脊髓損傷嚴重損害患者的生活質量、功能狀態和社會獨立性。自上世紀以來,對脊髓損傷進行的一系列基礎研究,使人們對其具體的損傷及修復機制、疾病病理生理學有了深刻認識。但到目前為止,如何修復脊髓損傷后受損的神經功能仍是神經病學上的一個難題,圍繞某些治療脊髓損傷的治療策略仍然存在爭議,包括 MRI、抗凝預防的類型和時間、手術干預的最佳時機、皮質類固醇如甲潑尼龍琥珀酸鈉的使用,以及康復的類型和時間。目前對于脊髓損傷患者來說,早期外科干預以及神經保護治療可能是最好的治療方式,與此同時,康復介入及心理干預同樣重要。
引用本文: 楊云, 許光旭. 脊髓損傷的臨床康復進展. 華西醫學, 2018, 33(10): 1303-1310. doi: 10.7507/1002-0179.201805048 復制
脊髓損傷是指由創傷、腫瘤、感染、變性、畸形和醫源性因素引起的脊髓結構或功能受損,嚴重損害患者的生活質量、功能狀態和社會獨立性。脊髓損傷后的主要事件包括出血、局部缺血、缺氧、三磷酸腺苷減少、應激基因上調、局部小膠質細胞激活和促炎細胞因子釋放導致炎癥、谷氨酸興奮毒性增加、自由基產生、脊髓水腫和嗜中性粒細胞侵襲,其次是脂質過氧化、一氧化氮產生、蛋白酶活化、轉化生長因子-β 和分化抗原-11 上調導致細胞壞死、神經細胞凋亡、星形膠質細胞增生、軸突脫髓鞘、軸突變性和囊腔形成,這一連串的事件最終導致脊髓功能不同程度喪失。為了盡可能保留脊髓功能,損傷后及時有效的診治就顯得尤為重要。
1 臨床表現、診斷及預后
脊髓損傷的臨床表現取決于神經損傷水平和脊髓組織的保存狀況。脊髓損傷可能導致損傷節段以下感覺-運動功能的部分或完全喪失,甚至導致呼吸功能受累(包括高碳酸血癥、低氧血癥和分泌物清除效率低下)[1]。此外,脊髓損傷還會影響交感神經系統,因為節前交感神經元起源于脊髓,介于第 1 胸椎和第 2 腰椎之間。脊髓損傷可以會引起脊髓的交感神經傳出信號減弱,導致損傷平面下血管張力降低。高平面胸段或頸段損傷可導致嚴重的低血壓和心動過緩(即神經源性休克)[2]。次級淋巴器官(如脾臟)神經支配的喪失可誘發繼發性免疫缺陷(也稱為免疫麻痹),從而增加對感染的易感性(如尿路感染和肺炎)[3]。中樞神經系統損傷導致的全身系統性并發癥是脊髓損傷患者早期死亡的主要原因。
任何創傷性脊髓損傷患者的診治,急救人員的第一反應應該是現場迅速評估患者的病情,在送往醫院的途中進行生命復蘇介入。在此期間,初始護理選擇高級別的創傷生命支持選項,包括氣道、呼吸和循環系統支持,同時使用剛性頸環和背板固定潛在受損和不穩定的脊柱。盡管個別醫院的處理方式有所不同,但對于疑似的脊髓損傷,多數創傷患者都需要全面的神經病學檢查(包括自主運動功能、四肢的感覺和直腸檢查)和脊柱影像學檢查(如使用 X 線或 CT 成像)。臨床檢查或早期影像學檢查存在疑慮,則可選擇更高級別的影像學(如 MRI、神經電生理檢查)和詳細的神經病學檢查確診。
MRI 在急性脊髓損傷中的優勢在于這種成像可以識別正在進行的脊髓壓迫;描繪壓縮的軟組織結構,包括椎間盤突出、硬膜外血腫、髓內血腫和先前存在的管腔狹窄;在損傷水平或其他脊柱水平檢測韌帶不穩定性;并識別椎動脈損傷。此外,某些 MRI 特征可能對應于組織損傷的程度,并可幫助預測神經功能預后。相比之下,MRI 的潛在風險和缺點包括:需要患者平臥長達 30 min;在呼吸困難或血流動力學不穩定的創傷患者中可能存在風險;需要大量資源確保 24 h 的可用性;以及可能延誤手術干預時機。因此,2017 年國際脊柱內固定學會(AOSpine)指南建議:在可行的情況下,在手術干預之前對成年急性脊髓損傷患者進行 MRI 檢查,以促進臨床決策的改善;在手術干預之前或之后,對脊髓損傷急性期的成年患者進行 MRI 檢查,以改善對神經系統結局的預測[4]。
通常在受傷后 6 個月內,能觀察到脊髓損傷患者的神經系統開始恢復,持續的改善可超過 5 年[5-6]。神經恢復預后的多變性主要取決于神經損傷的最初嚴重程度;初始損傷程度越重,1 年內的預后會更差[7]。神經損傷平面也會影響神經系統的恢復,一般而言,胸段損傷(尤其是完全性胸段損傷)與頸段或腰段損傷相比,運動功能恢復的可能性會降低。研究顯示,胸段區域的神經復蘇難以捕獲臨床檢測結果[8]。功能恢復的臨床結局,特別是步行能力的恢復,對患者而言尤為重要。一般情況下,任何平面的神經損傷,脊髓損傷國際標準神經學分類[美國脊髓損傷協會(American Spinal Injury Association,ASIA)]等級為 A 級的患者在傷后 1 年內步行的恢復幾率一般<5%[9-10]。而不完全性損傷患者步行能力的恢復幾率會更高,但仍存在不可預期的因素,這取決于神經損傷的初始平面[10]。
研究證實,少量評估方式能預測脊髓損傷患者的神經系統恢復的潛在可能性。van Middendorp 等[11]認為,神經恢復預測標準主要依賴于急性期臨床檢查特征,其結果能準確預測長期步行的潛力。Wilson 等[12]認為,依據患者年齡、神經病理學檢查和 MRI 特征,能準確地預測患者長期功能獨立的可能性;Pavese 等[13]依據運動、感官和脊髓獨立評估量表(Spinal Cord Independent Measure,SCIM),利用子量表評分標準衍生出兩個簡單的模型,用于預測傷后 1 年內患者的控尿和膀胱完全排空能力。未來,上述的評估方法均可成為幫助臨床醫生評估急性期患者遠期預后的有力工具。
2 臨床治療
2.1 血流動力學管理和抗凝干預
脊髓損傷后常見血壓過低,主要是基于回顧性臨床研究結果,2013 版美國神經外科醫師協會(American Association of Neurological Surgeons,AANS)/神經外科醫師大會(Congress of Neurological Surgeons ,CNS)脊髓損傷指南建議,傷后 7 d 內應避免發生全身性低血壓[定義為:收縮壓持續性<90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)和平均動脈壓維持在 85~90 mm Hg][14-15]。除此之外,需要維持血氧飽和度≥90%,由于神經功能障礙、血管內膜損傷和高凝狀態,脊髓損傷患者深靜脈血栓形成的風險增加[16],深靜脈血栓預防措施應盡快介入。2017 AOSpine 指南建議在傷后 72 h 內開始抗凝血栓預防治療,包括皮下低分子肝素或固定低劑量普通肝素,以盡量減少急性住院期間靜脈血栓栓塞并發癥的風險[4]。
