急性脊髓損傷手術治療進展

宋振全，潘冬生，李靖遠，李天龍

北部戰區總醫院 神經外科，遼寧 沈陽 110016

急性脊髓損傷（acute spinal cord injury，ASCI）是由外傷所致，可造成感覺、運動或自主神經功能受損，并最終導致患者身體、心理及社交方面的障礙。除運動和感覺障礙外，還可引起神經病理性神經痛、植物神經紊亂等一系列并發癥，嚴重影響患者生存質量［1-2］。多年來，指導急性缺血性卒中治療的核心教訓一直是“時間就是大腦”，現在人們越來越認識到，同樣的原則也適用于ASCI 的治療，即“時間就是脊髓”［3-4］，這為ASCI 后的早期手術提供了理論依據，可以迅速緩解脊髓的機械壓迫，從而減輕繼發性損傷級聯反應。本文旨在介紹ASCI 的手術治療進展。

1 ASCI 的機制

ASCI 通常是由于脊柱突然受到外傷，導致椎體骨折或脫位。在受傷時，最初的機械力量傳遞到脊髓，被稱為原發性損傷，即“移位的骨頭碎片、椎間盤組織和（或）韌帶挫傷或撕裂進入脊髓組織”［5-7］。值得注意的是，大多數損傷不會使脊髓完全橫斷［8］。原發性損傷包括：（1）持續壓迫；（2）撞擊和暫時壓迫；（3）牽張；（4）撕裂/橫斷［6，9］。較常見的原發性損傷形式是撞擊后持續性壓迫，通常發生在爆裂性骨折時，骨折碎片壓迫脊髓或骨折脫位損傷［6，10-11］。單純的沖擊和暫時的壓迫不常見，但常發生于過伸性損傷［6］。牽張性損傷造成兩個相鄰的椎體被動拉開，導致脊柱在軸位上拉伸或撕裂［6-10］。在軍事案件和民事案件中，脊髓損傷的結果也有明顯差異，與平民脊髓損傷相比較，沖擊傷是戰場脊髓損傷的常見原因，通常累及多節段脊髓［12］。爆炸性脊髓損傷也會導致更高的嚴重性脊髓損傷分級［13］。此外，下腰椎爆裂性骨折和腰骶關節分離在戰斗損傷中更常見［14］。不論原發性損傷的形式如何，這些機械性損傷導致脊髓中的上行和下行傳導通路受損，破壞神經細胞的微循環；另外，其也可導致全身性低血壓、離子失衡和有害毒性產物蓄積［9，15］。迄今為止，限制原發性損傷后組織損傷的較有效的臨床治療方法是早期手術減壓（損傷后＜24 h）［16-17］?？偟膩碚f，原發性損傷的程度決定了脊髓損傷的嚴重程度和預后［18］。

2 ASCI 的病理生理學

脊髓的機械性損傷引發繼發性損傷級聯反應，其特征是：（1）急性期（即損傷后0～48 h）水腫、出血、缺血、炎性細胞浸潤、釋放細胞毒性產物和細胞死亡。這種繼發性損傷導致神經元和膠質細胞（如少突膠質細胞）的壞死和（或）凋亡，從而導致脫髓鞘和神經回路的喪失。（2）在亞急性期（傷后2～14 d），由于持續的水腫、血管血栓形成和血管痙攣，進一步導致缺血的發生。持續的炎性細胞浸潤可進一步導致細胞死亡，并且由于細胞和細胞外結構受損，可形成囊性微空腔。（3）在中期和慢性期（傷后2 周～6 個月），軸突繼續退化，星形膠質細胞瘢痕成熟，成為一種有效的再生抑制劑，囊腔結合進一步限制軸突再生和細胞遷移［19］。ASCI 可引發繼發性損傷級聯反應，導致進一步的永久性損傷和神經系統的功能障礙［20-21］。在急性期，出血和血-脊髓屏障（bloodspinal cord barrier，BSCB）破壞可使脊髓迅速受到炎性細胞（如中性粒細胞、巨噬細胞等）和細胞因子（腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1b 等）的涌入［22］。壞死細胞將三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）、鉀離子和DNA 釋放到微環境中，激活小膠質細胞釋放額外的促炎細胞因子并募集外周炎癥細胞，在這一過程中，其產生氧和氮自由基等產物，這些產物通過蛋白質/脂質氧化和DNA 損傷可造成額外的細胞損傷［23-24］。在亞急性期，星形膠質細胞的神經元死亡和再攝取失敗導致谷氨酸在細胞外室積累和附近神經元興奮毒性、鈣失調及炎癥等。脊髓損傷的中期和慢性階段表現為動態血管重構、細胞外間質組成的改變以及局部和遠端神經回路的重組。大量的細胞體積丟失導致囊性微空洞的形成，這些空洞聚集并成為再生、細胞遷移和軸突再生的重要屏障［25-27］。在損傷周圍區域，星形膠質細胞、雪旺細胞產生密集的硫酸軟骨素蛋白聚糖，作為纖維瘢痕的一部分，與白細胞共同的抗原相關受體，如蛋白酪氨酸磷酸酶結合，這激活了三磷酸鳥苷（guanosine triphosphate，GTP）酶Rho A 及其下游效應子Rho 相關蛋白激酶，導致軸突生長錐的崩潰和再生失?。?8-31］。上述一系列在原發性損傷后脊髓出現的繼發性改變即為繼發性脊髓損傷。與骨筋膜室綜合征的病理損傷機制類似，脊髓水腫和（或）髓內血腫出現后會導致髓內壓力增高，由于受到軟脊膜、蛛網膜、硬脊膜的束縛，以及骨性椎管的限制，會出現缺血-水腫-缺血的惡性循環［32］。部分患者甚至可能由于水腫范圍的不斷擴大，出現上升性脊髓炎，最終導致呼吸抑制、肺部感染、呼吸循環衰竭而死亡［33］。

