Εμφύτευμα dynamic cervical implant στην αντιμετώπιση των εκφυλιστικών παθήσεων της ΑΜΣΣ

Abstract

Background: Anterior cervical discectomy and fusion (ACDF) is for decades the ‘‘golden standard’’ in the treatment of patients with symptomatic cervical degenerative disease, who are not responding in conservative treatment. Adjacent segment degeneration (ASD) occurs after ACDF with a reported incidence of 2.9% per year, reaching 25% at 10 years. Both the natural history of the disc degeneration process and the altered biomechanics due to fusion, are considered as causative factors of this phenomenon. ASD is potentially prevented with the use of motion-preserving implants. Nowadays, several artificial discs are available for cervical disc arthroplasty (CTDR), and satisfactory results have been reported after their implantation. The incidence of ASD after CTDR seems to be more favorable compared to ACDF. However, artificial discs are not lacking complications, including heterotopic ossification, implant migration, persistent pain, and device failure.Dynamic cervical implant ( DCI ) has been described as a motion-preserving prosthesis, alternative to CTDR, designed to prevent fusion at the operated level and degeneration of the adjacent segments. It is a single-piece, U-shaped implant, with teeth for anterior anchorage, inserting via the classical anterior cervical approach. From the functional point of view, theoretically it maintains controlled flexion-extension cervical mobility and preserves the disc height against axial loading. The ultimate goal of this implant is a near – normal cervical mobility and protection against ASD. Cervical disc herniation with or without myelo / radiculopathy and axial neck pain, at one to three levels, from C3-C4 to C6-C7 are the main indications for the use of DCI. Mechanical instability, osteoporosis, vertebral fractures and tumors, as well as any pathology that leads to lack of motion in the preoperative dynamic radiographs, form the list of contraindications for the use of DCI.Aim: To the author best knowledge, there are limited number published reports on the use of the DCI in the treatment of patients with cervical degenerative disease. Aim of this study is to review the safety and feasibility of the procedure, and both the radiological and clinical outcomes, including the postoperative complications associated with the use of DCI from our patient pool. There is also a review of the literature on all methods of treatment of cervical degenerative disease via anterior cervical approach, focusing particularly on CTDR and its comparison with ACDF, as well as existing studies with DCI implant. Methods: This is a prospective single-cohort study of all consecutive patients who underwent DCI implantation as an adjunct to anterior cervical discectomy for cervical degenerative disease, during a three-year period in our Tertiary University Hospital. Anterior cervical discectomy and DCI implantation was indicated in selected patients with cervical disc herniation, cervical stenosis, cervical degenerative disc disease or any combination of these. The