非手术治疗
出处:按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《脊髓损伤》第217页(18498字)
一、牵引治疗
牵引治疗主要用于颈椎损伤合并脊髓损伤的病例。
(一)枕颌带牵引(图10-5)
图10-5 枕颌带牵引
体位绝对仰卧位,抬高床头25~30cm,颈部垫上一窄枕,头两侧用1.5~2kg重砂袋固定,使颈椎牵引方向为伸展位,保持反牵引量。牵引重量一般以2.5~3kg为宜,过重则压迫下颌产生压疮及张口困难。牵引过程中如出现神经刺激或压迫症状时应调整牵引重量和方向,有加重倾向者应立即停止牵引,以免加重脊髓损伤。但颈椎骨折脱位合并脊髓损伤的牵引要求达到持续、有力、稳定,而枕颌带牵引不能持续,易滑脱,甚至造成脊髓损伤,效果欠佳。
(二)颅骨牵引
Crutchfield曾首先应用颅骨牵引,后又有Vinke、Barton、Gandner-Wells等进行设计改进牵引器械,使用更为方便、安全、可靠。
(1)适应症:①寰枢脱位;②颈椎骨折脱位合并脊髓损伤。
(2)Crutchfield颅骨牵引方法(图10-6):在两侧乳突间作一冠状连线,再从鼻梁到枕骨粗隆作一连线,以二线相交点为中心,皮肤消毒后,取颅骨钳放在横线上,使牵引钳的轴对准两线相交的中点,由中点向两侧沿横线测量两钳尖的合适距离,约5cm做出标记。于标记处行局部麻醉,各做一小横切口直达颅骨,用专为颅骨牵引用的颅骨钻头,其钻头带有圆形保护环,钻透外板,其保护环即可防止钻头透入颅内损伤脑皮层。在切口内颅骨外板上钻孔,钻头的直径正适合颅骨钳钳尖的大小,由于颅骨钳两尖均向中线倾斜,故钻孔时亦以稍向中线倾斜,则颅骨钳尖容易进入。两侧颅骨外板孔钻好之后,将颅骨钳两尖嵌入,旋转钳尾横杆上螺丝,挤紧固定钳尖于颅骨外板内,切口盖以纱布,进行牵引。
图10-6 Crutchfield颅骨牵引方法
Gardner-Wells钳的尖端有一弹簧装置,可以自动地使钳的尖部产生适当的张力和维持一定的深度,并通过其外侧带指示器的金属旋钮来控制。手术方法是用消毒气雾剂喷洒并擦干净双侧颞区的头发和头皮。在双侧耳廓的上方,颅骨最大横径以上的颞骨嵴上,选择好钳的固定位置。剪除局部的头发,再次消毒头皮。在选择好的进针点处行局麻后,放置Gardner-Wells牵引钳(图10-7)。旋紧钳上的金属旋钮,当指示器推进1mm时,钳的尖端可产生适当的压力。前后倾斜钳,以使钳的尖端能够牢固地固定在双侧颞骨上。24h后一般不需再进一步地旋紧钳夹。此钳使用方便,不需剃头,不需做皮肤切口和颅骨钻孔,牵引牢靠,因而很适用于急诊,目前临床应用较广泛。
图10-7 Gardner-Wells牵引
(3)牵引重量:牵引重量是每个椎体约需1.5~2.0kg,如颈C6、C7部位牵引时重量可达到12.5~15.0kg。如果这样仍不能牵开复位时,则可能有机械性交锁阻挡或有旋转,可改变牵引方向;若仍不成功可在透视下试行闭合复位。患者仰卧,保持颈略屈曲位行纵向颅骨牵引,牵引重量从4.5kg始,每间隔15~30min增加2.5~4.5kg。每次间隔期内,密切观察患者四肢神经功能变化,并在透视下观察复位情况。一旦复位成功,即取颈过伸位,将牵引重量减至4.5kg左右并维持,摄颈椎侧位X片证实。如果在逐渐增加重量的过程中,出现过度牵引及神经损害症状,应立即减轻重量,暂缓复位。
(4)牵引中注意事项与并发症:①牵引后2~3天需行床边X线复查,以调整重量。②在牵引过程中,每1~2周应将螺丝拧紧1~2扣,以使钳尖嵌紧骨孔,以防止孔边骨皮质受压坏死,固定变松,钳尖滑脱;另外,如钻孔时末透外板或牵引绳索的方向与头不在一条直线上,也易使颅骨钳滑脱。③感染及骨髓炎:牵引钳尖如反复从骨孔中滑脱,则易招致切口感染,注意钉道护理。④硬膜外血肿为较少发生的严重并发症,多由于钻孔时钻透内板,至钳尖进入颅内所致,故必须使用颅骨牵引的专用钻头;亦可因反复拧紧螺丝,致钳尖慢慢钻透内板所致,故不可逐日拧紧。在安装时,颅骨钳之两尖亦不必距离太远,防止钳尖方向与颅骨接近垂直而易于透入颅内。如术后有硬膜外血肿症状,应摄颅骨正位X线片,以明确钳尖之深度,并予以及时处理。⑤行颅骨牵引的截瘫患者,仍需定时翻身,为此牵引系统应能适合翻身需要,并及时调整牵引方向。
(三)头环牵引
头环支架为Perry和Nickel等(1959)首先倡导应用,可以控制头颅和颈椎并产生牵引制动作用使肌肉松弛,在脊髓损伤的治疗中广泛应用。主要用于颈椎损伤如Hangman骨折或损伤后不稳定而不需手术治疗者,或颈椎损伤后不稳定行颈椎融合者,作为外固定。亦用于颈椎病理骨折的外固定。现常用的头环牵引有两种:
1.头环背心(Halo vest)
头环背心的头环及连接杆为铝合金制。颅骨固定钉为不锈钢制。钉头为圆锥形,圆锥的顶角为40°。背心为塑料制,内衬厚约5mm的海绵。先给病人用石膏取躯干的模型,再根据模型制成合体的背心。
头环背心的安置方法:患者仰卧位,在牵引器末端上方由助手托住头部,或者使用既能与牵引器相连又能维持头环的辅助器械支撑头部。剃头,消毒后,选择大小合适的头环,由助手将头环套在头上,或将头环置于把持器械上。头环要摆放在颅骨最大直径区以上,耳尖以上约1cm,眉弓平面左右。在所选的4个进钉点区域,局部麻醉,在裸露的皮肤上插入两个前钉,而不是在发际线内。耳正前方的颅骨特别薄弱,固定作用不够,要避免损伤眶上神经。后方中央沟通常是最好的进钉部位,插入钉同时将成对角线的两个钉拧紧。在插入两个前外侧钉时,患者的眼睛一定要保持闭合状态。将4个钉旋紧使之都嵌入皮肤和骨中(图10-8)。要反复将对角线的钉成对交替拧紧,防止头环偏移。用前后立柱将头环与配套背心相连,也可与塑性好的石膏背心相连。应拍摄正侧位X线片,记录脊柱对位情况。如病人有颈椎脱位,则先装上头环做颅骨牵引,使脱位得到复位,然后再装上背心及连接杆。
图10-8 头环的安装
头环背心固定的可靠性:Johnson等人经研究发现头环背心可以限制96%的颈椎屈伸和侧屈活动,99%的旋转活动,是最有效的颈椎外固定装置。Johnson等人在另一篇研究报告中指出:头环背心大体上可以限制枕部与上胸椎之间相对位置的改变。但在伸屈动作时如果在矢状剖面上观察就可发现,两个颈椎间存在着一种似蛇行样的运动。屈曲时上个颈椎移动,伸展时下个颈椎移动。这种情况提示即使是头环背心这样牢固的固定装置也不能完全限制颈椎的活动。所以在头环背心固定下的颈椎间,特别是原有不稳定的寰枢椎间,是处于一种弹性固定的状态。在头环背心固定下,如果复位了的寰椎存在着再移位势能的话,那么在固定后的一段时间内很容易将复位丢失。这时的再脱位不是在一个动作中出现的,它是渐进性的。头环背心对它是起不到足够的限制作用的。对于新鲜的骨折脱位经牵引复位后用头环背心固定,大多数不会再发脱位。陈旧性骨折脱位即便复位后仍会再发脱位,故陈旧性者不主张选用,应考虑选用内固定。
据报道,使用头环架固定的并发症多达30%(表10-1),还有复位后再出现移位引起脊椎畸形复发的报道。Carfin和其他人认为遵照以下原则就可以避免或减少头环架所引起的许多并发症的发生。
表10-1 头环架固定的并发症
(1)在插入前侧方钉之前,应该要求患者紧闭双眼,否则对眼睑皮肤和肌肉的牵拉可能影响眼睛的完全闭合。
(2)应按常规在24~48小时后再重新拧紧固定钉。松动的固定钉再拧紧只能进行一次。再拧紧过程中如果未遇到阻力,即应中断操作。
(3)如果需要更换钉时,一定要在新钉固定满意后,再去除松动的钉,这样可以维持头环的位置及颈椎的对位。
(4)拧入头环架的4个钉时扭力应该为每8英寸一磅,而不是每4~6英寸一磅。增加扭力到10英寸一磅,可以增加钉的穿透力,但是不能明显增进钉与骨界面的机构特性。Ballock、Botte和Garfin指出,使用8英寸一磅的扭力与6英寸一磅的扭力相比,可以明显减小钉的松动率和钉道的感染率。
(5)在眶上与颅骨最大周径之间适当地安放头环,可以将头环松动的危险减少到最小。
(6)要仔细地做钉孔处的护理,以预防感染。钉孔处每天要用聚乙烯吡酮碘或过氧化氢清洗干净。如果发生了感染,要做创面的细菌培养或抗生素的药敏试验,并选择适当的抗生素马上开始治疗。
(7)最常见的神经损伤是眶上神经和滑车上神经损伤,只要不在眶的内侧1/3处安放钉,就可以避免损伤这些神经。
(8)应尽可能避免为使瘢痕在外观上更易接受,而将前外侧钉安放于发际后的颞窝处,也会穿刺颞肌,且常引起咀嚼时疼痛。
(9)应用塑型较好的石膏背心连接到头环上,可以向下到髂嵴上以增加支持力。如果需要增加稳定性,可用预先塑型的聚乙烯背心代替石膏。
2.头盆牵引(halo-pelvic traction)
头盆牵引架与头环牵引架的结构略有不同,其下端为骨盆环,头环与骨盆环由4根可调节高低的杆连接,骨盆环上有4个固定斯氏针的装置,以固定两根穿过髂骨的斯氏针的两端。最新的设计不需骨盆穿针,如顶压式颅盆环,其与既往颅盆环技术不同的是其不采用斯氏针贯穿固定骨盆的方法,而是设计了4枚有阻挡装置(钉挡板)的骨盆螺钉,钉挡板与钉尖距离相当于进钉点髂骨板厚度。进钉点定于双侧髂前(后)上棘外方约1~2cm处(相当于髂骨板较厚部位),垂直髂骨板拧入至出现钉挡板受阻感为止,螺钉杆与骨盆环连接固定。安装好后,患者适应数天,调节连接杆进行牵引,每天牵开2mm,常观察各个螺丝有无松动,皮肤孔有无感染。头环上的螺丝如有松动,可适当拧紧,但不能每天紧,以防穿通颅骨。有感染者应另行更换,即消毒下从附近孔先拧入一枚螺丝,再将感染之螺丝去掉。牵引完成后,在已获得的畸形矫正水平上行脊柱融合和内固定术。四肢全瘫病例应用头盆牵引者甚少。
