高位颈髓损伤(C1-4)是一种致命的创伤,除导致患者严重的四肢瘫痪外, 常累及脊髓内呼吸中枢(膈神经,C3~5),导致患者严重的呼吸功能障碍。广泛的呼吸肌肉瘫痪,除直接导致肺通气不足外,还引起咳嗽、排痰无力。进一步导致气道内分泌物不能被有效的清除,患者易继发肺不张,肺炎等并发症。在急性期,84%颈髓损伤患者存在呼吸系统并发症,20%的患者被给与气管切开术和机械通气治疗, 最后有4-5%严重高位颈髓损伤患者,需终身通气支持。有效清除呼吸道内异常分泌物, 改善肺通气、呼吸系统康复训练,是处理高位颈脊髓损伤的呼吸功能障碍三个重要的内容。清除呼吸道内异常分泌物方法通过给予患者勤翻身,多拍背,及辅助排痰,可有助于患者清除呼吸道内的分泌物,防止肺部并发症。但在在急性期,对于颈髓损伤患者,最有效的清除呼吸道内分泌物的方法是给予气管切开。气管切开处理虽然带来新的创伤和痛苦(进食、说话受限等),但是它至少有三个优点:通过切口内套管,能有效的清除分泌物;护理方便;能提供、可靠长期使用的机械通气通道。因此气管切开技术在颈髓损伤患者,被越来越广泛的采用。除了本身的优点之外,与近年来颈椎内固定技术发展有关。对于气管切开患者,可以实行后路颈椎手术稳定颈椎。对于颈椎前路手术后的患者,如果需要,也可立即气管切开,且保持低感染率。维持通气方法颈髓损伤患者,无自主呼吸,或残存的通气功能不能维持基础代谢水平需求,就必须给予呼吸机提供辅助通气。严重的高位颈髓损伤患者,气管切开,机械通气,是确保急性期患者生命的必不可少的处理措施。对于完全膈肌瘫痪的患者,需要终身呼吸机支持。呼吸功能重建 临床观察显示:能够在事故现场幸存的急性高位颈髓损伤患者,神经损伤平面多在C2以下,此类患者,副神经(C1-2范围)基本保存完好。副神经支配斜方肌,胸锁头肌。为辅助吸气肌肉。我们利用副神经功能,发展了两种外科技术,来重建呼吸功能,取得很好的效果:1)转移副神经的斜方肌肉支替代瘫痪的膈神经: 我们的临床研究显示:通过与吸气同步训练,转移的副神经能有效的驱动膈肌。但是这一技术存在两个问题,限制了技术的广泛应用:首先膈神经被替代是一个缓慢的过程,需要至少6个月时间;其次,神经转移替代的最佳手术时间在神经损伤后3-6个月,而这也是脊髓损伤自发回复的最佳窗口期,过早手术有可能破坏具有自发恢复潜能的膈神经,晚期修复会导致神经替代效果不好。2)利用副神经功能重建胸式呼吸: 副神经支配斜方肌,斜方肌止于肩胛岗,具有上提肩胛骨,通过附于肩胛骨及肋骨的肌肉(如前锯肌等),具有辅助吸气作用。但是在颈髓损伤患者,由于大部分附着于肩胛骨的肌肉瘫痪,斜方肌收缩时,肩胛骨沿胸廓向上滑动,其辅助吸气作用,基本被废除。我们利用肩胛骨下角悬吊肋骨, 转移斜方肌肌力至胸廓, 重建高位颈髓损伤患者的胸式呼吸动力,这一技术可以从三个方面改善呼吸功能。1)斜方肌是强大的辅助吸气肌,与膈肌建立同步活动模式,可提供胸式呼吸动力;2)悬吊第6-8后肋,对下位胸壁施加一个牵张力,对抗吸气时,胸腔负压导致的胸壁软组织内陷;3)增加膈肌附着胸壁区域的周径,加强膈肌起始点支持,提高膈肌做功效率。这一技术能改善患者的呼吸功能,提高咳嗽、排痰能力,降低肺部并发症;缩短患者呼吸机使用时间,甚至使部分呼吸机依赖患者脱离呼吸机。膈肌起搏器(电刺激技术)治疗方法采用电刺激技术恢复呼吸功能,主要有三种方法:1)电刺激膈神经技术:微小电极可以通过颈部外科手术入路,安置于颈部膈神经。该手术简单,而且电极失效后,便于再次手术置换电极,不足之处是不能包括副膈神经;也可通过胸腔途径安置电极刺激胸膈神经,由于电极安放位置在副膈神经和膈神经合并后的胸膈神经,因而具有更高的成功率和刺激效果。