2.2 外科手術干預
在急性期階段,手術是急性脊柱創傷和急性脊髓損傷患者重要的初始治療方式。總體而言,手術旨在調整椎骨、重塑脊柱穩定性和減輕脊髓壓力(即緩解骨或韌帶的壓力)。常用手術包括切開復位術和減壓融合內固定術(例如:使用植入金屬硬件),在解剖位置固定脊柱。手術范圍根據解剖部位、損傷的嚴重程度及范圍而定。
從生物學的角度來看,脊髓的持續性壓迫被認為會加劇脊髓局部缺血,從而導致繼發性損傷[17]。因此,脊髓損傷后早期對脊髓進行減壓,有助于控制損傷區域的擴大,改善臨床結局。事實上,臨床前研究的系統評價和 Meta 分析表明,脊髓受迫持續時間與臨床結局惡化呈正相關(包括運動神經復蘇和血運障礙)[18]。然而,早期手術減壓治療的臨床有效性,尚缺臨床類別Ⅰ類隨機證據支持。盡管如此,多項前瞻性、非隨機對照研究支持了手術減壓的安全性和有效性,其中一項研究明確指出早期(24 h 內)減壓與晚期(>24 h)減壓相比較,頸段脊髓損傷患者的 ASIA 功能損傷等級改善程度≥2 級。此外,該研究數據還顯示,早期手術有降低急性期住院患者并發癥發生率的趨勢,但治療組患者間個體因素的不均衡性可能會導致預后出現差異。其他研究顯示,早期減壓手術患者,依據 ASIA 運動功能評分的功能恢復差異有統計學意義,早期減壓治療組更具臨床優勢[19-20];尤其是對于 ASIA 功能損害評分等級為 A 級的患者,能夠縮短住院時間,降低并發癥發生率和減少醫療費用支出[21]。另一項研究顯示,更早的減壓術(≤8 h)治療能顯著改善 1 年內 SCIM 分值和 ASIA 功能損傷評分等級[22]。目前,尚無關于減壓手術時機的國際臨床指南[4]。
2.3 甲潑尼琥珀酸鈉(methylprednisolone sodium succinate,MPSS)沖擊療法
歷史上,圍繞脊髓損傷醫療管理最具爭議的觀點是損傷急性期大劑量靜脈注射 MPSS 是否合適。臨床前評價研究證實了 MPSS 作為神經保護劑的巨大的潛力[23]。該評價研究促使了 3 項大型隨機臨床試驗的完成,即國家急性脊髓損傷研究(the National Acute Spinal Cord Injury Studies,NASCIS)。其中,以第 2 項 NASCIS 研究對臨床實踐的影響最大[24-26],該研究設計比較了 24 h 注射大劑量 MPSS 與安慰劑或納洛酮的臨床結局。研究首要指標的分析結果顯示,接受 MPSS 治療的患者對比接受安慰劑治療的患者,神經恢復并無統計學差異。然而,二次分析(分析了傷后 8 h 內接受 MPSS 治療的脊髓損傷患者)發現,與安慰劑組相比,MPSS 治療組傷后 6 個月后的 ASIA 運動評分增加了 5 分[25]。在 2012 年的 Cochrane 系統性評價中,納入了 2 項其他的校驗性隨機化研究,2 項研究所使用的 MPSS 劑量與第 2 項 NASCIS 研究一致,兩者進行合并分析;整體數據顯示,24 h 內注射高劑量的 MPSS 治療組,對比非治療組或安慰劑治療組,長期隨訪后發現 ASIA 運動評分增加了 4 分[27]。關于不良反應,使用 MPSS 組胃腸出血和傷口感染發生率有弱增加的趨勢,但并無統計學差異。基于上述研究結果,脊柱外科專業人員對傷后 8 h 內轉入醫院的脊髓損傷患者,常規給予高劑量 MPSS 治療[28]。然而,高劑量 MPSS 治療的臨床實踐及研究多年來飽受爭議[29]。也就是說,反對者認為該治療方式增加了并發癥的潛在可能性;使用 NASCIS 第 2 項研究的亞組分析結果為證據支持,兩項 NASCISⅡ校驗性隨機化研究小樣本量的陽性結果、方法論的局限性,是對“傷后 8 h 內常規使用 MPSS”持反對觀點的主要原因。
綜合現有的觀點和證據,最新的 AANS/CNS 脊髓損傷指南(即 2013 年指南)認為,對于脊髓損傷患者,不推薦使用 MPSS,因為有害證據比潛在獲益的證據更為充分[15, 30]。然而,參與 2013 年版指南編寫人員所選擇的立場仍然存在爭議。因為,2002 版 AANS/CNS 脊髓損傷指南將傷后 8 h 內行 24 h MPSS 治療推薦為治療的一種選擇[31]。而 2002 年—2013 年期間治療方案并無新的前瞻性、隨機對照研究予以數據的補充。正如近期的國際神經外科會議的辯論發言中所指出的,該推薦意見的改變將臨床醫生置于高風險條件下。在《全球脊柱雜志》上發表的 2017 年版 AOSpine 指南,將脊髓損傷急性期 8 h 內行 24 h MPSS 注射治療,推薦為治療選擇[4]。因此,本文觀點認為,MPSS 沖擊療法的選擇應由負責患者治療的臨床醫生決定,依據特定患者的實際情況及特點,兼顧收益和潛在的并發癥,給予個體化治療。
2.4 細胞移植
各種類型的細胞移植以修復受損的脊髓,令脊髓損傷導致的組織大量缺失且內生修復機制的無法彌補的難題有望攻克。此外,移植的細胞可以取代丟失的細胞,調節損傷環境,激發協同再生[32]。在臨床前研究中所評估的各種細胞類型包括神經干細胞或前驅細胞、少突細胞、嗅鞘細胞(olfactory ensheathing cells,OEC)、雪旺細胞和臍帶間充質干細胞等[32-33]。
就機制而言,移植的細胞可以通過促進軸突的生長來改善再生性,剝蝕的軸突得以自身髓鞘再生,以及通過內源性少突膠質細胞支持髓鞘再生[34]。此外,移植細胞所分泌的因子有利于損傷環境的調節,促進軸突再生[35]。幾項試驗測試了脊髓損傷患者細胞植入的安全性和初步療效。首次人體試驗證實了將純化的 OEC 植入脊髓中的安全性[36]。其他與細胞移植相關的研究,包括了 OEC 和嗅神經纖維細胞、雪旺細胞以及 OEC 和雪旺細胞的組合[37]。OEC 在脊髓損傷應用的系統性評價,支持了其他試驗中的陽性結局[38]。最近,Ⅰ期臨床試驗的數據顯示,AISA 功能損傷評分等級 A 級的 6 例脊髓損傷患者,將自體黏膜組織的 OEC 和嗅神經纖維母細胞植入受損的脊髓部位,1 年后無嚴重不良事件發生,運動功能和感覺功能得以改善[37]。但是,細胞移植的安全性和有效性,仍需大樣本量的研究和長期隨訪加以證實。
