蔡亞飛,洪毅,2,王方永,2
1.首都醫(yī)科大學康復醫(yī)學院,北京市 100068;2.中國康復研究中心北京博愛醫(yī)院脊柱外科,北京市 100068
脊髓損傷是脊柱骨折最嚴重的并發(fā)癥。由于椎體的移位或碎骨片突出于椎管內(nèi),使脊髓或馬尾神經(jīng)產(chǎn)生不同程度的損傷。胸腰段損傷使下肢的感覺與運動產(chǎn)生障礙,稱為截癱;頸段脊髓損傷后,雙上肢也有神經(jīng)功能障礙,稱為四肢癱瘓,簡稱四肢癱。
脊髓損傷是脊柱脊髓外科常見嚴重疾病,近年來隨著交通運輸、建筑業(yè)、礦業(yè)等的發(fā)展,脊髓損傷患者日漸增多,且多發(fā)生于青壯年。損傷后除導致肢體癱瘓外,還伴有多種嚴重的并發(fā)癥,不僅給患者本人帶來極大痛苦與殘疾,也給家庭和社會帶來很大負擔。脊髓損傷的治療與功能康復已成為全球關(guān)注的重要課題。
脊髓損傷年發(fā)病率[1]在美國約為27.11/100萬~77.02/100萬,粗略估計每年新發(fā)病例約1.2 萬~2 萬例。全世界創(chuàng)傷性脊髓損傷(traumatic spinal cord injury,TSCI)的發(fā)病率約3.6/100 萬~195.4/100萬,研究不同脊髓損傷平面以及損傷程度的患者功能是否能改善、改善的時間,以及根據(jù)急性損傷時的相關(guān)因素預測脊髓損傷患者預后,對于判斷患者預后、合理制定康復計劃具有重要意義。
脊髓損傷不僅帶來功能障礙,還有心理障礙,因此采用合適的量表來判斷預后很重要。美國脊髓損傷協(xié)會(American Spinal Cord Injury Association,ASIA)頒布的2011年修訂版國際脊髓損傷神經(jīng)分類標準[2]為國際公認的脊髓損傷分級量表,臨床應用廣泛,對于指導治療和預后有很大意義。
ASIA 殘損分級(ASIA Impairment Scale,AIS)A 級為完全性脊髓損傷,指在骶段(S4~S5)無任何感覺和運動保留;B 級為不完全損傷,在損傷神經(jīng)平面下包括骶段存在感覺功能,但無運動功能;C 級為不完全損傷,在損傷神經(jīng)平面以下存在感覺和運動功能,但大于一半關(guān)鍵肌的肌力在3 級以下;D 級為不完全損傷,損傷平面以下存在感覺和運動功能,且大于一半關(guān)鍵肌的肌力大于或等于3級;E級為正常,感覺和運動功能正常。
ASIA 運動功能評分(ASIA Motor Score,AMS)采集患者20個關(guān)鍵肌群肌力,包括雙側(cè)上肢的肘屈肌群(肱二頭肌、肱肌)、腕伸肌群(腕長、短伸肌)、肘伸肌(肱三頭肌)、中指屈肌、小指外展?。浑p側(cè)下肢的髖屈肌(髂腰肌)、膝伸肌(股四頭肌)、踝背屈肌(脛骨前肌)、拇長伸肌、踝背伸肌(腓腸肌、比目魚肌)。檢查患者各動作時,0 分為無肌肉活動;1 分為可觸摸到或看到肌肉活動;2 分為去除重力位下全關(guān)節(jié)范圍活動;3 分為可抗重力全關(guān)節(jié)范圍活動,但不能抗阻力;4 分為可抗較小阻力運動;5 分為可抗較大阻力完成全關(guān)節(jié)范圍活動。累加總分得出AMS評分,滿分100分。
感覺評分檢測患者左右各28個皮節(jié)(C2至S4?5神經(jīng)根支配區(qū)域),共56 個關(guān)鍵點感覺功能。輕觸覺(light touch,LT)為使用棉簽依次接觸患者各皮節(jié),0 分為感覺消失,1 分為感覺減退,2 分為感覺正常(與面部感覺相同),56 個關(guān)鍵點分數(shù)相加得總分,滿分112 分。針刺覺(pin prick,PP)為使用別針檢測,0 分為感覺消失或不能區(qū)分鈍頭和銳頭,1 分為感覺減退,2 分為感覺正常(與面部感覺相同),相加得總分,滿分112分。
