脊髓損傷的神經(jīng)功能評(píng)定研究進(jìn)展

吳艷麗 張繼榮(通訊作者)

(貴州醫(yī)科大學(xué)，貴州 貴陽(yáng) 550001)

脊髓損傷(spinal cord injury，SCI)是因各種原因引起的脊髓結(jié)構(gòu)、功能的損害,造成損傷平面以下脊髓功能(運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)及反射功能)的障礙。SCI后患者的神經(jīng)功能狀況會(huì)出現(xiàn)不同的變化,對(duì)S CI患者進(jìn)行及時(shí)的功能檢查,既可正確了解患者S CI的性質(zhì)和程度,又對(duì)制定正確的治療方案和推測(cè)預(yù)后具有重要的指導(dǎo)意義[1]。因此，本文將對(duì)脊髓損傷的神經(jīng)功能評(píng)定研究進(jìn)展綜述如下。

1 SCI神經(jīng)學(xué)檢查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展：多年來(lái)用于神經(jīng)學(xué)檢查及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)描述SCI程度的方法很多，常見(jiàn)的如：1969年,Frankel等[2]提出的急性SCI的Frankle分級(jí)是定性評(píng)價(jià)的典型代表，但這種等級(jí)法以簡(jiǎn)單的等級(jí)區(qū)分作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)神經(jīng)功能變化的觀察缺乏敏感性，限制了在臨床上的廣泛應(yīng)用。隨后出現(xiàn)了一系列SCI后神經(jīng)功能評(píng)價(jià)量表，如1978年Bracken等[3]研發(fā)的SCI嚴(yán)重程度分級(jí)量表、1980年代的邁阿密大學(xué)脊髓指數(shù)量表、Yale量表、Sunnybrook SCI量表、Botsford分級(jí)、NASCIS分級(jí)等，然而，上述各種量表評(píng)定因?yàn)楦髯圆煌蚓吹玫酵茝V，直到1984年美國(guó)脊髓損傷協(xié)會(huì)(ASIA)制定了ASIA標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際SCI神經(jīng)功能評(píng)價(jià)才有了統(tǒng)一的評(píng)價(jià)工具和標(biāo)準(zhǔn)(international standards of neurological classification of spinal cord injury，ISNCSCI)[4]。

ASIA標(biāo)準(zhǔn)自1984年制定，運(yùn)動(dòng)部分檢查身體兩側(cè)10對(duì)肌肉(5分制),并將 Frankel分級(jí)引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)提及了感覺(jué)平面的概念,但未對(duì)感覺(jué)功能進(jìn)行評(píng)分，1989年新版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)感覺(jué)平面給出了更詳細(xì)的判定方法[5]。ASIA標(biāo)準(zhǔn)第6版(2000年)的內(nèi)容包括基本概念、神經(jīng)學(xué)評(píng)分、ASIA殘損分級(jí)(ASIA impairment scale，AIS)和臨床綜合征，并引入了定量指標(biāo)，其后的修訂使之更加嚴(yán)密、精確而被全世界廣泛應(yīng)用至今[6]，王方永等[7]通過(guò)臨床觀察發(fā)現(xiàn)ASIA2000標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)目具有較高的重測(cè)信度和評(píng)測(cè)間一致性、運(yùn)動(dòng)評(píng)分部分具有較高的現(xiàn)實(shí)效度和預(yù)測(cè)效度。但2002年,美國(guó)SCI獨(dú)立項(xiàng)目組[8]對(duì)2000年修訂的ASIA標(biāo)準(zhǔn)和1996年的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了相關(guān)性研究,通過(guò)分析認(rèn)為在殘損分類和指導(dǎo)預(yù)后方面并無(wú)明顯差異,提示ASIA標(biāo)準(zhǔn)在以上兩方面并不優(yōu)于以前的版本,仍需要在實(shí)踐中繼續(xù)完善。美國(guó)脊柱損傷協(xié)會(huì)主席勞倫斯·沃格爾(LawrenceVogel)已批準(zhǔn)出版2011年修訂版[9]，王方永等[10]通過(guò)對(duì)ASIA標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)提供的ASIA標(biāo)準(zhǔn)2011英文版與2000英文版進(jìn)行逐句逐字對(duì)比，找出不同之處，發(fā)現(xiàn)與2000版相比，2011版共有15處較大的改動(dòng)，如在AIS分類中使用了非關(guān)鍵肌的功能等。ASIA國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)通過(guò)收集廣大使用者的建議，2013年首次對(duì)檢查表進(jìn)行較大的修訂，較2011版檢查表修訂多達(dá)11處，如明確非關(guān)鍵肌的功能及其所代表的平面等，并指出本次修訂更有利于脊髓損傷神經(jīng)功能評(píng)估結(jié)果的記錄和判定[11]。Schuld C[12]等通過(guò)比較2011年和2013年修訂的ISNCSCI，結(jié)果顯示，使用修訂后的2013年檢查表的分類性能顯著提高，但是即使證明了這些新布局的優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確確定C2-C4脊髓節(jié)段的運(yùn)動(dòng)水平仍然很困難。但針對(duì)2011年和2013年修訂的ISNCSCI，根據(jù)查閱國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)其目前未被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)，且其信度及效度仍需進(jìn)一步探索。