头盆牵引的并发症主要有:①牵引前、后头痛;②钉道感染;③固定钉松动、断裂;④压疮;⑤呼吸困难;⑥肠系膜上动脉综合征;⑦加重脊髓损伤;⑧颅神经损伤;⑨脊神经损伤;⑩颈背酸痛。
既往颅盆环技术的并发症发生率很高,顶压式颅盆环技术通过对骨盆钉的改进,使之操作简单,不需要特殊手术器械,并很大程度地减少了盆腔脏器损伤、大出血、髂腰肌创伤和马尾、骶神经损伤等并发症。尽管如此,许多其他并发症仍时有发生。为使颅盆环技术在脊柱外科中更广泛、有效地发挥作用,有必要对其并发症进行深入的探讨。
颅盆环牵引术的头痛并发症可发生于牵引前,主要缘于颅环钉对颅骨的挤压作用,特别在儿童(颅缝闭合不全),甚至可能导致颅内高压症。避免其发生的关键是掌握颅钉拧入的松紧度。根据患者年龄、骨发育情况,拧入力量一般可掌握在术者只用拇、食、中三指拧螺丝刀,至不能拧动时为止。牵引后期的头痛并发症,则可能与椎动脉的牵拉、痉挛等因素有关。有文献报道,头痛还可发生于颅环安装导致颅脑损伤及颅内感染等并发症出现时。
感染是颅盆环牵引术中最常见的并发症之一。感染多见于有松动的骨盆钉道,多为表浅感染。不少文献认为,在颅盆环牵引术感染中,宜加强全身性抗感染治疗,但固定钉的稳固和钉孔的局部护理才是防治感染的关键。
呼吸困难并发症多见于已存在不同程度的限制性呼吸功能障碍的患者,脊柱牵引可能扰乱其原有的呼吸代偿状况,导致呼吸困难。
肠系膜上动脉综合征起因于脊柱纵向伸长致肠系膜上动脉与脊柱之间的间隙变窄,其内通过的十二指肠受压,Treitz韧带的紧张上提更增加了十二指肠梗阻的可能性。对上述急症救治成功的关键在于早期发现、及时处理。
神经系统并发症包括加重脊髓损伤、颅神经和脊神经损伤,主要与神经牵拉及其供应血管痉挛等因素有关。还可能缘于牵引后神经与周围硬性结构(如椎管内骨嵴等)的相对位移导致神经受压。术前应有选择地行脊髓造影检查,术中麻醉状态不宜实施牵引,术后牵引应控制速度,特别在牵引后期,速度宁小勿大。
颅盆环牵引术后并发症的出现常被作为牵引极限的主要指征。为此,我们将其并发症分为两大类,一类是与颅盆环器具及其安装有关的并发症,另一类是与脊柱牵引有关的并发症。前者一般不影响牵引的继续进行,后者才是判断牵引极限的依据。肠系膜上动脉综合征、呼吸困难、周围神经损伤等并发症出现时,可暂停牵引,待恢复后再缓慢牵引,直到症状多次出现为止(一般掌握在3次左右或根据病人的具体情况判定)。而牵引后头痛、颈背部肌肉酸痛等并发症出现时,只要患者可以耐受,应尽量继续牵引。
颅盆环牵引术后可能出现的并发症较多,但由于其牵引力量可随时调控,并发症多能自行恢复或经简单处理即可痊愈。因此,颅盆环牵引术的并发症不应成为其在脊柱外科中广泛应用的一个障碍。
二、复位治疗
脊柱骨折脱位合并脊髓损伤的闭合复位,要求稳妥可靠,不增加脊髓损伤。表现为完全性脊髓损伤患者,因其缺少自身保护性感觉,复位操作尤应稳妥。
传统的适应症为颈椎单侧脱位、半脱位、寰枢椎单侧脱位,这些脱位如用颅骨牵引复位可比较稳妥,常须过度牵引,但另一侧并未脱位,双侧平均牵引复位有时不易成功,因此亦可行手法复位,此种病例多为不完全性脊髓损伤,在稳妥的复位过程中,有保护性感觉存在;另外胸腰段及腰椎骨折脱位合并不全或完全性脊髓损伤的情况,胸椎因受胸廓的保护,不易发生完全性脱位,多系压缩骨折伴轻度脱位,但因有胸廓的保护,闭合复位操作亦较难施行。
复位方法包括手法复位和姿势复位。由于闭合复位仅依靠触摸,带有某些盲目性,易加重脊髓损伤,且不宜反复施行,目前应用较少。
三、高压氧(HBO)治疗
1965年,Maeda首先用HBO治疗实验性脊髓损伤,收到一定的疗效。随后进行的一系列研究表明,HBO可在多方面阻止或逆转脊髓损伤后的病理生理发展进程,已成为脊髓不完全损伤非手术疗法或减压术后的重要治疗措施。
(一)基础研究
HBO治疗慢性脊髓损伤的实验研究尚未见报道。HBO对急性脊髓损伤的治疗作用归结如下:
(1)明显增加损伤脊髓组织氧张力:缺血缺氧的脊髓损伤后的进行性损害是个关键因素。动物实验表明,脊髓急性损伤后,其组织内的血流量明显降低。HBO能使血含氧量显着增加,血氧张力增高,血氧弥散距离增加,组织氧储备量增加,从而改善脊髓损伤部位的缺氧状态。Ducker测定了犬脊髓损伤后其组织内氧张力改变情况,正常为5.07kPa,伤后2h下降至3.12kPa,4h为1.69kPa。在Maeda的实验中,从伤后1h监测至72h,脊髓的氧张力严重低下,不能满足正常需要。他还发现,呼吸0.1~0.3MPa纯氧,治疗压力与脊髓组织氧分压有线性关系。Kelly等发现,在常压下,正常脊髓组织氧分压在吸入纯氧时增高,受损脊髓吸入纯氧无反应;但在0.2MPa(2ATA)HBO下,脊髓氧分压大幅度升高。
(2)加快血流速度,抑制血凝系统:周云等对兔脊髓损伤后行血流动力学检查,发现全血粘度升高,红细胞电泳时间显着延长,引起血流缓慢,使脊髓损伤范围进一步扩大。经HBO治疗后,一方面可使血液稀释,血流速度加快,气体交换量增加;另一方面可使纤维蛋白原溶解度增加,减少血栓形成的危险性,改善脊髓组织的血液循环。所有行脊髓损伤研究的动物实验中,凡经HBO治疗的动物,病理学检查均未发现有血栓形成。
(3)调节微循环功能:脊髓损伤后,由于微血管形态的改变,造成微循环功能的障碍,是脊髓损伤后的中心性进行性出血坏死的重要一环。HBO可增强微循环调节功能,促进微血管功能恢复;促进伤部微血管增生;促进受损内皮细胞功能恢复,改善血-脊髓屏障,维持血管结构完整性。
(4)减轻脊髓水肿:脊髓损伤早期,因局部血液循环障碍,缺血缺氧造成组织的水肿,又加剧缺血缺氧,形成恶性循环,愈演愈烈。HBO首先改善血-脊髓屏障功能,其血管收缩作用使血流量减少,微循环功能恢复,水肿减轻。
(5)保护神经细胞,促进神经纤维的再生:脊髓损伤后,产生大量自由基,更加重损伤。周云等发现损伤脊髓区丙二醛和钙离子量显着增加,HBO可使两者明显下降,提示HBO可以抑制自由基介导的脂质过氧化,提高细胞膜脂结构的抗氧化能力,减少细胞外钙离子内流,保护脊髓细胞和组织结构。Gelderd等试验HBO对白鼠脊髓横断伤的疗效,认为HBO可使缺血的脊髓组织和神经毡(neuropile)的氧浓度增加,防止神经毡破坏,促进神经纤维再生,延长损伤后神经细胞的再生期。
(6)促进传导束功能恢复:传导是脊髓的主要功能,只要30%的白质贯通,通过代偿,脊髓功能就可完全恢复。Higgins等实验证明,损伤早期0.2MPa(2ATA)的HBO治疗3h可防止猫脊健上行性长传导束功能的进行性破坏。其他学者也通过脊髓诱发电位测定,证明早期使用HBO可加快损伤后脊髓上、下行传导束功能的恢复。
(7)减少脊髓实质坏死:脊髓损伤后,经HBO治疗,中央囊性坏死范围显着小于对照组,组织坏死程度减轻,促进临床功能恢复。
(二)临床研究
(1)文献报道:1977年,Holhach等首先报道了HBO治疗13例脊髓压迫性损伤患者,都是术后遗留神经功能障碍的患者,6例有显着好转,认为对压迫性脊髓损伤应进行多次HBO治疗。国外其他报道大多在20世纪70年代末和80年代初,都为急性脊髓损伤,HBO治疗的平均次数为4~10次,总有效率不到50%。国内自1990年至今,陆续报道了222例,总有效率达87%。总的印象如下:①HBO治疗的急性损伤都由外伤引起;②治疗的慢性损伤主要包括未及时救治的和处理不当遗留压迫的外伤,以及骨质或椎间盘病变导致脊髓的慢性压迫,常见的为脊髓型颈椎病;③有手术指征者,先行外科处理;④HBO治疗越早,效果越好;⑤如为非完全损伤,适当的HBO治疗或多或少会有效果;⑥如为完全损伤,HBO治疗无效。HBO还被应用于辅助大网膜移植治疗外伤性截瘫,结果伤后病程在1~10个月的3例有明显进步,病程超过21个月的2例无效。HBO还被作为一种诊断手段,以判断压迫性颈脊髓病患者术后效果,因HBO治疗该类患者的效果与预后有很高的相关性。
(2)治疗现状:目前国内许多医疗单位都把HBO用于脊髓损伤的功能恢复治疗,取得了较好的效果。但其应用还存在许多问题:①对急性损伤,不能尽早开始治疗;②对慢性损伤,由于存在神经细胞损伤不可逆的观点,人们对HBO治疗脊髓损伤的效果没有一个确切概念;③不能准确预计疗程和确切判断预后;④治疗没有一定的方案可循,治疗几次算几次;⑤缺乏有说服力的临床对照研究。
(三)HBO治疗脊髓损伤的具体环节
(1)治疗时机:一般都在外科解除压迫后行HBO治疗,但如不能及时手术,则可先行HBO治疗,总之越早越好。脊髓受打击力越大,出血坏死就越早越严重,胥少汀等在以545gcmf(克厘米力)损伤犬脊髓的实验中,认为HBO治疗必须在伤后24h,最好是6h内进行。如错过了治疗时机,因脊髓功能恢复缓慢,有人认为两年后方能定论,在这段时间内行HBO治疗,或多或少会有益处。
(2)治疗压力:常规为0.2~0.25MPa。实验证明,用0.2MPa HBO处理6h,0.3MPa 3h,0.4MPa 60min,0.5MPa 30min可导致正常脊髓不同程度的损伤,是组织氧张力过高所引起的。