功能獨立性評定(Functional Independence Measure,FIM)大多用來判斷患者生活質(zhì)量,但是此量表并不是專門為脊髓損傷患者制定的,評價起來過于繁瑣。脊髓獨立性評定量表(Spinal Cord Independence Measurement scale,SCIM)是專為脊髓損傷患者制定的量表,最新版本為第三版[3]。該量表不僅考慮神經(jīng)功能和生活自理能力,而且考慮心理等,因此適用于評價脊髓損傷后患者生活功能,但臨床應用較少。
選擇最佳的隨訪時間一直是臨床試驗和隊列研究設計的挑戰(zhàn)。神經(jīng)功能恢復至平臺期的時間尚不確定,因此最低隨訪時間沒有達成一致意見。因此需要通過大樣本、長期預后隨訪研究。
患者出院后的最后一次神經(jīng)學檢查,通常在傷后2~3 個月,也有人選擇6個月或12個月,根據(jù)一般慣例和一些個人研究的結(jié)果,把恢復時間定為受傷后6~12 個月[4?5]。然而一些研究報道[6?7],傷后1年也有較高的恢復率,甚至高達35%。
Khorasanizadeh 等[8]的Meta 分析納入114 項研究,報道19 913 例TSCI患者AIS/Frankel 改變,6920 例患者AMS 改變。AIS/Frankel 轉(zhuǎn)化率A 級患者為19.3% (95%CI16.2~22.6),B 級為73.8% (95%CI69.0~78.4),C 級為87.3% (95%CI77.9~94.8),D 級為46.5% (95%CI38.2~54.9)。不同AIS 分級患者神經(jīng)功能恢復有顯著差異,依次為C >B >D >A。損傷部位也是脊髓損傷恢復的重要預測指標,恢復率遵循以下模式:腰椎>頸椎和胸腰椎>胸脊髓。穿透性脊髓損傷(主要為槍傷)更容易導致完全損傷,穿透性TSCI的恢復率明顯比鈍性損傷低(OR=0.76,95%CI0.62~0.92,P=0.006),恢復率與隨訪時間呈正相關(guān),但是不包含銳器傷患者的隨訪研究。
隨訪時間約6個月或更短的研究與長期(3~5年)隨訪的研究相比,不完全性脊髓損傷的恢復率較低。Khorasanizadeh等[8]證明TSCI后的神經(jīng)恢復顯著依賴于是否為完全性脊髓損傷,但與治療類型或受傷部位無關(guān)?;谶@些結(jié)果,建議包括不完全性的TSCI患者神經(jīng)功能研究至少隨訪12個月。
Waters 等[9?12]關(guān)注不同損傷水平脊髓損傷患者的運動和感覺恢復,進行了一系列的相關(guān)研究,證實完全性和不完全性四肢癱和截癱患者,有不同的運動和感覺恢復潛力。Ditunno等[13]研究TSCI的功能狀態(tài),在ASIA/國際醫(yī)療截癱協(xié)會(Inter?national Medical Society of Paraplegia,IMSOP)分級系統(tǒng)之前根據(jù)Frankel 分級標準。Ditunno 等認為Frankel 分級C 和D (相當于AIS分級C和D)的患者出院后,比分類為Frankel分級A或B(相當于AIS分級A和B)的患者獲得更多的功能改善。
可能是因為數(shù)據(jù)收集所需時間較長,長期隨訪研究較少。盡管不同的研究小組采用不同的隨訪時間,人們通常認為不同的脊髓損傷平面患者在6 個月~1年會出現(xiàn)神經(jīng)功能改善。在Curt 等[14?16]的長期隨訪研究中,不同損傷水平與AIS 分級的TSCI患者,均在住院和出院之間FIM 評分變化最大。1年后損傷功能狀態(tài)很少顯示大的改善。一項研究顯示,53例完全性脊髓損傷患者經(jīng)早期椎管減壓手術(shù)治療后,其中15例隨訪6個月時轉(zhuǎn)換為不完全性脊髓損傷[17]。
脊髓損傷在青少年中并不常見[18],最常見的原因是車禍、跌倒及運動相關(guān)損傷。關(guān)于青少年脊髓損傷報道比較少。老年人傷后第一年的死亡率與年輕的患者相比較高[19]。
