选择性脊神经后根切断术改善脑瘫患者下肢功能的研究进展
2020-06-15 来源:中国骨伤

 

作者:北京中医药大学东直门医院骨四科   徐杰

选择性脊神经后根切断术用于改善肢体痉挛已有100余年的历史,徐林等于1990年率先在国内将选择性脊神经后根切断术(SPR)应用于痉挛型脑瘫患儿的治疗中。脑性瘫痪在全世界发病率在2‰~3.5‰,我国的发病率在1.2‰~2.7‰,而痉挛型脑瘫在脑瘫各个分型中占比最大,为60%~70%。目前用于脑瘫的治疗方法有康复、内科治疗、传统中医疗法(针灸、推拿、中药等)、外科手术。相比其他几种改善患者肢体痉挛的方法,选择性脊神经后根切断术在改善肢体痉挛方面的长期疗效令人满意。Wong等曾报道了一项临床随机对照试验研究显示:单纯康复治疗改善患者步态及肌张力的长期疗效不明显,虽然短期内单纯使用肉毒素治疗,在改善肌张力和步态方面能够达到很好疗效,但需重复注射,且对患者的年龄要求较高,低龄患者的疗效满意,而大龄儿童及成人收效甚微。肉毒素治疗时间过长后存在肉毒素抵抗,长期运用疗效不能令人满意。而经SPR术治疗后,患儿可在痉挛状态及步态方面得到长期改善。腰骶段SPR在改善患者痉挛状态的同时,使得患儿的下肢运动功能也得到了明显改善。本文将从适应证及禁忌证、肌力、关节活动度及步态4个方面探讨腰骶段SPR改善下肢运动功能方面的研究。

腰骶段SPR治疗脑瘫的适应证及禁忌证

腰骶段SPR术解除痉挛的主要机制包括γ环路(小环路)及外周-皮层-外周(大环路)两个理论,γ环路理论解释了腰骶段SPR解除下肢痉挛的原因,而外周-皮层-外周理论则解释了腰骶段SPR改善上肢痉挛,流涎及语言障碍等方面的原因。对于腰骶段SPR术,必须严格把握适应证,才能获得良好的效果。然而腰骶段SPR没有统一的手术指征及禁忌证,学者们将以下5点总结为其适应证:(1)痉挛程度:脑瘫患者为痉挛型脑瘫或以痉挛为主的混合型脑瘫,MAS评级必须在3级以上方可手术。(2)挛缩畸形或固定畸形较轻。(3)肌力尚可,没有肌无力表现。(4)核心控制能力存在。(5)智力尚可,能配合术后康复治疗。将以下4点作为其禁忌证:(1)肌力低下,或肌无力。(2)智力低下,或不能配合术后康复。(3)严重的脊柱畸形及不稳。(4)严重的肢体固定挛缩。

腰骶段SPR对于下肢肌力的影响

脊神经切断术治疗痉挛型脑瘫患者最初是将后根完全切断,这就导致了患者在肌张力降低的同时下肢的本体感觉和肌力也受到损害。且早期大部分学者在行SPR后发现患儿肌力都有一定程度的下降。当前广泛应用的腰骶段选择性脊神经后根切断术则是选择性地切断部分后根,保留了前根及部分后根,使得痉挛型脑瘫患者下肢肌张力得到降低的同时能够有效的保持肌力和本体感觉。

Mittal等对行SPR患者作了3~5年的长期随访,结果显示SPR术后在接受规范必要的矫形手术及康复治疗后,其肌力能够得到明显提升。部分研究人员发现患儿在行腰骶段SPR术后其下肢肌力评定较前有提升的表现,且没有观察到肌力下降的病例。有报道行腰骶段SPR的脑瘫患者在术后3周左右有肌力降低的表现,但经过正规的康复治疗后,其肌力不但很快恢复,且有增加的表现。另外,一些学者认为术后肌力减退和术前患者本身抗重力肌肌力较弱有关,术前患者下肢的高肌张力掩盖了抗重力肌肌力弱的本质,术后高肌张力解除后,抗重力肌肌力弱就表现出来了。

脊神经对下肢骨代谢有调节作用,部分学者考虑脊神经切断后,患儿骨代谢异常,可能会导致下肢骨质疏松及肌力减退。有研究表明选择性切断实验大鼠单侧脊神经前根或后根,或前后根完全切除后,其下肢股骨及胫骨的骨质类型及骨基质成分都会发生变化。切断前根(运动神经损伤)后,下肢股骨及胫骨骨松质减少更多并且骨基质中无机盐成分变化较多;切断后根(感觉神经损伤)后,下肢股骨及胫骨的皮质骨减少更多并且骨基质中胶原成分变化较多。另外感觉神经纤维受损则会见到成骨细胞活性降低,破骨细胞活性增高。因此无论是将前根还是后根整根切除,都会引起患者下肢骨代谢的异常,从而导致骨质疏松等疾病的产生。徐峰等研究发现腰骶段SPR术虽然也切断了后根(运动神经受损),但其后根并非完全切除,只是部分切除,虽然对下肢的骨代谢有一定的影响,但影响较小。另外,部分切除后根后可使局部的血供增加,从而阻止或延缓骨量的丢失及机械强度的下降。赵磊等研究发现选择性切断坐骨神经、脊神经前根、脊神经后根会导致腓肠肌萎缩,但相比前两者,脊神经后根切断对腓肠肌萎缩的影响较小。

