腰骶椎骨折合并馬尾神經損傷的研究進展

劉全敬 單文翰 王焱 朱釗民

1)西藏大學醫學院 拉薩 850000;2)西藏軍區總醫院脊柱外科 拉薩 850000

外傷性腰骶椎骨折常因高能量沖擊所致,可合并椎管內馬尾神經損傷。臨床醫生應了解馬尾神經損傷的機制,并根據外傷史、體格檢查和影像學檢查盡早做出診斷,并實施恰當的外科干預進行減壓和固定,以避免延誤治療時機導致的永久性運動缺陷、腸/膀胱功能喪失、性功能損害等嚴重并發癥[1]。

1 馬尾神經損傷的病因和機制

馬尾神經為脊髓圓錐以下的腰骶神經根,由L2～5、S1～5及尾節發出的10對神經根組成。背神經根傳遞感覺信息,腹神經根提供運動和交感輸出。這些神經根的解剖水平與其支配的遠端肢體感覺運動功能、會陰/肛周感覺,以及泌尿和肛門括約肌的控制相對應[2]。當腰椎或骶椎骨折時,迅速的壓迫或不可逆性損壞,在椎管內延伸到脊髓下方的馬尾神經根,常會有膀胱功能障礙、鞍部感覺改變、單側或雙側坐骨神經痛等臨床表現,即馬尾綜合征(cauda equina syndrome,CES)[3]。

馬尾神經營養來源于腦脊液及血液,而供給血管(脊髓動脈和根動脈)的吻合部存在相對貧血區,因此當馬尾神經因機械壓迫發生急性損傷時,血供減少、營養物質運輸障礙等,可導致廣泛神經內水腫及神經纖維受壓發生的神經纖維華勒變性和脫髓鞘[4]。當神經內壓超過神經根的灌注壓時,進一步的缺血和損傷會引發炎癥反應,其發生機制與間隔室綜合征類似,因此需及時進行手術減壓。不穩定椎體骨折在高能量外力和不規范搬運時,骨折片可對神經造成二次損傷,故應同時實施合理的椎體融合固定術[2]。術式選擇及操作不當仍有可能會造成醫源性馬尾損傷,其原因包括直接損害、鞘囊的侵略性,或術后血腫壓迫。

2 臨床表現與相關檢查

CES的主要臨床表現為感覺、運動和功能障礙,功能障礙是確診CES的重要依據。鞍區感覺障礙為首先出現的癥狀,繼而發生括約肌運動功能及腸/膀胱/性功能障礙等,有時可伴隨鞍形麻醉癥狀;出現會陰部和臀部感覺喪失,預示著馬尾神經已有較為嚴重的損害[2,5]。

英國脊柱外科醫生協會在2015年制定了相關指南:具有急性背痛或腿痛表現,膀胱、腸道功能障礙和鞍部感覺障礙時,應懷疑并發CES[6]。應全面了解病史和體格檢查,并進行MRI或CT脊髓造影輔助診斷和治療[2]。

避免假陰性對診斷CES至關重要,即根據臨床表現判斷是否合并CES并決定是否行影像學檢查,故應詳細詢問臨床癥狀和全面進行體格檢查[7]。Zusman等[8]從直腸(肛門)張力、肛周感覺、球海綿體反射和空隙后膀胱容積4項指標預測診斷,數據顯示,上述指標結合下骶功能檢查結果可有效排除CES假陰性診斷。

膀胱超聲可作為評價CES的敏感指標,將其納入臨床評估可提高診斷準確率。Todd[9]認為膀胱超聲顯示殘余尿>200 mL且伴有CES任何癥狀或體征,可作為不完全CES(CESI)的客觀診斷依據(可能膀胱感覺降低,但保留膀胱控制功能),提示需急診行MRI和手術,可有效避免尿失禁、大便失禁、性功能喪失、馬鞍麻醉、神經病理性疼痛、腿麻痹等嚴重后果;當尿液>500 mL、膀胱無痛,提示可能已發生CES伴神經源尿潴留,即完全性CES(CESR),這種狀況的手術效果不容樂觀。

對中下腰椎或骶椎骨折患者的最初評估中,若存在任何下肢或自主神經系統感覺或運動缺陷,可將其定義為神經功能缺陷。通過回顧性分析,Lee等[10]發現骨折水平、AO骨折類型、椎管侵犯率、椎體壓縮比、椎弓根間距比、垂直層板骨折的存在與神經功能缺損有顯著相關性;多元Logistic回歸分析確定骨折程度、椎管侵犯率和椎體壓縮比為主要指標。