損傷嚴重程度(Injury Severity Scale,ISS)是一個解剖評分系統(tǒng)[20],為有多重損傷的患者評估整體受傷情況。ISS 評分嚴重創(chuàng)傷后死亡的獨立預測因子,并且與殘疾和住院治療密切相關(guān)[21]。在一級創(chuàng)傷中心接受脊髓損傷的治療,創(chuàng)傷的嚴重程度與不利結(jié)果顯著相關(guān)[22]。也有報道支持大腦損傷對功能結(jié)果和社區(qū)融合的負面影響[23]。研究并發(fā)創(chuàng)傷性腦損傷的脊髓損傷患者預后時,必須把腦損傷考慮進去[24?26]。
脊髓銳器傷(spinal cord stab injury,SCSI)作為一種開放性損傷,更容易發(fā)生腦脊液(cerebrospinal fluid,CSF)滲漏和失血性休克,進而影響脊髓的血液供應。Hall 等[27]在動物研究中發(fā)現(xiàn),脊髓白質(zhì)血流量(spinal cord white matter blood flow,SCBF)的增加或減少與損傷后心血管參數(shù)(平均動脈壓、心率)、血氣(PCO2、PO2和pH值)的變化沒有相關(guān)性。而Horn等[28]在脊髓損傷動物模型中發(fā)現(xiàn),經(jīng)腦脊液引流有效的動物具有較低的鞘內(nèi)壓力和較低的組織損傷。因此,Horn 等認為脊髓損傷時的低灌注機制可能影響神經(jīng)功能。
目前,利用對比增強超聲(contrast?enhanced ultrasound,CEUS)可以定量分析恒河猴急性脊髓損傷時的脊髓灌注[29]。損傷中心為低灌注區(qū),鄰近區(qū)域為高灌注區(qū)。
Wilson等[30]系統(tǒng)回顧25篇文獻發(fā)現(xiàn),損傷時的AIS 分級是TSCI后神經(jīng)功能預后的最重要預測因子。此外,他們認為完全性胸脊髓損傷較完全性頸脊髓損傷預后差,然而,在不完全性脊髓損傷方面卻不是這樣的結(jié)論。Al?Habib 等[31]系統(tǒng)綜述顯示,神經(jīng)系統(tǒng)的恢復明顯與損傷嚴重程度相關(guān)。多項研究認為,完全性頸脊髓損傷的預后較完全性胸脊髓損傷好。
Khorasanizadeh等[8]的Meta分析顯示,完全性(A 級)脊髓損傷患者19.3% (95%CI16.2%~22.6%)有至少1 級的神經(jīng)功能改善。許多因素,包括并發(fā)腦外傷、中毒、機械通氣、脊髓休克、血流動力學不穩(wěn)定、劇烈疼痛和神志不清等會干擾最初的神經(jīng)學檢查信度,尤其是檢查在傷后最初幾小時或幾天內(nèi)完成[32]。因此,報告轉(zhuǎn)化率高的患者,可能本來就是不完全性脊髓損傷[33?34]。然而,那些脊髓損傷后數(shù)月的患者,仍可部分恢復神經(jīng)功能[35],證明完全性脊髓損傷并不是固定不變的。受傷的嚴重程度歷來被認為是最重要的脊髓損傷恢復的預測因子。
Khorasanizadeh等[8]多元回歸分析顯示,不同脊髓損傷嚴重程度等級的神經(jīng)功能恢復順序為C >B >D >A。這表明,隨著損傷嚴重程度降低,AIS/Frankel 轉(zhuǎn)換率和AMS 的變化速率顯著增加,但AIS D 的患者除外,其改善程度明顯低于那些被歸類為AIS B 或AIS C 的患者。相對缺乏恢復的最可能原因是由于AIS評定、Frankel和AMS中的天花板效應。
對于鈍性損傷,完全性胸脊髓損傷患者預后更差,有以下幾個原因可以解釋。首先,胸腔被胸椎、肋骨和胸壁的肌肉保護得很好,所以任何可能造成完全性胸脊髓創(chuàng)傷的,都很可能是毀滅性的高能創(chuàng)傷,從而導致更嚴重的神經(jīng)破壞。第二,胸部區(qū)域椎管相對狹窄,幾乎沒有給脊髓留下外部擠壓空間。第三,因為胸脊髓位于脊髓血液循環(huán)的分水嶺區(qū),它更容易因血管盜血現(xiàn)象而造成損傷時血供短暫不足,尤其是考慮到胸脊髓損傷常有更多的機會并發(fā)心肺損傷[31,36]。
腰椎損傷比頸、胸、胸腰段的損傷預后較好。這可能是由于腰椎椎管內(nèi)存在的是馬尾神經(jīng)根而不是脊髓。較低的運動神經(jīng)元或外周神經(jīng)根具有自我修復能力和傷后神經(jīng)發(fā)芽[37],該區(qū)域空間較大,從而為“根逃逸”現(xiàn)象提供了可能。