腰骶段SPR对于下肢关节活动度的影响

改良的Ashworth(MAS)量表虽然是评定肌张力的工具量表,但从其测量方式来看,在一定程度上能够反映关节的被动活动度。在诸多腰骶段SPR术临床疗效观察的研究中,不难发现患者MAS评级改善明显,特别是踝关节及膝关节的评级能够降低1~2级。Ingale等对10例痉挛型脑瘫患儿进行了腰骶段SPR术前术后的MAS评级,结果发现下肢肌张力在术后平均降低2.4级。也有部分学者研究发现行腰骶段SPR术后患儿的MAS评分能够完全达到正常或接近正常,特别是粗大运动功能分级(GM-FCS)评级在Ⅲ级及Ⅳ级的患儿,不仅下肢的痉挛状态改善,关节活动度增大,同时伴随着上肢痉挛及膀胱功能的改善。MariuszPawtowski等发现接受腰骶段SPR术的痉挛型脑瘫患者在术后1、2、3年的肌张力持续下降,其分析肌张力下降是伴随关节活动度变化产生的。在一项单中心随机对照试验中发现,与单纯康复治疗痉挛型脑瘫相比,腰骶段SPR术结合康复治疗在改善患者关节活动度和痉挛程度等方面具有更好的疗效。一些学者在改善痉挛状态及关节活动度上存在两种向矛盾的观点:一部分学者研究表明GMFCS评级在Ⅲ级及Ⅳ级的患者腰骶段SPR术后效果并不明显。而另一些学者则认为选择GMFCS评级在Ⅲ级及Ⅳ级的患者术后疗效非常明显,其MAS评级可以达到正常或者接近正常,关节活动度有较大改善。

腰骶段SPR对于步态的影响

步态分析作为下肢运动功能很重要的一项评估手段,也广泛地应用于脑性瘫痪的疗效评估中。步态分析包括:步行周期、运动学分析、动力学分析及动态肌电图分析。早期步态分析主要通过对患儿的运动学进行分析,其主要记录研究对象的步长、步行时间、步幅、步行周期、步频、步速、步宽以及足偏角8个指标。近些年又出现三维步态分析仪可以全面地分析患者的步态情况,不仅可以做出运动学分析,还可以做出动力学分析及步行周期分析。Cook等研究发现,临床医生通过步态分析得出的资料可以为手术方案提供证据,并且能够很好地保证手术的疗效。王宁等认为整体的步态分析能够为脑瘫治疗作出全面、客观、科学的疗效评价。腰骶段选择性脊神经后根切断术在选择合适的患者后,能够很好地改善患者的步态。Oudenhoven等认为患儿在术前步态质量和运动功能水平是影响患儿手术疗效的重要因素,他们研究发现脑瘫GMFCS分级Ⅰ级和Ⅱ级的患者术后在改善步态质量方面比Ⅲ级的患者疗效更好。且5年的术后随访中,运动功能特别是行走能力改善是持续的。部分学者对脑瘫患儿进行长期步态分析发现,在患者的整个步态过程,膝关节及踝关节的活动改善明显,而髋关节及骨盆改善不明显,SPR术后整体步态得到明显改善。部分学者在做随机对照试验中发现行SPR术的脑瘫患儿步态分析中,其足偏角较术前明显改善,与对照组(非SPR术组)对比,其足偏角较小。同时在步态分期过程中发现行走早期,患儿的膝关节最大活动角度较术前增大,行走中期踝关节的最大活动角度较术前明显改善。且行走过程中能量消耗减少。

总结及展望

腰骶段SPR术改善痉挛型脑瘫患儿下肢运动功能疗效确切,无论是肌力、关节活动度,还是步态都较术前有明显改善。腰骶段SPR术改善痉挛型脑瘫患儿下肢运动功能的主要原因在于其能有效地降低患者下肢的痉挛状态,从而使得下肢关节活动度增加,下肢肌力康复能够有效地进行,行走控制能力训练的阻力减小,最终共同达到了改善下肢运动功能的效果。在应用SPR术改善下肢运动功能的同时,必须同时关注以下几个问题:(1)有部分报道行SPR术患者肌力有下降现象,这主要与患者术后长期卧床,未进行肌力锻炼及术后康复不及时导致患者下肢肌肉萎缩有关。故在SPR术后,建议要尽早介入康复治疗。术后患者下地活动时,应尽早进行肌力及运动控制能力的锻炼。(2)康复训练前移,建议在进行SPR术前应当进行必要的肌力康复训练,使患者术前肌力条件更好,术后疗效将得到更加明显的改善。(3)对于手术适应证及手术患者的选择应准确把握,使患者术后获益最大化。对于术前肌力弱,GMFCS评级高的患者应充分评估及预测术后疗效。

综上,选择性脊神经后根切断术是改善患者下肢运动的功能的一项有力措施,值得推广。但术前选择合适的病例,术中精细操作,术后加强康复治疗才能使该手术的疗效达到最佳。同时国内对于腰骶段选择性脊神经后根切断术改善痉挛型脑瘫患者下肢运动功能的临床研究相对缺乏,且长期随访调查更加匮乏,值得研究者关注。

来源:中国骨伤2020年5月第33卷第5期

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