由于CES的變異性和異質性表現,通過體征和癥狀做出的診斷具有一定誤差。即使是基礎檢查結果確實有部分指標異常,也仍然存在假陽性(癥狀和體征陽性、MRI陰性)的可能。因此,不能只通過患者的癥狀和體征診斷CES,而應以MRI的結果作為診斷標準。MRI可評價軟組織和神經的受損狀況,故診斷CES的敏感性最高[2,7]。MRI還可對脊神經根進行準確測量和定位,三維穩態構成干擾成像技術可清晰顯示馬尾神經的走行并呈現其解剖結構,可為醫生手術提供參考[11]。

如患者神經系統癥狀不能通過簡單的X線影像或CT掃描結果解釋,醫生應考慮是否有軟組織損傷,尤其是外傷性硬膜內椎間盤破裂。此時應立即進行MRI或CT脊髓造影評估椎管和硬膜內間隙。在椎體骨折復位前對椎管內情況進行評估,可以防止因忽視遺留在硬膜內的椎間盤碎片,術后發生神經系統并發癥[12]。

3 治療

對腰骶椎骨折合并馬尾神經受壓患者,應在48 h內盡快行手術減壓,以免加重神經壓迫。應告知患者手術的目的是保留現有功能,盡可能改善目前腿麻痹、大小便失禁、性功能障礙,以及腰部疼痛等功能障礙與不適[6,13]。

在合并神經損傷的情況下,介入入路、減壓方式和手術時機的合理選擇,可在一定程度上避免繼發性缺血性馬尾損傷。根據損傷的形態和部位不同,前路、后路,以及聯合入路的選擇和固定方式也會有所不同。如不穩定腰椎骨折合并神經損傷時,急診經后路椎弓根入路行固定術,對防止神經繼發性損傷具有臨床意義[14]。雖然早期外科手術減壓對改善神經損傷的效果不是絕對的,但及早干預對神經功能恢復有重要作用。

3.1 骨折類型和手術方法外傷性中下腰段脊柱滑脫時,多伴有嚴重神經功能損傷,由于軟組織結構完整性受到破壞,脊柱節段非常不穩定[15]。合理選取前路、后路或前后聯合入路行椎弓根螺釘系統固定術,是目前治療脊柱滑脫最常用的手段。早期手術復位可改善神經系統癥狀和預后,而術后的康復訓練對于神經功能恢復亦同樣重要[16]。

有研究顯示,因跌倒導致的雙側L4～5創傷性小關節骨折脫位是腰骶脫位的變體,屬于過伸性損傷;因存在CES癥狀,需緊急在L3～5行椎板切除減壓、復位和椎弓根螺釘固定融合術;若術后MRI未顯示椎間盤或前縱韌帶有任何破壞,中央管減壓效果較好[17]。Robbins[18]等在外傷性L5～S1分離病例中,根據嚴重的雙側分離和神經功能缺損情況,實施前路椎體融合與后路椎體間短接融合術,患者術后恢復良好。然而對復雜性腰骶部損傷的術式選擇尚有爭議,應綜合考慮損傷形態和后韌帶復合體的完整性,選擇更為合適的術式,合理的手術干預可明顯改善腰骶部的機械穩定性,減輕關節疼痛,緩解神經癥狀。

高能量損傷造成的脊柱-骨盆分離,常伴有骨盆和骶骨疼痛、腰骶血腫(Morel-Lavelle損傷)、括約肌受損或其他神經系統損傷[19],通常會使腰骶部喪失穩定性,中斷上身質量向下肢傳導。在恢復腰骶部連續性的治療方法中,一般會采用經皮骶髂螺釘固定、后路鋼板固定、腰髂固定等術式。當脊柱-骨盆分離導致腰骶叢馬尾神經損傷時,主張急診手術探查,并行骨折復位、減壓;如X線透視下骨折復位不良,則可采用開放入路,使用兩枚髂骨螺釘或Schanz針和橫桿進行復位,以避免失去復位牽引力。盡早復位固定,解除對神經的壓迫,可能降低因瘢痕與骨痂形成導致的繼發性傷害[20-21]。對于創傷后神經功能障礙患者,及時進行減壓手術和骨折復位,在一定程度上與預后相關,早期手術對運動功能的改善良好,但對性功能和泌尿生殖功能的恢復效果并不令人滿意[20]。

馬尾神經損傷也可發生在一些特殊的椎體骨折患者中,臨床醫生需提高警惕以免誤診、漏診。如在青少年尤其是青少年運動員這一群體中,發生椎體邊緣性骨折時,無背痛病史而突發性腰痛和雙側下肢神經根痛,可被誤診為急性椎間盤突出[22]。盡早行MRI明確診斷并急診行手術減壓,清除壓迫神經的椎間盤和骨折碎片,是合理的治療手段。此外,孤立性骶骨骨折也可合并馬尾神經損傷,因其無骨盆或脊柱損傷,很容易被忽視。盡管孤立性骶骨骨折相對少見,但在檢查中有明顯的神經損傷,而不能通過最初的X線攝片結果解釋時,則應進一步行骨盆CT或MRI檢查。確診后應行骶神經根減壓術及骨折固定術,應用三角骨合成術和髂骶螺釘,有利于恢復脊柱骨盆連接的穩定性,是較為可靠的固定方式[23]。

