医源性脊髓损伤患者流行病学特征分析＊

陈奇,李锋,沈凯,陈安民,郭风劲,罗伟,方忠

华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科,武汉430030

医源性脊髓损伤(iatrogenic spinal cord injury,ISCI)是一种导致受累脊髓节段运动、感觉及自主神经功能严重受损的医源性损伤。给患者及其家庭带来严重的精神及经济负担,给医生带来相关法律责任及医疗信心的受挫。目前,尚缺乏有效提高受损脊髓神经功能的治疗方法[1]。因此,对ISCI仍以预防为主。了解ISCI的流行病学特征,有助于提醒医生对高危人群给予更加积极的关注,预防其发生。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择1989年1月～2008年12月来自华中科技大学同济医学院附属同济医院、中国人民解放军北京军区总医院、首都医科大学附属北京朝阳医院、第二军医大学第一附属医院(上海长海医院)、第四军医大学第一附属医院(西京医院)及中南大学湘雅医院的符合纳入标准的ISCI患者306例。纳入标准由上述医疗单位联合制定如下：①治疗介入之前,患者脊髓功能处于相对稳定状态;②患者接受了对脊髓可能造成损害的医疗操作、检查或治疗,如手术、牵引、椎管造影等;③上述医疗操作、检查或治疗后,患者脊髓的运动、感觉或自主神经功能出现降低;④脊髓功能的降低在理论上可由上述医疗操作、检查或治疗解释;⑤医源性脊髓圆锥损伤纳入本次研究,医源性马尾神损伤由于解剖结构的差异暂不纳入本次研究。纳入的患者中,男191例,女 115例(男∶女=1.67∶1);年龄 15～70岁,平均(42.67±9.01)岁;各医疗机构病例的平均年龄(F=1.189,P=0.314)和性别比(χ2=0.168,P=0.999)的差异无统计学意义,见表1。

表1 各医疗机构病例基本资料

1.2 方法

对纳入患者的临床资料进行回顾性分析。分析患者不同年龄段(11～20岁、21～30岁、31～ 40岁、41～ 50岁、51～60岁、61～70岁),性别(男、女),损伤脊柱节段(颈椎、上胸椎、胸腰椎),初始疾病(退变、炎症、创伤、肿瘤、畸形)及损伤原因(置钉失误、直接损伤、植骨过深、过度牵拉、过度矫形及血肿压迫)的构成比及其差异,寻找ISCI的高危人群。

1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0软件处理数据,χ2检验,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床症状 肌力减退263例(85.95%),其中上肢肌力减退194例,下肢肌力减退38例,上下肢肌力均减退31例;感觉障碍加重62例(20.26%),其中伴随肌力减退而发生51例;肌张力增高、抽搐、病理征加重共32例;见图1。

图1 ISCI常见临床症状构成比柱状图

2.2 年龄趋势及性别差异 年龄≤50岁的患者,随年龄增长,ISCI的罹患人数呈上升趋势;＞50岁,罹患率又逐渐下降;主要罹患年龄段为30～50岁(78.76%),见图2。男性更较女性易罹患ISCI,差异有统计学意义(χ2=37.752,P=0.000)。

图2 ISCI各年龄段构成比柱状图 1.96%(11～20岁),4.90%(21～30岁),33.01%(31～40岁),45.75%(41～50岁),10.13%(51～60岁),4.25%(61～70岁)

2.3 脊柱节段差异 本研究讨论脊柱节段差异而非脊髓节段差异(因手术操作中,不同脊柱节段的解剖学差异,如椎管容积、椎弓根直径等,对ISCI的发生有重要影响)。本研究中,病变发生于颈椎97例(31.70%),上胸椎(T1～T10)122例(39.87%),胸腰椎(T11～L1)87例(28.43%)。上胸椎受累的患者罹患ISCI的人数明显高于颈椎和胸腰段病例,差异有统计学意义颈椎罹患病例和胸腰段罹患病例的构成比差异无统计学意义(χ2=0.777,P=0.378)。

2.4 初始疾病的差异 初始疾病决定进一步的检查及治疗方法,对ISCI的发生具有重要的影响。本研究中初始疾病的分类及构成比分别为：退变(37.91%),肿瘤(24.51%),创伤(21.57%),畸形(11.76%)及炎症(4.25%),不同初始疾病的构成比差异有统计学意义(χ2=126.119,P=0.000)。肿瘤和创伤在ISCI患者中的构成比差异无统计学意义(χ2=0.746,P=0.388)。脊柱畸形和脊柱炎症的患者相对较少,但前者略多于后者(χ2=11.736,P=0.001)。

2.5 ISCI原因 内环境紊乱、再灌注损伤、脂质过氧化等继发性原因是继发性脊髓损伤中广泛存在的机制,不能人为控制预防,也无明确的客观观察依据,故本研究只对造成ISCI的直接原因进行研究,主要包括置钉失误、直接损伤、植骨过深、牵拉损伤、过度矫形及血肿压迫。置钉失误132例(43.14%),其中87.12%发生在上胸椎;牵拉损伤97例(31.70%),其中92.78%发生在颈椎;过度矫形 21例(6.86%);血肿压迫 22例(7.19%);植骨过深20例(6.54%);它们之间的差异没有统计学意义(χ2=0.102,P=0.950)。直接损伤最少见,为 14例(4.58%),见图 3。