近年来利用胸腔镜安置电极,使外科手术创伤小,简单,被广泛的推广,但是存在问题是电极失效后更换困难。2)电刺激膈肌技术:利用腹腔镜将多个电极固定在膈神经入肌肉点,用较高能量通过肌肉传递信号,刺激临近的膈神经,这一技术操作简单,创伤小,没有损害膈肌神经的潜在风险,但是刺激效果,至少在理论上次于膈神经的直接刺激熊效果。3)电刺激肋间神经技术:非常遗憾,在临床中,电刺激膈神经技术应用受到限制。主要原因是:急性脊髓损伤具有呼吸功能障碍的患者,由于膈神经细胞体损伤(C3-5),只有很少的患者适合该手术,因此有人尝试肋间神经电刺激技术,这一技术是通过刺激肋间神经激动肋间外肌肉收缩来部分恢复胸式呼吸,临床效果有待进一步观察。呼吸系统康复训练方法高位颈脊髓损伤患者,最有效果的呼吸训练方法是针对吸气肌肉的康复训练,呼气肌肉训练价值非常有限。针对颈脊髓损伤患者的呼吸系统康复训练的效果是显著的,可以提高肺功能,降低肺部并发症。在急性期,残存的膈肌功能训练是重点内容,但是,这种肺功能改善是残存的膈肌训练强化的效果,还是脊髓损伤后自发恢复的结果,一直存在争论。如果膈肌功能恢复主要取决于脊髓损伤的自发恢复,那么,在急性期强化膈肌训练(如急性期在腹部加压重物)可能是有害的。因为,膈肌活动是一种持续的节律活动,对于残存膈肌来说,为了维持呼吸功能,一直处在一种高负荷的应急模式之下活动,强化膈肌训练容,易导致膈肌疲劳。但是,在高位颈脊髓损伤患者,利用副神经支配的肌肉来改善患者呼吸功能,帮助患者脱离呼吸机,是十分重要的。训练胸锁头肌肉与残存的膈肌协同收缩。这种同步活动能从前胸部提拉胸骨及第一肋骨,提供胸式呼吸动力;此外当胸背部肩胛骨周围的肌肉出现肌张力时,副神经支配的斜方肌收缩,可以通过提拉肩胛骨及附着于胸廓的肌肉筋膜结构,提供部分胸式呼吸动力。我们的经验是副神经功能完好,及残留小部分膈肌功能患者,通过康复训练或外科手术,大部分都能脱离呼吸机。
注:脊髓损伤是一种非常严重的疾病,并发症非常多,有的主要出现在急性期,有的主要发生在中后期。我们按人体系统分类作一个简单介绍。在介绍中尽量使用非医学术语。希望患者能有一个简单了解。呼吸系统并发症1.肺
注:原文发表于《中国康复理论与实践》杂志,非专业人士阅读有不解之处,可网上咨询。 脊髓损伤后果严重,轻者丧失劳动能力,重者肢体不能活动,大小便失禁,丧失日常生活自理能力。对脊髓损伤的治疗方法虽很多,但治疗效果并不十分理想。近年来,脊髓损伤的基础研究取得很大进展,其中的一些研究成果已开始在临床上应用。本文结合脊髓损伤病理演变的特殊性,介绍目前的主要研究进展,同时,客观地浅析这些进展的成果在临床应用中存在的问题。1脊髓损伤病理特点 脊髓的直接损伤不多见,主要是脊柱骨折、脱位后造成的间接损伤。脊髓损伤多为某一段脊髓受到挫伤,完全断裂的情况很少,仅见于严重骨折脱位患者。脊髓损伤后,首先是灰质出现坏死,然后是白质发生坏死。神经细胞损伤后,其轮廓能保持约6—8h,至24h左右基本崩解。脊髓损伤后,神经组织的增生以胶质细胞为主,神经细胞基本不增生。增生的胶质细胞结构类似“瘢痕”,可阻隔神经细胞的再生突起通过损伤区。由于神经细胞基本不会再生及胶质“瘢痕”的阻隔作用,故脊髓损伤后的功能恢复极为有限。脊髓损伤后神经功能的恢复主要是由残存或不完全损伤的神经细胞恢复引起的。有效保护这一部分神经细胞是恢复神经功能的决定性因素,也是急性期脊髓损伤治疗最主要的理论基础。