Clin Neurosci 2008，15（11）：1240-1245.
[2] 尹国栋，倪斌.钛网在脊柱外科的应用及钛网下陷的诊治[J].脊柱外科杂志，2008，6（6）： 363-365.
[3] 孔金海，吕国华，康意军，等.颈前路钛网植骨融合术后钛网沉陷的原因探讨[J].中国脊柱脊髓杂志，2007，17（2）：98-102.