隨著對(duì)ISNCSCI這一領(lǐng)域的不斷認(rèn)識(shí)與發(fā)展，人們意識(shí)到單憑神經(jīng)學(xué)分類已不能滿足對(duì)全部脊髓損傷，特別是頸、胸椎損傷的患者(大部分存在自主神經(jīng)功能障礙)的評(píng)價(jià)，所以在過(guò)去的10年中，此領(lǐng)域的專家已經(jīng)開始關(guān)注脊髓損傷后自主神經(jīng)功能調(diào)節(jié)的問(wèn)題并嘗試制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以優(yōu)化臨床管理和確定治療干預(yù)措施的有效性[13]。美國(guó)脊柱損傷協(xié)會(huì)(American Spinal Injury Association，ASIA)和國(guó)際脊髓學(xué)會(huì)(International Spinal Cord Society，ISCoS)作為脊髓損傷領(lǐng)域的兩大國(guó)際學(xué)術(shù)組織，在其中發(fā)揮了重要的作用。近年來(lái)，ASIA和ISCoS組織國(guó)際專家制定了用于記錄脊髓損傷患者的心率、血壓、排汗、體溫調(diào)節(jié)、呼吸、膀胱、腸道及性功能的脊髓損傷殘存自主神經(jīng)功能國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(International standards to document remaining autonomic function after spinal cord injury，ISAFSCI)[14]。于2009年在《Spinal Cord》雜志聯(lián)合發(fā)布第1版ISAFSCI，其內(nèi)容主要從標(biāo)準(zhǔn)制定的一般介紹、對(duì)自主神經(jīng)的評(píng)估、自主神經(jīng)一般解剖和生理狀況、自主神經(jīng)系統(tǒng)的解剖和功能、自主神經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估。本表格評(píng)價(jià)時(shí)需要與ISNCSCI配合使用，可在脊髓損傷后的各期進(jìn)行評(píng)定，但目前尚缺少對(duì)其效度的研究，目前仍處于不斷更新改進(jìn)的階段[13]。為了向廣大讀者提供一個(gè)國(guó)際通用的評(píng)定脊髓損傷后自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的工具，供大家在臨床實(shí)踐和研究中參考使用，經(jīng)該文的通訊作者同意后，此文被翻譯為中文，對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)的在線培訓(xùn)計(jì)劃正在研發(fā)中[15]。

以上各類評(píng)定方法均為量表方式，存在其一定局限性。Wells等[16]通過(guò)試驗(yàn)得出單獨(dú)使用任何一個(gè)評(píng)分方法或量表均不能全面地描述急性期和恢復(fù)期患者的情況,建議將神經(jīng)殘損量表和功能殘疾量表結(jié)合起來(lái)使用。