clinical picture was with or without axial neck pain, with or without radiculopathy, with or without myelopathy. DCI implantation was contraindicated in patients with osteoporosis,trauma, tumors, mechanical instability, and in those with documented preoperative lack of motion at the indicated segment. Patients who needed surgery at more than two levels were also excluded. The preoperative examination included cervical plain and dynamic radiographs, and Magnetic Resonance Imaging (MRI). All patients were informed for the procedure risks and signed an informed consent. The feasibility and safety of the technique was studied by measuring the duration of surgery, the intraoperative blood loss, and the perioperative complication rate. Two parameters were used to record patient’s clinical condition. Patients’ pain intensity was recorded by means of the Visual Analogue Scale (VAS) and overall condition by the Neck Disability Index (NDI) for all patients. Patients with myelopathy were compared on the Nurick's scale and the JOA score, preoperatively and at the end of the follow up (18 months).We also measured, for the radiological outcome and long-term complications, the anterior and posterior disc space heights (ADH and PDH, respectively), as well as the ADH / PDH ratio, from reconstructed computerized (CT) images and plain / dynamic radiographs. All the clinical and radiological assessments took place preoperatively, 7-10 days after surgery and at 3,6,12 and 18 months after the index procedure.The outcome of the surgery was assessed according to Odom’s criteria and the ability to work was assessed by the updated Prolo Functional and Economic Outcome Rating Scale modified for cervical spine, preoperatively and at the final evaluation (18 months). Material-Results: Eleven patients (14 levels) with a mean age of 47 years (range 27-56 years) underwent anterior cervical discectomy and DCI implantation. The axial and radicular pain intensity, decreased immediately after surgery. This trend continued at follow-up re-evaluation. From the disability point of view the NDI score gradually improved at follow-up re-evaluation. On the other hand, the Nurick's scale and JOA score remained unchanged for both patients with myelopathy signs, during the follow-up period.The cervical lordosis was restored in all cases postoperatively. The average ADH increased from 6.7mm (range 5.6-7.1mm), preoperatively, to 7.2mm (range 5.8-9.1mm), postoperatively. Similarly, the PDH increased from 6.8mm (range 6.2-7.3mm), preoperatively, to 7.3mm (range 6.6-8.0mm), postoperatively. Finally, the ADH / PDH ratio averaged 0.98 (range 0.7-1.125) postoperatively, from the initial 0.96 (0.72-1.106). Eight segments resulted in documented fusion. One patient with a two segments procedure underwent re-operation for implants subsidence within the endplates, associated with clinical deterioration. In the final evaluation (18 months), according to Odom’s criteria, in the majority of patients (63.7%) the result of the surgery is good. Respectively, according to the updated Prolo Functional and Economic Outcome Rating Scale modified