(3)治疗过程:常规为60~100min,为预防氧中毒,每吸氧20~40min后,间歇5~10min换吸压缩空气。治疗中必须考虑到压力-时程效应。
(4)治疗次数:24h之内的损伤,每间隔2~4h共行3次HBO治疗;24~72h之内的,间隔4h,每天共2次治疗;3天之后的,1次/天治疗。根据治疗是否及时和损伤的严重程度,决定疗程数。损伤轻、治疗及时,可治疗1~2个疗程;反之,至少应治疗3~4个疗程。对慢性压迫症,甚至可持续10个疗程以上。
(5)疗效评价:主要有患者自觉症状、神经功能评分、体感诱发电位检测。
(四)HBO治疗脊髓损伤的研究方向
(1)治疗机制的研究:针对脊髓损伤机制的研究进展,明确HBO在其中的确切作用,对决定HBO临床应用的时机、疗程等都有指导意义。譬如,近两年刚证实,动物和人脊髓损伤后存在细胞凋亡。而HBO影响神经细胞凋亡已有报道,至于脊髓损伤后,HBO对脊髓神经细胞的凋亡有无影响,尚待研究。再如,脊髓损伤后产生的自由基被认为是引起继发损伤的主要因素之一,而HBO与自由基的关系又错综复杂。因此,明确HBO治疗时脊髓中的自由基变化也是很有意义的。
(2)优化最佳治疗方案:进行临床和动物随机对照研究,进一步优化HBO治疗急、慢性脊髓损伤的最佳方案。
(3)确定远期疗效:进行临床和动物随机对照研究,以确定HBO治疗脊髓损伤的远期效果。因有研究者认为HBO只缩短病程,不改变预后。
(4)明确毒性:多疗程治疗脊髓损伤时,HBO有无潜在毒性作用。
(5)辅助大网膜移植术治疗慢性脊髓损伤:HBO对组织移植和脊髓损伤都有益处,可对比判定治疗后的恢复速度和效果。
(6)开展HBO结合神经移植的研究:神经移植治疗脊髓损伤是目前的热门课题。适当压力-时程的HBO对脊髓损伤后行神经移植术的疗效的前景被看好。
总之,HBO主要用于治疗急性脊髓损伤,其机制为:增加损伤脊髓氧张力,加快血流速度,抑制血酶系统,调节微循环,减轻脊髓水肿,保护神经细胞,促进神经纤维的再生,促进传导束功能恢复,减少脊髓实质坏死等。HBO与脊髓损伤后自由基的关系错综复杂,有待进一步研究。而其应用于外科治疗包括减压术后,大网膜移植治疗慢性损伤及神经、细胞移植术后,作为一种辅助治疗是大有裨益的。
临床上高压氧治疗急性脊髓损伤的报告很少。单纯脊椎骨折脱位合并脊髓损伤病例的一般情况多属良好,常无高压氧治疗的禁忌症。动物实验高压氧治疗脊髓损伤,也有肯定的效果,故在有高压氧仓等条件时,选择适当病例可以进行高压氧治疗。特别在大高压氧仓中,如有其他紧急情况发生,可以进行救治处理,还是比较安全的。根据完全性脊髓损伤的早期进行性病理改变,建议用早期短程突击疗法,即于伤后数小时内进行,用两个大气压(2ATA),每次2小时,隔6小时1次,1日3次,连续2天。
在前人应用经验中看出对不完全截瘫,HBO治疗之效果较好;而对完全性截瘫,则治疗效果不甚满意。
临床上用HBO治疗脊髓损伤,限于种种条件,此种报告较少,但共同强调的几点则非常明确:①脊髓伤后早期进行HBO治疗,最好在6~12小时之内;②第1个24小时内行多次治疗,最少2次,可以3次或更多;③用2ATA或2.5ATA;④每次治疗不超过2小时,并一定间隔2小时以上,以避免氧中毒。
脊髓损伤的早期数小时内,组织出血、水肿、微循环障碍等,必然使脊髓组织缺氧。因此,用HBO治疗,便有充分携氧的血流至脊髓伤区,是非常合理的。在临床报告中,尚无因行HBO治疗而加重脊髓神经症状者。因此完全性截瘫及较重的不完全截瘫是可以应用HBO治疗的。
四、电场治疗
脊髓损伤是创伤外科领域里比较常见而又十分严重的一种损伤。一个多世纪以来,许多学者进行了大量的研究工作,然而,目前仍缺乏一种疗效确实可靠的治疗方法。在实验治疗中脉冲电刺激治疗可刺激脊髓损伤后的轴突再生,并且使神经细胞处于活跃功能状态以利轴突再生。
(一)电场对神经影响的研究
早在1920年Ingvars就发现电场对神经纤维的导向方面起重要作用,能影响神经的生长。电场促进脊髓轴突再生的研究,首先由Marsh及Beams(1946)应用直流电置入在含有鸡的背侧神经节培养基内,发现在阴极处有轴突生长。在体内实验是1981年Borgens提出用直流电电场进行鳗鱼的实验,发现直流电电场有促进脊髓轴突生长的作用。1986年Borgens首先报道应用直流电电场对哺乳类动物豚鼠脊髓后柱轴突的实验研究,证明脊髓轴突在电场作用下,可通过脊髓损伤处由损伤远侧生长达近侧。1988年Fehling报道了应用直流电电场对脊髓轴突再生的作用。国内学者于1990年报道应用督脉电针电场或脉冲电场进行了实验研究及临床观察,亦证实督脉电针电场或脉冲电场有脊髓轴突再生的作用。1991年又有学者在督脉电针电场的基础上,研究出一种非置入式的“外置电场”,通过实验及临床观察均取得良好效果。
