史建刚:探究ACAF减少术后C5神经根麻痹的作用机制

2019-03-18   文章来源:海军军医大学附属长征医院   作者:王顺民 史建刚 点击量:3291 我要说

编者按

众所周知,C5神经根麻痹是后路手术最常见的并发症,平均发病率为8.3%(3.2%~28.6%)[1,2],患者多出现三角肌无力、无法抬肩等运动功能障碍,甚至发生上肢瘫痪症状,严重影响患者的满意度和生活质量[3,4]。可是产生C5神经根麻痹的原因较多,比如脊髓过度漂移、医源性神经损伤、脊髓血液供应受损、术后不稳定等,究竟是何原因导致C5神经根麻痹,这是困挠脊柱外科医师的大问题[5]

最近史建刚教授团队通过临床研究,提出颈椎前路椎体骨化物复合体前移融合术(ACAF)在治疗严重后纵韧带骨化(OPLL)的患者时,C5神经根麻痹发生率明显降低,同时回顾性研究表明脊髓位置的恢复与C5神经根麻痹发生明显相关,但降低麻痹风险的具体机制我们尚不清楚[6]

为了探究其具体作用机制,本文系统性分析了180例因严重OPLL行ACAF和单侧椎管成形术治疗的患者资料,测量MRI上关于脊髓位置的新参数:旋转角、偏移角和距离(见测量图)。分析结果发现:行ACAF比单侧椎管成形术的患者不仅脊髓旋转角和偏移角恢复更佳,并且脊髓能够逐渐回到原始位置(表1)。还发现:术前脊髓旋转角和偏移角较大的患者在术后发生C5神经根麻痹概率更大,而且术后角度恢复欠佳(表2)。

由此可见,脊髓位置与颈5神经根麻痹密切相关,而ACAF基于脊髓原位减压理论,“元神”归位——脊髓复位,能够减少颈5神经根麻痹的发生率。

为什么颈椎术后容易发生C5神经根麻痹

众所周知,C5神经根麻痹主要以三角肌无力为临床特点。而三角肌主要由臂丛后侧束分支-腋神经支配。由于C5神经根分支作为组成臂丛后侧束的重要成员之一,长度较短,夹角较钝,加上颈5水平位于颈椎前凸的顶点,更容易受到因脊髓旋转和漂移引发高张力的影响[7]

神经-肌肉反射弧示意图

为什么后路手术颈5神经根麻痹发生率如此之高

虽然后路手术通过扩大颈椎椎管,借助“弓弦效应”使脊髓向后漂移,能够起到间接减压颈腹侧脊髓的作用,临床上较安全、有效,但是通过长期随访发现,患者术后颈椎活动度减少,并且由于骨化物的进展或颈椎出现后凸畸形,神经功能会发生进一步恶化[8,9]。尤其是对于极宽且严重OPLL的患者,即使椎管后部减压宽度超过17mm,椎管横径变化超过70%,脊髓的减压往往也不充分[10]

由此可见,后路手术容易出现脊髓旋转和过度移位,导致脊髓漂移,进而牵拉神经根,增加C5神经根麻痹的风险[11-13]

椎管成形术与椎板切除术颈5神经根麻痹机制示意图

导致颈5神经根麻痹的其他原因

过去研究的热点集中于脊髓漂移理论,但最近的研究发现术前脊髓旋转角与C5神经根麻痹也密切相关——术前脊髓旋转角度越高,C5神经根麻痹的发生率也越高[14]。Odate等人认为减压范围过大和减压方式不对称导致脊髓移位,是颈前路减压融合术C5麻痹发生的主要原因[15]

同样,椎管成形术脊髓不对称移位也增加了C5神经根麻痹的风险[16]。研究报道脊髓不对称减压会引发脊髓医源性旋转[17-19]。Chugh等人也认为脊髓旋转程度越高和脊髓移位距离越大,C5神经根张力也越高,C5神经根麻痹的概率也越大[20]。由于脊髓位置是另一个影响C5神经根麻痹的重要因素,所以恢复脊髓原始位置非常重要。

ACAF能够有效预防颈5神经根麻痹

回顾性分析长征医院180例因严重OPLL患者行ACAF(96例)和单侧椎管成形术(84例)的患者资料。测量了脊髓旋转角代表脊髓相对于人体冠状面的位置,脊髓偏移角代表脊髓相对人体矢状面的位置,脊髓距离代表水平面脊髓相对椎体的位置(测量方法如下图)。

研究结果表明行单侧椎管成形术的患者脊髓偏移角和旋转角恢复差,脊髓往后或开门侧移位。由于术后脊髓漂移和水平面减压不对称引发脊髓旋转,C5神经根麻痹发生率高达14.3%。而ACAF术后脊髓复位,减压方式对称,C5麻痹发生率很低(3.1%)[6,21,22](表1)。

‡p<0.05,同组数据相比较使用配对t检验

#p<0.05,两组之间数据相比较使用独立t检验

表1. ACAF(A组)和单侧椎管成形术(P组)脊髓位置恢复情况

同时还发现术后发生C5麻痹的患者不但术前旋转角和偏移角度较大,而且术后角度恢复也差,统计学差异显著。(表2)