Khorasanizadeh 等[8]的Meta 分析顯示,頸脊髓損傷AMS 平均改善20.3分(完全性8.7,不完全性26.6),胸腰椎脊髓損傷平均改善7.0 分(完全性0.9,不完全性15.4) (P<0.001)。主要是因為截癱患者上肢神經(jīng)功能完好,AMS 分數(shù)提升范圍更小,因此存在天花板效應。此外,由于T2?12不包含任何關(guān)鍵肌,因此無法人為檢測運動恢復情況,任何有意義的運動恢復,可能需要神經(jīng)遠距離恢復至腰神經(jīng)水平。
半切綜合征(Brown?sequard Syndrome,BSS)[38]通常是脊髓銳器傷的結(jié)果,伴有上升的外側(cè)脊髓丘腦束和下降的外側(cè)皮質(zhì)脊髓束的破壞。而只有3%TSCI表現(xiàn)為BSS。臨床上,BSS 表現(xiàn)為同側(cè)肢體本體感覺與運動喪失,而對側(cè)痛溫覺消失,輕觸覺通常不會受到影響。75%~90%的BSS 患者康復后,可再次獲得獨立行走的能力[39]。
傷后8 h 內(nèi)接受減壓手術(shù)的患者比傷后8~24 h 接受手術(shù)的患者神經(jīng)功能預后更好,且不增加不良反應發(fā)生率[40]。
成人隨機前瞻性試驗表明[41],脊髓損傷患者可能在損傷后8 h 內(nèi)受益于高劑量類固醇,青少年脊髓損傷使用類固醇的臨床試驗存在爭議。在穿透性脊髓損傷中,類固醇可能增加感染的風險[42]。Enicker 等[43]總結(jié)51 例保留刀片的SCSI患者,發(fā)現(xiàn)由于術(shù)后感染的風險增加,不推薦使用類固醇,硬膜刺破并發(fā)腦脊液滲漏的患者,術(shù)后應定期使用抗生素。
另一種有爭議的藥物是單唾液酸四己糖神經(jīng)節(jié)苷脂鈉(monosialoganglioside,GM?1[44])。在哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞膜中發(fā)現(xiàn)GM?1,具有生物學活性。動物實驗表明,GM?1能促進神經(jīng)元出芽,增強神經(jīng)生長因子的作用,并能阻止線粒體途徑激活的細胞凋亡。Barros 等[45]研究顯示,GM?1 組患者對疼痛和觸摸的敏感性高于對照組,但組間運動評分改善無統(tǒng)計學差異。而其他一些臨床研究只能說明這種藥物的安全性。在脊髓損傷部位給予GM?1 的水凝膠制劑,不僅可以抑制凋亡和膠質(zhì)瘢痕形成,促進神經(jīng)元再生,提供神經(jīng)保護,還可以促進運動恢復[46]。
加拿大Ludovic 等[1]在急性住院期間記錄潛在的預測神經(jīng)功能的因素,包括年齡、性別、損傷類型、并發(fā)癥、AIS、AMS、LT、PP、ISS、創(chuàng)傷性腦損傷和從創(chuàng)傷到手術(shù)的延遲時間。對以上數(shù)據(jù)與1年后隨訪得到的患者SCIM 評分行線性相關(guān)回歸分析,發(fā)現(xiàn)4 個相關(guān)變量,公式為SCIM 評分(1年隨訪,%)=69.2+0.283(LT)+(AIS)-0.589(ISS)+0.134(AMS),OR值為0.57。
AMS 已被證實與脊髓損傷預后相關(guān),損傷平面以下區(qū)域感覺的存在與預后功能恢復存在正相關(guān)[18]。LT 得分高于PP[47]。這種差異可能是由于PP 檢查更復雜,或者是脊髓后柱不同受傷的程度影響脊髓丘腦傳導系統(tǒng)程度不同[48]。
目前世界各地都在研究脊髓損傷預后,各種研究采用不同的樣本量,采取不同的量表,不同的時間間隔,得出許多不同的結(jié)論,存在諸多矛盾之處,許多未發(fā)現(xiàn)的預后預測因素尚待研究。
總之,應根據(jù)不同研究目的采取不同的評估量表、研究方法、隨訪時限等,研究患者短期與長期預后。分析潛在的預后預測因素,對于判斷患者預后,合理制定康復計劃具有重要意義。