3 手術指征

急診脊髓減壓手術可盡早恢復脊髓血流，改善缺血區灌注，減輕繼發性損傷。指南建議對外傷性ASCI的成年患者應將早期手術治療作為一種選擇［34］。急診手術對完全性ASCI 與不完全性ASCI 的作用是否存在區別尚不明確。有研究結果顯示，無論完全性或不完全性頸椎ASCI，24 h 內急診手術的效果優于24 h 后手術［35］。此外，是否需要更早的手術時機也尚在研究之中。有研究結果表明，在發病 8 h 內的手術患者更加獲益［36-37］。對于創傷性中央管損傷（traumatic central cord injury，TCCI），合并脊柱失穩主張24 h 內手術，不合并脊柱失穩的TCCI 更傾向于非急診手術［38］。Lenehan 等［39］的研究評估了對不伴失穩的急性ASCI 患者接受≤24 h 的早期手術及＞24 h 的晚期減壓手術后的效果，研究得出的結論是，早期手術患者可提高術后6 個月的美國脊髓損傷協會運動評分7.47 分，存在邊緣性顯著差異，術后12 個月時運動評分提升了6.31 分。對于頸椎手術的指征包括脊髓明顯壓迫伴神經功能障礙（尤其是進展性的，或者不適合閉合復位或閉合復位無效時），或不穩定的椎體骨折或脫位，神經系統功能完好的患者應接受非手術治療，除非存在脊柱不穩定的情況，大多數穿通傷需要接受手術探查以確保無異物嵌入組織，同時，清潔傷口以預防感染。確定閉合性胸腰段骨折手術的指征更具復雜性，原因是在這些損傷中，脊柱的穩定性難以判斷。以解剖學的脊柱穩定性三柱模型為基礎，因其無法明確涵蓋所有的骨折類型，其臨床應用存在一定局限性。有研究顯示，胸腰椎損傷嚴重程度評分系統的評分者可信度和評分者間可信度均良好，但臨床效果仍需要進行前瞻性評估［40-41］。

4 手術時機

手術干預的時機尚無定論，仍有部分爭議。有研究表明，早期緩解脊髓壓迫（傷后8 h 內）可改善神經系統結局，然而，更早的臨床報告表明，早期手術可導致更多的并發癥及更差的神經系統結局，這可能反映了脊髓在急性損傷后的易損性［37］。有研究表明，早期接受手術的患者其并發癥的發生率更低，可使患者盡早恢復活動，也縮短了住院時間［42-43］。另有研究顯示，24 h 內接受減壓手術的患者，其結局優于保守治療或延遲手術的患者［44］。目前，大部分外科醫師選擇在更短的時間內（6～12 h）實施手術，一項2011 年的專家組報告與此處理方法一致［45］。

5 手術方式的選擇

傳統的椎板減壓術作為臨床上經典術式，可以解除脊髓周圍椎板及韌帶增生所致的壓迫，已被應用于治療ASCI。對于存在脊髓損傷后脊髓水腫或髓內血腫的患者，單純椎板減壓不能完全解除脊髓內壓力，導致繼發性脊髓損傷加重，往往需要做硬脊膜切開減壓［46-47］。有研究表明，與單純減壓治療相比較，采用椎板減壓和硬腦膜硬脊膜切開減壓治療的急性頸椎損傷的效果更好［48］。硬腦膜切開術有助于徹底減壓脊髓，改善嚴重ASCI 患者的腦脊液循環，降低脊髓內壓力［49］。盡管硬膜切開術對緩解脊髓內部壓力，清除硬膜下血腫是有益的，但除了硬脊膜，脊髓同時還受軟脊膜及蛛網膜筋膜層的束縛，借鑒骨筋膜室綜合征筋膜全層切開減壓的處理原則，對存在髓內水腫的脊髓，理論上全層切開硬脊膜、蛛網膜及軟脊膜對減輕脊髓水腫是必要的。軟脊膜切開術也便于進一步清除髓內血腫，松解髓內粘連帶，改善腦脊液循環。硬膜下腔消失或腦脊液中斷且硬膜下有碎骨片或血腫的患者，對髓內存在血腫及液化壞死灶的患者，硬膜切開術或者軟膜切開術，均難以清除髓內血腫及壞死灶，而脊髓切開減壓，有利于清除髓內的血腫及壞死灶，改善殘存脊髓組織的微循環，減輕繼發性脊髓損傷［32］。

6 結語

近年來，隨著ASCI 研究的不斷深入，臨床治療取得了不少令人欣慰的進展。在維持或重建脊柱穩定性的同時，如何延緩和減輕繼發性脊髓損傷及快速有效地促進神經細胞結構性及功能性再生，提高患者的生活質量仍是目前研究的熱點。對于ASCI的手術抉擇，應該根據患者脊柱的穩定性，脊髓損傷的嚴重程度，有無合并椎管狹窄及其他并發癥等情況綜合考慮。在傷后24 h 內早期手術對于脊髓損傷的恢復是有利的。硬膜切開術、軟脊膜切開術以及脊髓切開術，理論上可打破脊髓缺血-水腫-缺血的惡性循環，減輕繼發性脊髓損傷，但仍需高質量的臨床研究來進一步證明其安全性及有效性。