‡p<0.05,同组数据相比较使用配对t检验

#p<0.05,两组之间数据相比较使用独立t检验

表2.C5神经根麻痹发生组和不发生组脊髓角度恢复情况

测量图

测量方法说明:选取MRI上横截面骨化物压迫平面,并取骨化物累及C3/4、C4/5或C5/6层面的角度和距离平均值作为参考指标。通过测量脊髓旋转角、偏移角、位移距离来反应脊髓位置恢复情况。根据Eskander等人基于T2加权成像(T2WI)的轴向平面所述,脊髓旋转角(脊髓相对于椎体的旋转)定义为连接双侧椎动脉(椎动脉线,VAL)的中点的连线与脊髓长轴的连线形成的夹角,(脊髓旋转=α-β,图C)[23]。偏移角定义为连接脊髓短轴中心点和VAL中心点的直线与VAL的中垂线形成的夹角,用黄色虚线表示(图D)。脊髓位移距离定义为脊髓短轴中点与VAL线之间的距离数值,用“d”表示(图D)。

无论前路还是后路手术,颈椎脊髓减压都强调“脊髓优先”的原则。史建刚教授基于这一原则,经过进一步科学研究论证,提出脊髓原位减压理论,发明ACAF技术。

首先,ACAF利用拧入螺钉时产生的拉力缓慢提拉椎体-骨化复合物(VOC),不但力度可控,能使硬脊膜逐步、缓慢地膨起,而且在椎管外完成整个提拉减压的过程,去除了前方凹凸不平的骨化后纵韧带压迫,解决了脊髓发生旋转和偏移的根本问题,脊髓逐渐回归原位[24]

其次,ACAF减压方式直接、对称。它通过前移VOC的方法直接去除压迫,脊髓扩张(脊髓面积恢复)引起脊髓中心前移。由于扩大椎管后神经根张力牵拉,旋转角和偏移角恢复,脊髓回到椎管正中位置,防止了脊髓旋转状态下的过度漂移。

最后,ACAF无需切除颈椎后柱结构,VOC作为整体前移,术后作为重建椎管前壁的一部分,能够限制脊髓过度前移。由此可见,椎管成形术通过破坏颈椎后柱结构和椎管后壁,虽然能够扩大开门侧的椎管容积,但是由于巨大的骨化物仍在前方不变,脊髓被迫远离其原始位置,改变了旋转角和偏移角,脊髓后移,进而牵拉C5神经根,出现C5神经根麻痹[25,26]

结论

由此可见,脊髓位置不可小觑,“脊髓复位”是脊柱外科医师需要考虑的新问题。

山穷水复疑无路,柳暗花明又一村。基于原位减压理论,ACAF为其开辟了一条阳光大道。它不但是一种符合客观规律的直接减压方式,而且为预防C5神经根麻痹提供了新动力和新方向。未来,史建刚教授团队以ACAF技术为马,以原位减压理论为方向,不断创新和完善(严格把握手术指针、谨防新的并发症等),不忘脊髓复位,砥砺前行,一定会实现防止(减少)颈5神经根麻痹的梦想。

病例展示

病例一

典型病例:刘某,女性,69岁,因“四肢麻木、疼痛,伴行走不稳、排尿无力1年,加重1月”,保守治疗无效。术前MRI显示C2 – C7脊髓明显受压,脊髓曲度变直,脑脊液带消失,C2-C7后纵韧带骨化,术前脊髓旋转和偏移角分别为36.3°和14.2°术前JOA评分为9。

海军军医大学附属长征医院行ACAF治疗(手术节段C2-C7),脊髓减压彻底,脊髓旋转和偏移角显著变小。末次随访时,脑脊液、脊髓面积恢复良好,脊髓旋转和偏移几乎接近0°,由于脊髓横截面面积和位置恢复,脊髓中心前移1mm,恢复原位,JOA评分提高到15分,改善率为75%。脊髓减压彻底,神经功能改善优异,且未发生颈5神经根麻痹。

病例二

患者男性,46岁,主诉“双上肢麻木、无力、疼痛5年,加重1月”术前MRI显示C5-C7脊髓受压,骨化物压迫平面的脊髓旋转和偏移角分别为39.6°和17.4°。

在海军军医大学附属长征医院行C3-C7节段椎管成形术,脊髓间接减压但不完全,脊髓旋转和偏移角分别变为23.5°和13.6°,且术后出现右上肢不能上抬(C5神经根麻痹),原因可能是C4/5水平的右侧神经根由于偏右侧型骨化物压迫受到牵拉,加上脊髓向后漂移,麻痹侧神经根可能受到更大的张力。末次随访时,脑脊液、脊髓面积仍恢复较差,脊髓旋转和偏移角仍较大,脊髓向后漂移3.0mm,JOA评分由术前9改善到12,改善率为37.5%,仍残留部分麻木疼痛症状。

作者简介

王顺民

海军军医大学附属长征医院脊柱二科,硕士研究生

发表文章6篇,其中:SCI 4篇,中文2篇

建刚

主任医师,教授

博士及硕士研究生导师

上海市领军人才

上海市“新百人”

海军军医大学附属长征医院骨科医院脊柱二病区主任

学术创新

提出了脊髓原位减压的理论,发明了严重后纵韧带骨化病前路外科治疗的ACAF技术

发明腰椎脊髓栓系综合征capsule手术技术

发明胸腰椎骨质疏松性骨折NICE微创技术

提出脊髓栓系综合征“脊柱脊髓发育不匹配”理论

提出“腰骶神经弓弦病”概念及理论

学术专长

颈椎病、腰椎病的外科治疗及微创治疗

重度颈椎后纵韧带骨化症

脊柱脊髓发育性畸形(脊髓拴系综合征、半椎体畸形、颈椎畸形等)

腰骶神经弓弦疾病

学术任职

中国医药教育协会骨科专业委员会 副主任委员

中国医药教育协会骨科专业委员会脊柱分会 主任委员

主要荣誉

发表文章80余篇,SCI60余篇

主编专著6部,在编3部

获国家、军队及省部级课题10余项

获国家、军队及省部级奖项10余项

获国家发明及实用新型专利30余项

立三等功2次

参考文献

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