脊髓損傷神經(jīng)功能變化隨訪(fǎng)與預(yù)測(cè)模型

蔡亞飛，洪毅,2，王方永,2

1.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市 100068；2.中國(guó)康復(fù)研究中心北京博愛(ài)醫(yī)院脊柱外科，北京市 100068

脊髓損傷是脊柱骨折最嚴(yán)重的并發(fā)癥。由于椎體的移位或碎骨片突出于椎管內(nèi)，使脊髓或馬尾神經(jīng)產(chǎn)生不同程度的損傷。胸腰段損傷使下肢的感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生障礙，稱(chēng)為截癱；頸段脊髓損傷后，雙上肢也有神經(jīng)功能障礙，稱(chēng)為四肢癱瘓，簡(jiǎn)稱(chēng)四肢癱。

脊髓損傷是脊柱脊髓外科常見(jiàn)嚴(yán)重疾病，近年來(lái)隨著交通運(yùn)輸、建筑業(yè)、礦業(yè)等的發(fā)展，脊髓損傷患者日漸增多，且多發(fā)生于青壯年。損傷后除導(dǎo)致肢體癱瘓外，還伴有多種嚴(yán)重的并發(fā)癥，不僅給患者本人帶來(lái)極大痛苦與殘疾，也給家庭和社會(huì)帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)。脊髓損傷的治療與功能康復(fù)已成為全球關(guān)注的重要課題。

脊髓損傷年發(fā)病率[1]在美國(guó)約為27.11/100萬(wàn)～77.02/100萬(wàn)，粗略估計(jì)每年新發(fā)病例約1.2 萬(wàn)～2 萬(wàn)例。全世界創(chuàng)傷性脊髓損傷(traumatic spinal cord injury,TSCI)的發(fā)病率約3.6/100 萬(wàn)～195.4/100萬(wàn)，研究不同脊髓損傷平面以及損傷程度的患者功能是否能改善、改善的時(shí)間，以及根據(jù)急性損傷時(shí)的相關(guān)因素預(yù)測(cè)脊髓損傷患者預(yù)后，對(duì)于判斷患者預(yù)后、合理制定康復(fù)計(jì)劃具有重要意義。

1 康復(fù)評(píng)價(jià)量表以及隨訪(fǎng)時(shí)限的選擇

1.1 量表的選擇

脊髓損傷不僅帶來(lái)功能障礙，還有心理障礙，因此采用合適的量表來(lái)判斷預(yù)后很重要。美國(guó)脊髓損傷協(xié)會(huì)(American Spinal Cord Injury Association,ASIA)頒布的2011年修訂版國(guó)際脊髓損傷神經(jīng)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[2]為國(guó)際公認(rèn)的脊髓損傷分級(jí)量表，臨床應(yīng)用廣泛，對(duì)于指導(dǎo)治療和預(yù)后有很大意義。

ASIA 殘損分級(jí)(ASIA Impairment Scale,AIS)A 級(jí)為完全性脊髓損傷，指在骶段(S4～S5)無(wú)任何感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)保留；B 級(jí)為不完全損傷，在損傷神經(jīng)平面下包括骶段存在感覺(jué)功能，但無(wú)運(yùn)動(dòng)功能；C 級(jí)為不完全損傷，在損傷神經(jīng)平面以下存在感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)功能，但大于一半關(guān)鍵肌的肌力在3 級(jí)以下；D 級(jí)為不完全損傷，損傷平面以下存在感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)功能，且大于一半關(guān)鍵肌的肌力大于或等于3級(jí)；E級(jí)為正常，感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)功能正常。

ASIA 運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分(ASIA Motor Score,AMS)采集患者20個(gè)關(guān)鍵肌群肌力，包括雙側(cè)上肢的肘屈肌群(肱二頭肌、肱肌)、腕伸肌群(腕長(zhǎng)、短伸肌)、肘伸肌(肱三頭肌)、中指屈肌、小指外展??；雙側(cè)下肢的髖屈肌(髂腰肌)、膝伸肌(股四頭肌)、踝背屈肌(脛骨前肌)、拇長(zhǎng)伸肌、踝背伸肌(腓腸肌、比目魚(yú)肌)。檢查患者各動(dòng)作時(shí)，0 分為無(wú)肌肉活動(dòng)；1 分為可觸摸到或看到肌肉活動(dòng)；2 分為去除重力位下全關(guān)節(jié)范圍活動(dòng)；3 分為可抗重力全關(guān)節(jié)范圍活動(dòng)，但不能抗阻力；4 分為可抗較小阻力運(yùn)動(dòng)；5 分為可抗較大阻力完成全關(guān)節(jié)范圍活動(dòng)。累加總分得出AMS評(píng)分，滿(mǎn)分100分。

