史建剛:探究ACAF減少術後C5神經根麻痺的作用機制

眾所周知,C5神經根麻痺是後路手術最常見的併發症,平均發病率為8.3%(3.2%~28.6%)[1,2],患者多出現三角肌無力、無法抬肩等運動功能障礙,甚至發生上肢癱瘓症狀,嚴重影響患者的滿意度和生活質量[3,4]。可是產生C5神經根麻痺的原因較多,比如脊髓過度漂移、醫源性神經損傷、脊髓血液供應受損、術後不穩定等,究竟是何原因導致C5神經根麻痺,這是困撓脊柱外科醫師的大問題[5]。

最近史建剛教授團隊通過臨床研究,提出頸椎前路椎體骨化物複合體前移融合術(ACAF)在治療嚴重後縱韌帶骨化(OPLL)的患者時,C5神經根麻痺發生率明顯降低,同時回顧性研究表明脊髓位置的恢復與C5神經根麻痺發生明顯相關,但降低麻痺風險的具體機制我們尚不清楚[6]。

為了探究其具體作用機制,本文系統性分析了180例因嚴重OPLL行ACAF和單側椎管成形術治療的患者資料,測量MRI上關於脊髓位置的新參數:旋轉角、偏移角和距離(見測量圖)。分析結果發現:行ACAF比單側椎管成形術的患者不僅脊髓旋轉角和偏移角恢復更佳,並且脊髓能夠逐漸回到原始位置(表1)。還發現:術前脊髓旋轉角和偏移角較大的患者在術後發生C5神經根麻痺概率更大,而且術後角度恢復欠佳(表2)。

由此可見,脊髓位置與C5神經根麻痺密切相關,而ACAF基於脊髓原位減壓理論,“元神”歸位——脊髓復位,能夠減少C5神經根麻痺的發生率。


為什麼頸椎術後容易發生C5神經根麻痺

眾所周知,C5神經根麻痺主要以三角肌無力為臨床特點。而三角肌主要由臂叢後側束分支-腋神經支配。由於C5神經根分支作為組成臂叢後側束的重要成員之一,長度較短,夾角較鈍,加上C5水平位於頸椎前凸的頂點,更容易受到因脊髓旋轉和漂移引發高張力的影響[7]。

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神經-肌肉反射弧示意圖


為什麼後路手術C5神經根麻痺發生率如此之高

雖然後路手術通過擴大頸椎椎管,藉助“弓弦效應”使脊髓向後漂移,能夠起到間接減壓頸腹側脊髓的作用,臨床上較安全、有效,但是通過長期隨訪發現,患者術後頸椎活動度減少,並且由於骨化物的進展或頸椎出現後凸畸形,神經功能會發生進一步惡化[8,9]。尤其是對於極寬且嚴重OPLL的患者,即使椎管後部減壓寬度超過17mm,椎管橫徑變化超過70%,脊髓的減壓往往也不充分[10]。

由此可見,後路手術容易出現脊髓旋轉和過度移位,導致脊髓漂移,進而牽拉神經根,增加C5神經根麻痺的風險[11-13]。

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椎管成形術與椎板切除術C5神經根麻痺機制示意圖


導致C5神經根麻痺的其他原因

過去研究的熱點集中於脊髓漂移理論,但最近的研究發現術前脊髓旋轉角與C5神經根麻痺也密切相關——術前脊髓旋轉角度越高,C5神經根麻痺的發生率也越高[14]。Odate等人認為減壓範圍過大和減壓方式不對稱導致脊髓移位,是頸前路減壓融合術C5麻痺發生的主要原因[15]。

同樣,椎管成形術脊髓不對稱移位也增加了C5神經根麻痺的風險[16]。研究報道脊髓不對稱減壓會引發脊髓醫源性旋轉[17-19]。Chugh等人也認為脊髓旋轉程度越高和脊髓移位距離越大,C5神經根張力也越高,C5神經根麻痺的概率也越大[20]。由於脊髓位置是另一個影響C5神經根麻痺的重要因素,所以恢復脊髓原始位置非常重要。


ACAF能夠有效預防C5神經根麻痺

回顧性分析長征醫院180例因嚴重OPLL患者行ACAF(96例)和單側椎管成形術(84例)的患者資料。測量了脊髓旋轉角代表脊髓相對於人體冠狀面的位置,脊髓偏移角代表脊髓相對人體矢狀面的位置,脊髓距離代表水平面脊髓相對椎體的位置(測量方法如下圖)。

史建剛:探究ACAF減少術後C5神經根麻痺的作用機制

研究結果表明行單側椎管成形術的患者脊髓偏移角和旋轉角恢復差,脊髓往後或開門側移位。由於術後脊髓漂移和水平面減壓不對稱引發脊髓旋轉,C5神經根麻痺發生率高達14.3%。而ACAF術後脊髓復位,減壓方式對稱,C5麻痺發生率很低(3.1%)[6,21,22](表1)。

史建剛:探究ACAF減少術後C5神經根麻痺的作用機制

‡p<0.05,同組數據相比較使用配對t檢驗

#p<0.05,兩組之間數據相比較使用獨立t檢驗

表1. ACAF(A組)和單側椎管成形術(P組)脊髓位置恢復情況

同時還發現術後發生C5麻痺的患者不但術前旋轉角和偏移角度較大,而且術後角度恢復也差,統計學差異顯著。(表2)