Borgens(1986)及Fehling(1988)均是用手术方法将直流电电极置入豚鼠及大鼠的脊髓损伤处之硬膜区,通电刺激50~60天后进行组织学检查、诱发电位及辣根过氧化酶标记技术,观察到脊髓轴突的再生。国内学者胥少汀(1990)报道应用脉冲电场(6805电针,针刺入硬膜)治疗观察兔脊髓损伤模型,以组化、免疫染色法进行轴突计数,证明脉冲电场有保护脊髓神经的功能。1991年梁克玉应用督脉电针电场治疗大鼠脊髓急性挫伤的实验研究,方法是用6805电针仪,针刺入脊髓损伤部上、下两个椎间隙内硬膜区,每日通电刺激半小时,治疗1个月后,以联合行为记分法进行神经功能检查组织学及以组织形态计量分析、脊髓诱发电位、超微结构以及辣根过氧化酶标记技术等为观察指标,亦证明了督脉电针电场有保护脊髓及脊髓轴突再生的作用。脉冲电场或督脉电针电场在临床应用方面,亦取得了一定效果。
以上两种方法均为置入式,直流电电场须将两个电极手术置入体内损伤脊髓附近,并长期保留体内,不但手术操作困难,而且不可避免地会引起并发症,因此,截止目前,这种方法尚未用于临床,仍停留在实验阶段。督脉电针电场或脉冲电场,与直流电电场相类同,但它不需要将电极手术置入体内,而是在治疗时将两毫针刺入督脉内(椎管内硬膜区),治疗完毕,将毫针再取出。显然,这种方法优于直流电电场。督脉电针虽然具有优点,但针刺技术要求高,进针深度完全凭手感,要准确地达硬膜,不能超过硬膜达脊髓,否则可引起脊髓损伤,因此临床推广应用亦受到限制。从临床治疗学考虑,研制非置入式电场(外置电场)更具有实用意义。1991年梁克玉又应用外置电场进行治疗大鼠脊髓半横断损伤的实验研究。应用辣根过氧化酶标记技术观察,证实在外置电场作用下,脊髓轴突能够再生。本法在实验的基础上于1992年开始用于临床,亦取得了满意效果。
(二)电场的理学原理及生物效应
外置电场是通过两个电容极板的电容效应而起作用的。两电容极板之间,由于存在一定形式的交变电压,将产生一种方向、频率、大小都随交变电压的变化而变化的交变电场,交变电场的瞬时值与交变电压的瞬时值成正比,与两极板间的距离成反比。生物体的组织液中,除正、负离子外,还有带电与不带电的胶体粒子,在电场作用下,会产生电泳现象。根据双层学说,胶体粒核的带电表面是被一层带相反电荷的离子(反离子层)所包围,形成电中性的胶粒团。在反离子层中,距胶粒核表面较近的一层与表面电荷的吸引力较强,这一层离子是不能活动的,只能随胶粒核一起移动;这一层以外的反离子层则比较松散,可以活动。这样的电中性胶粒团在外电场的作用下,先是反离子层间的联系受到破坏,分裂为带电的胶粒和反离子层;之后,带电胶粒受电场作用而位移,同时反离子层也受电场作用向反方向移动。
外置电场的作用就在于电泳变化改变了脊髓组织间的内在环境,为脊髓轴突的再生提供了动力。Robinson等发现:电压梯度是细胞外环境中发生神经元细胞的正常需要。在细胞外环境中,如果存在有电压梯度便能唤醒引起轴突再生的靶细胞。此外,在外置电场的作用下细胞膜成分的电泳变化对轴突生长及导向也可能是至关重要的。轴突内成分的电泳变化可影响到细胞膜电位、细胞外基质和/或疤痕组织本身,这些都直接或间接影响着轴突再生的速度及过程。
(三)电场治疗脊髓损伤的作用机理
从电场对急性脊髓损伤的动物实验模型的观察表明,电场能有效地阻止脊髓继发性损害,表现在:脊髓的神经元细胞得到保护,没有发生脊髓的液化坏死及空腔形成,在白质中只有少数散在的微囊,动物的脊髓功能大多数恢复;而未经治疗的对照组动物与此相反,大多数动物均有巨大的空腔形成及大量的微囊,神经元细胞遭到破坏,脊髓功能不能恢复。电镜所见:外置电场动物脊髓组织有大量新生的微血管,起着改善脊髓微循环、减轻坏死的作用,白质中的胶质细胞进行神经纤维的髓鞘修复与再生。这一结果揭示电场在阻止继发性脊髓损伤的关键环节上和/或多个环节上起到作用。脊髓损伤在排除了脊髓外在机械压迫因素后,早期应用更具有意义。
Borgens(1979)曾指出:脊髓损伤后在损伤区立即产生一个强大的内生性损伤电流,伤后36小时下降到稳定水平,但至少能维护到伤后4天或更长时间。这种损伤电流主要能增加Na+及Ca2+的离子形成,后者可破坏神经丝,促使轴突变性。Schlaelpfer等称此现象为“脊髓退变萎缩机制”。外置电场及督脉电针电场可在脊髓处提供一种正好与内生损伤电流方向相反的微电流,因而可抵消了损伤电流,起到保护脊髓神经轴突的退行性变的作用。这亦是临床用于治疗陈旧性脊髓损伤之所以取得良好效果的关键所在——阻断脊髓退变萎缩机制。