感覺(jué)評(píng)分檢測(cè)患者左右各28個(gè)皮節(jié)(C2至S4?5神經(jīng)根支配區(qū)域)，共56 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)感覺(jué)功能。輕觸覺(jué)(light touch,LT)為使用棉簽依次接觸患者各皮節(jié)，0 分為感覺(jué)消失，1 分為感覺(jué)減退，2 分為感覺(jué)正常(與面部感覺(jué)相同)，56 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分?jǐn)?shù)相加得總分，滿(mǎn)分112 分。針刺覺(jué)(pin prick,PP)為使用別針檢測(cè)，0 分為感覺(jué)消失或不能區(qū)分鈍頭和銳頭，1 分為感覺(jué)減退，2 分為感覺(jué)正常(與面部感覺(jué)相同)，相加得總分，滿(mǎn)分112分。

功能獨(dú)立性評(píng)定(Functional Independence Measure,FIM)大多用來(lái)判斷患者生活質(zhì)量，但是此量表并不是專(zhuān)門(mén)為脊髓損傷患者制定的，評(píng)價(jià)起來(lái)過(guò)于繁瑣。脊髓獨(dú)立性評(píng)定量表(Spinal Cord Independence Measurement scale,SCIM)是專(zhuān)為脊髓損傷患者制定的量表，最新版本為第三版[3]。該量表不僅考慮神經(jīng)功能和生活自理能力，而且考慮心理等，因此適用于評(píng)價(jià)脊髓損傷后患者生活功能，但臨床應(yīng)用較少。

1.2 隨訪(fǎng)時(shí)限

選擇最佳的隨訪(fǎng)時(shí)間一直是臨床試驗(yàn)和隊(duì)列研究設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。神經(jīng)功能恢復(fù)至平臺(tái)期的時(shí)間尚不確定，因此最低隨訪(fǎng)時(shí)間沒(méi)有達(dá)成一致意見(jiàn)。因此需要通過(guò)大樣本、長(zhǎng)期預(yù)后隨訪(fǎng)研究。

患者出院后的最后一次神經(jīng)學(xué)檢查，通常在傷后2～3 個(gè)月，也有人選擇6個(gè)月或12個(gè)月，根據(jù)一般慣例和一些個(gè)人研究的結(jié)果，把恢復(fù)時(shí)間定為受傷后6～12 個(gè)月[4?5]。然而一些研究報(bào)道[6?7]，傷后1年也有較高的恢復(fù)率，甚至高達(dá)35%。

Khorasanizadeh 等[8]的Meta 分析納入114 項(xiàng)研究，報(bào)道19 913 例TSCI患者AIS/Frankel 改變，6920 例患者AMS 改變。AIS/Frankel 轉(zhuǎn)化率A 級(jí)患者為19.3% (95%CI16.2～22.6)，B 級(jí)為73.8% (95%CI69.0～78.4)，C 級(jí)為87.3% (95%CI77.9～94.8)，D 級(jí)為46.5% (95%CI38.2～54.9)。不同AIS 分級(jí)患者神經(jīng)功能恢復(fù)有顯著差異，依次為C ＞B ＞D ＞A。損傷部位也是脊髓損傷恢復(fù)的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)，恢復(fù)率遵循以下模式：腰椎＞頸椎和胸腰椎＞胸脊髓。穿透性脊髓損傷(主要為槍傷)更容易導(dǎo)致完全損傷，穿透性TSCI的恢復(fù)率明顯比鈍性損傷低(OR=0.76,95%CI0.62～0.92,P=0.006)，恢復(fù)率與隨訪(fǎng)時(shí)間呈正相關(guān)，但是不包含銳器傷患者的隨訪(fǎng)研究。

隨訪(fǎng)時(shí)間約6個(gè)月或更短的研究與長(zhǎng)期(3～5年)隨訪(fǎng)的研究相比，不完全性脊髓損傷的恢復(fù)率較低。Khorasanizadeh等[8]證明TSCI后的神經(jīng)恢復(fù)顯著依賴(lài)于是否為完全性脊髓損傷，但與治療類(lèi)型或受傷部位無(wú)關(guān)?；谶@些結(jié)果，建議包括不完全性的TSCI患者神經(jīng)功能研究至少隨訪(fǎng)12個(gè)月。