3 康復治療
脊髓損傷患者的康復可分為急性、亞急性和慢性 3 個階段[39]。在急性和亞急性期治療中,康復策略著重于預防繼發性并發癥,促進神經恢復和功能最大化,更強調解決潛在損傷的技術。而慢性期,則常使用補償性或輔助性方法。
脊髓損傷物理治療的目標主要是促進患者功能的恢復,核心是力量訓練、心血管專項訓練、呼吸調節訓練、轉移或步行訓練以及牽伸防止肌肉萎縮和關節攣縮。作業治療則是通過訓練患者使用包括輪椅、支架、矯形器、電梯、浴室設備(淋浴或盥洗)、改裝汽車等適應性設備,使患者在居家或工作環境中最大限度發揮功能獨立性。
3.1 高壓氧治療
高壓氧是神經系統損傷的重要治療方法,Asamoto 等[40]報道高壓氧可促進頸椎脊髓損傷患者神經功能的恢復。高壓氧已被用于許多臨床領域,是治療脊髓損傷的重要措施。高壓氧可以增加血液溶解氧和組織氧儲備[41],有效地改善脊髓微環境[42]和緩解脊髓水腫。高壓氧可以通過抑制自由基介導的脂質過氧化反應來提高質膜抗氧化能力[43],還可以通過降低興奮性氨基酸和促炎細胞因子的水平,以及提高抗炎細胞因子水平來緩解繼發性脊髓損傷。臨床資料表明,在脊髓損傷早期,高壓氧可顯著促進不完全脊髓損傷患者的功能康復,但對完全脊髓損傷患者效果不佳[44]。
3.2 并發癥防治
3.2.1 痙攣
痙攣指速度依賴性肌張力的升高,歸因于上運動神經元損傷引起的深腱反射異常放大。78% 的慢性脊髓損傷(>1 年)患者受痙攣的影響,嚴重影響了患者的活動度、日常生活和睡眠活動。此外,痙攣狀態會增加脊髓損傷患者其他局部和系統并發癥的發生,包括壓瘡發生、關節攣縮、骨折和心肺功能退化[45]。痙攣的治療包括了物理治療、系統性藥物治療(如可樂定或 γ-氨基丁酸類藥物,如地西泮和巴氯芬)、鞘內藥物治療(如鞘內巴氯芬泵植入)、局部肉毒桿菌毒素注射或手術(如肌腱手術松解術)[45]。
3.2.2 心血管并發癥
慢性頸段或胸段脊髓損傷會影響中樞神經系統交感神經信號的傳出,可能會導致低血壓[46]。急性損傷期間,也會有類似的臨床表現。因此,約 60% 的患者表現為有癥狀的直立性(或體位性)低血壓(如頭暈、虛弱和暈厥)[47]。最初的時候,該癥狀會持續存在;幾周到幾個月后逐漸消退,有的患者此類癥狀可能會持續更長的時間[47]。治療方式包括使用下肢壓力襪、腹部綁帶或藥物治療,包括擴容(如水化治療、鹽片或氟氫可的松)和(或)促使外周血管收縮(如米多君、麻黃素或屈昔多巴)[48]。
3.2.3 自主神經反射失調
自主神經反射失調屬于需要盡快處理的并發癥,最常見于胸 6 或以上損傷的患者(特別是完全性損傷的患者)。自主神經反射失調歸因于損傷水平以下的有害刺激(如膀胱充盈、腸嵌塞或壓瘡),誘發脊髓交感神經元的異常反射,導致血管收縮和危險的急性高血壓[49]。相對應的,損傷平面以上的副交感神經傳出信號增強以及交感神經傳出信號受抑制,抑制程度與損傷平面相關,導致血管舒張、頭痛、出汗和鼻竇充血。及時治療需要患者保持直立體位,盡快消除誘因,對于難治性病例可以使用抗高血壓藥物治療。急性和慢性損傷期,均可能發生危及生命的自主神經反射失調,長期預防的關鍵是盡可能避免有害刺激(如規律性排空腸道和膀胱、定期翻身和避免壓瘡)。
3.2.4 呼吸系統并發癥
膈神經、肋間肌和(或)腹部肌肉的癱瘓會導致肺活量減少、無效咳嗽和加速疲勞以及需要呼吸支持。因此,患者常會發生復發性肺炎、肺不張(即肺泡塌陷)和胸腔積液(肺周圍存在液體),且更容易導致睡眠呼吸暫停和呼吸衰竭[50]。盡管,長期的康復訓練能夠促進心肺功能的改善,但是患者固有的呼吸缺陷限制了康復訓練能力和長期的獨立性。因此,呼吸系統并發癥是導致慢性脊髓損傷患者死亡的主要原因。高位頸椎損傷或自主呼吸能力低下患者,終生依賴呼吸機[51]。
3.2.5 泌尿生殖系統和胃腸道并發癥
脊髓損傷患者泌尿生殖系統和胃腸系統功能障礙導致醫療需求的增加、感染風險的升高,給社會和患者心理了帶來嚴重的負擔。第 1 腰椎-第 2 腰椎及以上平面損傷會阻斷逼尿肌或膀胱肌肉以及尿道括約肌的神經支配,導致膀胱無法排空、膀胱無收縮、尿失禁和復發性感染[52]。管理策略包括每隔幾個小時通過間歇性導尿排空膀胱、手術重建排尿通道、注射肉毒毒素和藥物治療(如抗毒蕈堿藥物或 α-受體阻滯劑)。神經損傷平面對患者性功能造成嚴重的影響。如第 11 胸椎平面以上損傷可以影響心理性性喚起(即大腦的興奮引起勃起或陰道潤滑),但是會保留反射性性喚起(即生殖器刺激能引起勃起或陰道潤滑)和達到性高潮的能力。圓錐損傷(即骶段損傷)會干擾反射性性喚起,但心理性性喚起得以保留。第 12 胸椎-第 2 腰椎損傷但骶段完整的患者,可以保留所有的性功能[53]。約 39% 的脊髓損傷患者認為腸道功能障礙顯著性降低了自身的生活質量[46]。脊髓損傷可以中斷患者對肛門括約肌的自主控制(導致糞便滯留)和(或)副交感神經對腸道的調控(腰骶段神經損傷的患者),導致便秘、感染風險的增加以及增加了患者的心理壓力。治療方法包括:控制膳食纖維的攝入量、手指刺激直腸或嵌塞解除法聯合肛門栓劑的使用、電刺激器植入或結腸造口術。
3.2.6 壓瘡
壓瘡會引起疼痛,增加醫療需求;假如不及時治療,可危及患者生命。創面通常出現在臀部(31%)、大腿外側(26%)、骶部(18%)、腳(7%)和腳踝(4%)[46]。壓瘡的預防需要對皮膚進行日常的檢查和清潔,同時還需要每隔幾小時,對身體的每個區域進行減壓護理。一旦發現創面形成,嚴格的無菌技術、清創術、敷料和營養支持對于創面感染的預防和控制、避免感染的進展以及避免危及生命和累及肢體至關重要。
3.2.7 神經源性異位骨化
有 10%~53% 的慢性脊髓損傷患者在關節周圍結締組織內有異位骨的生成,這一過程被稱為神經源性異位骨化。該骨化最常發生在大關節部位(例如臀部、膝部、肘部或肩膀),脊髓損傷后幾個月內逐漸生成,臨床表現為局部疼痛、發紅、低熱和痙攣增加。神經源性異位骨化的確切病因尚不清楚,但可能與局部因素、體液因素和神經免疫學因素的相互作用有關。管理策略包括物理治療、藥物治療(如雙膦酸鹽和/或非甾體類抗炎藥)、幅射束治療或手術切除骨化部位。
