醫(yī)源性脊髓損傷患者流行病學(xué)特征分析＊

陳奇,李鋒,沈凱,陳安民,郭風(fēng)勁,羅偉,方忠

華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(yī)院骨科,武漢430030

醫(yī)源性脊髓損傷(iatrogenic spinal cord injury,ISCI)是一種導(dǎo)致受累脊髓節(jié)段運動、感覺及自主神經(jīng)功能嚴重受損的醫(yī)源性損傷。給患者及其家庭帶來嚴重的精神及經(jīng)濟負擔(dān),給醫(yī)生帶來相關(guān)法律責(zé)任及醫(yī)療信心的受挫。目前,尚缺乏有效提高受損脊髓神經(jīng)功能的治療方法[1]。因此,對ISCI仍以預(yù)防為主。了解ISCI的流行病學(xué)特征,有助于提醒醫(yī)生對高危人群給予更加積極的關(guān)注,預(yù)防其發(fā)生。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇1989年1月～2008年12月來自華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(yī)院、中國人民解放軍北京軍區(qū)總醫(yī)院、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院、第二軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院(上海長海醫(yī)院)、第四軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院(西京醫(yī)院)及中南大學(xué)湘雅醫(yī)院的符合納入標準的ISCI患者306例。納入標準由上述醫(yī)療單位聯(lián)合制定如下：①治療介入之前,患者脊髓功能處于相對穩(wěn)定狀態(tài);②患者接受了對脊髓可能造成損害的醫(yī)療操作、檢查或治療,如手術(shù)、牽引、椎管造影等;③上述醫(yī)療操作、檢查或治療后,患者脊髓的運動、感覺或自主神經(jīng)功能出現(xiàn)降低;④脊髓功能的降低在理論上可由上述醫(yī)療操作、檢查或治療解釋;⑤醫(yī)源性脊髓圓錐損傷納入本次研究,醫(yī)源性馬尾神損傷由于解剖結(jié)構(gòu)的差異暫不納入本次研究。納入的患者中,男191例,女 115例(男∶女=1.67∶1);年齡 15～70歲,平均(42.67±9.01)歲;各醫(yī)療機構(gòu)病例的平均年齡(F=1.189,P=0.314)和性別比(χ2=0.168,P=0.999)的差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見表1。

表1 各醫(yī)療機構(gòu)病例基本資料

1.2 方法

對納入患者的臨床資料進行回顧性分析。分析患者不同年齡段(11～20歲、21～30歲、31～ 40歲、41～ 50歲、51～60歲、61～70歲),性別(男、女),損傷脊柱節(jié)段(頸椎、上胸椎、胸腰椎),初始疾病(退變、炎癥、創(chuàng)傷、腫瘤、畸形)及損傷原因(置釘失誤、直接損傷、植骨過深、過度牽拉、過度矯形及血腫壓迫)的構(gòu)成比及其差異,尋找ISCI的高危人群。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0軟件處理數(shù)據(jù),χ2檢驗,P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床癥狀 肌力減退263例(85.95%),其中上肢肌力減退194例,下肢肌力減退38例,上下肢肌力均減退31例;感覺障礙加重62例(20.26%),其中伴隨肌力減退而發(fā)生51例;肌張力增高、抽搐、病理征加重共32例;見圖1。

圖1 ISCI常見臨床癥狀構(gòu)成比柱狀圖

2.2 年齡趨勢及性別差異 年齡≤50歲的患者,隨年齡增長,ISCI的罹患人數(shù)呈上升趨勢;＞50歲,罹患率又逐漸下降;主要罹患年齡段為30～50歲(78.76%),見圖2。男性更較女性易罹患ISCI,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=37.752,P=0.000)。

圖2 ISCI各年齡段構(gòu)成比柱狀圖 1.96%(11～20歲),4.90%(21～30歲),33.01%(31～40歲),45.75%(41～50歲),10.13%(51～60歲),4.25%(61～70歲)