2 預(yù)后

Waters 等[9?12]關(guān)注不同損傷水平脊髓損傷患者的運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)恢復(fù)，進(jìn)行了一系列的相關(guān)研究，證實(shí)完全性和不完全性四肢癱和截癱患者，有不同的運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)恢復(fù)潛力。Ditunno等[13]研究TSCI的功能狀態(tài)，在A(yíng)SIA/國(guó)際醫(yī)療截癱協(xié)會(huì)(Inter?national Medical Society of Paraplegia,IMSOP)分級(jí)系統(tǒng)之前根據(jù)Frankel 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。Ditunno 等認(rèn)為Frankel 分級(jí)C 和D (相當(dāng)于A(yíng)IS分級(jí)C和D)的患者出院后，比分類(lèi)為Frankel分級(jí)A或B(相當(dāng)于A(yíng)IS分級(jí)A和B)的患者獲得更多的功能改善。

可能是因?yàn)閿?shù)據(jù)收集所需時(shí)間較長(zhǎng)，長(zhǎng)期隨訪(fǎng)研究較少。盡管不同的研究小組采用不同的隨訪(fǎng)時(shí)間，人們通常認(rèn)為不同的脊髓損傷平面患者在6 個(gè)月～1年會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)功能改善。在Curt 等[14?16]的長(zhǎng)期隨訪(fǎng)研究中，不同損傷水平與AIS 分級(jí)的TSCI患者，均在住院和出院之間FIM 評(píng)分變化最大。1年后損傷功能狀態(tài)很少顯示大的改善。一項(xiàng)研究顯示，53例完全性脊髓損傷患者經(jīng)早期椎管減壓手術(shù)治療后，其中15例隨訪(fǎng)6個(gè)月時(shí)轉(zhuǎn)換為不完全性脊髓損傷[17]。

3 預(yù)后的預(yù)測(cè)因素

3.1 年齡

脊髓損傷在青少年中并不常見(jiàn)[18]，最常見(jiàn)的原因是車(chē)禍、跌倒及運(yùn)動(dòng)相關(guān)損傷。關(guān)于青少年脊髓損傷報(bào)道比較少。老年人傷后第一年的死亡率與年輕的患者相比較高[19]。

3.2 局部血供情況

損傷嚴(yán)重程度(Injury Severity Scale,ISS)是一個(gè)解剖評(píng)分系統(tǒng)[20]，為有多重?fù)p傷的患者評(píng)估整體受傷情況。ISS 評(píng)分嚴(yán)重創(chuàng)傷后死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，并且與殘疾和住院治療密切相關(guān)[21]。在一級(jí)創(chuàng)傷中心接受脊髓損傷的治療，創(chuàng)傷的嚴(yán)重程度與不利結(jié)果顯著相關(guān)[22]。也有報(bào)道支持大腦損傷對(duì)功能結(jié)果和社區(qū)融合的負(fù)面影響[23]。研究并發(fā)創(chuàng)傷性腦損傷的脊髓損傷患者預(yù)后時(shí)，必須把腦損傷考慮進(jìn)去[24?26]。

脊髓銳器傷(spinal cord stab injury,SCSI)作為一種開(kāi)放性損傷，更容易發(fā)生腦脊液(cerebrospinal fluid,CSF)滲漏和失血性休克，進(jìn)而影響脊髓的血液供應(yīng)。Hall 等[27]在動(dòng)物研究中發(fā)現(xiàn)，脊髓白質(zhì)血流量(spinal cord white matter blood flow,SCBF)的增加或減少與損傷后心血管參數(shù)(平均動(dòng)脈壓、心率)、血?dú)?PCO2、PO2和pH值)的變化沒(méi)有相關(guān)性。而Horn等[28]在脊髓損傷動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)腦脊液引流有效的動(dòng)物具有較低的鞘內(nèi)壓力和較低的組織損傷。因此，Horn 等認(rèn)為脊髓損傷時(shí)的低灌注機(jī)制可能影響神經(jīng)功能。

目前，利用對(duì)比增強(qiáng)超聲(contrast?enhanced ultrasound,CEUS)可以定量分析恒河猴急性脊髓損傷時(shí)的脊髓灌注[29]。損傷中心為低灌注區(qū)，鄰近區(qū)域?yàn)楦吖嘧^(qū)。

3.3 損傷嚴(yán)重程度分級(jí)