2 神經(jīng)電生理檢查在脊髓損傷的神經(jīng)功能評(píng)定中的研究進(jìn)展：基于脊髓損傷神經(jīng)功能評(píng)定的傳統(tǒng)方式多為量表評(píng)定的方式，存在其一定的局限性，隨著神經(jīng)電生理技術(shù)的發(fā)展并逐步廣泛應(yīng)用于臨床，越來(lái)越多的學(xué)者開始嘗試將神經(jīng)電生理應(yīng)用于脊髓損傷的功能評(píng)定中，以下為其中研究較多的幾種神經(jīng)電生理方法。

誘發(fā)電位(evoked potentials，EPs)，也稱誘發(fā)反應(yīng)，是指給予神經(jīng)系統(tǒng)(從感受器到大腦皮質(zhì))特定的刺激(聲、光或體感刺激)，或使大腦對(duì)刺激(正性或負(fù)性)的信息進(jìn)行加工，在該系統(tǒng)和腦的相應(yīng)部位產(chǎn)生可以檢出的、與刺激有相對(duì)固定時(shí)間間隔(鎖時(shí)關(guān)系)和特定位相的生物電反應(yīng)。它反映了突觸傳遞、軸索傳導(dǎo)的細(xì)胞及分子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的完整性。依據(jù)不同的刺激模式，SRPs可分為感覺(jué)誘發(fā)電位(somatosensory evoked potential，SEP)和運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motion evoked potential，MEP)。SEP主要反映脊髓背側(cè)上行傳導(dǎo)的感覺(jué)通路的功能狀況，而ME則反映脊髓腹側(cè)下行運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)通路的完整性，因此，在臨床上SEP與MEP聯(lián)合應(yīng)用為SCI的診療、預(yù)后康復(fù)提供較為可靠的信息[17]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外電生理學(xué)家和臨床醫(yī)師發(fā)現(xiàn)，SEPs 的變化與病理變化及功能變化相平行，先于臨床體征的變化，能較好地反映脊髓神經(jīng)功能[18]。謝財(cái)忠[19]通過(guò)臨床試驗(yàn)研究對(duì)MBI和SEPs作相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)它們之間存在直線相關(guān)性，得出結(jié)論為SEPs可作為脊髓損傷的評(píng)估指標(biāo)。神經(jīng)電生理檢查對(duì)提高脊髓損傷的傷情判斷、脊髓殘存功能評(píng)價(jià)、手術(shù)監(jiān)測(cè)、治療評(píng)定及預(yù)后預(yù)測(cè)具有重要的、必不可少的價(jià)值[20]。目前在臨床方面，誘發(fā)電位技術(shù)已成功應(yīng)用于SCI定性、定位診斷及預(yù)后判斷[21]。

表面肌電(sEMG)圖：是采用皮膚電極放置在目標(biāo)肌肉表面，通過(guò)對(duì)單塊或一組、多組肌肉集合性肌電活動(dòng)的同時(shí)記錄，采集肌肉活動(dòng)/動(dòng)作(等張、等長(zhǎng)、等速)時(shí)的肌電信號(hào)對(duì)神經(jīng)肌肉功能作定量和定性分析，并推測(cè)神經(jīng)肌肉的病變特性[22]。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明，在脊髓損傷患者中，sEMG可對(duì)下肢肌肉運(yùn)動(dòng)輸出的肌電活動(dòng)進(jìn)行分析，為康復(fù)目標(biāo)的制定及評(píng)價(jià)提供客觀量化數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)ASIA客觀量化的局限，所得數(shù)據(jù)可以為臨床康復(fù)治療方案的制定提供有效依[23]。李慶兵等[24]指出sEMG是一種非常實(shí)用的檢測(cè)技術(shù)，越來(lái)越普遍的運(yùn)用于各種領(lǐng)域，該技術(shù)也在不斷的完善和提高其本身不足之處。