3.2 術后并發癥和治療椎體骨折導致的馬尾神經損傷,術后可能會引發不同類型的并發癥,Chau等[24]認為發生馬尾損傷時,神經功能障礙的程度對預后的影響最為重要,CESI患者在減壓后大部分可避免長期嚴重的腸和膀胱功能障礙,而CESR患者減壓后腸和膀胱功能的改善度為20%～90%。其他影響因素包括發病的敏感度、癥狀的持續時間等。患者術后可能會有一定程度的疼痛和/或神經(尤其是膀胱)功能障礙,但運動和行走能力的恢復相對樂觀。Attabid等[25]的多變量分析顯示,從受傷到入院手術的時間長短是預測步行能力和腸道功能改善的重要因素;數據表明,外傷性馬尾神經損傷患者有較大機會恢復行走能力及腸、膀胱功能,其中超過20%的患者通過康復治療在出院時恢復了腸道和膀胱功能,而52%的患者出院后可自行行走。這些信息對醫生預測術后康復效果和對患者及其家屬的溝通具有一定的指導意義。

解除馬尾神經受壓術后短期治療中,藥物的作用不容忽視,如目前臨床應用最廣泛的急性神經損傷保護藥甲潑尼龍,可通過抑制炎性物質產生而減輕神經繼發性損傷;辛伐他汀同樣具有抗炎及神經保護等功效,并可促進神經元軸突再生,加速神經功能恢復[4]。高壓氧治療(hyperbaric oxygen therapy, HBOT)是短期治療的重要手段之一,有助于減少神經炎癥,增加局部血流,提高血液中的氧分壓,使細胞、血管和神經元的代謝水平升高,促進神經元的自我修復[26]。一般在減壓術后48 h即可開始HBOT[27]。

Rascón等[28]在腰椎骨折術后為CES患者進行了持續性神經痛治療,脊髓刺激(對脊髓脊柱或后神經根進行電刺激,用以調節由上行疼痛通路傳遞到大腦的疼痛信號)改善了患者的運動缺陷、感覺障礙與尿失禁,故認為其可在康復治療中發揮基礎性作用。然而要完全恢復到術前水平是較為困難的。骨折致馬尾神經損傷程度、多節段受累、雙側神經根病變等因素都可以直接導致預后不良。所以醫生術前應該和患者做好溝通,強調泌尿、腸道和性功能障礙術后有長期持續存在而無法恢復的可能[29]。有數據表明,大約20%的CES患者需要長期支持治療,解決導尿、結腸造口、性功能障礙、身體健康狀況,以及抑郁等與心理因素有關的問題[24]。

對CES患者,早期手術干預只能解除神經壓迫,盡可能避免進一步的神經損傷,而規范的術后康復治療同樣是極為重要的環節[4]。理療和康復訓練的目的是增強力量、體能、關節活動度,以及減輕疼痛、緩解癥狀、恢復機體的正常功能和改善生活質量[30]。力量訓練和核心穩定練習可調整肌肉失衡并減輕下背部疼痛,內外核心肌群恢復正常功能時,可維持脊柱節段的穩定性,保護脊柱和骨盆區域并降低腰椎和椎間盤承擔的應力與負荷。主動的活動度練習可改善血液循環,能有效防止壓瘡和關節僵硬等并發癥[31]。步行和步態訓練有助于恢復患者的平衡能力和自信心。這些訓練都非常有助于為CES患者定制個性化的康復方案[30]。

4 總結與展望

腰骶椎骨折發生的原因具有多樣性,在不同應力下骨折的程度有所不同[32]。在椎管內走行的馬尾神經可由于軟組織或骨折碎片的卡壓而損傷,在臨床診治中應對患者的癥狀和體征給予足夠的重視,并充分認識到馬尾損傷的嚴重性。通過良好的醫患溝通、積極的臨床干預、系統的病歷構建,有助于醫患關系的和諧及優化長期預后。

對于損傷嚴重程度的評判標準和手術方式的選擇仍待今后進一步完善。隨著經驗的積累和手術治療水平的提升,脊柱外科醫生可把腰骶椎骨折分型和馬尾神經損傷程度評分相結合,制定更加明確的治療方案指導手術,并采取更加有效的康復治療方式使患者最大程度受益。