2.3 脊柱節(jié)段差異 本研究討論脊柱節(jié)段差異而非脊髓節(jié)段差異(因手術(shù)操作中,不同脊柱節(jié)段的解剖學(xué)差異,如椎管容積、椎弓根直徑等,對ISCI的發(fā)生有重要影響)。本研究中,病變發(fā)生于頸椎97例(31.70%),上胸椎(T1～T10)122例(39.87%),胸腰椎(T11～L1)87例(28.43%)。上胸椎受累的患者罹患ISCI的人數(shù)明顯高于頸椎和胸腰段病例,差異有統(tǒng)計學(xué)意義頸椎罹患病例和胸腰段罹患病例的構(gòu)成比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.777,P=0.378)。

2.4 初始疾病的差異 初始疾病決定進一步的檢查及治療方法,對ISCI的發(fā)生具有重要的影響。本研究中初始疾病的分類及構(gòu)成比分別為：退變(37.91%),腫瘤(24.51%),創(chuàng)傷(21.57%),畸形(11.76%)及炎癥(4.25%),不同初始疾病的構(gòu)成比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=126.119,P=0.000)。腫瘤和創(chuàng)傷在ISCI患者中的構(gòu)成比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.746,P=0.388)。脊柱畸形和脊柱炎癥的患者相對較少,但前者略多于后者(χ2=11.736,P=0.001)。

2.5 ISCI原因 內(nèi)環(huán)境紊亂、再灌注損傷、脂質(zhì)過氧化等繼發(fā)性原因是繼發(fā)性脊髓損傷中廣泛存在的機制,不能人為控制預(yù)防,也無明確的客觀觀察依據(jù),故本研究只對造成ISCI的直接原因進行研究,主要包括置釘失誤、直接損傷、植骨過深、牽拉損傷、過度矯形及血腫壓迫。置釘失誤132例(43.14%),其中87.12%發(fā)生在上胸椎;牽拉損傷97例(31.70%),其中92.78%發(fā)生在頸椎;過度矯形 21例(6.86%);血腫壓迫 22例(7.19%);植骨過深20例(6.54%);它們之間的差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.102,P=0.950)。直接損傷最少見,為 14例(4.58%),見圖 3。

圖3 ISCI損傷原因及其與脊柱節(jié)段的關(guān)系柱狀圖

3 討論

人類脊髓在大約在2歲時基本發(fā)育成熟,初步具有運動、感覺及自主神經(jīng)功能。脊髓具有充足的中樞神經(jīng)元儲備,因此,脊髓本身的功能并不隨著年齡的增加而明顯減退。但由于后縱韌帶、椎間盤、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、黃韌帶等脊髓鄰近解剖結(jié)構(gòu)的退變,脊髓逐漸受到壓迫,導(dǎo)致其功能隨著年齡的增長而逐漸降低;脊髓本身對外環(huán)境變化的適應(yīng)能力也隨著年齡的增長而逐漸減退;一些年輕人群可以承受的醫(yī)療操作卻可能對老年人群的脊髓產(chǎn)生不良影響。上述原因?qū)е翴SCI的患者隨年齡的增長比例逐漸增加。但＞50歲的ISCI患者的比例則隨著年齡的增長而有所降低。主要原因是交通意外、工傷、惡性暴力事件所致的創(chuàng)傷性脊髓損傷的患者在≤50歲人群中更為多見,美國報道的創(chuàng)傷性脊髓損傷患者的平均年齡為37.6歲[2]。30～50歲人群可能引起ISCI的人口基數(shù)更大,這并不表示老年人對不良治療及操作的耐受力更強。因此,給予老年人群脊髓相關(guān)性治療時,仍應(yīng)更加謹慎。例如,牽引重量逐漸增大,并且密切觀察脊髓功能變化;手術(shù)操作更加輕柔,術(shù)中給予神經(jīng)功能監(jiān)測;脊髓造影時,緩慢注入適量造影劑。

與男性相比,女性通常從事危險性較低、體力較為輕松的工作,使得她們罹患工傷或職業(yè)性脊柱退變的機會較男性低。此外,雌激素和黃體酮在脊髓損傷后表現(xiàn)出神經(jīng)保護作用[3-5],并且能夠通過增強神經(jīng)生長因子(neuron growth factors,NGFs)的作用而促進神經(jīng)元修復(fù)[6]。研究顯示,脊髓損傷后,女性相對于男性、絕經(jīng)期前的女性相對于絕經(jīng)期后的女性,均獲得更好的神經(jīng)功能恢復(fù)[7]。因此,對于男性患者,不僅僅要注重外科治療,更應(yīng)該積極給予激素、營養(yǎng)神經(jīng)藥物等輔助治療,促進神經(jīng)功能的恢復(fù)。