H反射：H反射最初由Hoffmann在 1918年提出，它是指以次強(qiáng)刺激脛后神經(jīng)所誘發(fā)的小腿三頭肌的反射性反應(yīng)。Maglardery 和McDougal等在20世紀(jì)50年代進(jìn)一步研究認(rèn)為，H反射可測(cè)定脊髓前角α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的興奮性及整個(gè)傳導(dǎo)通路上感覺(jué)及運(yùn)動(dòng)纖維的功能狀態(tài)。H反射評(píng)定運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元興奮性的幾個(gè)常用指標(biāo)[25]。相對(duì)于肌電圖檢查，H反射檢測(cè)更容易發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元興奮性變化。這說(shuō)明H反射波幅在檢測(cè)神經(jīng)相互作用方面比肌電圖更敏感[26]。劉雅麗等[27]通過(guò)脊髓損傷患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)觀察，指出臨床不同時(shí)期,H反射表現(xiàn)不同,在SCI下肢癱瘓患者,其肌張力、腱反射及MAS分級(jí)與H反射之間的變化之間有一定的關(guān)聯(lián)，并認(rèn)為H反射有可能做為臨床 SCI患者評(píng)定的客觀電生理指標(biāo),它優(yōu)于一些常用的臨床主觀評(píng)定方法,但尚需通過(guò)更多的研究來(lái)完善這些客觀指標(biāo)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),有可能通過(guò)更多的研究達(dá)到定量的客觀評(píng)定。

3 微觀水平上脊髓損傷的神經(jīng)功能評(píng)定的研究進(jìn)展：基于在脊髓損傷休克期傳統(tǒng)方法不能完全評(píng)價(jià)脊髓損傷狀況，研究者開始考慮是不是可以在微觀水平尋找一項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)脊髓損傷休克期的脊髓的原發(fā)性及繼發(fā)性損傷嚴(yán)重程度，目前分子標(biāo)志物、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1、人類端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)已開始進(jìn)入探索階段。

目前研究的分子標(biāo)記物主要有小分子量的鈣結(jié)合蛋白s-100β、神經(jīng)元特異性烯醇酶(NSE)及神經(jīng)微絲蛋白(NF)。S100鈣結(jié)合蛋白β(S100β蛋白)是一種存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元細(xì)胞以及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中的蛋白，其在促進(jìn)傳導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)鈣信號(hào)和軸索生長(zhǎng)等方面具有非常重要的作用[28]。NSE是糖醇解過(guò)程中的一種關(guān)鍵酶，它特異性地存在于神經(jīng)細(xì)胞的胞質(zhì)中，其中絕大部分存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的灰質(zhì)內(nèi)，當(dāng)缺血性改變時(shí)，神經(jīng)元變性壞死，神經(jīng)髓鞘崩解，NSE釋放，可以透過(guò)血一脊髓屏障進(jìn)入體循環(huán)，因而可在外周血中測(cè)定[29]。王勇等[30]通過(guò)大鼠實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論NSE術(shù)平與太鼠急性脊髓損傷的時(shí)間密切相關(guān)，NSE時(shí)水平可以作為評(píng)估急性脊髓損傷嚴(yán)重程度的生化指標(biāo)。但NSE、S-100β在脊髓損傷領(lǐng)域的初步研究結(jié)果顯示，這兩種蛋白缺乏作為脊髓損傷生物標(biāo)記物應(yīng)具有的特異性和敏感性，暫不能可靠地測(cè)量急性期脊髓損傷后的2次生理變化機(jī)理，也不能預(yù)測(cè)脊髓損傷患者預(yù)后并發(fā)展有針對(duì)性的治療對(duì)策，因此，脊髓損傷后蛋白能否作為生物標(biāo)記物準(zhǔn)確反應(yīng)神經(jīng)損傷病理變化及指示預(yù)后仍需進(jìn)一步研究[31]。因磷酸化的高分子量神經(jīng)微絲蛋白(pNF—H)在神經(jīng)細(xì)胞中含量最高，相較其他身子標(biāo)記物生物活性穩(wěn)定、生物特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為評(píng)價(jià)脊髓損傷很有前景的一項(xiàng)指標(biāo)[32]。