for cervical spine, we observed a significant improvement in our patients' ability to work.Conclusions: DCI in the present study seems to be a viable alternative to ACDF and CTDR. It is safe and easy-to use and there is evidence that it maintains the segmental disc height and decreases the patient’s pain intensity and spinal cord-related disability. However, its role in motion preservation and protection against the degeneration of the adjacent segment is questioned in the present study. Our 18 months study does not seem to confirm that DCI is a new technique in maintaining and controlling movement in the cervical segment and in absorbing axial loads and vibrations, leading to the reduction in facet joint strain and reducing ASD. Further research with larger, longer - term and statistically stronger studies is needed to clarify the role of DCI in maintaining segment mobility and protecting ASD. Level of Evidence: 4 Keywords: Cervical degenerative disc disease, dynamic cervical implant, fusion, outcome, long - term complications.

Εισαγωγή: Η πρόσθια αυχενική δισκεκτομή-αποσυμπίεση των νευρολογικών δομών και η σταθεροποίηση με διάφορους τύπους μοσχευμάτων με ή χωρίς την χρήση πλάκας (ACDF) είναι για δεκαετίες η μέθοδος εκλογής στη θεραπεία ασθενών με συμπτωματική εκφυλιστική νόσο της ΑΜΣΣ, οι οποίοι δεν ανταποκρίνονται στην συντηρητική θεραπεία. Ο πρόωρος εκφυλισμός - νόσος του γειτονικού διαστήματος (ASD) που συμβαίνει μετά από ACDF έχει αναφερόμενη επίπτωση 2,9% ετησίως, φθάνοντας το 25% στα 10 χρόνια. Η φυσική εξελικτική πορεία της δισκικής εκφυλιστικής νόσου της ΑΜΣΣ και η διαταραχή της εμβιομηχανικής στην ΑΜΣΣ σαν συνέπεια της σταθεροποίησης (Fusion) θεωρούνται οι αιτιολογικοί παράγοντες του φαινομένου της ASD.Η ASD δυνητικά αποφεύγεται με τη χρήση εμφυτευμάτων που διατηρούν την κινητικότητα του χειρουργημένου διαστήματος. Τα τελευταία χρόνια δημιουργήθηκαν αρκετοί τεχνητοί δίσκοι που χρησιμοποιούνται στην αρθροπλαστική της ΑΜΣΣ (CTDR) και έχουν αναφερθεί ικανοποιητικά κλινικά αποτελέσματα μετά την εμφύτευση τους. Η επίπτωση της ASD μετά από CTDR φαίνεται να είναι μικρότερη σε σύγκριση με την ACDF. Ωστόσο, οι τεχνητοί δίσκοι δεν στερούνται επιπλοκών, όπως είναι η ετερότοπη οστεοποίηση, η μετακίνηση των εμφυτευμάτων, ο επίμονος πόνος στην ΑΜΣΣ και οι σχεδιαστικές τους αδυναμίες.Το εμφύτευμα DCI έχει περιγραφεί ως πρόθεση για την διατήρηση της κίνησης στην ΑΜΣΣ, εναλλακτική της CTDR και έχει σχεδιαστεί για να εμποδίζει την οστεοποίηση στο επίπεδο της εμφύτευσης και τον εκφυλισμό των γειτονικών διαστημάτων. Πρόκειται για ένα ενιαίο εμφύτευμα σχήματος ‘U’, με πρόσθιες αυλακώσεις (δόντια) για σταθεροποίηση, που εμφυτεύεται μέσω της κλασσικής πρόσθιας αυχενικής προσπέλασης. Από λειτουργική άποψη, θεωρητικά διατηρεί την ελεγχόμενη κινητικότητα της ΑΜΣΣ κατά την κάμψη-έκταση και συντηρεί το ύψος του δισκικού διαστήματος κατά την κατακόρυφη φόρτιση. Ο απώτερος στόχος αυτού του εμφυτεύματος είναι η σχεδόν φυσιολογική κινητικότητα της ΑΜΣΣ και η προστασία από την ASD. Η ΚΜΔ της ΑΜΣΣ με ή χωρίς μυελο / ριζοπάθεια και αυχεναλγία, σε ένα έως τρία επίπεδα, από Α3-Α4 έως Α6-Α7 είναι οι κύριες ενδείξεις για τη χρήση του DCI. Η μηχανική αστάθεια, η οστεοπόρωση, τα σπονδυλικά κατάγματα, οι ογκολογικοί ασθενείς, καθώς και οποιαδήποτε παθολογία που οδηγεί σε έλλειψη κινητικότητας στις προεγχειρητικές δυναμικές ακτινογραφίες, αποτελούν τον κατάλογο των αντενδείξεων για τη χρήση του DCI.