脊髓损伤发生后,损伤区会继发炎症反应,出现局部血管痉挛、凝血及血栓形成,从而加重脊髓缺血。此病理反应不仅会损伤残存的神经细胞,还能造成脊髓创伤区边缘正常的脊髓组织损伤。预防这些继发损伤是早期治疗的另一个重要内容。需要特别指出的是:脊髓损伤后,神经功能障碍主要是由白质的长传导束损伤引起的,而非局部灰质内的细胞体损伤所致。根据脊髓损伤的病理反应特点,脊髓损伤的治疗可概括为:①预防或最大限度地减轻继发损伤,有效保护残存或部分损伤的神经细胞及长传导束纤维;②防止胶质细胞疤痕增生,为神经细胞再生或移植创造条件;③促进神经细胞再生;④神经干细胞移植。2预防或最大限度地减轻继发损伤,有效保护残存或部分损伤的神经细胞 脊髓损伤的临床治疗方法主要有外科手术治疗和药物治疗。2.1外科手术治疗 采用外科手术治疗脊髓损伤的依据有3点:①脊髓损伤后,常有骨折块压迫脊髓,可直接导致神经细胞坏死,或因脊柱不稳定、骨折块活动等加重对脊髓的压迫;②脊髓受到创伤后可产生水肿,需切开硬脊膜减压;③需手术稳定脊柱。由于神经细胞在受伤6—8h后就会开始崩解,因此,一般认为,手术在伤后6—8h内进行效果最佳,即所谓金标准手术时间。但临床对照观察的结果显示,结论并不一致,报道手术治疗有效与无效的文献几乎一样多。根据我们多年积累的临床经验,对确有明显脊髓受压迫的不完全性脊髓损伤病例,早期外科手术减压治疗有一定效果,但十分有限。手术的作用只是缓解对神经根(如颈椎)或脊髓的压迫,或改善脊髓的血运。手术对完全性脊髓损伤的治疗效果极为有限。采取手术治疗的原因主要是为了维持脊柱的稳定性。对完全性脊髓损伤病例,过分强调减压而破坏脊柱的稳定性,往往会得不偿失。2.2药物治疗 目前,常用的治疗药物有甲基强地松龙(Methyl prednisolone,MP)和神经节苷酯(Ganglioside,商品名GM-1)等。MP为合成的糖皮质激素,抗炎作用强,常用于脊髓损伤的急性期,对不完全性脊髓损伤效果相对较好。MP的治疗作用是抑制脂质过氧化物和脂质水解,抑制细胞内Ga2+的蓄积,保护细胞膜,从而保护神经细胞。MP于上世纪90年代正式用于临床,强调早期大剂量应用(伤后6—8h内),首剂量可达30mg/kg体重,15min内静脉滴入,隔45min后,采用5.4mg/kg体重静脉点滴,维持24h。大剂量应用MP易引起应激性溃疡并削弱机体抵抗力,应注意预防。最近,MP的治疗效果受到质疑,有待进一步评价[1、2]。GM-1是近年来才用于治疗脊髓损伤的,该药具有保护细胞膜、减轻组织水肿、促进轴突再生等作用[3、4]。GM-1同样强调早期应用,对不完全性脊髓损,GM-1在急性期后也可使用。与MP比较,GM-1的优点是药物副作用小,但也有文献报道,该药可引起神经脱髓鞘改变。根据我们的经验,不管是MP,还是GM-1,其作用都十分有限,不会改变脊髓损伤的基本病程。3促进神经细胞再生3.1神经营养因子 神经营养因子及脑源性神经生长因子被认为对脊髓损伤有治疗作用。神经营养因子是神经营养素家族的重要成员,对神经有保护、营养作用,能促进神经元的存活及突触的再生。脑源性神经生长因子对脊髓感觉及运动神经元的存活及突触的生长有作用。但利用神经营养因子及脑源性神经生长因子进行的大鼠、兔等动物实验显示,其作用仍非常有限。此外,动物与人的区别很大,在动物体内有效并不意味着在人体内一定有效,故其临床应用有待进一步评价评价。3.2神经抑制因子 脊髓损伤后,其微环境中会出现一些对神经再生具有抑制作用的因子。目前已发现,一些来源于中枢髓鞘的分子有此功能(如NI-1,NI-35,NI-250等[5]),他们与神经生长因子共同调节脊髓神经的生长。