對受累脊柱節(jié)段的分析表明,ISCI患者中,上胸椎受累者最多。椎管容積在不同的脊柱節(jié)段不盡相同,上胸椎部最為狹窄。因此,這一脊柱節(jié)段對應(yīng)的脊髓更容易受到壓迫的影響,而相同程度的壓迫在頸椎或是胸腰段可能并不引起癥狀[8]。上胸椎狹窄的椎管徑和相對稀少的血供使得這一節(jié)段的ISCI患者更為多見[9,10]。上胸椎的椎弓根徑比胸腰段更小[11],這也使得在這一節(jié)段椎弓根釘置釘過程中脊髓更易受到損傷。此外,多達17%的上胸椎骨折患者伴隨發(fā)生跳躍性的頸椎或是胸腰段骨折[12],這種多節(jié)段跳躍性脊柱骨折也增加了ISCI的罹患危險。ISCI患者發(fā)生于頸椎者少于發(fā)生于胸腰椎者。這是因為頸椎手術(shù)多數(shù)采取前方減壓,即使采取后路也多數(shù)采用相比于椎弓根釘較為安全的側(cè)塊釘固定。外科醫(yī)生對于上胸段和胸腰段脊髓減壓內(nèi)固定的患者,應(yīng)更加小心。術(shù)前做好充分的影像學(xué)準備,X片、CT平掃從矢狀位、冠狀位和橫斷面綜合測量椎弓根頂植入方向,MRI觀察脊髓本身的損傷和受壓程度。術(shù)中給予神經(jīng)功能監(jiān)測,操作輕柔,盡量減少出血。術(shù)前、術(shù)后給予營養(yǎng)神經(jīng)藥物和脫水藥物,術(shù)中給予甲強龍。

以退變性脊柱疾病為基礎(chǔ)疾病的ISCI患者多達37.91%。首先,退變性脊柱疾病患者的人數(shù)基數(shù)較大,退變性椎管狹窄是非創(chuàng)傷性脊髓損傷的最常見原因[13,14]。其次,接受椎管造影的患者多為椎管狹窄患者,而該檢查對可能對脊髓造成物理性或化學(xué)性損傷。脊柱腫瘤或創(chuàng)傷的患者術(shù)中出血通常較多。出血除了直接刺激脊髓、影響手術(shù)視野外,還能夠引起繼發(fā)性脊髓損傷機制,如血管改變[15],離子紊亂[16,17],神經(jīng)遞質(zhì)堆積[18,19],自由基的釋放及炎癥反應(yīng)等。這種繼發(fā)性脊髓損傷能夠持續(xù)較長時間。繼發(fā)性血腫形成也可以造成脊髓的壓迫。脊柱畸形的患者在三維矯形以及椎弓根釘置釘操作過程中很容易損傷脊髓,而對于脊柱感染患者采取的病灶清除術(shù)大多不涉及椎管,這是造成前者的ISCI罹患人數(shù)多于后者的原因。

就造成ISCI的直接原因而言,置釘失誤和牽拉傷構(gòu)成比最大。置釘失誤多發(fā)生在胸椎椎弓根釘植入過程中,因為上胸椎椎弓根徑和椎管內(nèi)徑相對較小,詳細的術(shù)前影像學(xué)檢查以及置釘角度的個體化可以規(guī)避風(fēng)險。頸椎多采取前路釘板系統(tǒng)或后路椎體釘,所以發(fā)生置釘失誤的可能性相對較小,但過度牽拉損傷多發(fā)生在頸椎節(jié)段,可能與在牽引狀態(tài)下手術(shù)、椎間隙撐開過大有關(guān)。其中頸5神經(jīng)根牽拉綜合征不在少數(shù),與減壓術(shù)后脊髓的漂移有關(guān)。因此,手術(shù)過程中應(yīng)注意適度的牽引、謹慎的椎間隙撐開以及相對溫和的減壓。其它原因還有植骨過深、過度矯形、血腫壓迫等。直接損傷最少,說明ISCI多是由于技術(shù)性原因造成的,純粹的個人疏忽并不多見。