(四)临床应用
在实验治疗中脉冲电刺激治疗可刺激脊髓损伤后的轴突再生,并且使神经细胞处于活跃功能状态以利轴突再生,因此胥少汀将这一方法用于临床脊髓损伤病人,都是脊髓损伤急性期过后的病人。临床应用的具体情况如下:
1.使用仪器
脉冲电治疗仪可用G6805-1治疗机或BT-701A电麻仪,或加以改进或新型治疗机,条件为:三角波或矩形波,正脉冲18~20V,负脉冲3V,波幅0.8~1.2ms。此种条件刺激引起的肌肉收缩,病人可以接受,频率不高于2Hz为宜,太快则病人不适,甚者影响呼吸。
2.治疗方法
(1)体位:俯卧位。胸腰椎损伤者,踝前置以小枕;颈椎损伤者,胸前置枕。
(2)针电极:选26~28号针灸针为电极。开始我们在针的大部涂以绝缘层,仅留针尖部与硬膜接触,经一段治疗观察后发现不用绝缘针的效果相同。
(3)电极刺激部位:以脊髓损伤部位为中心,上针在脊髓损伤近(头)侧,下针在脊髓损伤处远(尾)侧,上针为正极,下针为负极,刺激轴突向负极生长。具体应用:对颈脊髓损伤,上针(阳极)在损伤点近侧1个棘突间隙,下针(阴极)在L2~L3棘突间隙。胸椎腰椎脊髓损伤,选伤段上下各置入电极即可;L5马尾损伤,下针电极可自骶裂孔插入。
(4)电极置入深度:要求深度达脊硬膜表面,从棘突间刺入电极时,一般深度为:颈椎3cm,胸段3.5cm,腰段4.5cm。我们统计53例,治疗2544次,5088个电极深度平均为:T11~T123cm,T12~L13.1cm,L1~L23.5cm,L2~L33.7cm,L3~L43.9cm,L4~L54.3cm,L5~S14.5cm。当电极进入到硬膜外时,病人局部有麻胀感甚或触电感向双下肢放射,在L1以上脊髓部位,既使电极深度尚未达到预计深度,如病人有局部麻胀感或下肢触电感,也要停止再向深处进针电极,以免损伤脊髓。在L,以下马尾部位,电极达到预定深度后,虽然病人仅有局部麻胀感,也应停止再向深度进针。初次治疗为明确电极针的深度,可拍摄正侧位X线片观察。
除经棘间刺入电极针以外,如棘突间有瘢痕、金属等影响电极针刺入者,可经棘旁椎板间隙刺入电极针,注意事项亦如上述。
刺入电极针的手法有捻转和直针两种,棘间无瘢痕者,可选捻转法,有瘢痕者取直刺法。
刺入电极针的方向,如同硬膜外麻醉,在中上胸椎,需向头侧斜刺;而胸腰段和腰椎间,则与脊柱长轴呈90°角即可。
(5)电刺激方法:阴阳电极置入后,接电刺激仪正负极(阴极在尾端,阳极在头端),开始电流强度宜弱,例如由0.8ms开始,询问病人感觉和观察其下肢肌肉收缩状态,在上运动神经元损伤,下肢肌张力高,电刺激明显,肌肉收缩明显,则电流不宜太大,以免病人不适;在下运动神经元损伤迟缓性瘫痪者,则肌肉收缩不明显,其仅有下肢酸胀麻木或有触电感即可。在无反应时,加大电流量亦慢。痉挛性瘫,电流宜小;迟缓性瘫,电流宜大。
(6)疗程:脉冲电刺激每日1次,每次30分钟,12次为一疗程,两疗程间停止7天,一般需治疗4~6个疗程才见效。电极针进入棘间隙,1疗程后,应向上或向下更换1个棘突间隙。
(7)疗效:胥少汀报道了80例脊髓损伤后期病人,在不全瘫患者中,可行动有用功能恢复者达97.5%;而在在全瘫患者中60.9%有所恢复,但尚不足以改善肢体功能。故不全截瘫为治疗之主要适应症。
(8)并发症:80例脉冲电刺激治疗无严重并发症,无电极针刺处感染,无神经症状加重,包括治疗前后MRI检查,未见有不良改变。
(五)机理探讨
关于直流电场促进脊髓再生的机理尚不清楚。Khan研究发现猫脊髓横断时损伤电位是-19.8±2.6mV,脊髓挫伤后的损伤电位是-9.5±2.2mV,使用直流电场后通过消除其损伤电位而有利于脊髓再生。Borgens认为严重损伤的轴索,因膜的超级化引起Ca2+内流,产生强大的内在性损伤电流并伴有细胞外电场,Ca2+能使轴索细丝崩解,促进轴索变性。Strautman证实将直流电场的阴性电极放在脊髓损伤部位的远端,直流电场在轴浆内通过的电流与内在性损伤电流的方向正好相反,以清除内在性损伤电流,并阻止Ca2+进入已损伤的轴索。故直流电场最主要的作用之一就是减少轴索退变,从而促进其恢复和再生。Hurlbert比较了采用环状袖口式电极和盘状电极时脊髓内电场的分布及梯度变化,结果显示在袖口式电极之间电场分布均匀,但电场梯度小;而在盘状电极间电场梯度大,但分布不均匀。Khan稍加改进,将阳性盘状电极放在脊髓损伤近端的腹侧,阴性盘状电极仍放在脊髓损伤远端的背侧,既可获得分布均匀的电场,且电场梯度也大。