Wilson等[30]系統(tǒng)回顧25篇文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，損傷時(shí)的AIS 分級(jí)是TSCI后神經(jīng)功能預(yù)后的最重要預(yù)測(cè)因子。此外，他們認(rèn)為完全性胸脊髓損傷較完全性頸脊髓損傷預(yù)后差，然而，在不完全性脊髓損傷方面卻不是這樣的結(jié)論。Al?Habib 等[31]系統(tǒng)綜述顯示，神經(jīng)系統(tǒng)的恢復(fù)明顯與損傷嚴(yán)重程度相關(guān)。多項(xiàng)研究認(rèn)為，完全性頸脊髓損傷的預(yù)后較完全性胸脊髓損傷好。

Khorasanizadeh等[8]的Meta分析顯示，完全性(A 級(jí))脊髓損傷患者19.3% (95%CI16.2%～22.6%)有至少1 級(jí)的神經(jīng)功能改善。許多因素，包括并發(fā)腦外傷、中毒、機(jī)械通氣、脊髓休克、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定、劇烈疼痛和神志不清等會(huì)干擾最初的神經(jīng)學(xué)檢查信度，尤其是檢查在傷后最初幾小時(shí)或幾天內(nèi)完成[32]。因此，報(bào)告轉(zhuǎn)化率高的患者，可能本來(lái)就是不完全性脊髓損傷[33?34]。然而，那些脊髓損傷后數(shù)月的患者，仍可部分恢復(fù)神經(jīng)功能[35]，證明完全性脊髓損傷并不是固定不變的。受傷的嚴(yán)重程度歷來(lái)被認(rèn)為是最重要的脊髓損傷恢復(fù)的預(yù)測(cè)因子。

Khorasanizadeh等[8]多元回歸分析顯示，不同脊髓損傷嚴(yán)重程度等級(jí)的神經(jīng)功能恢復(fù)順序?yàn)镃 ＞B ＞D ＞A。這表明，隨著損傷嚴(yán)重程度降低，AIS/Frankel 轉(zhuǎn)換率和AMS 的變化速率顯著增加，但AIS D 的患者除外，其改善程度明顯低于那些被歸類(lèi)為AIS B 或AIS C 的患者。相對(duì)缺乏恢復(fù)的最可能原因是由于A(yíng)IS評(píng)定、Frankel和AMS中的天花板效應(yīng)。

3.4 損傷部位

對(duì)于鈍性損傷，完全性胸脊髓損傷患者預(yù)后更差，有以下幾個(gè)原因可以解釋。首先，胸腔被胸椎、肋骨和胸壁的肌肉保護(hù)得很好，所以任何可能造成完全性胸脊髓創(chuàng)傷的，都很可能是毀滅性的高能創(chuàng)傷，從而導(dǎo)致更嚴(yán)重的神經(jīng)破壞。第二，胸部區(qū)域椎管相對(duì)狹窄，幾乎沒(méi)有給脊髓留下外部擠壓空間。第三，因?yàn)樾丶顾栉挥诩顾柩貉h(huán)的分水嶺區(qū)，它更容易因血管盜血現(xiàn)象而造成損傷時(shí)血供短暫不足，尤其是考慮到胸脊髓損傷常有更多的機(jī)會(huì)并發(fā)心肺損傷[31,36]。

腰椎損傷比頸、胸、胸腰段的損傷預(yù)后較好。這可能是由于腰椎椎管內(nèi)存在的是馬尾神經(jīng)根而不是脊髓。較低的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元或外周神經(jīng)根具有自我修復(fù)能力和傷后神經(jīng)發(fā)芽[37]，該區(qū)域空間較大，從而為“根逃逸”現(xiàn)象提供了可能。

Khorasanizadeh 等[8]的Meta 分析顯示，頸脊髓損傷AMS 平均改善20.3分(完全性8.7，不完全性26.6)，胸腰椎脊髓損傷平均改善7.0 分(完全性0.9，不完全性15.4) (P＜0.001)。主要是因?yàn)榻匕c患者上肢神經(jīng)功能完好，AMS 分?jǐn)?shù)提升范圍更小，因此存在天花板效應(yīng)。此外，由于T2?12不包含任何關(guān)鍵肌，因此無(wú)法人為檢測(cè)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)情況，任何有意義的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)，可能需要神經(jīng)遠(yuǎn)距離恢復(fù)至腰神經(jīng)水平。