此外，針對(duì)微觀水平上脊髓損傷的神經(jīng)功能評(píng)定的研究進(jìn)展中，外周血中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1及血清游離DNA中人類端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)已有部分研究開始臨床試驗(yàn)研究。張勇等[33]通過(guò)臨床試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在以ASIA功能分級(jí)為基礎(chǔ)的完全性脊髓損傷組外周血中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1水平明顯高于不完全性脊髓損傷組且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1的水平與頸部脊髓損傷患者神經(jīng)損傷的嚴(yán)重程度存在相關(guān)性。王杰等[34]通過(guò)檢測(cè)不同程度脊髓損傷患者血清游離DNA中人類端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)的含量，并分析其與臨床表現(xiàn)之間的關(guān)系，初步得出檢測(cè)脊髓損傷患者血清游離DNA hTERT含量對(duì)判斷脊髓損傷及損傷程度具有一定的指導(dǎo)意義這一結(jié)論，但因此試驗(yàn)受研究條件的影響，因此需要進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。

4 磁共振成像技術(shù)在脊髓損傷的神經(jīng)功能評(píng)定中的研究進(jìn)展：腦功能成像(functional magneticresonance imagine，fMRI)和擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imagine，DTI)：SCI后大腦結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生可塑性變化已逐漸被重視，fMRI、DTI可對(duì)SCI患者大腦進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性的評(píng)估，能為準(zhǔn)確診斷、預(yù)后評(píng)估及療效的評(píng)價(jià)等方面提供非常重要的信息，fMRI與DTI技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用可分析SCI后結(jié)構(gòu)與功能改變之間的關(guān)聯(lián)，能直觀地顯示不同激活腦區(qū)間的連接信息[35]。謝晶晶[36]等提出能實(shí)時(shí)聯(lián)系解剖學(xué)改變和功能變化的技術(shù)將使神經(jīng)修復(fù)是軸突再生還是突觸重塑的爭(zhēng)論消失,fMR作為其中最具潛力的技術(shù)已應(yīng)用于SCI 的動(dòng)物模型。DTI能顯示和定量分析灰質(zhì)病變及其周圍白質(zhì)纖維束的改變，通過(guò)觀察水分子各向異性的改變，提供活體脊髓的細(xì)微病理生理結(jié)構(gòu)、脊髓內(nèi)部纖維聯(lián)系變化等更豐富信息，并能提供直觀的纖維束示蹤圖像，客觀準(zhǔn)確地檢測(cè)脊髓損傷及再生修復(fù)的復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程，具有極高的臨床應(yīng)用價(jià)值[37]。

5 小結(jié)與展望：脊髓損傷的神經(jīng)功能評(píng)定傳統(tǒng)方法以ASIA標(biāo)準(zhǔn)為定性評(píng)估的代表，近年來(lái)脊髓損傷基礎(chǔ)與臨床治療研究的進(jìn)展，要求建立或完善一個(gè)更加客觀可靠的評(píng)定脊髓損傷程度和神經(jīng)功能恢復(fù)的方法[38]。隨著神經(jīng)電生理技術(shù)、分子水平技術(shù)及影像學(xué)的不斷發(fā)展，逐漸出現(xiàn)神經(jīng)電生理、微觀水平、功能磁共振等方法。針對(duì)脊髓損傷后的神經(jīng)功能定量或定性評(píng)定，由于各自評(píng)定方法的局限性，且仍處于不斷探索中，臨床工作中可聯(lián)合各種評(píng)定方法綜合評(píng)估，相信通過(guò)不斷探索，脊髓損傷的神經(jīng)功能新的評(píng)定技術(shù)會(huì)不斷完善。