Σκοπός: Στην γνώση του συγγραφέα, υπάρχει περιορισμένος αριθμός δημοσιευμένων μελετών σχετικά με τη χρήση του DCI για την θεραπεία ασθενών με εκφυλιστική νόσο της ΑΜΣΣ. Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι να μελετήσει την ασφάλεια και την επάρκεια της τεχνικής εμφύτευσης, καθώς και τα κλινικά, ακτινολογικά αποτελέσματα, συμπεριλαμβανομένων των μετεγχειρητικών επιπλοκών που σχετίζονται με τη χρήση του DCI στους ασθενείς μας. Γίνεται επίσης μια ανασκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικά με την χειρουργική αντιμετώπιση των εκφυλιστικών παθήσεων της ΑΜΣΣ με πρόσθια αυχενική προσπέλαση, εστιάζοντας ιδιαίτερα στην CTDR και τη σύγκρισή της με την ACDF, καθώς και στις υπάρχουσες μελέτες για το εμφύτευμα DCI.Μεθοδολογία: Πρόκειται για μια προοπτική μελέτη κοόρτης όλων των ασθενών που επιλέχτηκε να υποβληθούν σε πρόσθια αυχενική δισκεκτομή και εμφύτευση του DCI για την θεραπεία αυχενικής εκφυλιστικής νόσου, κατά τη διάρκεια τριών ετών στο τριτοβάθμιο πανεπιστημιακό νοσοκομείο μας. Πρόσθια αυχενική δισκεκτομή και εμφύτευση του DCI επιλέχτηκε σε ορισμένους ασθενείς με κήλη αυχενικού μεσοσπονδυλίου δίσκου, αυχενική στένωση, αυχενική εκφυλιστική δισκική νόσο ή οποιοσδήποτε συνδυασμός αυτών. Η κλινική εικόνα ήταν οποιοσδήποτε συνδυασμός αυχεναλγίας, ριζοπάθειας και συμπτωμάτων μυελοπάθειας. Η εμφύτευση DCI αποκλείστηκε σε ασθενείς με οστεοπόρωση, τραυματική βλάβη της ΑΜΣΣ,, όγκους, μηχανική αστάθεια και σε εκείνους με προεγχειρητική τεκμηρίωση έλλειψης κίνησης στο πάσχων διάστημα. Εξαιρέθηκαν επίσης ασθενείς που χρειάζονται χειρουργική αντιμετώπιση σε περισσότερα από δύο διαστήματα. Η προεγχειρητική εξέταση περιελάμβανε απλές / δυναμικές ακτινογραφίες της ΑΜΣΣ και MRI ΑΜΣΣ. Όλοι οι ασθενείς ενημερώθηκαν για τους κινδύνους και υπέγραψαν συναίνεση για την επέμβαση.Η χειρουργική δυσκολία και η ασφάλεια της τεχνικής μελετήθηκε με τη μέτρηση της διάρκειας της χειρουργικής επέμβασης, της ενδοεγχειρητικής απώλειας αίματος και τις περιεγχειρητικές επιπλοκές.Χρησιμοποιήθηκαν δύο παράμετροι για την καταγραφή της κλινικής κατάστασης του ασθενούς. Η ένταση του πόνου των ασθενών καταγράφηκε μέσω της οπτικής αναλογικής κλίμακας (VAS) και η συνολική κλινική κατάσταση καταγράφηκε με την κλίμακα δυσλειτουργίας του αυχένα (NDI) για όλους τους ασθενείς. Στους ασθενείς με μυελοπάθεια έγινε σύγκριση της κλίμακας Nurick’s και του JOA score προεγχειρητικά και στους 18 μήνες.Μετρήθηκαν επίσης για τα ακτινολογικά αποτελέσματα και τις μακροχρόνιες επιπλοκές το πρόσθιο και οπίσθιο ύψος του διαστήματος (ADH και PDH, αντίστοιχα), καθώς ο λόγος ADH / PDH, από ανακατασκευασμένες εικόνες CT και απλές / δυναμικές ακτινογραφίες. . Όλες οι κλινικές και ακτινολογικές αξιολογήσεις πραγματοποιήθηκαν προεγχειρητικά, 7-10 ημέρες μετά τη χειρουργική επέμβαση και στους 3, 6, 12 και 18 μήνες μετά την επέμβαση.