半切綜合征(Brown?sequard Syndrome,BSS)[38]通常是脊髓銳器傷的結(jié)果，伴有上升的外側(cè)脊髓丘腦束和下降的外側(cè)皮質(zhì)脊髓束的破壞。而只有3%TSCI表現(xiàn)為BSS。臨床上，BSS 表現(xiàn)為同側(cè)肢體本體感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)喪失，而對(duì)側(cè)痛溫覺(jué)消失，輕觸覺(jué)通常不會(huì)受到影響。75%～90%的BSS 患者康復(fù)后，可再次獲得獨(dú)立行走的能力[39]。

3.5 治療

傷后8 h 內(nèi)接受減壓手術(shù)的患者比傷后8～24 h 接受手術(shù)的患者神經(jīng)功能預(yù)后更好，且不增加不良反應(yīng)發(fā)生率[40]。

成人隨機(jī)前瞻性試驗(yàn)表明[41]，脊髓損傷患者可能在損傷后8 h 內(nèi)受益于高劑量類(lèi)固醇，青少年脊髓損傷使用類(lèi)固醇的臨床試驗(yàn)存在爭(zhēng)議。在穿透性脊髓損傷中，類(lèi)固醇可能增加感染的風(fēng)險(xiǎn)[42]。Enicker 等[43]總結(jié)51 例保留刀片的SCSI患者，發(fā)現(xiàn)由于術(shù)后感染的風(fēng)險(xiǎn)增加，不推薦使用類(lèi)固醇，硬膜刺破并發(fā)腦脊液滲漏的患者，術(shù)后應(yīng)定期使用抗生素。

另一種有爭(zhēng)議的藥物是單唾液酸四己糖神經(jīng)節(jié)苷脂鈉(monosialoganglioside,GM?1[44])。在哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞膜中發(fā)現(xiàn)GM?1，具有生物學(xué)活性。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，GM?1能促進(jìn)神經(jīng)元出芽，增強(qiáng)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的作用，并能阻止線(xiàn)粒體途徑激活的細(xì)胞凋亡。Barros 等[45]研究顯示，GM?1 組患者對(duì)疼痛和觸摸的敏感性高于對(duì)照組，但組間運(yùn)動(dòng)評(píng)分改善無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而其他一些臨床研究只能說(shuō)明這種藥物的安全性。在脊髓損傷部位給予GM?1 的水凝膠制劑，不僅可以抑制凋亡和膠質(zhì)瘢痕形成，促進(jìn)神經(jīng)元再生，提供神經(jīng)保護(hù)，還可以促進(jìn)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)[46]。

4 脊髓損傷預(yù)后預(yù)測(cè)模型

加拿大Ludovic 等[1]在急性住院期間記錄潛在的預(yù)測(cè)神經(jīng)功能的因素，包括年齡、性別、損傷類(lèi)型、并發(fā)癥、AIS、AMS、LT、PP、ISS、創(chuàng)傷性腦損傷和從創(chuàng)傷到手術(shù)的延遲時(shí)間。對(duì)以上數(shù)據(jù)與1年后隨訪(fǎng)得到的患者SCIM 評(píng)分行線(xiàn)性相關(guān)回歸分析，發(fā)現(xiàn)4 個(gè)相關(guān)變量，公式為SCIM 評(píng)分(1年隨訪(fǎng),%)=69.2+0.283(LT)+(AIS)-0.589(ISS)+0.134(AMS)，OR值為0.57。

AMS 已被證實(shí)與脊髓損傷預(yù)后相關(guān)，損傷平面以下區(qū)域感覺(jué)的存在與預(yù)后功能恢復(fù)存在正相關(guān)[18]。LT 得分高于PP[47]。這種差異可能是由于PP 檢查更復(fù)雜，或者是脊髓后柱不同受傷的程度影響脊髓丘腦傳導(dǎo)系統(tǒng)程度不同[48]。

5 展望

目前世界各地都在研究脊髓損傷預(yù)后，各種研究采用不同的樣本量，采取不同的量表，不同的時(shí)間間隔，得出許多不同的結(jié)論，存在諸多矛盾之處，許多未發(fā)現(xiàn)的預(yù)后預(yù)測(cè)因素尚待研究。

總之，應(yīng)根據(jù)不同研究目的采取不同的評(píng)估量表、研究方法、隨訪(fǎng)時(shí)限等，研究患者短期與長(zhǎng)期預(yù)后。分析潛在的預(yù)后預(yù)測(cè)因素，對(duì)于判斷患者預(yù)后，合理制定康復(fù)計(jì)劃具有重要意義。