3.2.8 神經性疼痛
高達 40% 的慢性脊髓損傷患者存在神經性疼痛,常發生于傷后平均 1.2 年,嚴重影了患者的心理健康和生活質量。潛在的損傷平面疼痛的發病機制被認為是損傷的神經根外周脊髓纖維出現生長,導致初級傳入纖維的不合理激活和正常的非傷害性刺激(即感覺超敏)誘發疼痛起始反應。損傷平面下疼痛的發病機制,猜想可能是脊髓和脊髓上抑制信號的缺失以及大腦疼痛反應區域的信號增強所致。神經性疼痛可選擇藥物治療(如使用抗抑郁藥、抗驚厥藥物和/或阿片類藥物)、外科手術治療(如脊髓刺激器植入、腦深部電刺激和背根入隨區毀損術)或使用非對抗療法治療(如針灸、按摩和行為療法)。
3.3 功能性電刺激
功能性電刺激(functional electrical stimulation,FES)使用低頻脈沖電流刺激肌肉,已成功應用于輔助上肢完成進食、抓握和書寫的動作。對于下肢動作的應用,FES 與輪式助行器(如美國 Sigmedics 公司的 Parastep)和固定自行車(如美國 Therapeutic Alliances 公司的 ERGYS 3 和美國 Restorative Therapies 公司的 RT300)相連接。FES 還可以通過外科手術的方式,將電極植入骶前神經根,輔助患者控制腸道或膀胱功能。通常,骶神經刺激器的植入,如 the Vocare Bladder System(美國 Finetech Medical 公司),要求術中毀損背側感覺神經根,以改善控尿能力。然而,評估脊髓損傷患者在無需毀損背側感覺神經根條件下,植入骶神經刺激器的臨床可行性,一項開放標識的先導性研究正在進行中,預計在 2018 年出結果(NCT02978638)。最重要的是,FES 可以改善神經的可塑性,降低慢性脊髓損傷患者的系統性并發癥[54]。此外,聯合 FES 的運動不僅可使氧攝入量增加 1 倍、通氣率提高 3 倍,還能夠改善體內整體的肌肉與脂肪的比例[55]。FES 是一個活躍的研究領域,新一代的設備集成了更先進的閉環反饋系統、更好的 MRI 兼容性以降低不良影響的新穎的刺激方案,并具有更佳的臨床療效[56]。
3.4 康復機器人及減重步行訓練
在 20 世紀 90 年代后期,機器人輔助步行訓練被引入了康復領域。它有幾個優點,包括:在保持生理步態模式的同時增加訓練強度和總持續時間;已知特定任務的步進練習可以增強與正常運動相關的傳入反饋,并且可以引起相關運動中心的可塑性[57-58]。此外,運動機器人設備可以減少人工輔助訓練中涉及的人員成本。
減重步行訓練指在輔助設備(如瑞士 Hocoma 公司的機器人和美國 HealthSouth 公司的自動測距機)以及治療師的幫助下,通過動態地支持患者的體重,使患者能夠嘗試在跑步機上或開闊地帶運動。該訓練方式的目的是提高脊髓損傷平面以上區域和脊髓運動中樞模式發生器之間剩余連接性(即區域的神經元一旦激活,無需感覺信號傳入或大腦傳入條件下,即可啟動運動)。
減重步行訓練已被證明可以改善脊髓損傷患者的輔助移動能力、心肺功能,以及有效防止壓瘡和關節相關的并發癥。一項隨機單盲試驗(n=146)比較了 12 周的減重步行訓練和類似強度的物理康復訓練,兩者臨床結局并無統計學差異;但兩組 6 個月后的運動能力均得以改善,突顯了強化性康復訓練的重要性[59]。
在賦予脊髓損傷患者重獲運動功能方面,外骨骼機器人技術的使用開始發揮更為實質性的作用。美國食品藥品監督管理局批準了第 1 個機器人外骨骼 Rewalk(以色列 ReWalk Robotics 公司)應用于截癱患者,可安裝在患者的腿部和背部,以方便患者坐、站和行走[60]。其他類似設備還包括 Indego (美國 Parker Hannifin Corporation 公司)、Ekso(美國 Ekso Bionics 公司)、REX(英國 Rex Bionics 公司)和 Hybrid Assistive Limb(日本 Cyberdyne 公司)[60]。動力外骨骼可以通過提供機械支持和促進步態訓練來提高運動障礙人群的行動能力。一項初步研究評估了使用新開發的動力下肢外骨骼機器人對完全性脊髓損傷患者進行步態訓練的效果,結果表明,完全性脊髓損傷的患者在動力外骨骼步態訓練 8 周后可以獨立使用動力下肢外骨骼機器人,無需任何幫助[61]。
外部裝置常常會導致佩戴處過大的皮膚壓力問題,佩戴和調整設備相對繁雜,在安全性和舒適度方面有待提高。固定的被動運動模式使患者形成依賴,減少肌肉活動性和新陳代謝。目前最新的患者協同策略是按需輔助,刺激患者進行最大程度的自主運動,下肢康復機器人僅提供維持生理學步態的最小幫助,具體實施參數還需進一步研究。可以預見,隨著技術的進步,機器人技術與所討論的生物療法聯合使用,可以幫助患者獲得遠期的最優化的臨床結局[62]。
3.5 心理康復
盡管由于醫療技術的進步,脊髓損傷患者的存活率有所提高,但大多數脊髓損傷患者仍有不同程度的殘疾,嚴重影響他們的日常生活、工作和學習。生理狀態和社會地位的突然變化,以及治療效果和患者預期之間的較大差異都使得脊髓損傷患者產生了巨大的心理壓力,伴隨著一系列非特異性心理反應,如抑郁和焦慮。據報道,脊髓損傷患者通常有明顯的焦慮和抑郁癥狀,表現為不同程度的睡眠障礙、易怒和不良并發癥,嚴重影響康復治療效果[63]。因此,心理康復是整個康復流程中必不可少的。納入問題解決評估研究的治療模塊已經證明可以有效減少抑郁行為[64],解決問題的評估可能對脊髓損傷等身體狀況衰弱的人進行心理調整,而能夠調節自己的情緒并系統地解決問題的人可能能夠更有效地應對身體殘疾。
4 結語