这使人们自然联想到,如果能减少这些抑制因子的形成,则可能有助于神经再生。通过基因工程技术合成促进神经细胞再生的因子,或制造神经再生抑制因子抗体的设想,为今后临床治疗脊髓损伤展示了另类途径。4防止胶质细胞疤痕增生,为神经细胞再生或移植创造条件 脊髓损伤后,胶质细胞的再生实质上是一种修复反应,对连接损伤后的脊髓有积极的作用。但胶质细胞阻碍了神经突起爬行通过脊髓损伤区。因此,防止胶质细胞过度增生,有助于神经的再生并可为神经突起爬行提供发展空间。目前,对抑制胶质细胞增生的研究还不多,还没有有效抑制胶质细胞增生的方法。5神经干细胞移植 这是近年来最热门的研究方向,也是最有发展前途、最有可能取得脊髓损伤治疗成果的研究,主要有胚胎及神经干细胞、嗅鞘细胞、骨髓基质细胞等的移植。国内外已有临床应用神经干细胞移植的报道[6、7],但其效果有待评价。临床应用神经干细胞移植尚存在许多悬而未决的基础研究问题,特别是在干细胞分化的有效调控及免疫排异方面,目前无实质性进展。回顾近五年的国外文献资料,绝大多数研究工作只是通过细胞培养或通过简单的动物移植展示干细胞分化的多样性,涉及干细胞的分化调控及移植后免疫排异的研究很少。神经干细胞的来源有两方面:①通过胚胎或新生体获取干细胞;②自体干细胞。通过胚胎或新生体获取干细胞属同种异型移植,必然存在免疫排斥,加之这些细胞移植后都是裸露的,因此也更易被排异。早期移植的干细胞虽可通过其迅速分裂增生及分化逃避免疫系统监控,但只能暂时逃避。这是因为,临床组织器官的移植,最终需要的是具有特定功能的高度分化的细胞群或由此构成的组织器官。在骨原始细胞移植中,术后3周,就可观察到明显的淋巴细胞浸润排异[8]。在免疫排异问题没有解决之前,同种异型移植干细胞的临床应用范围是非常有限的。通过组织培养技术获取自体干细胞可以解决免疫排异问题,但涉及细胞分化调控技术。目前,对细胞分化调控的了解极为有限。在体外调控细胞分化,实现定向培养,进而形成有功能的组织器官,决非短期内所能达到的。 总之,近年来虽然对脊髓损伤的研究有很多新进展,但将其成果用于临床还不成熟。因此,在脊髓损伤的治疗方面,目前还没有特殊有效的方法。
初步估计,我国创伤性脊髓损伤患者已超过100万,这部分人群存在不同程度的性功能障碍,他们的性需求几乎不受社会理解和关注。有三方面原因与之相关:1)中国的传统意识倾向于回避性这一问题,脊髓损伤(或截瘫)
在您决定是否接受脐带血干细胞移植治疗脊髓损伤之前,我们有必要对您告知。在这份告知资料中,如果您有任何不明白的地方,或您还想了解更多的资料,请随时向我们咨询。 您目前患了脊髓损伤,脊髓损伤是一种极为严重和灾难性疾病。治疗脊髓损伤方法很多,有外科手术、药物治疗、中医治疗、康复治疗等等,但是在促进脊髓神经修复方面,目前还没有一种被证实真正有效的治疗方法。近年来,干细胞移植技术正受到全世界的科学家重视,一些研究和报道认为神经干细胞在治疗动物脊髓损伤(如大鼠)有效。在国内,目前有相当多的医疗单位开展干细胞技术治疗脊髓损伤,我们知道的至少有嗅鞘细胞、骨髓间充质细胞、胚胎神经干细胞、脐带血干细胞等。但是我们也知道,无论是国外,还是国内,目前还没有一个严格的、科学的、有一定规模的临床研究证实或否认干细胞治疗脊髓损伤效果。我们决定研究性的开展脐带血干细胞治疗脊髓损伤。在开展此项研究之前,我们与国外顶级脊髓损伤研究机构保持了长期的合作和交流,同时我们也进行了必要的准备和充分的积累经验后,开展此项临床治疗。