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‡p<0.05,同組數據相比較使用配對t檢驗

#p<0.05,兩組之間數據相比較使用獨立t檢驗

表2.C5神經根麻痺發生組和不發生組脊髓角度恢復情況

史建剛:探究ACAF減少術後C5神經根麻痺的作用機制

測量圖

測量方法說明:選取MRI上橫截面骨化物壓迫平面,並取骨化物累及C3/4、C4/5或C5/6層面的角度和距離平均值作為參考指標。通過測量脊髓旋轉角、偏移角、位移距離來反應脊髓位置恢復情況。根據Eskander等人基於T2加權成像(T2WI)的軸向平面所述,脊髓旋轉角(脊髓相對於椎體的旋轉)定義為連接雙側椎動脈(椎動脈線,VAL)的中點的連線與脊髓長軸的連線形成的夾角,(脊髓旋轉=α-β,圖C)[23]。偏移角定義為連接脊髓短軸中心點和VAL中心點的直線與VAL的中垂線形成的夾角,用黃色虛線表示(圖D)。脊髓位移距離定義為脊髓短軸中點與VAL線之間的距離數值,用“d”表示(圖D)。

無論前路還是後路手術,頸椎脊髓減壓都強調“脊髓優先”的原則。史建剛教授基於這一原則,經過進一步科學研究論證,提出脊髓原位減壓理論,發明ACAF技術。

首先,ACAF利用擰入螺釘時產生的拉力緩慢提拉椎體-骨化複合物(VOC),不但力度可控,能使硬脊膜逐步、緩慢地膨起,而且在椎管外完成整個提拉減壓的過程,去除了前方凹凸不平的骨化後縱韌帶壓迫,解決了脊髓發生旋轉和偏移的根本問題,脊髓逐漸迴歸原位[24]。

其次,ACAF減壓方式直接、對稱。它通過前移VOC的方法直接去除壓迫,脊髓擴張(脊髓面積恢復)引起脊髓中心前移。由於擴大椎管後神經根張力牽拉,旋轉角和偏移角恢復,脊髓回到椎管正中位置,防止了脊髓旋轉狀態下的過度漂移。

最後,ACAF無需切除頸椎後柱結構,VOC作為整體前移,術後作為重建椎管前壁的一部分,能夠限制脊髓過度前移。由此可見,椎管成形術通過破壞頸椎後柱結構和椎管後壁,雖然能夠擴大開門側的椎管容積,但是由於巨大的骨化物仍在前方不變,脊髓被迫遠離其原始位置,改變了旋轉角和偏移角,脊髓後移,進而牽拉C5神經根,出現C5神經根麻痺[25,26]。


結論

由此可見,脊髓位置不可小覷,“脊髓復位”是脊柱外科醫師需要考慮的新問題。

山窮水復疑無路,柳暗花明又一村。基於原位減壓理論,ACAF為其開闢了一條陽光大道。它不但是一種符合客觀規律的直接減壓方式,而且為預防C5神經根麻痺提供了新動力和新方向。未來,史建剛教授團隊以ACAF技術為馬,以原位減壓理論為方向,不斷創新和完善(嚴格把握手術指針、謹防新的併發症等),不忘脊髓復位,砥礪前行,一定會實現防止(減少)C5神經根麻痺的夢想。


病例展示

病例一

典型病例:劉某,女性,69歲,因“四肢麻木、疼痛,伴行走不穩、排尿無力1年,加重1月”,保守治療無效。術前MRI顯示C2 – C7脊髓明顯受壓,脊髓曲度變直,腦脊液帶消失,C2-C7後縱韌帶骨化,術前脊髓旋轉和偏移角分別為36.3°和14.2°術前JOA評分為9。

史建剛:探究ACAF減少術後C5神經根麻痺的作用機制

在海軍軍醫大學附屬長征醫院行ACAF治療(手術節段C2-C7),脊髓減壓徹底,脊髓旋轉和偏移角顯著變小。末次隨訪時,腦脊液、脊髓面積恢復良好,脊髓旋轉和偏移幾乎接近0°,由於脊髓橫截面面積和位置恢復,脊髓中心前移1mm,恢復原位,JOA評分提高到15分,改善率為75%。脊髓減壓徹底,神經功能改善優異,且未發生C5神經根麻痺。

病例二

患者男性,46歲,主訴“雙上肢麻木、無力、疼痛5年,加重1月”術前MRI顯示C5-C7脊髓受壓,骨化物壓迫平面的脊髓旋轉和偏移角分別為39.6°和17.4°。

史建剛:探究ACAF減少術後C5神經根麻痺的作用機制

在海軍軍醫大學附屬長征醫院行C3-C7節段椎管成形術,脊髓間接減壓但不完全,脊髓旋轉和偏移角分別變為23.5°和13.6°,且術後出現右上肢不能上抬(C5神經根麻痺),原因可能是C4/5水平的右側神經根由於偏右側型骨化物壓迫受到牽拉,加上脊髓向後漂移,麻痺側神經根可能受到更大的張力。末次隨訪時,腦脊液、脊髓面積仍恢復較差,脊髓旋轉和偏移角仍較大,脊髓向後漂移3.0mm,JOA評分由術前9改善到12,改善率為37.5%,仍殘留部分麻木疼痛症狀。


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