脊髓損傷是世界上尚未解決的醫學難題之一,脊髓損傷病理變化的復雜性和病程進展的不確定性,給醫療團隊帶來了暫時無法攻克的難題,手術干預時機尚不明確,MPSS 沖擊療法有效性尚待證實,細胞移植有效性仍需大樣本研究支持,并發癥仍是脊髓損傷患者死亡的主要原因,康復治療介入的時間與強度有待進一步研究。隨著醫學的發展,以及對脊髓損傷各方面研究的不斷深入,脊髓再生、移植、基因治療等具有良好的應用前景。不斷提高的診療手段使脊髓損傷患者第一時間得到幫助,同時,及時的內外科干預為患者的神經恢復及早期康復奠定了基礎,并發癥的有效控制加上各種康復手段的實施為患者的全面康復開辟了廣闊的道路。相信在醫療團隊的配合以及相關研究人員的努力下,脊髓損傷患者的未來將充滿希望。
脊髓損傷是指由創傷、腫瘤、感染、變性、畸形和醫源性因素引起的脊髓結構或功能受損,嚴重損害患者的生活質量、功能狀態和社會獨立性。脊髓損傷后的主要事件包括出血、局部缺血、缺氧、三磷酸腺苷減少、應激基因上調、局部小膠質細胞激活和促炎細胞因子釋放導致炎癥、谷氨酸興奮毒性增加、自由基產生、脊髓水腫和嗜中性粒細胞侵襲,其次是脂質過氧化、一氧化氮產生、蛋白酶活化、轉化生長因子-β 和分化抗原-11 上調導致細胞壞死、神經細胞凋亡、星形膠質細胞增生、軸突脫髓鞘、軸突變性和囊腔形成,這一連串的事件最終導致脊髓功能不同程度喪失。為了盡可能保留脊髓功能,損傷后及時有效的診治就顯得尤為重要。
1 臨床表現、診斷及預后
脊髓損傷的臨床表現取決于神經損傷水平和脊髓組織的保存狀況。脊髓損傷可能導致損傷節段以下感覺-運動功能的部分或完全喪失,甚至導致呼吸功能受累(包括高碳酸血癥、低氧血癥和分泌物清除效率低下)[1]。此外,脊髓損傷還會影響交感神經系統,因為節前交感神經元起源于脊髓,介于第 1 胸椎和第 2 腰椎之間。脊髓損傷可以會引起脊髓的交感神經傳出信號減弱,導致損傷平面下血管張力降低。高平面胸段或頸段損傷可導致嚴重的低血壓和心動過緩(即神經源性休克)[2]。次級淋巴器官(如脾臟)神經支配的喪失可誘發繼發性免疫缺陷(也稱為免疫麻痹),從而增加對感染的易感性(如尿路感染和肺炎)[3]。中樞神經系統損傷導致的全身系統性并發癥是脊髓損傷患者早期死亡的主要原因。
任何創傷性脊髓損傷患者的診治,急救人員的第一反應應該是現場迅速評估患者的病情,在送往醫院的途中進行生命復蘇介入。在此期間,初始護理選擇高級別的創傷生命支持選項,包括氣道、呼吸和循環系統支持,同時使用剛性頸環和背板固定潛在受損和不穩定的脊柱。盡管個別醫院的處理方式有所不同,但對于疑似的脊髓損傷,多數創傷患者都需要全面的神經病學檢查(包括自主運動功能、四肢的感覺和直腸檢查)和脊柱影像學檢查(如使用 X 線或 CT 成像)。臨床檢查或早期影像學檢查存在疑慮,則可選擇更高級別的影像學(如 MRI、神經電生理檢查)和詳細的神經病學檢查確診。
MRI 在急性脊髓損傷中的優勢在于這種成像可以識別正在進行的脊髓壓迫;描繪壓縮的軟組織結構,包括椎間盤突出、硬膜外血腫、髓內血腫和先前存在的管腔狹窄;在損傷水平或其他脊柱水平檢測韌帶不穩定性;并識別椎動脈損傷。此外,某些 MRI 特征可能對應于組織損傷的程度,并可幫助預測神經功能預后。相比之下,MRI 的潛在風險和缺點包括:需要患者平臥長達 30 min;在呼吸困難或血流動力學不穩定的創傷患者中可能存在風險;需要大量資源確保 24 h 的可用性;以及可能延誤手術干預時機。因此,2017 年國際脊柱內固定學會(AOSpine)指南建議:在可行的情況下,在手術干預之前對成年急性脊髓損傷患者進行 MRI 檢查,以促進臨床決策的改善;在手術干預之前或之后,對脊髓損傷急性期的成年患者進行 MRI 檢查,以改善對神經系統結局的預測[4]。
通常在受傷后 6 個月內,能觀察到脊髓損傷患者的神經系統開始恢復,持續的改善可超過 5 年[5-6]。神經恢復預后的多變性主要取決于神經損傷的最初嚴重程度;初始損傷程度越重,1 年內的預后會更差[7]。神經損傷平面也會影響神經系統的恢復,一般而言,胸段損傷(尤其是完全性胸段損傷)與頸段或腰段損傷相比,運動功能恢復的可能性會降低。研究顯示,胸段區域的神經復蘇難以捕獲臨床檢測結果[8]。功能恢復的臨床結局,特別是步行能力的恢復,對患者而言尤為重要。一般情況下,任何平面的神經損傷,脊髓損傷國際標準神經學分類[美國脊髓損傷協會(American Spinal Injury Association,ASIA)]等級為 A 級的患者在傷后 1 年內步行的恢復幾率一般<5%[9-10]。而不完全性損傷患者步行能力的恢復幾率會更高,但仍存在不可預期的因素,這取決于神經損傷的初始平面[10]。
研究證實,少量評估方式能預測脊髓損傷患者的神經系統恢復的潛在可能性。van Middendorp 等[11]認為,神經恢復預測標準主要依賴于急性期臨床檢查特征,其結果能準確預測長期步行的潛力。Wilson 等[12]認為,依據患者年齡、神經病理學檢查和 MRI 特征,能準確地預測患者長期功能獨立的可能性;Pavese 等[13]依據運動、感官和脊髓獨立評估量表(Spinal Cord Independent Measure,SCIM),利用子量表評分標準衍生出兩個簡單的模型,用于預測傷后 1 年內患者的控尿和膀胱完全排空能力。未來,上述的評估方法均可成為幫助臨床醫生評估急性期患者遠期預后的有力工具。
2 臨床治療
2.1 血流動力學管理和抗凝干預
脊髓損傷后常見血壓過低,主要是基于回顧性臨床研究結果,2013 版美國神經外科醫師協會(American Association of Neurological Surgeons,AANS)/神經外科醫師大會(Congress of Neurological Surgeons ,CNS)脊髓損傷指南建議,傷后 7 d 內應避免發生全身性低血壓[定義為:收縮壓持續性<90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)和平均動脈壓維持在 85~90 mm Hg][14-15]。除此之外,需要維持血氧飽和度≥90%,由于神經功能障礙、血管內膜損傷和高凝狀態,脊髓損傷患者深靜脈血栓形成的風險增加[16],深靜脈血栓預防措施應盡快介入。2017 AOSpine 指南建議在傷后 72 h 內開始抗凝血栓預防治療,包括皮下低分子肝素或固定低劑量普通肝素,以盡量減少急性住院期間靜脈血栓栓塞并發癥的風險[4]。
2.2 外科手術干預