作为研究者,我们对此项治疗的评价或给您的建议是:如果您希望干细胞移植对脊髓损伤产生明显的效果或治愈脊髓损伤,这是不现实的! 如果您是抱此目的参加,我们是不会接受您的治疗请求的! 我们开展此项研究的目的主要有两个:1)希望证明这种技术有效,哪怕是很小的效果!如果确实证实这种技术有效,我们相信经过无数科学家努力,十年、百年后,这种技术会变得完美;2)如果研究的结果是没有效果,我们也会告诉大家,希望大家不要再去迷信干细胞治疗脊髓损伤。 因此不论结果怎样,如果是用一种客观、公正的态度来研究性(而非商业性)开展此项工作,对社会和病人都是有益的。 本项目采用脐带血中提取分离的干细胞来治疗脊髓损伤,分离的干细胞须通过外科手术直接种植到脊髓损伤区域(或损伤以下区域)。我们预计种植的干细胞作用机理可能有以下几个:1)本身在脊髓环境中分化成神经细胞或神经胶质细胞;2)分泌促神经生长的营养因子;3)诱导或促进残存神经细胞生长;4)分化成脊髓内的中间神经元,建立新的连接模式。我们预计这种效果可能在3-6个月才能表现出来。因此我们希望您在移植后6个月及一年能来医院随访。这一点非常重要!我想报名参加,需哪些条件? 您能否参加,有很多条件,我们有一个严格的筛选过程,首先您的身体状况必需良好,我们必需确认这项治疗技术不会给您带来大的风险; 另外要求您的脊髓没有完全断裂或缺失一截; 您还需进行身体检查,各项检查指标符合要求; 在正式参加之前,需签署知情同意书。从研究角度,我们还需要保留您的一些录音、录像资料。当然,我们不会外泄漏您的资料,对这些资料将进行严格保密。我参加本研究有什么风险? 本项治疗,我们通过外科手术将干细胞植入,因此存在手术本身应有风险。在植入细胞过程中,有加重神经损伤可能,有导致传染性疾病可能,当然我们会采取严格的技术标准来避免这些情况发生。需要强调,这项技术是安全的,脐带血干细胞移植不会生长成肿瘤。除参与本研究外,我能否选择其他治疗? 治疗脊髓损伤有很多方法,您可以自由选择。我们需要告知您,干细胞移植不是常规治疗技术。我们的治疗,也不影响您以后接受类似治疗。
【据《J Neurosurg Spine》2011年8月报道】题:副神经替代瘫痪的膈神经重建高位颈髓损伤患者呼吸功能的研究(作者Yang ML.等)颈髓损伤常导致膈肌瘫痪,患者出现呼吸困难,常需气管切开及呼吸机辅助通气。在急性期治疗后,因严重的呼吸功能障碍,部分患者需要长期的呼吸机维持或只能每日间断脱机;部分患者虽然勉强脱机,但处于一种慢性缺氧状态——患者在活动增加、发热或夜间常出现呼吸困难。对于副神经功能保存良好的高位颈髓损伤患者,可以用副神经替代瘫痪的膈神经来恢复瘫痪膈肌的功能,同时训练患者进行耸肩与吸气的同步活动,重建自发、协调的腹式呼吸。中国康复研究中心的Yang等报道了该设想的临床应用。一位44岁、男性、C2完全性脊髓损伤患者,在伤后11个月接受手术治疗。该患者因骑自行车时摔倒导致了C2水平的严重脊髓损伤,除了受副神经支配斜方肌肌力保存良好外(能完成耸肩动作),三角肌及以下肌肉力量均为0级。X线透视显示右侧膈肌完全瘫痪,左侧膈肌仅见轻微的活动。患者在伤后10个月时,勉强地脱离呼吸机,但在发热、变换体位及夜间常出现呼吸困难,需要吸氧或间断辅助通气缓解。在颈后三角内,患者右侧副神经的斜方肌支被转移与同侧的膈神经进行端侧吻合,术后给予耸肩与吸气同步活动训练。手术后6个月,患者的右侧膈肌出现了收缩,恢复了部分功能,同时观察到肺功能及咳嗽能力改善。利用副神经替代瘫痪的膈神经来恢复瘫痪膈肌的功能,为高位颈髓损伤患者呼吸功能重建提供了一种新的治疗方案。 摘自《医学参考报-骨科康复》