總之,ISCI多發(fā)于30～50歲的男性患者;發(fā)生于上胸椎節(jié)段及基礎(chǔ)疾病為脊柱退變性病變的患者比例最多。詳細的術(shù)前檢查、個體化治療方案、仔細輕柔的術(shù)中操作、術(shù)中神經(jīng)功能監(jiān)護、圍手術(shù)期的藥物輔助是規(guī)避ISCI風(fēng)險的關(guān)鍵。

[1] Botelho RV,Daniel JW,Boulosa JL,et al.Effectiveness of methylprednisolone in the acute phase of spinal cord injuries：a systematic review of randomized controlled trials[J].Rev Assoc Med Bras,2009,55(6)：729-737.

[2] Jackson AB,Dijkers M,DeVivo MJ,et al.A demographic profile of new traumatic spinal cord injuries：change andstability over 30 years[J].Arch Phys Med Rehabil,2004,85(11)：1740-1748.

[3] Yang S,Shi J,Day AL,et al.Estradiol exerts neuroprotective effects when administered after ischemic insult[J].Stroke,2000,31(3)：745-750.

[4]Garcia-Segura LM,Azcoitia I,DonCarlos LL.Neuroprotection by estradiol[J].Prog Neurobiol,2001,63(1)：29-60.

[5] Wise PM,Dubal DB,Wilson ME,et al.Estrogens：trophic and protective factors in the adult brain[J].Front Neuroendocrin,2001,22(1)：33-66.

[6] Bjorling DE,Beckman M,Clayton MK,et al.Modulation of nerve growth factor in peripheral organs by estrogen and progesterone[J].Neuroscience,2002,110(1)：155-167.

[7] Sipski ML,Jackson AB,Gómez-Marí n O,et al.Effects of gender on neurologic and functional recovery after spinal cord injury[J].Arch Phys Med Rehabil,2004,85(11)：1826-1836.

[8] Maiman DJ,Pintar FA.Anatomy and clinical biomechanics of the thoracic spine[J].Clin Neurosurg,1992,38：296-324.

[9] Meyer PR.Surgery of spine trauma[M].1st ed.New York：Churchill Livingstone,1989：525-571.

[10]Meyer PR.Surgery of spine trauma[M].1st ed.New York：ChurchillLivingstone,1989：85-106.

[11]Pai BS,Gangadhara,Nirmala S,et al.Morphometric analysis of the thoracic pedicle：an anatomico-radiological study[J].Neurol India,2010,58(2)：253-258.

[12]Gupta A,el Masri WS.Multilevel spinal injuries：incidence,distribution and neurological patterns[J].J Bone Joint Surg Br,1989,71(4)：692-695.

[13]McKinley WO,Tellis AA,Cifu DX,et al.Rehabilitation outcome of individuals with nontraumatic myelopathy resulting from spinal stenosis[J].J Spinal Cord Med,1998,21(2)：131-136.

[14]McKinley WO,Seel RT,Hardman JT.Nontraumatic spinal cord injury：incidence,epidemiology,and functional outcome[J].Arch Phys Med Rehabil,1999,80(6)：619-623.

[15]Maikos JT,Shreiber DI.Immediate damage to the blood-spinal cord barrier due to mechanical trauma[J].J Neurotrauma,2007,24(3)：492-507.

[16]Agrawal SK,Fehlings MG.Mechanisms of secondary injury to spinal cord axons in vitro：role of Na+,Na(+)-K(+)-ATPase,the Na(+)-H+exchanger,and the Na(+)-Ca2+exchanger[J].J Neurosci,1996,16(2)：545-552.

[17]Fehlings MG,Agrawal S.Role of sodium in the pathophysiology of secondary spinal cord injury[J].Spine,1995.20(20)：2187-2191.[18]Ferguson AR,Christensen RN,Gensel JC,et al.Cell death after spinal cord injury is exacerbated by rapid TNF alpha-induced trafficking of GluR2-lacking AMPARs to the plasma membrane[J].J Neurosci,2008,28(44)：11391-11400.

[19]Genovese T,Mazzon E,Esposito E,et al.Role of endogenous glutathione in the secondary damage in experimental spinal cord injury in mice[J].Neurosci Lett,2007,423(1)：41-46.