在急性期階段,手術是急性脊柱創傷和急性脊髓損傷患者重要的初始治療方式。總體而言,手術旨在調整椎骨、重塑脊柱穩定性和減輕脊髓壓力(即緩解骨或韌帶的壓力)。常用手術包括切開復位術和減壓融合內固定術(例如:使用植入金屬硬件),在解剖位置固定脊柱。手術范圍根據解剖部位、損傷的嚴重程度及范圍而定。
從生物學的角度來看,脊髓的持續性壓迫被認為會加劇脊髓局部缺血,從而導致繼發性損傷[17]。因此,脊髓損傷后早期對脊髓進行減壓,有助于控制損傷區域的擴大,改善臨床結局。事實上,臨床前研究的系統評價和 Meta 分析表明,脊髓受迫持續時間與臨床結局惡化呈正相關(包括運動神經復蘇和血運障礙)[18]。然而,早期手術減壓治療的臨床有效性,尚缺臨床類別Ⅰ類隨機證據支持。盡管如此,多項前瞻性、非隨機對照研究支持了手術減壓的安全性和有效性,其中一項研究明確指出早期(24 h 內)減壓與晚期(>24 h)減壓相比較,頸段脊髓損傷患者的 ASIA 功能損傷等級改善程度≥2 級。此外,該研究數據還顯示,早期手術有降低急性期住院患者并發癥發生率的趨勢,但治療組患者間個體因素的不均衡性可能會導致預后出現差異。其他研究顯示,早期減壓手術患者,依據 ASIA 運動功能評分的功能恢復差異有統計學意義,早期減壓治療組更具臨床優勢[19-20];尤其是對于 ASIA 功能損害評分等級為 A 級的患者,能夠縮短住院時間,降低并發癥發生率和減少醫療費用支出[21]。另一項研究顯示,更早的減壓術(≤8 h)治療能顯著改善 1 年內 SCIM 分值和 ASIA 功能損傷評分等級[22]。目前,尚無關于減壓手術時機的國際臨床指南[4]。
2.3 甲潑尼琥珀酸鈉(methylprednisolone sodium succinate,MPSS)沖擊療法
歷史上,圍繞脊髓損傷醫療管理最具爭議的觀點是損傷急性期大劑量靜脈注射 MPSS 是否合適。臨床前評價研究證實了 MPSS 作為神經保護劑的巨大的潛力[23]。該評價研究促使了 3 項大型隨機臨床試驗的完成,即國家急性脊髓損傷研究(the National Acute Spinal Cord Injury Studies,NASCIS)。其中,以第 2 項 NASCIS 研究對臨床實踐的影響最大[24-26],該研究設計比較了 24 h 注射大劑量 MPSS 與安慰劑或納洛酮的臨床結局。研究首要指標的分析結果顯示,接受 MPSS 治療的患者對比接受安慰劑治療的患者,神經恢復并無統計學差異。然而,二次分析(分析了傷后 8 h 內接受 MPSS 治療的脊髓損傷患者)發現,與安慰劑組相比,MPSS 治療組傷后 6 個月后的 ASIA 運動評分增加了 5 分[25]。在 2012 年的 Cochrane 系統性評價中,納入了 2 項其他的校驗性隨機化研究,2 項研究所使用的 MPSS 劑量與第 2 項 NASCIS 研究一致,兩者進行合并分析;整體數據顯示,24 h 內注射高劑量的 MPSS 治療組,對比非治療組或安慰劑治療組,長期隨訪后發現 ASIA 運動評分增加了 4 分[27]。關于不良反應,使用 MPSS 組胃腸出血和傷口感染發生率有弱增加的趨勢,但并無統計學差異。基于上述研究結果,脊柱外科專業人員對傷后 8 h 內轉入醫院的脊髓損傷患者,常規給予高劑量 MPSS 治療[28]。然而,高劑量 MPSS 治療的臨床實踐及研究多年來飽受爭議[29]。也就是說,反對者認為該治療方式增加了并發癥的潛在可能性;使用 NASCIS 第 2 項研究的亞組分析結果為證據支持,兩項 NASCISⅡ校驗性隨機化研究小樣本量的陽性結果、方法論的局限性,是對“傷后 8 h 內常規使用 MPSS”持反對觀點的主要原因。
綜合現有的觀點和證據,最新的 AANS/CNS 脊髓損傷指南(即 2013 年指南)認為,對于脊髓損傷患者,不推薦使用 MPSS,因為有害證據比潛在獲益的證據更為充分[15, 30]。然而,參與 2013 年版指南編寫人員所選擇的立場仍然存在爭議。因為,2002 版 AANS/CNS 脊髓損傷指南將傷后 8 h 內行 24 h MPSS 治療推薦為治療的一種選擇[31]。而 2002 年—2013 年期間治療方案并無新的前瞻性、隨機對照研究予以數據的補充。正如近期的國際神經外科會議的辯論發言中所指出的,該推薦意見的改變將臨床醫生置于高風險條件下。在《全球脊柱雜志》上發表的 2017 年版 AOSpine 指南,將脊髓損傷急性期 8 h 內行 24 h MPSS 注射治療,推薦為治療選擇[4]。因此,本文觀點認為,MPSS 沖擊療法的選擇應由負責患者治療的臨床醫生決定,依據特定患者的實際情況及特點,兼顧收益和潛在的并發癥,給予個體化治療。
2.4 細胞移植
各種類型的細胞移植以修復受損的脊髓,令脊髓損傷導致的組織大量缺失且內生修復機制的無法彌補的難題有望攻克。此外,移植的細胞可以取代丟失的細胞,調節損傷環境,激發協同再生[32]。在臨床前研究中所評估的各種細胞類型包括神經干細胞或前驅細胞、少突細胞、嗅鞘細胞(olfactory ensheathing cells,OEC)、雪旺細胞和臍帶間充質干細胞等[32-33]。
就機制而言,移植的細胞可以通過促進軸突的生長來改善再生性,剝蝕的軸突得以自身髓鞘再生,以及通過內源性少突膠質細胞支持髓鞘再生[34]。此外,移植細胞所分泌的因子有利于損傷環境的調節,促進軸突再生[35]。幾項試驗測試了脊髓損傷患者細胞植入的安全性和初步療效。首次人體試驗證實了將純化的 OEC 植入脊髓中的安全性[36]。其他與細胞移植相關的研究,包括了 OEC 和嗅神經纖維細胞、雪旺細胞以及 OEC 和雪旺細胞的組合[37]。OEC 在脊髓損傷應用的系統性評價,支持了其他試驗中的陽性結局[38]。最近,Ⅰ期臨床試驗的數據顯示,AISA 功能損傷評分等級 A 級的 6 例脊髓損傷患者,將自體黏膜組織的 OEC 和嗅神經纖維母細胞植入受損的脊髓部位,1 年后無嚴重不良事件發生,運動功能和感覺功能得以改善[37]。但是,細胞移植的安全性和有效性,仍需大樣本量的研究和長期隨訪加以證實。
3 康復治療