电场治疗已进入临床应用阶段,结果令人鼓舞。人体本身是个导体,若在体表置两个电极板,那么在两极板间便产生了交变电场,电场借人体导体从体表而影响到脊髓本身,故外置电场能起到治疗脊髓损伤的作用。本组临床观察显示疗效显着,截瘫都有不同程度的恢复;早期应用效果好,而且不全瘫比全瘫的效果好。截瘫恢复的物质基础是脊髓神经的恢复,虽然在人体无法证实,但从临床疗效并结合实验结果分析,脊髓神经的部分恢复是可能的。因为有的全瘫患者经治疗后下肢某组肌肉或某个肌肉由0级恢复到2~3级,可扶拐或弃拐步行的病例屡屡可见。这种情况除归因于脊髓神经的部分恢复外,也不能排除是某个神经根的恢复所致。
五、低温灌注治疗
脊髓的低温保护分为全身低温和局部低温两种。全身低温操作繁杂,加之心律失常、凝血机制障碍等并发症,在临床上尚不能广泛应用。脊髓局部低温可有3种途径:脊髓供血动脉、蛛网膜下腔和硬膜外腔。由于脊髓的供血动脉变异较大,而且存在截瘫风险性最大的夹层动脉瘤和动脉瘤破裂的病例,在动脉瘤切开之前其管腔是无法确定的,因此经脊髓供血动脉途径实施局部灌流的低温方法具有局限性。蛛网膜下腔灌流冷却有潜在的危险:如高位导管可能引起脊髓和神经根损伤,正常的脑脊液被生理盐水置换、脑干温度的降低可能引起心律失常等,所以该法仅见于动物实验。与上述方法相比,硬膜外冷却无全身低温并发症,安全简便,适用范围广,可同时行硬膜外阻滞,可用于术后镇痛,因此是一种具有良好临床应用前景的脊髓保护方法。
(一)低温灌注治疗原理
低温可以减少脊髓的需氧量和电活动,从而延长脊髓耐缺血时间。据报道,脊髓温度每降低3℃,其耐缺血时间增加一倍。因此,在脊髓的低温保护中,所达到的温度越低则保护效果越好。但采用硬膜外冷却进行脊髓的局部低温保护时则不能一味地追求低温。因为,在灌流方式和灌注液温度一定的条件下,欲达到的脊髓局部温度越低,其所需的灌注液流速越大,对脊髓的局部压迫和血液动力学影响就越严重。因此在硬膜外冷却的实施过程中,应明确避免脊髓不可逆损伤所必需的临界温度,并据此确定尽可能低的硬膜外冷盐水灌注速度。Marsala等证明,25~27℃的低温同样具有脊髓保护作用。虞建刚等对14只杂种犬进行硬膜外冷却治疗,探讨对脊髓缺血性损伤的防护作用,其结果表明:硬膜外冷却所致的脊髓30±1℃的低温,对犬胸主动脉双重夹闭40min所引起的脊髓缺血性损伤具有明显的保护作用。这一结果为临床应用较为安全的低流速硬膜外冷却方法进行脊髓保护提供了理论依据。
(二)低温灌注治疗的方法
Demian于1971年最早报道的硬膜下低温灌注治疗的具体方法是:椎板切除的范围包括损伤脊椎上下各2个椎板,于硬膜做两端各呈T形的纵切口,观察脊髓;两端蛛网膜下腔各用棉花塞住,以防冷疗液体向两端外溢;切口内灌满冷盐水(1~3℃),用两根塑料管放入切口冷水中,一个作为入液管,一个为出液管;将塑料管从椎旁肌中穿出,连接水泵及冷液源瓶,形成循环。连续冷却治疗3小时,除硬膜外,逐层缝合切口。
此后又有行硬膜外低温灌注治疗者,方法如下:显露同前述,在硬膜外放置两根塑料管作为低温灌注冷疗液体的进出管,将管与水泵及液源瓶连接成循环水系统;用1~3℃冷盐水进行连续灌注,速度为每分钟约100ml左右,可保持硬膜外局部温度在7~10℃左右。将塑料管从椎旁肌中穿出,则可将切口缝合,回病房连续灌注。
Bricolo及White均则主张硬膜外与硬膜下相结合的低温灌注治疗。方法如下:椎板切除显露硬膜后,观察如局部脊髓肿胀,估计硬膜下腔已消失者,可先行硬膜外低温灌注半小时~1小时,待脊髓肿胀有所减轻之后,再切开硬膜。切开时应从触之有硬膜下腔处开始,以免在脊髓肿胀严重、硬膜下腔消失处切开时,有损伤脊髓的危险;也可防止当脊髓内压较大,硬膜切口较小时,发生脊髓组织从硬膜裂孔中疝出,加重脊髓损伤的可能。
(三)低温灌注治疗的适应症
对脊髓横断性损伤用低温灌注治疗无助于恢复。完全性脊髓损伤的病理改变为进行性脊髓中央出血以至坏死,最需要局部低温治疗;不完全性骨髓损伤的较重者,脊髓仍有水肿与出血,局部低温灌注亦可有益。故临床病例表现为完全性脊髓损伤,呈完全截瘫及较重的不完全损伤,近似全瘫者,根据X线片骨折脱位程度,估计非脊髓横断伤者,可选择进行局部低温灌注治疗,或于手术探查时如脊髓未断裂,但明显肿胀者或术前脑脊液完全梗阻者,应选择进行局部低温灌注治疗。
(四)伤后至低温灌注治疗的时机
伤后行低温灌注治疗越早越好。在脊髓中央出血较少之时,进行低温灌注,理论上讲应获得较好效果。但由于临床病例的脊髓损伤程度可有很大差别,故迟至24~48小时以后,甚至数日至数十日,临床上无明显恢复,手术中脊髓肿胀者,仍可进行局部低温灌注治疗。