图3 ISCI损伤原因及其与脊柱节段的关系柱状图

3 讨论

人类脊髓在大约在2岁时基本发育成熟,初步具有运动、感觉及自主神经功能。脊髓具有充足的中枢神经元储备,因此,脊髓本身的功能并不随着年龄的增加而明显减退。但由于后纵韧带、椎间盘、关节突关节、黄韧带等脊髓邻近解剖结构的退变,脊髓逐渐受到压迫,导致其功能随着年龄的增长而逐渐降低;脊髓本身对外环境变化的适应能力也随着年龄的增长而逐渐减退;一些年轻人群可以承受的医疗操作却可能对老年人群的脊髓产生不良影响。上述原因导致ISCI的患者随年龄的增长比例逐渐增加。但＞50岁的ISCI患者的比例则随着年龄的增长而有所降低。主要原因是交通意外、工伤、恶性暴力事件所致的创伤性脊髓损伤的患者在≤50岁人群中更为多见,美国报道的创伤性脊髓损伤患者的平均年龄为37.6岁[2]。30～50岁人群可能引起ISCI的人口基数更大,这并不表示老年人对不良治疗及操作的耐受力更强。因此,给予老年人群脊髓相关性治疗时,仍应更加谨慎。例如,牵引重量逐渐增大,并且密切观察脊髓功能变化;手术操作更加轻柔,术中给予神经功能监测;脊髓造影时,缓慢注入适量造影剂。

与男性相比,女性通常从事危险性较低、体力较为轻松的工作,使得她们罹患工伤或职业性脊柱退变的机会较男性低。此外,雌激素和黄体酮在脊髓损伤后表现出神经保护作用[3-5],并且能够通过增强神经生长因子(neuron growth factors,NGFs)的作用而促进神经元修复[6]。研究显示,脊髓损伤后,女性相对于男性、绝经期前的女性相对于绝经期后的女性,均获得更好的神经功能恢复[7]。因此,对于男性患者,不仅仅要注重外科治疗,更应该积极给予激素、营养神经药物等辅助治疗,促进神经功能的恢复。

对受累脊柱节段的分析表明,ISCI患者中,上胸椎受累者最多。椎管容积在不同的脊柱节段不尽相同,上胸椎部最为狭窄。因此,这一脊柱节段对应的脊髓更容易受到压迫的影响,而相同程度的压迫在颈椎或是胸腰段可能并不引起症状[8]。上胸椎狭窄的椎管径和相对稀少的血供使得这一节段的ISCI患者更为多见[9,10]。上胸椎的椎弓根径比胸腰段更小[11],这也使得在这一节段椎弓根钉置钉过程中脊髓更易受到损伤。此外,多达17%的上胸椎骨折患者伴随发生跳跃性的颈椎或是胸腰段骨折[12],这种多节段跳跃性脊柱骨折也增加了ISCI的罹患危险。ISCI患者发生于颈椎者少于发生于胸腰椎者。这是因为颈椎手术多数采取前方减压,即使采取后路也多数采用相比于椎弓根钉较为安全的侧块钉固定。外科医生对于上胸段和胸腰段脊髓减压内固定的患者,应更加小心。术前做好充分的影像学准备,X片、CT平扫从矢状位、冠状位和横断面综合测量椎弓根顶植入方向,MRI观察脊髓本身的损伤和受压程度。术中给予神经功能监测,操作轻柔,尽量减少出血。术前、术后给予营养神经药物和脱水药物,术中给予甲强龙。

以退变性脊柱疾病为基础疾病的ISCI患者多达37.91%。首先,退变性脊柱疾病患者的人数基数较大,退变性椎管狭窄是非创伤性脊髓损伤的最常见原因[13,14]。其次,接受椎管造影的患者多为椎管狭窄患者,而该检查对可能对脊髓造成物理性或化学性损伤。脊柱肿瘤或创伤的患者术中出血通常较多。出血除了直接刺激脊髓、影响手术视野外,还能够引起继发性脊髓损伤机制,如血管改变[15],离子紊乱[16,17],神经递质堆积[18,19],自由基的释放及炎症反应等。这种继发性脊髓损伤能够持续较长时间。继发性血肿形成也可以造成脊髓的压迫。脊柱畸形的患者在三维矫形以及椎弓根钉置钉操作过程中很容易损伤脊髓,而对于脊柱感染患者采取的病灶清除术大多不涉及椎管,这是造成前者的ISCI罹患人数多于后者的原因。

就造成ISCI的直接原因而言,置钉失误和牵拉伤构成比最大。置钉失误多发生在胸椎椎弓根钉植入过程中,因为上胸椎椎弓根径和椎管内径相对较小,详细的术前影像学检查以及置钉角度的个体化可以规避风险。颈椎多采取前路钉板系统或后路椎体钉,所以发生置钉失误的可能性相对较小,但过度牵拉损伤多发生在颈椎节段,可能与在牵引状态下手术、椎间隙撑开过大有关。其中颈5神经根牵拉综合征不在少数,与减压术后脊髓的漂移有关。因此,手术过程中应注意适度的牵引、谨慎的椎间隙撑开以及相对温和的减压。其它原因还有植骨过深、过度矫形、血肿压迫等。直接损伤最少,说明ISCI多是由于技术性原因造成的,纯粹的个人疏忽并不多见。

总之,ISCI多发于30～50岁的男性患者;发生于上胸椎节段及基础疾病为脊柱退变性病变的患者比例最多。详细的术前检查、个体化治疗方案、仔细轻柔的术中操作、术中神经功能监护、围手术期的药物辅助是规避ISCI风险的关键。

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