脊髓損傷患者的康復可分為急性、亞急性和慢性 3 個階段[39]。在急性和亞急性期治療中,康復策略著重于預防繼發性并發癥,促進神經恢復和功能最大化,更強調解決潛在損傷的技術。而慢性期,則常使用補償性或輔助性方法。
脊髓損傷物理治療的目標主要是促進患者功能的恢復,核心是力量訓練、心血管專項訓練、呼吸調節訓練、轉移或步行訓練以及牽伸防止肌肉萎縮和關節攣縮。作業治療則是通過訓練患者使用包括輪椅、支架、矯形器、電梯、浴室設備(淋浴或盥洗)、改裝汽車等適應性設備,使患者在居家或工作環境中最大限度發揮功能獨立性。
3.1 高壓氧治療
高壓氧是神經系統損傷的重要治療方法,Asamoto 等[40]報道高壓氧可促進頸椎脊髓損傷患者神經功能的恢復。高壓氧已被用于許多臨床領域,是治療脊髓損傷的重要措施。高壓氧可以增加血液溶解氧和組織氧儲備[41],有效地改善脊髓微環境[42]和緩解脊髓水腫。高壓氧可以通過抑制自由基介導的脂質過氧化反應來提高質膜抗氧化能力[43],還可以通過降低興奮性氨基酸和促炎細胞因子的水平,以及提高抗炎細胞因子水平來緩解繼發性脊髓損傷。臨床資料表明,在脊髓損傷早期,高壓氧可顯著促進不完全脊髓損傷患者的功能康復,但對完全脊髓損傷患者效果不佳[44]。
3.2 并發癥防治
3.2.1 痙攣
痙攣指速度依賴性肌張力的升高,歸因于上運動神經元損傷引起的深腱反射異常放大。78% 的慢性脊髓損傷(>1 年)患者受痙攣的影響,嚴重影響了患者的活動度、日常生活和睡眠活動。此外,痙攣狀態會增加脊髓損傷患者其他局部和系統并發癥的發生,包括壓瘡發生、關節攣縮、骨折和心肺功能退化[45]。痙攣的治療包括了物理治療、系統性藥物治療(如可樂定或 γ-氨基丁酸類藥物,如地西泮和巴氯芬)、鞘內藥物治療(如鞘內巴氯芬泵植入)、局部肉毒桿菌毒素注射或手術(如肌腱手術松解術)[45]。
3.2.2 心血管并發癥
慢性頸段或胸段脊髓損傷會影響中樞神經系統交感神經信號的傳出,可能會導致低血壓[46]。急性損傷期間,也會有類似的臨床表現。因此,約 60% 的患者表現為有癥狀的直立性(或體位性)低血壓(如頭暈、虛弱和暈厥)[47]。最初的時候,該癥狀會持續存在;幾周到幾個月后逐漸消退,有的患者此類癥狀可能會持續更長的時間[47]。治療方式包括使用下肢壓力襪、腹部綁帶或藥物治療,包括擴容(如水化治療、鹽片或氟氫可的松)和(或)促使外周血管收縮(如米多君、麻黃素或屈昔多巴)[48]。
3.2.3 自主神經反射失調
自主神經反射失調屬于需要盡快處理的并發癥,最常見于胸 6 或以上損傷的患者(特別是完全性損傷的患者)。自主神經反射失調歸因于損傷水平以下的有害刺激(如膀胱充盈、腸嵌塞或壓瘡),誘發脊髓交感神經元的異常反射,導致血管收縮和危險的急性高血壓[49]。相對應的,損傷平面以上的副交感神經傳出信號增強以及交感神經傳出信號受抑制,抑制程度與損傷平面相關,導致血管舒張、頭痛、出汗和鼻竇充血。及時治療需要患者保持直立體位,盡快消除誘因,對于難治性病例可以使用抗高血壓藥物治療。急性和慢性損傷期,均可能發生危及生命的自主神經反射失調,長期預防的關鍵是盡可能避免有害刺激(如規律性排空腸道和膀胱、定期翻身和避免壓瘡)。
3.2.4 呼吸系統并發癥
膈神經、肋間肌和(或)腹部肌肉的癱瘓會導致肺活量減少、無效咳嗽和加速疲勞以及需要呼吸支持。因此,患者常會發生復發性肺炎、肺不張(即肺泡塌陷)和胸腔積液(肺周圍存在液體),且更容易導致睡眠呼吸暫停和呼吸衰竭[50]。盡管,長期的康復訓練能夠促進心肺功能的改善,但是患者固有的呼吸缺陷限制了康復訓練能力和長期的獨立性。因此,呼吸系統并發癥是導致慢性脊髓損傷患者死亡的主要原因。高位頸椎損傷或自主呼吸能力低下患者,終生依賴呼吸機[51]。
3.2.5 泌尿生殖系統和胃腸道并發癥
脊髓損傷患者泌尿生殖系統和胃腸系統功能障礙導致醫療需求的增加、感染風險的升高,給社會和患者心理了帶來嚴重的負擔。第 1 腰椎-第 2 腰椎及以上平面損傷會阻斷逼尿肌或膀胱肌肉以及尿道括約肌的神經支配,導致膀胱無法排空、膀胱無收縮、尿失禁和復發性感染[52]。管理策略包括每隔幾個小時通過間歇性導尿排空膀胱、手術重建排尿通道、注射肉毒毒素和藥物治療(如抗毒蕈堿藥物或 α-受體阻滯劑)。神經損傷平面對患者性功能造成嚴重的影響。如第 11 胸椎平面以上損傷可以影響心理性性喚起(即大腦的興奮引起勃起或陰道潤滑),但是會保留反射性性喚起(即生殖器刺激能引起勃起或陰道潤滑)和達到性高潮的能力。圓錐損傷(即骶段損傷)會干擾反射性性喚起,但心理性性喚起得以保留。第 12 胸椎-第 2 腰椎損傷但骶段完整的患者,可以保留所有的性功能[53]。約 39% 的脊髓損傷患者認為腸道功能障礙顯著性降低了自身的生活質量[46]。脊髓損傷可以中斷患者對肛門括約肌的自主控制(導致糞便滯留)和(或)副交感神經對腸道的調控(腰骶段神經損傷的患者),導致便秘、感染風險的增加以及增加了患者的心理壓力。治療方法包括:控制膳食纖維的攝入量、手指刺激直腸或嵌塞解除法聯合肛門栓劑的使用、電刺激器植入或結腸造口術。
3.2.6 壓瘡
壓瘡會引起疼痛,增加醫療需求;假如不及時治療,可危及患者生命。創面通常出現在臀部(31%)、大腿外側(26%)、骶部(18%)、腳(7%)和腳踝(4%)[46]。壓瘡的預防需要對皮膚進行日常的檢查和清潔,同時還需要每隔幾小時,對身體的每個區域進行減壓護理。一旦發現創面形成,嚴格的無菌技術、清創術、敷料和營養支持對于創面感染的預防和控制、避免感染的進展以及避免危及生命和累及肢體至關重要。
3.2.7 神經源性異位骨化
有 10%~53% 的慢性脊髓損傷患者在關節周圍結締組織內有異位骨的生成,這一過程被稱為神經源性異位骨化。該骨化最常發生在大關節部位(例如臀部、膝部、肘部或肩膀),脊髓損傷后幾個月內逐漸生成,臨床表現為局部疼痛、發紅、低熱和痙攣增加。神經源性異位骨化的確切病因尚不清楚,但可能與局部因素、體液因素和神經免疫學因素的相互作用有關。管理策略包括物理治療、藥物治療(如雙膦酸鹽和/或非甾體類抗炎藥)、幅射束治療或手術切除骨化部位。
3.2.8 神經性疼痛