Η έκβαση του χειρουργείου αξιολογήθηκε με τα κριτήρια έκβασης κατά Odom’s και η ικανότητα για εργασία αξιολογήθηκε με την επικαιροποιημένη οικονομική κατά Prolo κλίμακα για την ΑΜΣΣ, προεγχειρητικά και στο τέλος της παρακολούθησης.Υλικό-Αποτελέσματα: Έντεκα ασθενείς (14 επίπεδα) με μέση ηλικία 47 ετών (εύρος 27-56 ετών) υποβλήθηκαν σε πρόσθια αυχενική δισκεκτομή και εμφύτευση DCI.Η ένταση της αυχεναλγίας και του ριζιτικού πόνου μειώθηκε αμέσως μετά τη χειρουργική επέμβαση. Η τάση αυτή συνεχίστηκε και στην μετεγχειρητική επαναξιολόγηση. Στην αξιολόγηση της κλινικής εικόνας, η βαθμολογία NDI βελτιώθηκε σταδιακά κατά την μετεγχειρητική παρακολούθηση. Από την άλλη πλευρά, η κλίμακα του Nurick’s και το JOA score παρέμειναν αμετάβλητα για τους δύο ασθενείς με συμπτώματα μυελοπάθειας κατά τη διάρκεια της περιόδου παρακολούθησης.Η αυχενική λόρδωση αποκαταστάθηκε σε όλες τις περιπτώσεις μετεγχειρητικά. Ο μέσος όρος του ADH αυξήθηκε από 6,7mm (εύρος 5,6-7,1mm), προεγχειρητικά, σε 7,2mm (εύρος 5,8-9,1mm), μετεγχειρητικά. Παρομοίως, το PDH αυξήθηκε από 6,8mm (εύρος 6,2-7,3mm), προεγχειρητικά σε 7,3mm (εύρος 6,6-8,0mm), μετεγχειρητικά. Τέλος, ο λόγος ADH / PDH ήταν κατά μέσο όρο 0,98 (εύρος 0,7-1,125) μετεγχειρητικά, από το αρχικό 0,96 (0,72-1,106). Οκτώ διαστήματα κατέληξαν σε τεκμηριωμένη οστεοποίηση. Ένας ασθενής με επέμβαση σε δύο επίπεδα, υποβλήθηκε σε επανεπέμβαση εξαιτίας καθίζησης των εμφυτευμάτων εντός των τελικών πλακών, που συνοδεύτηκε από κλινική επιδείνωση.Στην τελική επανεξέταση ( 18 μήνες ), σύμφωνα με τα κριτήρια του Odom’s, η πλειονότητα των ασθενών ( 63,7% ) έκρινε το αποτέλεσμα του χειρουργείου καλό. Αντίστοιχα σύμφωνα με την επικαιροποιημένη οικονομική κλίμακα Prolo για την ΑΜΣΣ παρατηρήσαμε σημαντική βελτίωση των ασθενών μας στην ικανότητα για εργασία.Συμπεράσματα: Το DCI στην παρούσα μελέτη φαίνεται να είναι μια αποδεκτή εναλλακτική λύση για την θεραπεία των εκφυλιστικών παθήσεων της ΑΜΣΣ εκτός της ACDF και της CTDR. Είναι ασφαλές και εύκολο στη χρήση, ενώ υπάρχουν αποδείξεις ότι διατηρεί το ύψος του μεσοσπονδυλίου διαστήματος, μειώνει την ένταση του πόνου και βελτιώνει την κλινική εικόνα των ασθενών.Ωστόσο, ο ρόλος του στη διατήρηση της κίνησης στο χειρουργηθέν διάστημα και στην προστασία από τη νόσο του παρακείμενου διαστήματος αμφισβητείται στην παρούσα μελέτη. Στην μεσοπρόθεσμη διάρκεια της μελέτης μας δεν φαίνεται να επιβεβαιώνεται ότι το DCITM είναι μια καινούργια τεχνική για την διατήρηση και τον έλεγχο της κίνησης στο χειρουργηθέν διάστημα, καθώς και στην απορρόφηση των κατακόρυφων δυνάμεων και κραδασμών, που οδηγούν στην μείωση της επιβάρυνσης των αρθρώσεων και στην επιβράδυνση του εκφυλισμού των παρακείμενων της επέμβασης διαστημάτων. Απαιτείται περαιτέρω διερεύνηση με μεγαλύτερες, μακροπρόθεσμες και στατιστικά ισχυρότερες μελέτες προκειμένου να αποσαφηνιστεί ο ρόλος του DCI στη διατήρηση της κινητικότητας του διαστήματος και στην προστασία των παρακείμενων διαστημάτων.Επίπεδο αποδεικτικών στοιχείων μελέτης: 4Λέξεις-κλειδιά: Αυχενική εκφυλιστική δισκική νόσος , δυναμικό εμφύτευμα της ΑΜΣΣ ( DCI) ,οστεοποίηση, έκβαση, μακροπρόθεσμες επιπλοκές..