高達 40% 的慢性脊髓損傷患者存在神經性疼痛,常發生于傷后平均 1.2 年,嚴重影了患者的心理健康和生活質量。潛在的損傷平面疼痛的發病機制被認為是損傷的神經根外周脊髓纖維出現生長,導致初級傳入纖維的不合理激活和正常的非傷害性刺激(即感覺超敏)誘發疼痛起始反應。損傷平面下疼痛的發病機制,猜想可能是脊髓和脊髓上抑制信號的缺失以及大腦疼痛反應區域的信號增強所致。神經性疼痛可選擇藥物治療(如使用抗抑郁藥、抗驚厥藥物和/或阿片類藥物)、外科手術治療(如脊髓刺激器植入、腦深部電刺激和背根入隨區毀損術)或使用非對抗療法治療(如針灸、按摩和行為療法)。
3.3 功能性電刺激
功能性電刺激(functional electrical stimulation,FES)使用低頻脈沖電流刺激肌肉,已成功應用于輔助上肢完成進食、抓握和書寫的動作。對于下肢動作的應用,FES 與輪式助行器(如美國 Sigmedics 公司的 Parastep)和固定自行車(如美國 Therapeutic Alliances 公司的 ERGYS 3 和美國 Restorative Therapies 公司的 RT300)相連接。FES 還可以通過外科手術的方式,將電極植入骶前神經根,輔助患者控制腸道或膀胱功能。通常,骶神經刺激器的植入,如 the Vocare Bladder System(美國 Finetech Medical 公司),要求術中毀損背側感覺神經根,以改善控尿能力。然而,評估脊髓損傷患者在無需毀損背側感覺神經根條件下,植入骶神經刺激器的臨床可行性,一項開放標識的先導性研究正在進行中,預計在 2018 年出結果(NCT02978638)。最重要的是,FES 可以改善神經的可塑性,降低慢性脊髓損傷患者的系統性并發癥[54]。此外,聯合 FES 的運動不僅可使氧攝入量增加 1 倍、通氣率提高 3 倍,還能夠改善體內整體的肌肉與脂肪的比例[55]。FES 是一個活躍的研究領域,新一代的設備集成了更先進的閉環反饋系統、更好的 MRI 兼容性以降低不良影響的新穎的刺激方案,并具有更佳的臨床療效[56]。
3.4 康復機器人及減重步行訓練
在 20 世紀 90 年代后期,機器人輔助步行訓練被引入了康復領域。它有幾個優點,包括:在保持生理步態模式的同時增加訓練強度和總持續時間;已知特定任務的步進練習可以增強與正常運動相關的傳入反饋,并且可以引起相關運動中心的可塑性[57-58]。此外,運動機器人設備可以減少人工輔助訓練中涉及的人員成本。
減重步行訓練指在輔助設備(如瑞士 Hocoma 公司的機器人和美國 HealthSouth 公司的自動測距機)以及治療師的幫助下,通過動態地支持患者的體重,使患者能夠嘗試在跑步機上或開闊地帶運動。該訓練方式的目的是提高脊髓損傷平面以上區域和脊髓運動中樞模式發生器之間剩余連接性(即區域的神經元一旦激活,無需感覺信號傳入或大腦傳入條件下,即可啟動運動)。
減重步行訓練已被證明可以改善脊髓損傷患者的輔助移動能力、心肺功能,以及有效防止壓瘡和關節相關的并發癥。一項隨機單盲試驗(n=146)比較了 12 周的減重步行訓練和類似強度的物理康復訓練,兩者臨床結局并無統計學差異;但兩組 6 個月后的運動能力均得以改善,突顯了強化性康復訓練的重要性[59]。
在賦予脊髓損傷患者重獲運動功能方面,外骨骼機器人技術的使用開始發揮更為實質性的作用。美國食品藥品監督管理局批準了第 1 個機器人外骨骼 Rewalk(以色列 ReWalk Robotics 公司)應用于截癱患者,可安裝在患者的腿部和背部,以方便患者坐、站和行走[60]。其他類似設備還包括 Indego (美國 Parker Hannifin Corporation 公司)、Ekso(美國 Ekso Bionics 公司)、REX(英國 Rex Bionics 公司)和 Hybrid Assistive Limb(日本 Cyberdyne 公司)[60]。動力外骨骼可以通過提供機械支持和促進步態訓練來提高運動障礙人群的行動能力。一項初步研究評估了使用新開發的動力下肢外骨骼機器人對完全性脊髓損傷患者進行步態訓練的效果,結果表明,完全性脊髓損傷的患者在動力外骨骼步態訓練 8 周后可以獨立使用動力下肢外骨骼機器人,無需任何幫助[61]。
外部裝置常常會導致佩戴處過大的皮膚壓力問題,佩戴和調整設備相對繁雜,在安全性和舒適度方面有待提高。固定的被動運動模式使患者形成依賴,減少肌肉活動性和新陳代謝。目前最新的患者協同策略是按需輔助,刺激患者進行最大程度的自主運動,下肢康復機器人僅提供維持生理學步態的最小幫助,具體實施參數還需進一步研究。可以預見,隨著技術的進步,機器人技術與所討論的生物療法聯合使用,可以幫助患者獲得遠期的最優化的臨床結局[62]。
3.5 心理康復
盡管由于醫療技術的進步,脊髓損傷患者的存活率有所提高,但大多數脊髓損傷患者仍有不同程度的殘疾,嚴重影響他們的日常生活、工作和學習。生理狀態和社會地位的突然變化,以及治療效果和患者預期之間的較大差異都使得脊髓損傷患者產生了巨大的心理壓力,伴隨著一系列非特異性心理反應,如抑郁和焦慮。據報道,脊髓損傷患者通常有明顯的焦慮和抑郁癥狀,表現為不同程度的睡眠障礙、易怒和不良并發癥,嚴重影響康復治療效果[63]。因此,心理康復是整個康復流程中必不可少的。納入問題解決評估研究的治療模塊已經證明可以有效減少抑郁行為[64],解決問題的評估可能對脊髓損傷等身體狀況衰弱的人進行心理調整,而能夠調節自己的情緒并系統地解決問題的人可能能夠更有效地應對身體殘疾。
4 結語
脊髓損傷是世界上尚未解決的醫學難題之一,脊髓損傷病理變化的復雜性和病程進展的不確定性,給醫療團隊帶來了暫時無法攻克的難題,手術干預時機尚不明確,MPSS 沖擊療法有效性尚待證實,細胞移植有效性仍需大樣本研究支持,并發癥仍是脊髓損傷患者死亡的主要原因,康復治療介入的時間與強度有待進一步研究。隨著醫學的發展,以及對脊髓損傷各方面研究的不斷深入,脊髓再生、移植、基因治療等具有良好的應用前景。不斷提高的診療手段使脊髓損傷患者第一時間得到幫助,同時,及時的內外科干預為患者的神經恢復及早期康復奠定了基礎,并發癥的有效控制加上各種康復手段的實施為患者的全面康復開辟了廣闊的道路。相信在醫療團隊的配合以及相關研究人員的努力下,脊髓損傷患者的未來將充滿希望。